Da nuvem para o laboratório: a Currenta testa a automação virtual de laboratórios
Primeiro simular, depois automatizar
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Quando é necessário processar milhares de amostras, cada passo conta. No projeto ELARA, a Currenta, operadora do parque químico, em colaboração com a empresa de robótica Wandelbots, está a investigar como os processos complexos e variados de um laboratório ambiental podem ser automatizados através de gémeos digitais e robótica. No futuro, os robôs assumirão tarefas de rotina, como a pipetagem e o manuseamento de amostras, mesmo no caso de substâncias com potencial de risco em contacto direto. A segurança no trabalho está, assim, claramente no centro do projeto – o objetivo é aliviar a carga de trabalho dos profissionais especializados no manuseamento direto das substâncias. Pretende-se também alcançar tempos de processamento mais curtos e uma maior disponibilidade.
Os dados sensíveis do laboratório permanecem protegidos: com a Industrial AI Cloud, a T-Systems disponibiliza uma infraestrutura autónoma, na qual esses dados são processados no âmbito do espaço jurídico europeu.
Testes virtuais para utilização em laboratório
O princípio: primeiro simular, depois automatizar. Antes de os robôs serem utilizados no laboratório, praticam os seus movimentos no gémeo digital. A simulação tem como objetivo ajudar a detetar possíveis erros numa fase precoce. A T-Systems disponibiliza a infraestrutura soberana para o ambiente de simulação NVIDIA Isaac Sim e os componentes NOVA da Wandelbots utilizados na Industrial AI Cloud. Isto permite aos parceiros desenvolver e validar fluxos de trabalho de robótica em laboratório numa infraestrutura alojada na Alemanha e acelerada por GPUs da NVIDIA.
A ELARA combina o NOVA da Wandelbots com o NVIDIA Isaac Sim, baseado no NVIDIA Omniverse, para modelar e validar fluxos de trabalho de laboratório robótico num gémeo digital baseado na física. Com a ajuda da extensão NOVA da Wandelbots para o Isaac Sim, é possível simular e testar os movimentos dos robôs antes de transferir os fluxos de trabalho para robôs físicos. O OpenUSD constitui a base para a cena 3D e os modelos dos robôs, enquanto o NVIDIA PhysX permite a simulação baseada na física. Os parceiros já reproduziram os fluxos de trabalho do laboratório, calcularam a sua rentabilidade e definiram a estrutura técnica. Com base nisso, os parceiros estão a analisar o potencial para uma implementação futura com robôs reais.
Valor acrescentado que permanece na Europa
«O tesouro da Europa e da sua indústria reside nos dados. O ELARA demonstra como estes dados podem ser utilizados para testar virtualmente processos laboratoriais complexos e prepará-los para a utilização de robôs. A Industrial AI Cloud fornece a potência de computação necessária para isso – e cria as bases para, no futuro, aliviar os profissionais especializados de tarefas rotineiras e manobras potencialmente perigosas», afirma Ferri Abolhassan, CEO da T-Systems
«Para a Currenta, enquanto operadora de um parque químico, a digitalização e a automatização são áreas de desenvolvimento essenciais. Permitem uma maior segurança no trabalho, melhor disponibilidade e, consequentemente, um benefício significativamente maior para o cliente. Na área laboratorial, os requisitos são muito específicos – por isso, estamos gratos por desenvolver o primeiro protótipo em conjunto com os parceiros Wandelbots e T-Systems», afirma Hans Gennen, diretor de operações da Currenta.
É assim que funciona o ELARA
ELARA significa «Environmental Laboratory Automation and Robotics for Analytics». O conceito prevê a representação de diversos processos laboratoriais e tipos de robôs num ambiente digital. O foco recai, por exemplo, em etapas de trabalho padronizáveis no tratamento de amostras de água e de águas residuais.
O desafio específico: ao contrário do que acontece em laboratórios altamente padronizados, a Currenta processa quantidades menores de amostras diversas, com etapas de trabalho e requisitos variáveis. A automatização laboratorial visa aliviar os colaboradores de tarefas repetitivas e proporcionar-lhes mais tempo para análises e aconselhamento tecnicamente exigentes. No futuro, os sistemas robóticos poderão assumir etapas de trabalho em que os colaboradores entram regularmente em contacto com substâncias potencialmente perigosas ou amostras de águas residuais contaminadas.
«Já existe a análise totalmente automatizada, por exemplo, no caso de grandes quantidades de amostras homogéneas na análise clínica. O nosso trabalho de laboratório, por outro lado, caracteriza-se pela diversidade de amostras e pela variação dos fluxos de processo. Com um gémeo digital, pretendemos investigar como é que também estes processos laboratoriais, com tantas variações, podem ser automatizados de forma flexível», afirma Thomas Westfeld, gestor de projeto na Currenta.
O software de robótica Wandelbots NOVA permite transferir posteriormente os processos simulados para robôs reais e controlar centralmente a sua utilização. No futuro, os dados das operações laboratoriais serão revertidos para a simulação. Desta forma, os processos podem ser melhorados continuamente. A potência de computação necessária é fornecida pela Industrial AI Cloud.
A Wandelbots como cliente-âncora da Industrial AI Cloud
Desde a sua inauguração, em fevereiro de 2026, a Wandelbots faz parte da rede de parceiros da Industrial AI Cloud. A empresa utiliza a capacidade de computação de IA para ligar gémeos digitais de instalações de produção e dados de fabrico à robótica e para desenvolver aplicações de IA para a produção.
A Currenta alarga a rede de aplicações
Com a Currenta, a Industrial AI Cloud alarga o seu leque de aplicações à automação laboratorial. A empresa gere o CHEMPARK, com instalações em Leverkusen, Dormagen e Krefeld. No projeto ELARA, a Wandelbots contribui com a sua plataforma de software NOVA, enquanto a Currenta contribui com o seu conhecimento sobre processos laboratoriais. A T-Systems disponibiliza uma infraestrutura de IA de ponta e capacidade de computação a partir de Munique e interliga os parceiros tecnológicos com os utilizadores. Com o ELARA, o projeto cria os pré-requisitos técnicos para futuros processos laboratoriais assistidos por robótica.
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