Currenta simuliert Laborautomation im Projekt ELARA

Currenta untersucht kleine Mengen unterschiedlicher Proben mit wechselnden Arbeitsschritten und Anforderungen. Die variantenreichen Abläufe unterscheiden sich von standardisierten Analysen großer Mengen gleichartiger Proben. Die Untersuchung ist aufwendig; bestimmte Arbeitsschritte bringen Mitarbeitende zudem regelmäßig mit potenziell gefährlichen Stoffen oder belasteten Abwasserproben in Kontakt.

Im Projekt ELARA (Environmental Laboratory Automation and Robotics for Analytics) arbeitet Currenta mit Wandelbots und T-Systems daran, Laborabläufe für die Probenbearbeitung in einer digitalen Umgebung abzubilden und robotergestützte Workflows zu modellieren und zu validieren. Ein Schwerpunkt sind standardisierbare Arbeitsschritte bei der Bearbeitung von Wasser- und Abwasserproben. Die Simulation dient dazu, Abläufe vor einem möglichen Einsatz physischer Roboter zu prüfen.

Die Projektpartner haben Labor-Workflows bereits nachgebildet, ihre Wirtschaftlichkeit berechnet und den technischen Aufbau definiert. Auf dieser Grundlage untersuchen sie das Potenzial einer späteren Umsetzung mit realen Robotern. Eine erfolgte Einführung solcher Roboter im Labor ist in den Quellen nicht belegt.

ELARA verbindet Wandelbots NOVA mit NVIDIA Isaac Sim, einer auf NVIDIA Omniverse basierenden Robotiksimulationsumgebung. In einem physikbasierten digitalen Zwilling lassen sich Roboterbewegungen und Laborabläufe simulieren und testen, bevor die Workflows auf physische Roboter übertragen werden. OpenUSD bildet die Grundlage für 3D-Szenen und Robotermodelle; NVIDIA PhysX unterstützt die physikbasierte Simulation. NOVA ermöglicht laut Quellen die spätere Übertragung simulierter Abläufe auf reale Roboter und deren zentrale Steuerung.

T-Systems stellt mit der Industrial AI Cloud die Recheninfrastruktur für die Simulation bereit. Die Quellen beschreiben außerdem als vorgesehene Möglichkeit, Daten aus dem Laborbetrieb in die Simulation zurückzuführen, um Workflows fortlaufend zu verbessern.

Belegt sind die Nachbildung der Labor-Workflows, die Berechnung ihrer Wirtschaftlichkeit und die Definition des technischen Aufbaus. Die Partner untersuchen darauf aufbauend die mögliche spätere Umsetzung mit realen Robotern. Veröffentlichte Messwerte zu Bearbeitungszeiten, Produktivität, Sicherheit oder erzielten Einsparungen enthalten die Quellen nicht.

ELARA ist ein Prototyp- und Simulationsvorhaben zur Automatisierung variantenreicher Laborprozesse. Als Ziele nennt Currenta die Entlastung und den Schutz der Mitarbeitenden sowie eine bessere Verfügbarkeit und einen höheren Kundennutzen. Die Quellen belegen diese Ziele, aber keine bereits eingetretenen betrieblichen Verbesserungen.