Pourquoi parler d’automate en laboratoire ?

Dans vos équipements de laboratoire (centrifugeuses, incubateurs, balances automatiques, bioréacteurs…), vous ne trouverez pas toujours de “vrais automates industriels”.
Mais la logique est la même : ces dispositifs possèdent une carte électronique programmable (microcontrôleur) qui joue le rôle d’un petit automate.

Un automate industriel est simplement une version plus universelle et plus puissante de ce principe.

Qu’est-ce qu’un automate ?

Un système automatisé repose toujours sur 3 éléments :

• Des capteurs (entrées) → mesurent une information (température, vitesse, niveau, porte fermée).
• Un traitement (programme) → une logique décide quoi faire en fonction de règles (si…, alors…).
• Des actionneurs (sorties) → réalisent l’action (moteur, pompe, résistance chauffante, ventilateur).

il y a donc la partie commande et la partie opérative!

Exemple en laboratoire :

• Centrifugeuse :
  • Entrées = capteur de porte fermée, consigne de vitesse.
  • Programme = contrôle du temps et de la vitesse.
  • Sortie = moteur.
• Incubateur :
  • Entrées = sonde de température.
  • Programme = régulation autour d’une consigne.
  • Sortie = résistance chauffante, ventilateur.

Le rôle du programme

Le programme est une suite d’instructions qui :

• Lit les signaux des capteurs.
• Compare avec des consignes.
• Déclenche les actions correspondantes.

Sans programme, la machine ne fait rien.
Avec un programme bien conçu, elle devient autonome.

Pourquoi la maintenance est-elle essentielle en laboratoire ?

Les équipements de laboratoire doivent être fiables car :

• Ils garantissent la qualité et la précision des résultats.
• Une panne peut entraîner des retards, des coûts élevés et des erreurs expérimentales.
• Ils doivent rester conformes aux normes de sécurité et de qualité (ISO, COFRAC, bonnes pratiques de labo).

Les différents types de maintenance

• Corrective : réparer après une panne.
  → Exemple : remplacement d’une sonde cassée.
• Préventive : planifier des vérifications régulières.
  → Exemple : calibration annuelle des balances.
• Prédictive : utiliser les données (historique, dérives) pour prévoir une panne.
  → Exemple : détecter qu’une sonde de pH dérive avant qu’elle ne soit inutilisable.
• Évolutive : faire évoluer l’appareil ou son programme pour répondre à de nouveaux besoins.
  → Exemple : mise à jour logicielle d’un incubateur pour intégrer un nouveau cycle.

Bonnes pratiques de maintenance en laboratoire

• Traçabilité : consigner toutes les interventions.
• Calibration régulière : sondes, balances, pipettes.
• Nettoyage et hygiène : prévenir risques physiques, électriques et biologiques.
• Vérification des sécurités : arrêts d’urgence, alarmes.
• Gestion documentaire : manuels, rapports d’étalonnage.
• Gestion des pièces de rechange : sondes, fusibles, relais disponibles.

Outils modernes d’aide à la maintenance

• LIMS (Laboratory Information Management System) : centralise données, planifie les maintenances, génère alertes.
• GMAO (Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur) : suit le parc d’équipements, coûts, stocks, interventions.

Ces outils permettent de passer d’une maintenance réactive à une maintenance proactive (anticiper plutôt que subir).

Optique de maintenance (vision stratégique)

La maintenance, ce n’est pas seulement réparer, c’est :

• Réagir vite en cas de panne.
• Anticiper grâce à la planification et la prédiction.
• Améliorer en mettant à jour ou adaptant les équipements.
• Fiabiliser pour garantir la qualité et la sécurité des analyses.

Traçabilité en maintenance de laboratoire

Pourquoi la traçabilité est-elle indispensable ?

En laboratoire, chaque appareil (incubateur, centrifugeuse, balance, bioréacteur…) doit fournir des résultats fiables et reproductibles.
La traçabilité permet de :

• Suivre l’historique complet d’un équipement (achats, interventions, calibrations).
• Garantir la conformité avec les normes (ISO, COFRAC, BPL).
• Sécuriser les pratiques : savoir qui a utilisé ou réparé la machine, et quand.
• Aider au diagnostic : identifier des pannes récurrentes ou des dérives (ex : sonde qui se décale chaque année).

Quoi tracer en pratique ?

Chaque appareil doit avoir une fiche de vie ou un carnet de maintenance. On y note :

• Identification : nom de l’appareil, numéro de série, localisation.
• Utilisateurs : qui a utilisé la machine et quand.
• Interventions : réparations, calibrations, vérifications.
• Incidents : panne, dysfonctionnement, note d’incident.
• Actions correctives : remplacement, recalibration, mise à jour.

Outils simples de traçabilité

Même sans logiciels spécialisés (LIMS, GMAO), les étudiants peuvent mettre en place une traçabilité simple et efficace avec :

Un tableur (Excel, LibreOffice Calc, Google Sheets)

• Création d’un tableau de suivi par appareil.
• Colonnes types :

| Date | Appareil | N° série | Action effectuée | Par qui | Résultat | Prochaine vérification |

• Utilisation de codes couleur :
  • Vert = conforme, à jour.
  • Orange = vérification proche.
  • Rouge = intervention urgente.
• Possibilité de générer des graphiques (ex : nombre de pannes par mois, temps moyen entre pannes).

Un carnet papier (solution de base)

• Chaque appareil possède une feuille dédiée, conservée près de la machine.
• Permet d’écrire directement l’intervention après usage.

Initiation aux outils numériques

• Pour des étudiants, savoir que des logiciels existent (LIMS, GMAO) est important, mais ils peuvent déjà s’entraîner avec des outils qu’ils maîtrisent et qu’ils ont vu en cours(Excel).

Il est important de souligner que certaines entreprises restent encore réticentes à adopter des solutions numériques, préférant conserver un format papier qui fonctionne déjà pour elles. Cette situation concerne surtout les petites structures, qui n’ont pas toujours les moyens financiers ou techniques pour déployer de tels outils.

Passer au numérique ou à une solution digitale représente un progrès, mais cela soulève plusieurs questions :

• Les utilisateurs maîtrisent-ils le logiciel ?
• L’entreprise dispose-t-elle des ressources nécessaires pour le faire fonctionner correctement ?
• Les compétences internes sont-elles suffisantes pour exploiter l’outil au quotidien ?

Enfin, il ne faut pas négliger l’aspect réglementaire : le logiciel choisi doit respecter le RGPD (Règlement Général sur la Protection des Données). Selon la nature des analyses effectuées, il est essentiel de garantir que les données restent confidentielles, sécurisées et inaccessibles à des tiers non autorisés.

Exemple de tableau de traçabilité

Conclusion de la traçabilité

• La traçabilité n’est pas “administrative”, elle est scientifique :
  → Pas de traçabilité = pas de preuve que les résultats sont fiables.
• Même avec des outils simples comme Excel, vous pouvez mettre en place une démarche professionnelle.
• En biotech, la traçabilité est aussi importante que la compétence technique, car elle conditionne la validité des analyses et la sécurité du laboratoire.

Mise à jour logicielle / firmware

De nombreux appareils de laboratoire modernes sont pilotés par un microprogramme (firmware).

• Les mises à jour régulières permettent :
  • de corriger des bugs,
  • d’améliorer la précision des mesures,
  • d’ajouter de nouvelles fonctions.
    Comme pour un ordinateur ou un smartphone, maintenir le logiciel à jour est une partie intégrante de la maintenance préventive.

Formation des utilisateurs

Un appareil bien entretenu peut être endommagé par une mauvaise manipulation.

• La maintenance préventive comprend aussi :
  • La formation initiale des techniciens,
  • La sensibilisation régulière aux bonnes pratiques,
  • La mise à jour des compétences lors d’un changement de logiciel ou de protocole.
    Un utilisateur formé = moins de pannes évitables.

Validation après maintenance

Après une opération de maintenance (changement de pièce, calibration, mise à jour logicielle), il est nécessaire de réaliser un test de validation :

• Vérifier que l’appareil atteint bien ses consignes (température, vitesse, précision).
• Comparer les résultats à des valeurs de référence (étalons, échantillons tests).
  Cela garantit que l’appareil peut de nouveau être utilisé en toute sécurité et fiabilité.

Prestataires externes de maintenance

Dans de nombreux laboratoires, la maintenance ne repose pas uniquement sur le personnel interne :

• Des agences spécialisées ou des prestataires agréés interviennent régulièrement pour réaliser :
  • des opérations de calibration,
  • des vérifications réglementaires,
  • des réparations complexes.
    Le rôle du technicien de laboratoire reste néanmoins essentiel : il assure la maintenance de premier niveau (nettoyage, contrôles simples, suivi documentaire), et collabore avec les prestataires pour garantir la traçabilité et la conformité.

Quelques documents annexes: