| Défi | Proposer des services d'analyse chimique sophistiqués, notamment un traitement avancé des données, pour repousser les limites de la chimie. |
|---|---|
| Solution | Faire appel aux plans d'expériences (DOE) pour optimiser les analyses chimiques multivariées réalisées sur des systèmes de laboratoire robotisés ; intégrer JMP pour offrir aux clients une solution reproductible et performante, quelle que soit la complexité des données. |
| Résultats | En utilisant JMP pour effectuer des expériences multivariées, Anatune a réduit ses délais de développement de moitié. Cette efficacité — et les solutions chimiques plus sophistiquées qui en découlent — permet à Anatune de mieux satisfaire ses clients grâce à des solutions d'analyse chimique automatisées de pointe. |
L'analyse chimique est incontournable dans de nombreux secteurs. Les fabricants de parfum, par exemple, ont besoin d'identifier les composés qui donnent aux arômes naturels leur senteur unique. Les entreprises agroalimentaires doivent s'assurer que leurs matériaux d'emballage n'introduisent pas de substances chimiques nocives dans leurs produits. Les entreprises du secteur énergétique, comme les producteurs de carburants à l'hydrogène, doivent veiller à la pureté chimique de leurs produits.
Les enjeux sont en effet de taille : le succès d'une nouvelle gamme de produits, les économies réalisées en utilisant un matériau d'emballage innovant ou encore la réputation d'une marque reconnue. Autant de raisons pour lesquelles des entreprises de tous secteurs s'adressent à Anatune, l'un des principaux fournisseurs de solutions robotiques automatisées d'analyse chimique. La société propose une assistance et des services complets, de la préparation automatisée d'échantillons à l'analyse en passant par le traitement des données et le conseil.
Mais l'analyse chimique peut être coûteuse et fastidieuse. Pour rester compétitive, la société Anatune doit optimiser le traitement et l'analyse des données chimiques. Et pour cela, elle fait appel à JMP.
Anatune est une entreprise britannique fondée à Cambridge en 1996. Sa clientèle est concentrée au Royaume-Uni et en Irlande, et elle a noué des partenariats avec de grands fabricants d'instruments d'analyse chimique. Elle propose des solutions spécialisées dans la chromatographie et la spectrométrie de masse, deux technologies analytiques utilisées pour séparer, identifier et mesurer des substances dans des échantillons de tout type. Ces techniques font notamment référence dans le domaine de l'identification judiciaire de substances, car elles permettent de réaliser des tests statistiquement significatifs à 100 %, qui détectent la présence des quantités les plus infinitésimales d'une substance particulière.
« En chimie, seules des mesures précises permettent de progresser », affirme Ray Perkins, PDG d'Anatune. « Et la plupart du temps, ce que nos clients doivent mesurer relève de l'infime. Nous leur offrons à la fois les instruments et l'assistance dont ils ont besoin pour repousser les limites de la chimie analytique. »
Anatune se singularise notamment par l'usage intensif de l'automatisation et de la robotique dans l'analyse chimique. Grâce à la robotique, l'entreprise peut automatiser les tâches répétitives normalement dévolues aux analystes, ce qui permet de gagner du temps, de réaliser des économies et d'augmenter la précision des essais. Les scientifiques peuvent ainsi se consacrer à des activités plus utiles.
« Nos solutions étant modulaires, elles peuvent être très complètes, avec différents robots chargés de tâches diverses », explique Camilla Liscio, chimiste d'applications chez Anatune. « Les robots présentent l'avantage de réaliser une tâche donnée toujours de la même façon, ce qui est particulièrement important, par exemple, pour contrôler différents paramètres d'expérimentation, puisque tout biais dû à l'erreur humaine est exclu. Autre avantage : les analystes peuvent ainsi se concentrer sur l'étude des données. »
Anatune peut fournir aux entreprises une solution complète, du développement de la meilleure approche analytique à l'installation de l'équipement. Les clients sont ensuite formés pour bien comprendre la solution et en tirer le meilleur parti.
« C'est notamment là que JMP intervient », indique Camilla Liscio. « JMP est un outil très précieux pour notre phase de développement de méthode, car il nous donne les meilleures réponses à nos questions. »
« À titre personnel, l'utilisation des plans d'expériences […] m'a permis de réduire mes délais de développement de méthode d'au moins 50 %. Et j'adore être certaine d'avoir trouvé la meilleure combinaison de paramètres possible. »
– Camilla Liscio, chimiste d'applications
Anatune utilise également JMP dans le cadre de son approche de l'analyse chimique basée sur les plans d'expériences (DOE). Cette méthodologie permet de déterminer la relation entre les différents facteurs ayant des effets sur un processus (les entrées) et les résultats de ce processus (les sorties). Elle est particulièrement utile en cas de mesure simultanée de plusieurs variables.
« En laboratoire, l'approche d'optimisation de méthode la plus courante consiste à modifier une variable observable à la fois, sans toucher aux autres », détaille Camilla Liscio. « Mais cette approche conduit souvent les analystes à n'explorer qu'une partie de l'espace expérimental concerné, surtout en cas de processus multiparamètres. »
À l'inverse, une approche multivariée, où plusieurs variables sont modifiées en parallèle, peut révéler des interactions entre les variables, ce qui procure des informations sur un champ plus large de l'espace expérimental. Au final, les analystes peuvent étudier le problème en profondeur et découvrir plus rapidement la meilleure solution. Les plans d'expériences constituent donc un outil très performant.
« À titre personnel, l'utilisation des plans d'expériences est très positive », déclare Camilla Liscio. Cela m'a permis de réduire mes délais de développement de méthode d'au moins 50 %. Et j'adore être certaine d'avoir trouvé la meilleure combinaison de paramètres possible. »
Anatune utilise les plans d'expériences pour différents processus, le plus délicat étant la préparation des échantillons d'analyse, qui suppose plusieurs étapes, chacune pouvant comporter plusieurs paramètres tels que la durée, la température et la vitesse de mélange. « Il est très difficile de trouver la combinaison optimale en travaillant sur une variable à la fois, notamment parce qu'on étudie les interactions entre paramètres », explique Camilla Liscio. « C'est donc un domaine dans lequel les plans d'expériences peuvent apporter un éclairage précieux. Ils aident à identifier les facteurs significatifs et les meilleures conditions pour réunir ces facteurs. »
L'entreprise juge en outre la méthode DOE parfaitement adaptée à son utilisation innovante de l'automatisation. « L'automatisation et les plans d'expériences forment une alliance parfaite », insiste Camilla Liscio. « L'automatisation est un outil analytique qui permet d'obtenir la meilleure méthode, tandis que les plans d'expériences constituent un outil statistique offrant la meilleure réponse. »
Les plans d’expériences présentent toutefois un inconvénient : leur complexité potentielle d'un point de vue statistique. « Je suis chimiste, pas statisticienne ni informaticienne », poursuit Camilla Liscio. « Lorsque j'ai saisi tout le potentiel des plans d’expériences, j'ai eu très envie de les utiliser, mais le traitement des données m'en a dissuadée. C'est ce qui rend JMP si précieux. »
En fait, les plans d'expériences ont permis à Camilla Liscio — et à Anatune — de s'initier à JMP. L'un des clients de l'entreprise, une prestigieuse université britannique, avait organisé un atelier statistique auquel Camilla Liscio s'était inscrite. « C'est là que j'ai découvert JMP, et je suis tout simplement tombée en admiration devant tant d'intuitivité et de convivialité », se souvient-elle.
L'enthousiasme de Camilla Liscio a convaincu Anatune d'adopter JMP. « L'approche DOE est la plus efficace pour développer des méthodes analytiques, mais elle exige un minimum de connaissances statistiques, ce qui la met hors de portée de la plupart des gens », souligne Camilla Liscio. « Grâce à JMP, tout le monde peut utiliser les plans d’expériences, car le logiciel se charge des tâches difficiles. JMP est un moyen structurel et sophistiqué de relever des défis analytiques très complexes. »
Et les défis complexes sont précisément le lot quotidien d'Anatune. Les données traitées par l'entreprise peuvent en effet être particulièrement obscures, selon le nombre d'échantillons, la méthode de test et l'application. « Mais une fois dans JMP, elles deviennent limpides », assure Camilla Liscio. « Il suffit de faire un copier-coller dans la colonne de réponse et à partir de là, tout est très simple. »
Les analyses chimiques réalisées pour le secteur de la parfumerie sont un bon exemple de la manière dont Anatune utilise JMP. L'un des clients de l'entreprise avait besoin d'identifier les composés de l'arôme des fleurs pour établir le profil aromatique de chacune d'elles et un classement botanique de chaque variété. Toutefois, les arômes peuvent impliquer de nombreux composés en concentrations variables, et il peut être excessivement difficile de les identifier.
« Nous avons mis au point une technique qui extrait intégralement les composés volatiles d'un échantillon et les préconcentre dans un piège absorbant », explique Camilla Liscio. « Les analytes sont ensuite dégagés du piège selon un procédé thermique, puis analysés par GC-MS. Cette technique d'échantillonnage et de concentration a pour avantage d'être efficace pour des composés volatiles tels que les agents parfumants. Elle implique en revanche d'optimiser plusieurs paramètres pour obtenir une bonne méthode. JMP est très efficace dans ce domaine. »
Camilla Liscio ajoute qu'avec une variable à la fois, un développement de méthode comme celui-ci prendrait au moins une semaine, mais qu'avec JMP et les plans d'expériences, ce délai est réduit à deux jours tout au plus. « Et il ne faut pas plus de 10 minutes pour tout rassembler dans JMP », souligne-t-elle.
Avec de tels résultats, Camilla Liscio est devenue une fervente adepte de JMP. « J'aimerais que chaque client possède ces outils analytiques de base — les plans d'expériences, qui constituent une méthode d'optimisation et d'automatisation utile à la réalisation des expériences et JMP, pour le traitement des données qui facilite l'analyse.
« Plus je me sers de JMP, plus je découvre d'autres possibilités d'utilisation. »