Количество новых цифровых устройств и систем с искусственным интеллектом увеличивается каждый год. Тенденции не обошли стороной и сферу производственной безопасности.
Разобрали популярные тренды в цифровой охране труда с примерами конкретных решений.
Экзоскелеты и роботизированные костюмы
Во время подъёма тяжестей можно повредить спину, вывихнуть руки, травмировать ноги. Эта опасность чаще чем в других отраслях встречается на производстве, в строительстве, на транспорте, в складском бизнесе и в сельском хозяйстве.
Ещё в группу риска входят сотрудники скорой помощи, которым регулярно приходится поднимать и переносить больных. По статистике Национального института охраны труда США, в 2020 году на первом месте в списке производственных травм скорой помощи были растяжения, вывихи и ушибы.
Роботизированный костюм Gardian XO компании Sarcos позволяет поднимать и долго удерживать на весу тяжёлые предметы весом до 90 кг. Механизмы обеспечивают плавность движений. Режим «Свободные руки» позволяет заблокировать конечности экзоскелета с грузом и одновременно выполнять мелкие манипуляции своими руками. Специальный датчик считывает препятствия и предупреждает о них.
Костюм работает от батареи. Разработчики подчёркивают, что при сбое электроники конструкцию можно легко «снять» за 30 секунд, если применять специальные приспособления.
Российская фирма Exorise разработала пассивные экзоскелеты без электропривода, но с возможностью:
- снижать нагрузку на спину и суставы;
- увеличивать силу рук при поднятии тяжестей;
- укреплять запястья, чтобы держать на весу инструменты весом до 40 кг.
Существенный недостаток экзоскелета, особенно с электронным компонентом, — вес. Учёные ищут возможность встроить провода и датчики в текстиль, сделать такие костюмы лёгкими. Но пока эти разработки нашли реализацию только в устройствах, которые отслеживают самочувствие людей.
Ещё один лёгкий вариант — экзоскелетная перчатка для усиления захвата, которую предлагает медицинская компания Bioservo Technologies. В 2020 году Ironhand получила награду NASA как коммерческое изобретение года. Благодаря встроенным алгоритмам машинного обучения она анализирует и «запоминает» движения пользователя.
Датчики распознавания опасностей и оценки физического и психологического состояния
Датчики встраиваются в средства индивидуальной защиты или другие так называемые носимые электронные устройства. Информация передаётся на компьютеры охраны труда, специалисты которой отслеживают отклонения. В более дорогих системах мониторинг проводит ИИ, а люди подключаются только после оповещения о нештатных ситуациях.
Интеллектуальные СИЗ
На первом месте по распространённости среди интеллектуальных СИЗ стоит умная каска. Разработка российской IT-компании Softline применяется на горнодобывающих предприятиях Алтая. Датчик, расположенный в затылочной части, может сообщать:
- надета ли каска на голову или находится в неправильном положении — например, под мышкой;
- точное местонахождение работника — в датчик встроена навигационная система;
- о том, что работник долго находится в неподвижном состоянии;
- что произошло падение;
- какая температура окружающей среды — для защиты рабочего от перегрева или холодового стресса.
Ещё на каске есть тревожная кнопка для вызова экстренной помощи.
Европейская компания Knowit тоже разработала проект интеллектуальной каски. Она может предупреждать сотрудника и персонал, который занят мониторингом, о вибрациях, ударах, угрозах падения и перепадах температур.
Среди продуктов калифорнийской Guardhat — умная каска Lone Worker для рабочих, которые трудятся в одиночестве или небольшими группами на отдалённых линиях электропередач, участках трубопроводов, ветряных турбинах. Компания предлагает собственную аудиовизуальную коммуникационную систему. Но из-за большой стоимости проект пока не нашёл широкого применения за пределами Кремниевой долины.
К интеллектуальным СИЗ ещё относятся умные сигнальные жилеты, наушники, обувь и другие элементы. Так, например, умные ботинки компании SolePower сигнализируют об опасностях поскальзывания и падения, могут измерять уровень усталости, сообщают о местоположении работника и оповещают обладателя обуви о чрезвычайных ситуациях. Подзарядка происходит во время ходьбы.
Датчики мониторинга физического состояния
Канадская Procon Systems разработала датчик Honeywell Bio Harness, который крепится на груди. Он измеряет в режиме реального времени:
- частоту сокращения сердечной мышцы;
- частоту дыхания;
- температуру тела;
- активность работника;
- местоположение;
- в каком положении находится работник — например, если в горизонтальном, это повод для тревожного сигнала на базу.
Разработчик Reactec из Великобритании выпустил на рынок умные часы R-link, которые исследуют уровень и влияние на здоровье вибрации. Это позволило разработать программы здоровья для сотрудников, снижающие последствия от вибрации.
Российская компания CTRL2Go Solutions недавно презентовала умную футболку. Помимо сбора основных параметров физического состояния, устройство может определить уровень психологического стресса, зафиксировать усталость и потерю концентрации. Футболка работает до 30 часов при температуре от минус 10 градусов Цельсия до плюс 60, заряжается за полтора часа. Разработку пока не внедряли в производство.
Ещё один продукт компании — смарт-часы, которые работают как трекер опасных зон, а также определяют местоположение и анализируют последовательность действий рабочего.
Другие российские разработчики представили замену процедуре освидетельствования водителей перед рейсом. Это браслет, который отслеживает пульс, температуру, давление. Если человек выпил алкоголь или плохо себя чувствует, устройство просигнализирует в центр сбора информации.
Кроме того, браслет следит за самочувствием водителей во время рейсов. На тестовых поездках в московском ГБУ «Автомобильные дороги» устройство помогло выявить у одного из водителей серьёзное сердечно-сосудистое заболевание. Человек был снят с рейса, ему оперативно оказали помощь. Теперь медицинский браслет хотят предложить автопаркам государственных структур, службам такси, водителям общественного транспорта и работникам опасных объектов.
Внешние датчики обнаружения опасностей в окружающей среде
Помимо уже привычных газоанализаторов, которые подключены к единой мониторинговой системе через Wi-Fi или Bluetooth, на рынке появляются нестандартные решения.
Корейская компания Posco разработала умный мяч безопасности Safety Ball. Это газовый анализатор размером с теннисный мяч, который определяет уровень метана, кислорода и углекислого газа в шахте. Рабочим надлежит бросить его в забой перед тем, как туда зайти. Разработка пока проходит сертификацию.
Российские учёные запатентовали мультисенсорный чип, который может оперативно провести анализ качества воздуха. Чип весит около 5 грамм, при этом он может различить даже низкий уровень концентрации газов. По словам изобретателей, наноразработка пригодится для природоохранных мероприятий, экологического мониторинга в промышленности и в медицинских организациях.
Дополненная и виртуальная реальность
В дополненной реальности — Augmented Reality — цифровые элементы добавляются в режим просмотра в реальном времени. Обычно это происходит с помощью камеры в смартфоне или специальных очков. В виртуальной реальности — Virtual Reality — пользователь полностью погружается в смоделированный мир.
С помощью виртуальных технологий можно создать опасную ситуацию и проверить действия пользователя. Ford уже больше 10 лет использует виртуальный конвейер для оценки рисков травмирования на реальных участках сборки.
AR и VR-очки и приложения пригодятся для обучения охране труда. Например, в дополнение к лекциям по пожарной безопасности и тренировочным эвакуациям — ни в коем случае не вместо — можно подключить виртуальный тренажёр. Пользователь должен в расчётный срок обесточить сеть, оповестить коллег об эвакуации, правильно использовать нужный тип огнетушителя, пройти по эвакуационным путям. Приложение же даст оценку действиям пользователя.
Дроны и системы видеонаблюдения
Дроны помогают быстро обследовать труднодоступные участки, в то время как осмотр человеком может занять несколько дней. Кроме того, иногда проверяющим надо использовать подъёмные платформы, строительные леса и другие устройства, которые опасны сами по себе.
Промышленные дроны DJI несут три камеры: основную с качеством съёмки 4К, верхнюю для обнаружения объектов, которые находятся сверху, и нижнюю. БПЛА имеет встроенный тепловизор, что полезно при обследовании трубопроводов: утечку газа камера не заметит, но выделение тепла зафиксирует. Также тепловизор помогает в поисково-спасательных операциях в горах после схода лавин. Дрон имеет защиту от плохих погодных условий.
На предприятии Сибура в Тобольске БПЛА не просто мониторит обстановку на дальнем участке, а забирает пробы воды для контроля экологической ситуации. Технологии машинного зрения на других объектах позволяют выводить на экран оператора не все камеры видеонаблюдения, а только те, где искусственный интеллект заметил отклонения.
Системы видеонаблюдения в наши дни тоже принимают нестандартные формы. Компания Buildots разработала камеру с обзором 360 градусов, которая крепится на каску. Прорабу надо просто прогуляться по строительной площадке, а потом подключить каску к компьютеру. Машинное зрение увидит, как изменился ландшафт, какие задачи были выполнены, а какие нет. Искусственный интеллект выявит дефекты и даже посчитает убытки.
Какие проблемы могут возникать при использовании ИИ и цифровых устройств
Основным недостатком большинства устройств по-прежнему является высокая стоимость. Санкционный режим добавляет сложностей в получении импортной электроники. Но российские разработчики стараются не отставать от мировых трендов.
Носимые устройства часто внедряют для контроля за производительностью сотрудников, и это критикуют во всём мире. Например, после того, как Microsoft внедрила тайм-трекинг, на неё обрушились обвинения в слежке за сотрудниками. Возникают опасения, что массив персональных данных, которые собирает система, может быть взломан.
Учёные фиксируют повышенный стресс и опасность эмоционального выгорания у сотрудников в компаниях, где внедряют новые технологии. Поэтому при введении в обиход цифровых устройств и систем необходимо учитывать психологическое состояние людей.
Наконец, полностью полагаться на новые устройства тоже не стоит. Работодателям, которые опираются только на новые технологии и отказываются от стандартных инструментов охраны труда, следует помнить:
- даже новейшая автоматика и электроника может работать со сбоями и выходить из строя;
- ответственность за безопасность на предприятии должны нести люди, а не искусственный интеллект.
Данная статья носит не рекламный, а информационный характер. Существуют противопоказания к применению и использованию препаратов и медицинских процедур, которые фигурируют в тексте. Необходимо ознакомиться с инструкцией по применению препаратов и процедур и получить консультации специалистов.