Gérer un laboratoire

Par Canan Dagdeviren

Je voudrais commencer par une conversation enracinée dans l’esprit lors de la fête de mon 7e anniversaire, le 4 mai 1992, entre mon regretté grand-père et moi-même:

Grand-père: Canan, canim (mon cher), vous devriez commencer à gérer votre temps avec sagesse.
Moi: Grand-père, que veut dire gérer?
Grand-père: Cela signifie créer une habitude robuste mais néanmoins flexible pour atteindre vos objectifs, même dans les conditions les plus extrêmes, contre les résistances internes et externes.

Pour moi, gérer c'est exactement ce que c'est.

Les meilleures choses de la vie ne sont jamais réalisées facilement. Ils ont besoin de passion, de compassion, de vision, de travail diligent et coopératif, de patience et d’endurance. Dans mon précédent essai, Lancer un laboratoire, j'avais expliqué le développement de mon laboratoire, qui se compose désormais d'une équipe de chercheurs diplômés et de premier cycle; associés postdoctoraux; un responsable de laboratoire; un assistant administratif; notre salle blanche, le YellowBox; et les systèmes et procédures, mis au point méthodiquement, qui permettent de relier tout cela ensemble. Notre première année a été remplie de nouveaux défis et de leçons qui nous ont rendus plus forts, à la fois individuellement et en tant que groupe de recherche. Notre motivation est de tirer parti de nos succès en utilisant la culture de la sécurité, de l'efficacité et de la passion de notre groupe pour la recherche d'impact, en garantissant la longévité de notre travail et du laboratoire.

Contexte

En tant que nouveau membre du corps professoral du Media Lab, j’ai eu l’occasion de créer un groupe de recherche et de définir ma propre direction de recherche - mais il peut parfois être extrêmement difficile de déterminer par où commencer. Il existe une multitude de ressources, mais leur accès peut sembler impossible si vous ne savez pas qui contacter et quand les contacter. Cela était particulièrement vrai dans mon cas, car je commençais un laboratoire en faisant venir des étudiants / chercheurs et en élaborant un plan de recherche, mais je construisais également physiquement le centre permettant de transmettre notre recherche: notre salle blanche, le YellowBox. Cela impliquait une interface avec une multitude de groupes comprenant des architectes, des entrepreneurs, la gestion des installations, les finances et le bureau Environnement, santé et sécurité (EHS), qui nous ont aidés à déterminer la sécurité et la conformité de notre laboratoire. Pour gérer toutes ces pièces mobiles, il était absolument indispensable de s'organiser, de même que de déterminer quelles ressources étaient disponibles sur le campus et au sein du Media Lab.

La conception et la construction du YellowBox ont pris plus de neuf mois - beaucoup de temps pour un groupe de recherche. Une fois que le YellowBox était prêt, il était important de le maintenir avec précision et de mener des recherches avec soin et efficacité afin de maximiser les ressources et le temps nécessaires à la création de nos nouveaux dispositifs microfabriqués à adaptation mécanique.

Qu'est ce que le YellowBox?

Le YellowBox est une installation de microfabrication et de caractérisation à la pointe de la technologie, la première salle blanche de son genre construite à l’intérieur du MIT Media Lab. Son objectif est d'explorer de nouvelles stratégies de conception et de fabrication de dispositifs afin de créer des systèmes à l'échelle microscopique dotés de caractéristiques mécaniquement adaptatives permettant une intégration intime avec les objets d'intérêt.

Notre installation de microfabrication et de caractérisation à la pointe de la technologie, le YellowBox.

Motivation

Nos recherches sont très compliquées et l’entretien de notre laboratoire peut être assez difficile. Notre motivation pour devenir plus organisés provient de nos inefficiences, de nos risques potentiels pour la sécurité et de nos variables. Les inefficacités nous ont fait mal à bien des égards, du temps consacré à la maintenance à l’épuisement des fournitures - littéralement au beau milieu d’une expérience! - perdre de la productivité lorsque les chercheurs ne trouvent pas les outils dont ils ont besoin. Les risques potentiels pour la sécurité comprennent un grand nombre d'équipements de recherche et de produits chimiques très complexes, qui présentent des dangers allant de risques «ponctuels» à potentiellement mortels. En plus de ces préoccupations, notre groupe doit prendre en compte de nombreuses variables - nous avons plus d'une douzaine de chercheurs et de personnel; beaucoup d'équipement, de matériel et de fournitures; seulement ~ 1000 pi.ca. d'espace de laboratoire; et un environnement de recherche très dynamique. Comment pouvons-nous équilibrer tout cela?

À partir de cet effort, nous avons cherché un moyen de rationaliser notre espace de laboratoire. J'espérais que nous pourrions devenir plus efficaces, augmenter notre productivité et le temps que nous consacrions à la recherche, économiser de l'argent sur les fournitures et les coûts généraux de laboratoire, et accroître la sécurité de notre environnement et de nos chercheurs, tout en équilibrant nos ressources limitées.

Histoire de "Lean"

La fabrication sans gaspillage est une méthode et une philosophie de gestion qui ont évolué à partir du système de production Toyota (TPS); Ce terme a été inventé en 1988 par John Krafcik de la MIT Sloan School of Management dans son article intitulé «Triumph of the Lean Production System» (Système de production allégée). La fabrication allégée est une perspective à l’échelle du système qui met l’accent sur le flux de travail et détermine rendre le flux plus fluide, en éliminant ou en modifiant les éléments de processus susceptibles de ralentir ou de gêner le système. Cette méthode présente l'avantage supplémentaire de réduire lentement tous les aspects des pertes de temps - temps, matériaux, main-d'œuvre - permettant l'optimisation du système. Les principes Lean ont été adoptés par les entreprises et les industries du monde entier en raison des énormes avantages de cette méthodologie. Par exemple, Toyota est devenu un chef de file mondial de la construction automobile, car elle utilise des pratiques «lean» dans son espace de travail pour devenir plus organisée et moins gaspillée, ce qui conduit finalement à une augmentation des profits et de la fiabilité de ses véhicules.

Applications pour la méthodologie "Lean"

Les pratiques «allégées» peuvent être adaptées à tous les environnements, des laboratoires et des bureaux aux domaines de recherche spécifiques tels que le banc de travail ou le banc humide chimique. Traditionnellement, la fabrication «allégée» a été utilisée dans les usines industrielles. Récemment, le modèle «Lean Laboratory» a emprunté à ces concepts. Notre groupe a appliqué la méthodologie 5S et les procédures opératoires standard.

La méthodologie 5S est un système d’organisation qui s’appuie sur cinq pratiques pour organiser un espace de travail dans un souci d’efficacité: Triage, Mise en ordre, Brillance, Normalisation et Maintien. Le système est issu de l'industrie manufacturière japonaise et constituait un élément essentiel de l'un des principes de gestion les plus efficaces au monde: la Toyota Way. Nous avons identifié 5S comme un système nous permettant d’augmenter notre productivité à la fois au bureau et au laboratoire de recherche. Une caractéristique remarquable pour nous est que la méthode est essentiellement de nature visuelle: 5S utilise la cartographie couleur pour montrer la fonction et le placement, avec l’avantage supplémentaire de réduire le degré de fuite des cerveaux associé à une tâche spécifique. Il n’est pas question de savoir où une pièce d’équipement doit aller, ni quelles zones pourraient contenir des produits chimiques dangereux, et tout est clairement indiqué et facile à trouver. 5S est essentiellement une méthodologie organisationnelle qui utilise des étiquettes visuelles - à code de couleur basé sur la fonctionnalité - pour organiser les espaces et augmenter la sécurité, en identifiant les dangers potentiels et les informations relatives aux procédures. Cela rend vraiment l'environnement de travail plus intuitif et facile à suivre.

Quel que soit le système mis en œuvre, il ne sera pas maintenu s'il n'y a pas une conformité totale. Sachant cela, nous avons mis en place une vérification hebdomadaire du vendredi de notre système 5S. Tous les membres du laboratoire sont responsables de la propreté et de l’organisation d’une partie de notre zone commune. Tout au long de ce processus, notre laboratoire reste soigné et ordonné et il nous faut moins de temps par semaine pour vérifier notre processus, ce qui nous donne encore plus de raisons de maintenir le système.

Les procédures opératoires standard (SOP) sont des instructions pas à pas qui aident le personnel à effectuer des procédures simples pour des tâches complexes basées sur des expériences. Les SOP ont pour objectif de communiquer clairement les attentes des tâches, d’assurer la conformité, de servir de document de formation aux nouveaux membres du groupe et d’assurer la qualité uniforme des résultats expérimentaux (c’est-à-dire, d’assurer que tous les chercheurs exécutent les étapes exactement de la même manière). , afin que les résultats de la recherche soient facilement dupliqués dans le laboratoire).

Une capture d'écran de nos procédures opératoires standardisées (SOP), un document que nous utilisons pour aider le personnel à effectuer des procédures simples pour des tâches complexes basées sur des expériences dans notre laboratoire de recherche.

Le succès de ces techniques a été double: ces techniques ont contribué à accroître l’efficacité de notre laboratoire et ont également servi de mesures de sécurité et de conformité auxquelles tous les laboratoires doivent adhérer, protégeant les chercheurs et la recherche. En cartographiant les couleurs de notre espace, nous avons identifié les dangers potentiels à l'intérieur et à l'extérieur de la salle blanche et les documents de sécurité, et nous avons clairement identifié le matériel d'urgence, les installations et les voies d'évacuation. En écrivant nos processus, nous nous sommes assurés que les personnes non impliquées dans la recherche comprennent comment un processus a été achevé et comment l'équipement est exploité et entretenu en cas de problème ou de situation d'urgence.

Établir une culture du travail organisé qui fonctionne

Il est relativement facile d’organiser l’espace de travail ou de documenter les procédures opérationnelles standard en laboratoire; Ce qui n’est pas facile, c’est de faire preuve de discipline pour appliquer le même système organisationnel. Sans discipline, même l'espace de laboratoire le plus organisé et le mieux entretenu peut devenir encombré et désorganisé en un rien de temps. Cependant, au sein de mon groupe de recherche, nous avons pu poursuivre ces efforts, car nous avons favorisé une culture qui intègre ces principes maigres à nos habitudes quotidiennes.

Direction

Construire la culture commence au sommet. Les IP et les responsables de laboratoires doivent comprendre des pratiques réalistes pour leurs propres laboratoires et être prêts à donner l'exemple en se basant sur des exemples positifs. Une communication claire contribue grandement à la réalisation de cet objectif. Par exemple, dans notre laboratoire, nous avons commencé par expliquer aux étudiants et aux membres du groupe l’importance d’être organisés dans notre espace de recherche scientifique et de laboratoire. Une telle communication de la part de la direction et des IP renforce la perception des membres du groupe qu’il est important de maintenir un espace de laboratoire organisé. Sinon, les membres du groupe pourraient penser: "Si mon IP ne se soucie pas de l'encombrement de notre laboratoire, alors pourquoi le devrais-je?"

Membres de l’équipe de décodeurs conformes dans la salle blanche du YellowBox.

Initialement, il peut y avoir une résistance aux changements culturels ou organisationnels. Comme pour la plupart des bonnes idées, la persévérance est la clé du succès. Une partie de la résistance peut être due au fait qu’être trop organisé peut gêner ces types de créateurs - et certes, le MIT Media Lab est un lieu rempli d’inadaptés; un endroit où naissent les idées futures. Pour adopter une culture aussi structurée dans un environnement de recherche très dynamique - sans restreindre la créativité - nous devons trouver un équilibre. Nous faisons cela en favorisant le sens de la communauté dans notre culture d’appartenance. Nous donnons la propriété aux membres du groupe, de sorte que tout le monde se sente impliqué dans le processus et en assume la responsabilité. Par exemple, chaque chercheur de notre groupe est un «super utilisateur» pour un équipement ou une zone spécifique, ce qui signifie qu'il est son expert et son propriétaire. En tant qu'experts, ils sont responsables de tous les aspects de cet espace ou élément, y compris de son entretien. Lorsque tous les membres du groupe possèdent une «propriété» dans notre laboratoire, la propriété combinée de toutes ces propriétés ressemble à un quartier. Les étudiants et les chercheurs commencent à penser: «Je ne voudrais pas que mon voisin d'à côté laisse un désordre ou utilise mal ma propriété (espace laboratoire), alors je devrais lui rendre la faveur.» C'est ce que nous appelons un bon citoyen de notre communauté de laboratoires de recherche!

Impact de la structure de laboratoire Lean

L’impact et les avantages immédiats de la méthodologie d’organisation 5S, et plus largement du concept de «laboratoire Lean», sont clairs. En organisant notre laboratoire à l'aide de méthodologies lean, nous renforçons notre culture de la sécurité, augmentons notre efficacité et économisons temps et argent à long terme - tout en équilibrant nos ressources limitées et notre espace de laboratoire.

Culture de sécurité

L'utilisation de 5S et de SOP dans notre laboratoire présente l'avantage supplémentaire de communiquer explicitement aux chercheurs la sécurité concernant tous les aspects de notre environnement de recherche, tout en garantissant la conformité. Les SOP documentent la sécurité entre chaque étape du travail. La méthodologie 5S fournit des indications visuelles de sécurité en mettant en évidence un chemin d'évacuation, des zones dangereuses, des extincteurs, des armoires chimiques, etc.

Gestion de laboratoire

L’avantage d’avoir une structure dans un espace de travail est que l’inventaire est facilement comptabilisé. Par exemple, dans notre laboratoire, nous connaissons les quantités exactes de fournitures en stock, grâce à notre système d'inventaire pris en charge par la méthodologie 5S. Grâce à ces informations, nous pouvons prévoir les taux de consommation de matériaux et définir notre mode de fonctionnement de notre laboratoire de recherche en fonction des données, ce qui permet de réaliser des économies de coûts en matériaux.

La documentation de nos procédures d'exploitation standard profite également à l'embauche de nouveaux membres du groupe. Il devient plus facile et plus efficace de former de nouveaux étudiants, en communiquant uniformément les attentes de la recherche et tous les dangers pour la sécurité qui en découlent - sans compter sur l'expertise des anciens membres du groupe. Être très organisé et efficace a eu le grand avantage de recevoir la certification EHS de Green Labs - le premier laboratoire de recherche du MIT Media Lab à recevoir cette désignation depuis sa création en 1985.

(D) Jennifer Ballew, coordinatrice du programme GreenLabs / LEAC au MIT, présente le groupe de recherche Conformable Decoder, PI Canan Dagdeviren (L), avec le Green Lab Certificate pour l’espace laboratoire du groupe.

Productivité de la recherche

Avoir un espace de laboratoire organisé fournit un environnement paisible aux chercheurs qui réalisent leurs expériences. Nous assistons moins à la «fuite des cerveaux» et pouvons nous concentrer sur la recherche. Plus le nombre de décisions et de calculs à effectuer lors de l'exécution d'une tâche est réduit, plus cette tâche devient efficace. Bien que la recherche d’outils manquants ne prenne que quelques minutes, la recherche est moins ciblée. De plus, 5S facilite l’utilisation des équipements de laboratoire et met en exergue les zones critiques afin que les chercheurs n’aient pas à se rappeler ou penser trop - l’environnement devient intuitif.

Nos efforts ont récemment été reconnus par EHS; nous avons entamé une collaboration avec eux et sommes guidés par le directeur général d’EHS, Tolga Durak, PhD.

Conclusions et perspectives

Nous sommes fiers du succès de notre première année, mais nous ne voulons pas que notre histoire s’arrête là. Nous pensons que notre méthodologie et notre idéologie s'alignent étroitement sur les objectifs définis par MIT EHS. C'est pourquoi nous travaillons ensemble pour identifier les opportunités qui pourraient aider les laboratoires du campus à trouver ce succès.

Nous croyons que notre vidéo de collaboration constituera un point de départ pour que les professeurs débutants commencent à réfléchir à la façon de maintenir leurs espaces de laboratoire, de sorte qu'ils puissent devenir minces, sûrs et efficaces, assurant ainsi la pérennité de leurs travaux de recherche.

À mesure que notre laboratoire s'agrandit, d'autres mises à jour sur notre laboratoire Lean suivront. Restez à l'écoute!

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Canan Dagdeviren est professeure adjointe en arts et sciences des médias au Media Lab et directrice du groupe de recherche Conformable Decoders. Toutes les images dans ce post de David Sadat.

Cette histoire a été postée sur le site Web du MIT Media Lab.