ABB：2026未来实验室的自动化演进路径白皮书（14页）.pdf

1、智绘未来：未来实验室的自动化演进路径0102 执行摘要 03 引言06 实验室现状08 常见痛点10 应用落地的挑战与障碍13 结论2作为 ABB 机器人（ABB ROBOTICS）与梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO INTERNATIONAL INC）联合发布的三篇系列白皮书之首，本报告基于一项针对制药、生物制药、化工及电池研发领域专业人士的“客户之声”调研。该调研评估了从业者对实验室运营现状的态度，以及在大规模实施自动化过程中的机遇与挑战。本篇白皮书旨在描绘实验室运营的现状，驱动自动化的核心动力，以及阻碍或减缓自动化普及的常见挑战与痛点。后续白皮书将进一步探讨自动化带来的机遇，

2、展示企业如何在短短几周内构建一个自动化、数据化且无缝连接的“未来实验室”，以及在开启这一转型之旅时，如何选择合适的合作伙伴。自动化普及程度参差不齐大多数实验室仍处于起步阶段，重点仅局限于准备和质量控制（QC）等重复性任务。主要发现一览执行摘要当今实验室面临着双重压力：既要提供更快速、更精准的实验结果，又要应对日益严苛的监管要求、不断攀升的复杂性，以及长期存在的专业人才短缺问题。传统的手动操作流程已愈发难以跟上现代实验室的需求步伐，这迫使各大企业和机构纷纷将目光投向自动化技术，并将其视为潜在的解决方案。质控领先，研发滞后标准化的质量控制流程更易于实现自动化，而研发流程的多变性则减缓了应用速度。碎

3、片化的系统仪器设备脱节迫使手动传输数据：这造成了不必要的效率低下，而这一问题本可以轻松解决。人才未得到充分利用经验丰富的科学家在低价值任务上花费的时间过多。瓶颈根深蒂固手动操作带来的延迟会对多个项目产生连锁反应，削弱生产力。战略性整合至关重要分阶段推广、互操作性和领导力是成功的关键驱动因素。这些低效问题本可轻松解决。初步进展成效初显试点项目和改造项目表明，自动化可提升速度、重现性和循环效率。3引言近年来，实验室检测领域发生了深刻变革，新技术、不断演变的市场以及日益严峻的人才短缺现象共同重塑了行业流程。特别是，客户对缩短交付周期和产品上市时间的要求日益迫切，推动企业在不牺牲安全性的前提下，寻求更

4、快速、准确且高效的运营方式。传统的纯手动流程往往难以在提速的同时兼顾质量或结果的完整性。研发（R&D）环节具有高度复杂性，而质量控制（QC）则面临着对准确性、可重复性和通量的更高要求。此外，许多流程涉及处理具有潜在危险的高活性物质，若处理不当，将直接威胁实验人员的安全。在全球企业积极寻求挑战应对策略之际，自动化正成为越来越多人的潜在解决方案。通过将机器人与实验室仪器相结合，新型工艺正在实现关键实验工作流的自动化、增强与优化。这些系统集成了精密设计的机器人平台、专业软件、传感器及模块化仪器。同时，这些系统还能针对特定的应用场景（如样品制备、配方开发、混合、分析和报告）进行优化。至关重要的一点是，

5、上述所有环节均能在极少人工干预的情况下完成。复杂性日益增加材料科学、合成生物学和化学工程领域的进步，要求实验室必须具备管理更多变量、处理更大规模数据集以及加快迭代周期的能力。驱动实验室自动化应用的关键因素更高通量在制药和电池开发等行业，对候选化合物或材料进行快速筛选与测试，是缩短开发周期并保持竞争优势的核心策略。劳动力短缺随着退休人数增加以及新人入行率不足，许多实验室正面临人才断层。自动化技术通过接管重复性高或对精度极度敏感的任务，有效弥补了日益扩大的技能差距，使现有员工能够专注于更需要人类深度参与的高价值研究活动。数字化转型迈向“智能实验室”和数字化生态系统的趋势带来了广泛效益，但这需要高效

6、的技术作为支撑。自动化的数据获取、与实验室信息管理系统（LIMS）的无缝集成以及实时分析能力，都是构建未来实验室的基石。监管压力自动化增强了可追溯性和一致性，这对于满足行业监管标准、确保科学成果的合规性与有效性至关重要。4调查基础说明本文档的内容基于一项有针对性的全球客户之声调查。我们与来自制药、生物制药、化工、电池开发及电子产品领域的专业人士进行了深入且详尽的对话。选择这些行业，主要是因为它们高度依赖实验室运营来推动创新并满足监管合规要求。因此，这些领域被视为进一步部署自动化技术的理想切入点。在调查设计中，我们力求平衡不同职能部门的视角，确保能够同时捕捉到研发中心与质量控制检测部门的观点。这