Laboratoř Merci

Výzkum a vývoj laboratorní digestoře s variabilními rozměry pracovní desky a s automatickým adaptabilním monitorovacím a řídícím systémem regulujícím a optimalizujícím intenzitu odtahu vzduchu v závislosti na změnách dějů uvnitř digestoře

Harmonogram realizace: 01.03.2009-31.12.2010

Základním cílem projektu je výzkum, vývoj a příprava podkladů pro sériovou výrobu laboratorní digestoře nového typu s variabilními rozměry pracovní desky a s automatickým adaptabilním monitorovacím a řídícím systémem, regulujícím a optimalizujícím intenzitu odtahu vzduchu v závislosti na změnách dějů uvnitř digestoře. Vnitřní uspořádání a konstrukce nové digestoře MERCI umožní variabilní instalaci pracovní desky od výšky 0mm až po výšku 900mm nad úrovní podlahy. Neméně důležitým prvkem je elektronická řídící a komunikační jednotka, schopná sledovat aktuální úroveň průtoku vzduchu a tím ovlivňovat celkový výkon vzduchotechnického systému (množství odsávaného, filtrovaného, ohřátého, resp. ochlazeného vzduchu). Všechny tyto děje a procesy musí být šetrné k životnímu prostředí, zcela ve shodě s požadavky bezpečnostní normy ČSN EN 14175 a zároveň musí umožňovat komfortní a bezpečnou práci s výše uvedeným zařízením.

Věcnou náplní řešení programového projektu je výzkum a modelování ideálních podmínek proudění vzduchu v digestoři společně s následným vývojem prototypů digestoře MERCI, vybavených variabilní pracovní deskou a elektronickou komunikační jednotkou. Náplň vyplývá z praktického zjištění, že nežádoucí vzduchové turbulence společně s potenciálními neodtahovanými oblastmi ve vnitřním prostoru digestoře zvyšují energetickou náročnost celého zařízení a v důsledku zvýšené koncentrace hromadících se škodlivých látek představují i skryté nebezpečí pro obsluhu. Neméně důležité jsou také pevnost, stabilita a optimální vzájemné sladění všech konstrukčních prvků digestoře (náběhové hrany, přední okno, odtahový díl, stěny a záda vnitřního prostoru apod.), definované na základě výsledků výzkumného řízení (charakter a tvar proudnic bude přesně stanoven pomocí čidel); předpokládané vlastnosti vnitřního pracovního prostoru však výrazně ovlivňují také umístění a typ pracovní desky; vhodné konstrukční řešení její rozměrové variability náleží rovněž do náplně řešení projektu.
Při vývoji nové elektronické řídící a komunikační jednotky vycházíme z předpokladu, že při pevném (manuálním) nastavení úrovně vzduchového proudění v prostoru digestoře dochází k neekonomickému odtahování velkého množství vzduchu i v situaci, kdy práce v digestoři probíhá bez přímé asistence obsluhy. V případě přítomnosti obsluhy je otevřeno posuvné okno oddělující pracovní prostor digestoře od laboratorní místnosti. Jestliže doje k přerušení pracovního cyklu a obsluha pracovní místo opustí, vydá elektronické čidlo po uplynutí určitého časového intervalu pokyn k automatickému spuštění okna digestoře společně s elektronickým signálem, optimalizujícím úroveň odtahovaného vzduchu centrálním vzduchotechnickým systémem MaR (měření a regulace). Protože tento systém kromě odtahování vzduchu zabezpečuje i jeho přívod a případnou teplotní úpravu, dojde ke snížení rychlosti celého oběhu – dle našich předpokladů – až o 70%. Vzhledem k tomu, že i nejmenší laboratorní digestoř firmy MERCI, s.r.o. s šíří pracovní plochy 1200mm odsaje při nepřetržitém hodinovém provozu z místnosti cca 450m3 vzduchu, který musí být pro zabezpečení řádného chodu digestoře do místnosti systémem MaR opětovně dopraven a temperován na interiérovou teplotu, je zřejmé, že úspěšné vyřešení vývojového úkolu by přineslo ročně až desetitisícové úspory provozních nákladů laboratoře vybavené jedinou novou digestoří. Při využití digestoří o větší pracovní šířce (až 2100mm) nebo větším počtu jednotek digestoří budou úspory násobkem uvedené částky.
Po ukončení projektu budou všechny získané poznatky uvedeny do praxe formou sériové výroby nové digestoře MERCI a jejím uvedením na české i zahraniční trhy.

Výzkum a vývoj laboratorní médiové stěny, zaručující vysoký stupeň bezpečnosti práce, se specifickým řešením rozvodů médií a s ergonomickým uspořádáním ovládacích prvků

Harmonogram realizace: 01.12.2009-31.03.2010

K vývoji nové stacionární médiové stěny MERCI s vysokou mechanickou i chemickou odolností a s ergonomickým uspořádáním ovládacích prvků nás přivedly průběžně vyhodnocované závěry z řešených reklamačních řízení společně se zpracovanými výsledky studie, prováděné od v laboratořích univerzitního kampusu Masarykovy univerzity v Brně, jejímž cílem bylo zjistit a definovat příčiny nejčastějších nehod, poruch a závad, ke kterým v průběhu laboratorní práce dochází. Tento výzkum byl původně zaměřen na prověření kvality používaných materiálů a zjištění praktické životnosti médiových stěn a digestoří; v průběhu testování však vyvstaly některé zajímavé okolnosti, které nás přinutily zabývat se problematikou bezpečnosti na pracovišti, aplikovat a zaintegrovat některé poznatky z oblasti psychologie práce a které nás přivedly k závěru, že kvalita laboratorní práce závisí na bezchybné součinnosti nepřeberného množství faktorů.

Cílem celého projektu bylo, definovat metodou pohledu „z vnějšku“ takové závady, které jsou relativně rozšířené, z pohledu uživatele poměrně obvyklé, jejichž příčinami bývají často dlouhodobě zakořeněné zlozvyky a mnohdy i neúčelné uspořádání vlastního pracoviště a které většina studentů i vědeckých pracovníků pokládá ze zcela obvyklou součást běžné laboratorní praxe. Z výsledků výzkumu však vyplývá, že drtivé většiny problémů tohoto druhu se lze vyvarovat, ať už racionálnějším uspořádáním pracovního místa, efektivnější organizací pracovních úkonů a v neposlední řadě i výrobou a zavedením takových pracovních pomůcek (laboratorních stolů, médiových stěn, digestoří apod.), jejichž koncepce klade důraz na současné trendy, reflektující nejnovější poznatky z oblasti psychologie práce a na unifikaci a standardizaci, která nevychází jen a pouze z čistě technických požadavků, omezených zúženým úhlem pohledu konstruktérů, koncentrujících se výlučně na strohou utilitaristickou funkčnost těchto prvků.

Naše koncepce pojetí laboratorních médiových stěn je proto principielně odlišná a vychází naopak ze zcela opačného postupu. Prvotním a nekompromisním cílem je tedy pro nás především zajištění vysokého stupně bezpečnosti práce racionálním a ergonomickým uspořádáním pracovního místa se snadnou dosažitelností všech potřebných ovládacích prvků, jejichž umístění redukuje na minimální možnou míru případnou lidskou chybu; to vše při zachování nejvyšší možné kvality, pevnosti a chemické odolnosti všech použitých materiálů. Druhým krokem musí být maximální jednotnost a designérsky čisté uspořádání všech ovládacích prvků a vstupů i výstupů kapalných i plynných médií nejen v samotné laboratoři, nýbrž i v celém objektu či areálu. Tento velmi významný a dosud zcela opomíjený prvek je zásadní z hlediska kvality, plynulosti i bezpečnosti práce; naprosto shodné rozložení ovládacích prvků na panelech digestoří i médiových stěn totiž umožní výrazně rychlejší reakci obsluhy jak za podmínek jakékoliv běžné pracovní situace, tak i v případě možné havárie. Jako terciární proces potom následuje výroba a napojení vlastních rozvodů médií a jejich připojení k odpadům či napojovacím místům v objektu.
Možnosti prověření praktické efektivity předpokládaných cílů projektu se opírají o výzkumy z oblasti psychologie práce a spočívají v měření rychlosti reakce kontrolních osob na nejrůznější kritické podněty. Testovací pracoviště tvoří laboratorní stůl s novou médiovou stěnou, jejíž uspořádání a rozložení ovládacích i bezpečnostních prvků kopíruje strukturu ovládacího panelu laboratorní digestoře MERCI, s níž přicházejí kontrolní osoby v rámci své běžné rutinní práce denně do styku. Úkolem kontrolních osob je, reagovat na nejrůznější optické (světelné signály o různých barvách) i akustické podněty (zvukové signály o různých frekvencích i délkách). Každému podnětu je přiřazen jeden ovládací prvek, vybavený elektronickým senzorem, potvrzujícím správnou reakci kontrolní osoby na daný podnět a umožňujícím změřit velmi přesně časovou prodlevu od zobrazení či zaznění výchozího signálu až po úspěšné splnění požadovaného úkolu. Tyto testy byly realizovány při zachování všech vnějších fyzikálních i klimatických podmínek jak na dosud používaných standardních médiových stěnách, tak i s využitím prototypů nové médiové stěny MERCI.
Výrazně lepší výsledky, t.j. výrazně vyšší stupeň bezpečnosti práce a nižší procento chybových reakcí vykazuje nová, ergonomicky unifikovaná médiová stěna, jejíž celkové uspořádání odpovídá koncepci laboratorní digestoře MERCI, plně reflektuje zažité návyky a výborně koresponduje jak s podvědomě automatizovanými pohyby, tak i s okamžitými reakcemi odborného personálu v rámci plnění pracovních úkolů.