Dal cloud al laboratorio: Currenta sperimenta l’automazione virtuale dei laboratori
Prima simulare, poi automatizzare
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Quando si devono analizzare migliaia di campioni, ogni singola operazione conta. Nel progetto ELARA, Currenta, gestore del parco chimico, sta studiando insieme all’azienda di robotica Wandelbots come automatizzare i processi complessi e variegati di un laboratorio ambientale tramite il gemello digitale e la robotica. In prospettiva, i robot si occuperanno di compiti di routine come il pipettaggio e la manipolazione dei campioni, anche in caso di sostanze potenzialmente pericolose con cui entrano in contatto diretto. La sicurezza sul lavoro è quindi chiaramente al centro del progetto: l’obiettivo è alleggerire il carico di lavoro del personale specializzato nella manipolazione diretta delle sostanze. Si punta inoltre a ridurre i tempi di elaborazione e ad aumentare la disponibilità.
I dati sensibili del laboratorio rimangono protetti: con l’Industrial AI Cloud, T-Systems mette a disposizione un’infrastruttura autonoma in cui tali dati vengono elaborati all’interno dello spazio giuridico europeo.
Prove virtuali per l’impiego in laboratorio
Il principio: prima simulare, poi automatizzare. Prima di essere impiegati in laboratorio, i robot si esercitano nelle loro operazioni tramite il gemello digitale. La simulazione serve a individuare tempestivamente eventuali errori. T-Systems mette a disposizione l’infrastruttura autonoma per l’ambiente di simulazione NVIDIA Isaac Sim e i componenti NOVA di Wandelbots utilizzati nell’Industrial AI Cloud. Ciò consente ai partner di sviluppare e convalidare i flussi di lavoro robotici di laboratorio su un’infrastruttura ospitata in Germania e accelerata da GPU NVIDIA.
ELARA combina NOVA di Wandelbots con NVIDIA Isaac Sim, basato su NVIDIA Omniverse, per modellare e convalidare i flussi di lavoro del laboratorio robotico in un gemello digitale basato sulla fisica. Grazie all’estensione NOVA di Wandelbots per Isaac Sim, è possibile simulare e testare i movimenti dei robot prima di trasferire i flussi di lavoro su robot fisici. OpenUSD costituisce la base per la scena 3D e i modelli dei robot, mentre NVIDIA PhysX rende possibile la simulazione basata sulla fisica. I partner hanno già riprodotto i flussi di lavoro di laboratorio, ne hanno calcolata la redditività e ne hanno definito l’assetto tecnico. Su questa base, stanno valutando il potenziale per una successiva implementazione con robot reali.
Valore aggiunto che rimane in Europa
«Il tesoro dell’Europa e della sua industria risiede nei dati. ELARA dimostra come questi dati possano essere utilizzati per testare virtualmente complesse procedure di laboratorio e prepararle all’impiego dei robot. L’Industrial AI Cloud fornisce la potenza di calcolo necessaria a tal fine e getta le basi per alleggerire in futuro il carico di lavoro del personale specializzato nelle attività di routine e nelle operazioni potenzialmente pericolose», afferma Ferri Abolhassan, CEO di T-Systems
«Per Currenta, in qualità di gestore di un parco chimico, la digitalizzazione e l’automazione rappresentano settori di sviluppo fondamentali. Consentono una maggiore sicurezza sul lavoro, una migliore disponibilità e, in ultima analisi, un vantaggio significativamente maggiore per i clienti. Nel settore dei laboratori, i requisiti sono molto specifici: per questo siamo grati di poter sviluppare il primo prototipo insieme ai partner Wandelbots e T-Systems», afferma Hans Gennen, COO di Currenta.
Ecco come funziona ELARA
ELARA è l’acronimo di «Environmental Laboratory Automation and Robotics for Analytics». Il concetto prevede la rappresentazione di diversi processi di laboratorio e tipi di robot in un ambiente digitale. L’attenzione si concentra, ad esempio, sulle fasi di lavoro standardizzabili nell’elaborazione di campioni di acqua e acque reflue.
La sfida particolare: a differenza dei laboratori altamente standardizzati, Currenta tratta piccole quantità di campioni diversi con fasi operative e requisiti variabili. L’automazione di laboratorio mira a sollevare i collaboratori dalle attività ripetitive e a concedere loro più tempo per valutazioni e consulenze tecnicamente complesse. In futuro, i sistemi robotici potrebbero assumere le fasi di lavoro in cui i collaboratori entrano regolarmente in contatto con sostanze potenzialmente pericolose o campioni di acque reflue contaminate.
«L’analisi completamente automatizzata esiste già, ad esempio nel caso di grandi quantità di campioni omogenei nell’analisi clinica. Il nostro lavoro di laboratorio, invece, è caratterizzato da campioni eterogenei e flussi di processo variabili. Con un gemello digitale vogliamo studiare come sia possibile automatizzare in modo flessibile anche processi di laboratorio così ricchi di varianti», afferma Thomas Westfeld, responsabile di progetto presso Currenta.
Il software di robotica Wandelbots NOVA consente di trasferire in un secondo momento i processi simulati a robot reali e di controllarne l’impiego a livello centrale. In prospettiva, i dati provenienti dall’attività di laboratorio confluiranno nuovamente nella simulazione. In questo modo sarà possibile migliorare costantemente i processi. La potenza di calcolo necessaria è fornita dall’Industrial AI Cloud.
Wandelbots come cliente di riferimento dell’Industrial AI Cloud
Sin dall’inaugurazione nel febbraio 2026, Wandelbots fa parte della rete di partner dell’Industrial AI Cloud. L’azienda utilizza la potenza di calcolo dell’IA per collegare i gemelli digitali degli impianti di produzione e i dati di produzione alla robotica e per sviluppare applicazioni di IA per la produzione.
Currenta amplia la rete di applicazioni
Con Currenta, l’Industrial AI Cloud amplia la propria gamma di applicazioni all’automazione di laboratorio. L’azienda gestisce il CHEMPARK con sedi a Leverkusen, Dormagen e Krefeld. Nel progetto ELARA, Wandelbots apporta la propria piattaforma software NOVA, mentre Currenta mette a disposizione le proprie competenze sui processi di laboratorio. T-Systems fornisce un’infrastruttura di IA e una potenza di calcolo all’avanguardia da Monaco di Baviera e mette in rete i partner tecnologici con gli utenti. Con ELARA, il progetto crea i presupposti tecnici per i futuri processi di laboratorio assistiti da robot.
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