W pamięci wielu z nas wciąż żywa jest niedawna misja kosmiczna z udziałem polskiego astronauty i przeprowadzone przez niego eksperymenty. Na tym jednak nie kończy się wiedza i inspiracje, jakie możemy czerpać z kosmosu. Technologie opracowane z myślą o jego eksploracji już zmieniają sposób funkcjonowania fabryk, magazynów i linii produkcyjnych na całym świecie. Rozwiązania, które sprawdzają się poza naszą planetą, stają się wzorem dla ziemskiego przemysłu. Nad naszymi głowami krąży plan na to, jak skuteczniej automatyzować procesy produkcyjne, zwiększać wydajność, minimalizować ryzyko awarii, a nawet personalizować obsługę klienta.
Ramię robotyczne Canadarm2 działa na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) nieprzerwanie od 24 lat. Nie miało ani jednej krytycznej awarii, a wykonało setki precyzyjnych manewrów – od przechwytywania statków kosmicznych po skomplikowane naprawy, w dodatku wszystko to w mikrograwitacji, jednym z najbardziej wymagających środowisk. Choć mogłoby się wydawać, że Międzynarodową Stację Kosmiczną i ulokowane na Ziemi fabryki więcej dzieli niż łączy, to mają one ze sobą wiele wspólnego – w przypadku ich wszystkich ogromne znaczenie ma precyzja, adaptowalność i odporność. Kosmiczne rozwiązania mogą więc być wzorem dla „tutejszej” automatyzacji.
Z orbity do fabryki
Jedną z przełomowych technologii wykorzystywanych w robotyce kosmicznej, z której coraz chętniej korzysta też przemysł, są cyfrowe bliźniaki. – Digital twins to wirtualne repliki fizycznych obiektów, systemów czy procesów. Nie tylko odzwierciedlają one rzeczywistość, ale pozwalają ją analizować i przeprowadzać przeróżne symulacje bez ryzyka i kosztów związanych z eksperymentowaniem w realnym świecie – wyjaśnia Lutz Richter, Space Projects Consultant z SoftServe. – Co więcej, cyfrowe bliźniaki nieustannie ewoluują wraz ze swoimi fizycznymi odpowiednikami dzięki danym zbieranym przez sensory. Ta ciągła synchronizacja między światem fizycznym a digitalowym tworzy potężne narzędzie – dodaje.
NASA od lat wykorzystuje digital twins do symulowania nieprzewidzianych zdarzeń – zmian w sile przyciągania, wahań temperatury czy poziomu promieniowania. Jak skorzystać na ich wdrażaniu może przemysł? – Budując np. cyfrowego bliźniaka linii produkcyjnej czy maszyny można przewidywać awarie, sterować procesami, testować innowacje, a nawet szkolić pracowników – wszystko to w bezpiecznej, bo wirtualnej przestrzeni – tłumaczy Lutz Richter z SoftServe.
Głowa w gwiazdach, technologia na Ziemi
Według danych McKinsey fabryki wykorzystujące cyfrowe bliźniaki zmniejszyły miesięczne koszty operacyjne o 5-7%, skróciły całkowity czas rozwoju o 20-50%, a w niektórych przypadkach ograniczyły liczbę fizycznych prototypów z dwóch lub trzech do zaledwie jednego.
Z tej technologii korzysta już m.in. marka Toyota, o czym można dowiedzieć się z opublikowanego przez nią case study . Dzięki digital twins stworzonym dla Toyota Material Handling Europe przez specjalistów z SoftServe, firma może teraz tworzyć repliki swoich autonomicznych wózków widłowych, testować je i przeprowadzać symulacje w wirtualnym środowisku w oparciu o niezliczone scenariusze. To duże ułatwienie, zwłaszcza mając na uwadze to, że tradycyjne testy są czasochłonne, kosztowne i mają swoje ograniczenia.
Wdrożenie cyfrowych bliźniaków ma też już za sobą Continental – niemiecki lider branży automotive. – Dzięki tej technologii i rozwiązaniom, które razem wypracowaliśmy, inżynierowie firmy mogą teraz prowadzić wirtualne inspekcje linii produkcyjnych, monitorować wydajność i rozwiązywać problemy zdalnie dzięki dokładnym symulacjom – mówi Igor Isupov, Pre-Sales Expert z SoftServe Poland. W efekcie Continental już odnotował wzrost wydajności oraz 10-procentową redukcję nakładów na konserwację i przestoje.
Niczym (jeszcze) nieodkryte galaktyki
Są jednak i takie rozwiązania wykorzystywane w kosmosie, których potencjału przemysł jeszcze nie wykorzystuje w pełni. To przede wszystkim:
• Systemy naprowadzania, nawigacji i kontroli (GN&C) – działające jako mózg decyzyjny, integrujący dane z czujników, aby stworzyć precyzyjne i kompleksowe zrozumienie otoczenia. Dzięki nim ramiona robotyczne na ISS mogą dokować statki kosmiczne z dokładnością do milimetra, nawet podczas krążenia po orbicie wokół Ziemi z prędkością 28 000 km/h.
• Symulacje oparte na fizyce – pozwalają inżynierom testować projekty przed ich realizacją, sprawdzając je pod kątem wszelkich możliwych zmiennych, od zmian grawitacji po ekstremalne temperatury. W praktyce zaawansowane metody symulacji zmniejszyły nieoczekiwane wyzwania, poprawiając precyzję planowania misji nawet o 30%.
• Zaawansowane przetwarzanie danych – łączące technologie takie jak LiDAR (Light Detection and Ranging) i obrazowanie optyczne w jeden użyteczny obraz środowiska. Roboty wyposażone w LiDAR są już wykorzystywane w operacjach górniczych w Ameryce Łacińskiej do nawigacji w niestabilnych tunelach, zbierając dane strukturalne bez narażania pracowników.
Sięgając gwiazd – kosmiczna robotyka na wyciągnięcie ręki
Od ramion robotycznych naprawiających satelity po łaziki przywożące próbki skalistego terenu Marsa – robotyka kosmiczna ewoluowała i dziś wykracza daleko poza zwykłą eksplorację. – Automatyzacja w produkcji jest coraz powszechniejsza, ale kosmiczne technologie pokazują, co staje się możliwe, gdy autonomiczne systemy powiązane z agentic AI działają nie jako pasywne narzędzia, ale aktywni współpracownicy – zdolni do samodzielnego rozwiązywania problemów, uczenia się na podstawie nowych scenariuszy i przeprogramowywania się w czasie rzeczywistym w oparciu o aktualne zdarzenia. Dla firm stwarza to nie tylko szanse na optymalizację kosztów, podnoszenie jakości produktów i usług, a przede wszystkim na rozwój, który może nas przenieść do zupełnie nowej galaktyki – podsumowuje Lutz Richter z SoftServe.