Chytré zariadenia v priemysle (3)

Využitie nositeľných zariadení v oblasti bezpečnosti.
Chytré zariadenia v priemysle (3)

Celosvetovo príde každý deň o život 6 300 pracovníkov následkom pracovného úrazu, čo predstavuje ročne približne 2 300 000 úmrtí. Okrem samotnej straty ľudského života sa akýkoľvek pracovný úraz prejaví aj v ekonomických ukazovateľoch podnikov. Podľa odhadov medzinárodnej spoločnosti pre prácu (ILO – International Labour Organization) predstavujú náklady spojené so slabou bezpečnosťou práce celosvetovo až 4 % globálneho HDP ročne [1]. Napriek tomu, že počet pracovných úrazov v Slovenskej republike neustále klesá, posledných päť rokov sa ustálil na hranici okolo 9 000 úrazov ročne. V roku 2016 išlo o 9 200 úrazov, z toho 103 vážnych a 40 smrteľných. Medzi hlavné zdroje závažných a smrteľných pracovných úrazov patria dopravné prostriedky (50 % smrteľných a 21,4 % závažných), pracovné, obrábacie a hnacie stroje (30 % závažných) a pády osôb v priestoroch či bremien a predmetov [2].

V Slovenskej republike sa z pohľadu legislatívy touto problematikou zaoberá oblasť bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci (BOZP). BOZP zamestnancov prestavuje pre zamestnávateľov nielen zákonnú povinnosť, ktorá je dokonca obsiahnutá v čl. 36 Ústavy Slovenskej republiky, ale aj celkom samozrejmú stratégiu na zníženie nákladov firmy spojených s práceneschopnosťou zamestnancov. Hlavným cieľom je zabezpečiť bezpečnosť, zdravie a pracovnú schopnosť zamestnancov. Prienik nositeľných zariadení do priemyslu dokáže pomerne intenzívne podporiť procesy týkajúce sa tejto oblasti vrátane zvýšenia povedomia o interných bezpečnostných predpisoch a zlepšenia orientácie v krízovej situácii.

Pri nasadzovaní nového riešenia BOZP je pre firmy dôležitá návratnosť investície. Dôležitý je tiež fakt, že návratnosť investície nemusí nutne znamenať zvýšenie príjmov firmy, ale skôr minimalizáciu nákladov a strát spôsobených pracovným úrazom. V roku 2014 predstavovali celkové náklady v Slovenskej republike spojené s pracovnými úrazmi 206 000 € na 4 050 úrazov. Pri 1 493 úrazoch bola zamestnávateľovi priznaná úplná zodpovednosť. Na tieto úrazy boli náklady vyčíslené na 104 000 €. O niečo menej, 35 000 € boli náklady na 335 úrazov, pri ktorých zamestnávateľ niesol čiastočnú zodpovednosť [3]. Okrem týchto priamych nákladov treba zvážiť aj personálnu stránku, kde sa v dôsledku pracovných úrazov zvyšuje práceneschopnosť zamestnancov a dochádza k zvýšeniu mzdových nákladov pri zastupovaní zamestnancov.

Význam nositeľných zariadení pre bezpečnosť

Podľa Annette Zimmermann, analytičky vo výskumnej organizácii Gartner, sú nositeľné zariadenia už celkom aktuálne v rizikových oblastiach priemyslu [1]. Za rizikový je všeobecne v tejto oblasti považovaný priemysel, kde hrozí stret s ťažkými bremenami, zrážka so strojmi, pád či zavalenie alebo kontakt s nebezpečnými látkami. Ide hlavne o stavebný priemysel, ťažký strojársky priemysel, energetický a ťažobný priemysel či dokonca aj sklady materiálov. Potrebu nasadenia nositeľných zariadení si uvedomujú aj samotné firmy, ako uviedol aj jeden z poskytovateľov IT služieb pre prostredie britského ropného a plynárenského priemyslu Mark Homer: „S klesajúcou produktivitou a rastúcimi produkčnými nákladmi, odchodom skúsenej pracovnej sily do dôchodku a relatívne nízkou odbornosťou prichádzajúcich mladých pracovníkov, neopomínajúc celkovú nebezpečnosť pracovného prostredia, je toto (ťažobné, poznámka autora) prostredie ideálnym kandidátom na aplikáciu nositeľných zariadení.“ [1]

Veľká aktivita okolo nositeľných zariadení v priemysle bola viditeľná aj na poslednej konferencii Americkej spoločnosti bezpečnostných inžinierov 2017, ktorá sa konala v štáte Denver v USA. Niekoľko sekcií bolo venovaných práve diskusii o nositeľných zariadeniach. Aj vo výstavnej časti sa týmto zariadeniam venovala značná pozornosť. Spoločnosť Caterpillar Inc. predstavila riešenie na zamedzenie stretu pracovníkov so strojmi, postavené na nositeľných zariadeniach. Riešenie pozostáva z malých bezdrôtových vysielačov signálu (beacon tags) a prijímačov v kabíne strojov. V prípade nebezpečného priblíženia pracovníka k niektorému z pracovných strojov je vodič tohto stroja notifikovaný alarmom [4].

Ciele nositeľných zariadení

Podľa Rachel Michael, senior konzultantky a líderky ergonomického myslenia v britskej spoločnosti Aon Risk Solutions, môžeme vo využívaní nositeľných zariadení nájsť tri hlavné ciele.

Prvým je zber dát o aktivitách pracovníkov a ich priebehu a porovnávanie s hraničnými hodnotami. Najnáročnejšie pri tom je práve nájdenie relevantných hraničných hodnôt.

Druhým cieľom je zmena individuálneho správania zamestnancov. V tomto prípade však podľa klinického výskumu uverejneného v roku 2016 samotné využitie nositeľných zariadení nestačí [6]. Napriek tomu, že sa táto štúdia zameriavala na doménu životného štýlu – chudnutie, možno jej výsledky považovať za relevantné z dôvodu všeobecne platných psychologických profilov správania ľudí. Štúdia porovnávala 471 dospelých s predpísaným plánom chudnutia. Jej výsledky ukázali, že jedinci, ktorí používali nositeľné zariadenia na monitorovanie stravy a fyzickej aktivity, schudli menej ako tí, ktorí toto monitorovanie vykonávali ručne. V iných odvetviach, kde sa aktívne nositeľné zariadenia využívajú alebo kde sa ich nasadenie predpokladá, je však táto informácia pozitívna, nakoľko znamená, že nositeľné zariadenia nenarušili bežný denný cyklus ľudí pri zmene individuálneho správania. Naopak ručné zapisovanie pôsobilo na vnímanie a zmenu denného režimu ľudí intenzívnejšie.

Tretím cieľom je zber dát s cieľom zmeny fungovania organizácie, ako je napríklad zefektívnenie procesov alebo zvýšenie bezpečnosti a produktivity práce. Na biznis potenciál týchto riešení reagovali už aj komerčné firmy. Indická spoločnosť Tata Group predstavila smart hodinky určené do priemyselného prostredia. Tieto hodinky sú schopné notifikovať pracovníka alarmom v prípade výskytu krízovej situácie. Zároveň sú vybavené tlačidlom SOS a dokážu monitorovať kritické ukazovatele ako tep či výskyt toxických plynov. Počas pilotného testovania v spoločnosti Tata Steel v Indii boli identifikované benefity, ktoré však spoločnosť ďalej nespresnila [1].

Existujúce smart riešenia

Spoločnosť Honeywell Industrial Safety predstavila v spolupráci so spoločnosťou Intel riešenie, ktoré bolo prezentované na zaistení bezpečnosti záchranných zložiek. Dáta z dýchacích prístrojov požiarnikov, monitoru tepu a senzora pohybov na zápästí sú prenášané na obrazovku veliteľa zásahu, ktorý tak dokáže zistiť stav a polohu záchranárov zasahujúcich v budove a zamedziť nebezpečným situáciám, prípadne zraneniam. Okrem bezpečnosti dokážu nositeľné zariadenia riešiť aj problém rozdielnych skúseností zamestnancov. Prilby Smart Helmets od General Electric sú vybavené hardvérom na prenos audio a video údajov medzi pracovníkom v teréne a expertom vo firme. Ten dokáže pracovníka navigovať a pomôcť mu pri realizovaní zásahov u zákazníka. Tento produkt je zameraný najmä na oblasť ropného a plynárenského priemyslu, kde vzniká problém s nedostatočnými skúsenosťami zamestnancov a s potrebou, aby bol expert čo najrýchlejšie prítomný u zákazníka s cieľom minimalizovať straty v prípade výskytu poruchy.

Virtuálna a zmiešaná realita

Neopomenuteľnú súčasť predstavujú aj rôzne projekty virtuálnej a zmiešanej reality, ktoré umožňujú ku krízovej alebo potenciálne rizikovej situácii doplniť aj kontext. Riešenie SafeScan sa zameriava na tréning zamestnancov s využitím virtuálnej reality. V bezpečnom prostredí simuluje nebezpečné operácie, prípadne zásahy v reálne nebezpečnom prostredí. Využíva head-set od spoločnosti HTC, pričom pomocou virtuálnej reality vytvára prostredie a úlohy, na ktoré sa má zamestnanec pripraviť. Alternatívou je aj použitie zmiešanej alebo augmentovanej reality. Dobrým príkladom je zobrazenie teploty zariadenia v okuliaroch pracovníka.

Ak je pre pracovníka prípustné manipulovať s potenciálne nebezpečným objektom rukami bez ochranných prostriedkov, je informovaný prekrytím objektu alebo jeho súčasti farebným, napríklad teplotným gradientom. Takáto informácia zabezpečí správnu a bezpečnú manipuláciu napriek nebezpečenstvu úrazu popálením (obr. 3) [5]. V závislosti od typu objektu je samozrejme možná modifikácia informácií (otáčky ventilátorov, turbín a iných odkrytých rotujúcich a pohyblivých častí; poruchy senzorov a častí systémov; prevádzkový tlak v tlakových potrubiach) v podobe diskrétnych alebo spojitých údajov (napr. vytýčenie nebezpečnej zóny).

Virtuálna a zmiešaná realita je aktuálne rýchlo sa rozvíjajúca oblasť smart nositeľných technológií a už teraz získava popredné miesto vo vývoji nových riešení v oblasti bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci, v operatívnom riadení, pri práci v teréne, ale aj v iných oblastiach hospodárstva vrátane predaja a reklamy, turizmu, školstva a zábavného priemyslu. Keďže ide o pomerne rozsiahlu oblasť s vysokým potenciálom využitia v budúcnosti, rozhodli sme sa aplikácii virtuálnej a zmiešanej reality v priemyselnom prostredí a hospodárstve venovať samostatnú časť tejto série článkov.

Zdroje

[1] Twentyman, J.: Wearable devices aim to reduce workplace accidents. [online]. In: Financial Times. Publikované 1. júna 2016. Dostupné na: https://www.ft.com/content/d0bfea5c-f820-11e5-96 db-fc683b5e52db.

[2] Rozbor pracovných úrazov, ochorení súvisiacich s prácou a závažných priemyselných havárií v organizáciách v pôsobnosti inšpekcie práce za rok 2016. Národný inšpektorát práce Košice, marec 2017.

[3] Kordošová, M. – Urdziková, J.: Ekonomické vyhodnotenie strát z pracovných úrazov a chorôb z povolania u zamestnávateľov v Slovenskej republike a uplatnenie ekonomických zákonitostí na celoslovenskej aj podnikovej úrovni v riadení BOZP (motivačné prvky, ekonomická stimulácia). Správa z 2. etapy riešenia. Inštitút pre výskum práce a rodiny. Bratislava 2015.

[4] Beckman, K.: Wearables technology gains traction in workplace safety. Business insurance. Jun 2017. [5] Karaila, M.: Augmented reality re-defines predictive maintenance. In: Paper360°, 2015, vol. 10, no. 4. ISSN 1933-3684. [6] Jakicic, J. M. – Davis, K. K. – Rogers, R. J. et al.: Effect of Wearable Technology Combined With a Lifestyle Intervention on Long-term Weight Loss. The IDEA Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016, 316 (11): 1 161 – 1 171, September 20.

Poďakovanie

Táto séria článkov vznikla vďaka realizácii projektov podporených Kultúrno-edukačnou grantovou agentúrou Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu SR a Slovenskej akadémie vied pod číslom 05TUKE-4/2017 a Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-16-0213.

Ing. Pavol Šatala
pavol.satala@tuke.sk

Ing. Vladimír Gašpar, PhD.
vladimir.gaspar@tuke.sk

doc. Ing. Peter Butka, PhD.
peter.butka@tuke.sk

Technická Univerzita v Košiciach
Fakulta elektrotechniky a informatiky
Katedra kybernetiky a umelej inteligencie – Oddelenie hospodárskej informatiky
Laboratórium chytrých technológií
Vysokoškolská 4, 042 00 Košice
http://kkui.fei.tuke.sk/chi/smart