Autonomiczne drony w fabrykach to przyszłość automatyki przemysłowej. Jak działa technologia „drone-in-a-box”? W jaki sposób już dziś rewolucjonizuje monitoring, inspekcje i bezpieczeństwo w halach produkcyjnych?
Pomimo wieloletniego stażu rynkowego, drony wielu nadal kojarzą się z niewielkimi i niegroźnymi zabawkami. Na przestrzeni ostatnich 10-lat postęp technologiczny w zakresie bezzałogowych systemów powietrznych był niezwykle gwałtowny. Dzisiejsze konstrukcje o rozmiarach niewiele przekraczających typowego smartfona oferują funkcje, które 3-4 lata temu zarezerwowane były jedynie dla największych i najdroższych dronów klasy Enterprise.
Bezzałogowe statki powietrzne (popularne drony) to już nie ciekawostka technologiczna, a realne narzędzie wspierające wiele sektorów – w tym przemysł. Sam dron w praktyce jest jedynie elementem większego systemu. Służy głównie do przenoszenia modułów payload gromadzących dane. Mogą to być kamery RGB, termowizyjne, LiDAR lub wiele innych specjalistycznych czujników (smogu, dymu, gazu). Całość integruje się z dedykowanym oprogramowaniem do przetwarzania i analizy danych, a także rozbudowanym systemem sterownia.
Drony od lat wykorzystywane są w przemyśle. Idealnym przykładem są inwentaryzacje rozbudowanych powierzchni magazynowych, monitoring sprawności farm fotowoltaicznych czy monitorowanie obiektów o krytycznym dla funkcjonowania firmy/państwa znaczeniu.
Klasyczny dron wymaga jednak operatora, który na bieżąco pilotuje system oraz go nadzoruje. Co w przypadku, gdybyśmy zamierzali pozbyć się czynnika ludzkiego, aby zwiększyć dokładność, precyzję, bezpieczeństwo oraz umożliwić dostęp do technologii dronowej 24/7?
„Drone-in-a-box” czyli dron w pudełku zwany również dronem automatycznym
Zautomatyzowany bezzałogowy system powietrzny typu dron w pudełku składa się z pięciu kluczowych elementów głównych:
- Drona z wbudowanym złączem dokującym
- Modułów payload przyczepionych do drona służących do zbierania danych
- Stacji dokującej
- Systemu łączności
- Oprogramowania przetwarzającego dane
System Drone in a box najczęściej wykorzystuje niewielkie quadrocoptery o masie własnej poniżej 4 kg, które pozwalają na wykonywanie pojedynczych oblotów o czasie do 40 minut. Dedykowana stacja dokująca posiada zabezpieczenie przed warunkami atmosferycznymi, często własną stację pogodową, system ładowania drona, a także elementy pozwalające na komunikację rozwiązania z chmurą.
Całością zarządza się z poziomu aplikacji webowej lub dedykowanego programu na komputer/smartfon czy tablet. Pozwala ono na zaprogramowanie tras lotu, analizę danych i integrację z systemami IT/OT w fabryce.
Największą zaletą dronów pudełkowych jest eliminacja czynnika ludzkiego. Dron startuje, ląduje, ładuje się i przesyła dane – całkowicie bez udziału człowieka.
Autonomiczne drony w przemyśle – do czego je wykorzystać?
- Inspekcje infrastruktury – kontrola wyposażenia, wykrywanie przeszkód, wycieków, anomalii
- Zapewnienie bezpieczeństwa, monitoringu i ochrony – patrol obszaru, wykrywanie niepożądanych osób, obiektów, zwierząt
- Logistyka – przeprowadzanie inwentaryzacji
- Kontrola jakości – wyrywanie defektów i anomalii
W praktyce zakres wykorzystania autonomicznych dronów pudełkowych w przemyśle jest praktycznie nieograniczony. Wysoka możliwość konfiguracji oraz dostępne narzędzia API pozwalają na swobodną integrację modułów payload z dostępnymi na rynku rozwiązaniami.
Jak działa system w praktyce?
- Planowanie misji – operator lub system MES/SCADA wysyła polecenie (np. „sprawdź sektor 7”).
- Start – dron autonomicznie opuszcza stację i wykonuje lot zgodnie z planem.
- Zbieranie danych – w czasie rzeczywistym przesyła obraz wideo, dane z czujników i raporty do chmury lub edge computing.
- Powrót i ładowanie – dron wraca, automatycznie ląduje i ładuje się w „boxie”.
- Analiza – dane są przetwarzane przez AI/ML i integrowane z ERP, MES lub CMMS.
Jakie technologie i rozwiązania można zintegrować z drone-in-a-box
- Systemy komunikacji – Wi-Fi, LTE, 5G, LoRa, łączność satelitarna, UWB
- Czujniki – LiDAR, kamera RGB, kamera termowizyjna, kamera multispektralna
- Sztuczna inteligencja – systemy wykrywania obiektów, rozpoznawania zachowania, predykcji, rozpoznawania zagrożeń
- Integracje – z systemami SAP, dedykowanymi rozwiązaniem, elementami SCADA
Realne przykłady wdrożenia
- ZF Friedrichshafen – drony patrolujące hale produkcyjne w Niemczech.
- IKEA – drony inwentaryzują powierzchnie magazynowe
- GE Aviation – inspekcje komponentów silników lotniczych w zamkniętych pomieszczeniach.
- Walmart i Amazon – usprawnianie centrów dystrybucyjnych
Zalety i wady w pigułce
Do zalet wykorzystania automatycznych dronów w pudełku możemy zaliczyć:
✅ Oszczędność czasu i kosztów (vs ludzie i ręczne patrole)
✅ Dane w czasie rzeczywistym
✅ Większe bezpieczeństwo ludzi
✅ Automatyczną dokumentację i archiwizację
✅ Łatwą integrację z istniejącą infrastrukturą IT
Aby skorzystać z powyższych zalet należy jednak przezwyciężyć trudności:
⚠️ Koszt wdrożenia
⚠️ Normy prawne
⚠️ Wymagania dot. łączności i kalibracji GPS/RTLS w halach
⚠️ Potrzebę solidnego zabezpieczenia cybernetycznego środowiska lotów
