Contact Sitemap English flagEnglish

Werken aan het laboratorium van de toekomst

Collaboratory

De procesindustrie maakt veel gebruik van geavanceerde laboratoriumapparatuur, zoals elektronenmicroscopen, massaspectrometers en apparatuur voor oppervlakteanalyse. Door de hoge aanschaf- en onderhoudskosten en de vereiste kennis voor de bediening hebben laboratoria niet alle apparatuur zelf in huis. Collaboratory.nl onderzoekt hoe het technologie voor het op afstand bedienen van laboratoriumapparatuur kan integreren met gangbare groupware voor het samenwerken op afstand. Het virtuele laboratorium, dat op deze wijze ontstaat, biedt dezelfde mogelijkheden als een traditioneel laboratorium, maar stelt laboratoriummedewerkers tevens in staat gebruik te maken van de apparatuur en expertise van derden.


Als R&D medewerkers willen weten welke veranderingen op atomair of moleculair niveau plaatsvinden als een materiaal op specifieke manieren wordt behandeld of belast, dan hebben ze daarvoor geavanceerde apparatuur nodig. Echter, in de praktijk worden deze kostbare apparaten vaak niet volledig benut. Deze onderbezetting heeft niet alleen financiële consequenties, maar ook een negatieve invloed op het kennisniveau en de motivatie van laboratoriummedewerkers.

Daarnaast staat de techniek niet stil en wordt laboratoriumapparatuur steeds geavanceerder. Zo kunnen de huidige generatie elektronenmicroscopen niet alleen voorwerpen met een enorme vergroting bekijken, maar tevens op micrometerniveau kleine manipulaties van het te analyseren materiaal doorvoeren. Daar staat natuurlijk een prijs tegenover die bedrijven of onderzoeksafdelingen niet altijd alleen kunnen opbrengen.

In al deze gevallen kan een 'virtueel' laboratorium, dat gebruikt maakt van moderne ICT-infrastructuren en Internet technologieën, uitkomst bieden. Onderzoekers kunnen hierdoor op afstand experimenten uitvoeren en met elkaar overleggen. Ze betalen dan niet voor de apparatuur, maar voor het gebruik ervan. Voor leveranciers van deze geavanceerde apparatuur, zoals FEI, kan dat geheel nieuwe markten openen. Bovendien komen op deze manier allerlei nieuwe diensten binnen handbereik, zoals de opslag van de onderzoeksresultaten, de analyse van onderzoeksresultaten, de vergelijking van de resultaten met resultaten van andere analyses en het aanbieden van
analysecapaciteit.

Voorbeeld: Onderzoeken op afstand
Corus RD&T richt zich op het ontwikkelen en verbeteren van de productieprocessen en producten van staal en aluminium. Voor het materiaalkundig onderzoek maakt men veelvuldig gebruik van kostbare meetinstrumenten in het eigen laboratorium. Maar voor zeer specialistisch onderzoek moeten de onderzoekers soms uitwijken naar laboratoria van universiteiten of andere bedrijven. Behalve dat dit een tijdrovende zaak is die veel voorbereiding vereist, ervaren onderzoekers het als een groot nadeel dat ze daarbij niet direct een beroep kunnen doen op de expertise van collega's . Corus RD&T wil dus, zonder daarvoor het eigen laboratorium te verlaten, gebruik kunnen maken van een grote hoeveelheid geavanceerde onderzoekstechnieken en tegelijkertijd ruggespraak kunnen houden of gezamenlijk onderzoek kunnen uitvoeren. Het virtuele laboratorium maakt dit mogelijk. Behalve dat het virtuele laboratorium toegang biedt tot andere meetapparatuur, komt eveneens extra expertise ter beschikking, bijvoorbeeld van collega's in het buitenland.

Het idee van het op afstand bedienen van geavanceerde apparatuur gekoppeld aan applicaties voor samenwerking, is voor het eerst toegepast in de wetenschappelijke wereld. Voorbeelden van deze toepassingen vinden we in observatoria en laboratoria voor kernfusieexperimenten. De toepassing van deze technieken en ervaringen in de industriële wereld is echter niet zonder meer mogelijk. Daarvoor moet eerst aan een aantal randvoorwaarden zijn voldaan:

Industrieel onderzoek levert bedrijven een voorsprong op hun concurrenten. Het is dus van uitermate groot belang dat onderzoeksopstellingen en onderzoeksgegevens goed beveiligd zijn.
Vaak maakt industrieel onderzoek deel uit van het kernproces. De beschikbaarheid van middelen in het virtuele laboratorium moet dus gegarandeerd zijn om kostbare onderbrekingen en nee-verkoop te voorkomen.
Meetapparatuur en het gebruik ervan is zeer kostbaar. Er zullen business modellen en betalingsmechanismen moeten komen om het gezamenlijk gebruik te verrekenen.
Het project Collaboratory.nl onderzoekt hoe deze stap van wetenschappelijke naar industriële toepassing kan worden gemaakt. De projectdeelnemers willen de mogelijkheden van het op afstand bedienen van geavanceerde laboratoriumfaciliteiten in een gedistribueerde samenwerkingsomgeving verkennen en demonstreren. Daarbij krijgen veiligheidsvraagstukken, ergonomische en functionele aspecten en nieuwe technologische internetontwikkelingen veel aandacht. Bovendien kijken de onderzoekers naar geschikte business modellen van een virtuele laboratoriuminfrastructuur. De verschillende aspecten zullen uiteindelijk in een prototype worden geïntegreerd, waarna in praktijksituaties de waarde, het gebruikersgemak en de gebruikersacceptatie worden getoetst.

Het project bevindt zich inmiddels in de tweede fase. In de eerste fase zijn de technische haalbaarheid en levensvatbaarheid succesvol aangetoond. Het resultaat is een werkend research prototype waarin mensen op afstand kunnen samenwerken met een XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy ) en een TEM (transmissie-elektronenmicroscoop). In de huidige fase zal de software verbeterd worden en zullen er meer instrumenten worden aangesloten. Het uiteindelijke doel is om op iedere research site van de betrokken partijen een industrieel prototype van het virtueel laboratorium te realiseren.

Een consortium van gebruikers en leveranciers van laboratoriumapparatuur neemt deel in Collaboratory.nl. Corus, DSM en Philips brengen gebruikerservaringen en -wensen in, terwijl FEI kennis van de apparatuur ter beschikking stelt. Het Telematica Instituut en de Universiteit van Amsterdam brengen hun kennis over respectievelijk samenwerken op afstand en internettechnologieën, en authenticatie, autorisatie en accounting in.

Meer informatie
Fase 1: juni 2003 - juni 2005 (afgerond)
Fase 2: 1 juli 2005 - 31 augustus 2006