Топ-3 технологии будущего для безопасного труда в настоящем

Обзоры, интервью, свежие новости и изменения в законодательстве — оперативно в нашем Telegram-канале. О самых важных событиях — в нашей группе ВКонтакте.

Машинное зрение

Различные системы видеонаблюдения (CCTV) используются человеком достаточно давно: впервые они были внедрены еще в 50-х годах XX века для контроля безопасности дорожного движения. Позже CCTV внедрялись на производственных объектах как для контроля правильности выполнения операций, так и для расследования несчастных случаев, отслеживания небезопасного поведения, нарушения правил ношения СИЗ и т. д.

Но во всей этой истории есть одно большое «но» — человеческий фактор. У операторов, долго наблюдающих за экранами, со временем может притупиться внимание к мелочам — таким, как не надетые защитные перчатки, очки, выход за линию разметки и многое другое. В процессе работы их может что-то отвлечь, в конце концов, сказывается и обычная усталость.

Как решить эту проблему и устранить негативное влияние человеческого фактора? Заменить человеческое зрение машинным, подключив искусственный интеллект. Впервые на уровне корпораций данная мера была внедрена в 2003 году, а к 2022 году все больше крупных промышленных компаний внедряет машинное зрение для контроля производственных процессов и соблюдения требований безопасности.

В чем отличие от обычного видеонаблюдения?

Помимо непосредственно цифровых камер, система машинного зрения включает в себя процессор, специализированное ПО для оцифровки изображений и обнаружения заданных свойств объектов, специальные источники света, лазеры, системы оповещения и информирования, датчики и многое другое. Информация не просто передается, а обрабатывается и анализируется с помощью встроенной программы без участия человека.

В разрезе охраны труда машинное зрение работает по нескольким направлениям: позволяет обнаружить небезопасное поведение, автоматизирует процессы, исключая участие в них людей, и обеспечивает безопасность рабочего места и окружающей среды. Расскажем подробнее о каждом из направлений.

Обнаружение небезопасного поведения

Для умной камеры разрабатывается программа, устанавливающая, что на голове рабочего должна быть каска, на руках — защитные перчатки, на ногах — защитные ботинки, защитная куртка должна быть застегнута и т. д. В режиме реального времени камера распознает скелет человека и его части тела и при обнаружении отклонений от параметров программы — на голове нет каски, руки без перчаток — посылает пользователю уведомления либо отчеты о нарушениях. Помимо ношения СИЗ, система способна контролировать нарушения правил охраны труда и нахождение человека в небезопасной зоне — разгрузки-погрузки, на путях, за маркировкой, ограждающей опасную часть оборудования. Также система с интеграцией машинного зрения способна регистрировать опасные движения человека и подавать аварийный сигнал для остановки механизма. От «глаз» камеры, в отличие от человеческого глаза, не ускользает ни одна мелкая деталь.

Автоматизация производств

Датчики машинного зрения могут управлять различными устройствами, автоматизируя производственные процессы. Примером может стать участок упаковки товаров: при нанесении специальных штрих-кодов, которые будет распознавать машинное зрение, разные товары будут упакованы в соответствии с их конечным назначением, и тогда необходимость участия человека исчезает.

Безопасность рабочей среды

Машинное зрение, оборудованное сверхчувствительными датчиками, может быть частью автономных транспортных средств, таких как летающие дроны. В этом случае можно вести оперативный контроль воздуха рабочей среды в труднодоступных местах с повышенными рисками — угольных или соляных шахтах, местах добычи нефти, где любое внезапное изменение может привести к гибели людей или аварии с ущербом для экологической обстановки. В этом случае датчики программируются так, что ежесекундно происходит сравнение с заданным заранее эталоном рабочей среды. При отклонениях от эталона система оперативно сообщает об изменениях.

Как это работает на практике

На Кольской АЭС — одном из предприятий «Концерна Росэнергоатом» — машинное зрение было внедрено в 2019 году. Система была внедрена с целью контроля соблюдения техники безопасности и должна выявлять 26 видов нарушений по 19 параметрам, основное предназначение — контроль ношения СИЗ. При выявлении нарушений информация о них передается диспетчеру и начальнику смены. Результаты проекта впечатляют: если раньше на объекте диспетчеры регистрировали до 80 нарушений в неделю, то с внедрением машинного зрения их количество сократилось до восьми благодаря оперативному реагированию.

В 2019 году машинное зрение на своих предприятиях начала внедрять Распадская угольная компания, входящая в холдинг ЕВРАЗ. В компании внедрили как стационарные, так и переносные камеры. Подробнее о тонкостях внедрения, прогрессе и результатах проекта нам рассказала представитель управления по связям с общественностью компании.

Процесс внедрения машинного зрения на предприятиях РУК начался в 2019 году. Пилотный проект внедрили на шахте «Распадская Коксовая». За дисциплинированными работниками и нарушителями культуры безопасности на производстве круглосуточно стала следить система интеллектуального наблюдения.

В Распадской угольной компании нет единого стандарта СИЗов для всех работников, для каждого вида профессии — определенные средства индивидуальной защиты и спецодежда. Это тоже заложили в систему интеллектуального видеонаблюдения. Помимо конкретных СИЗ для работников, были определены рабочие зоны, безопасные места и временные интервалы, когда необходимо быть во всех СИЗах, а когда нет.

Система видеоаналитики определяет вмешательство человека в работу оборудования. На кадрах видеороликов видно: человек заходит в предзабойную часть, оказался в неположенном месте, ходит по лавному приводу и т. д.

После успешной реализации пилотного проекта на «Монтажнике Распадской» видеоаналитикой оснастили остальные шесть шахт компании. Сначала установили машинное зрение на проходческих комбайнах, затем оснастили инновационным оборудованием очистные комбайны. Далее к ним прибавлялись очистные забои, потом ленточные конвейеры и так далее.

Сложность реализации проекта заключалась в том, что нужно было научить видеоаналитику искать объекты в кромешной темноте и там определять нарушения. Если, к примеру, в магазине такие камеры работают при полном освещении, то в шахте темно. К тому же оборудование движется и ракурс постоянно меняется. Но ИТ-специалисты РУК с этими сложностями справились.

Видеоролики с обнаруженными нарушениями активно используются на открытых нарядах, которые регулярно проводятся на всех предприятиях Распадской угольной компании. Риск-менеджеры показывают их работникам, и вместе они обсуждают, что нужно делать, чтобы не произошло беды.

На старте проекта в 2019 году было внедрено 40 подземных видеокамер, в июле 2022 года их уже 305.

Осознанность и культура безопасности на производстве заметно увеличилась. Использование машинного зрения формирует новую рабочую среду, где цифровые технологии делают труд каждого сотрудника комфортным и безопасным. Внедрение новых технологий в Распадской угольной компании будет продолжаться — это поможет повысить эффективность и безопасность производства.

Ольга Кривощапова

Специалист управления по связям с общественностью ООО «Распадская угольная компания»

Дополненная реальность (AR)

Говоря о том, что выходит за грани аналоговой реальности и переводит нас в цифровую плоскость, мы чаще всего вспоминаем про Virtual Reality (VR) — технологии виртуальной реальности. Как мы и сказали ранее, сейчас применением VR уже мало кого можно удивить: с ее помощью повсеместно внедряются геймификационные решения, разрабатываются модели цехов и дистанционные экскурсии по заводам. Но все же VR четко делит мир на две половины — реальную и виртуальную, не давая одной проникать в другую. Сломать этот барьер позволяет так называемая Augmented Reality (AR) — дословно «дополненная реальность», и этот термин еще не у всех на слуху.

Как работает технология?

Есть несколько видов устройств для «дополнения реальности» — специальные очки, смартфоны, планшеты, стационарные экраны, шлемы или проекционные устройства. Цифровая информация, будь то текст, изображение, графика или видео, проецируется на экран одного из них с помощью специальных программ. Еще AR позволяет осуществлять дистанционный контроль за работой: оператор, надевая AR-очки или взяв в руки любое другое устройство, транслирует окружающую обстановку удаленному эксперту. Это позволяет привлекать к работе профессионалов из любой точки мира.

В промышленности AR находит применение при сборке и ремонте конструкций: оператор, наводя считывающее устройство на агрегат, сканирует его серийный номер или другие опознавательные знаки и видит инструкцию. Также с помощью дополненной реальности можно узнать некоторые технологические параметры процесса.

По большей части технология используется для оптимизации производства и контроля качества, но на безопасность труда она также влияет как прямым, так и косвенным путем. Так, AR-технологии позволяют сегодня и могут позволить в будущем:

• выстраивать границы опасных зон, оперативно сообщая человеку об их пересечении;
• проводить инструктаж на рабочем месте с помощью удаленного ассистента или видеокурсов;
• в процессе обучения имитировать потенциально опасные условия, которые в реальной жизни были бы слишком рискованными или дорогостоящими;
• проводить удаленное инспектирование работ;
• уменьшать риски травмирования с помощью видеоподсказок во время работы;
• выполнять оценку рисков в режиме реального времени с использованием программных алгоритмов, основанных на данных о возможных опасностях.

Крупные российские холдинги внедряют AR на своих предприятиях уже несколько лет, но более широкому ее распространению препятствует как дороговизна, так и необходимость оптимизации: устройства достаточно хрупкие, зависят от заряда батареи, их тяжело интегрировать с СИЗ и они требовательны по части качества контента.

Как это работает на практике

Один из лидеров применения AR в России — нефтегазовая отрасль, и это доказывают кейсы «Газпром нефти» и «СИБУРа».

Еще с 2020 года в «Газпром нефти» технологии дополненной реальности помогают обслуживать главные энергетические объекты. Специалист надевает AR-очки и видит на экране визуальные подсказки: схемы расположения оборудования, регламенты работ и справочные материалы, также к работе имеет возможность подключиться удаленный эксперт. Как отмечает руководство компании, все это способствует высокому уровню безопасности сотрудников и качеству выполнения работ.

В 2022 году компания совместно с государственными надзорными службами дважды использовала технологии AR в целях удаленного инспектирования. В январе совместно с Росприроднадзором были оценены новые скважины на Ягодном месторождении Оренбургской области. В апреле был успешно осуществлен пилотный проект дистанционного контроля строительных совместно с Ростехнадзором: обследовалась дожимная насосная станция на Арчинском месторождении «Газпромнефть-Востока», находящаяся в 600 км от основной инфраструктуры. По итогам проекта специалисты Ростехнадзора прогнозируют сокращение срока проведения проверок в 8 раз и отмечают повышение прозрачности проводимых мероприятий на объектах контроля.

Подробнее о реализованных проектах и планах компании по внедрению дополненной и виртуальной реальности в рабочие процессы нам рассказал руководитель центра AR/VR-технологий «Газпромнефть-Цифровые решения».

«Газпром нефть» одной из первых в России начала применять технологии виртуальной и дополненной реальности для решения производственных задач. Сегодня AR\VR-технологии стали частью бизнес-процессов в 10 дочерних предприятиях компании. Цель — тиражировать этот успешный опыт на все подразделения. Основные сценарии использования AR-инструментов связаны с удаленным контролем и приемкой шеф-монтажных и пуско-наладочных работ, аудитом строительства и инспекциями производственных объектов. По направлению VR практикуется свыше 50 сценариев, связанных, главным образом, с обучением сотрудников.

AR/VR-технологии позволяют минимизировать личное присутствие человека на производственных площадках. Это повышает безопасность работ, а также в среднем на 80% сокращает командировочные расходы подрядчиков и партнеров, что особенно актуально при инспектировании удаленных месторождений, например, в Арктике или Восточной Сибири. Также повышается оперативность приемо-сдаточных процедур. Цифровизация процессов повышает оперативность инспекций, помогает уйти от бумажного документооборота, формировать современные базы знаний для анализа и эффективной работы с массивами информации. Виртуальные технологии обеспечили высокий уровень безопасности для сотрудников. Также они сделали возможным для «Газпром нефти» продолжать проекты даже в условиях жестких ограничений из-за COVID-19 — так, в 2019 году дистанционная приемка объектов обеспечила получение необходимых допусков и разрешений для ввода оборудования в эксплуатацию.

Владислав Мурленко

Руководитель центра AR/VR-технологий «Газпром нефть-Цифровые решения»

В «СИБУР» технологии дополненной реальности используют с 2018 года, и перечень работ, покрываемых ими, постоянно растет: это дистанционный контроль ремонта и обслуживания оборудования, пусконаладочные работы, инспектирование, проведение обучения и инструктажей сотрудников. Также компания разработала собственную AR-платформу, с помощью которой сотрудники могут общаться по видео с коллегами из других регионов и получать онлайн-консультации от производителей оборудования, даже если они находятся в другой стране. Все эти меры призваны в том числе снизить риски травмирования при монтаже и эксплуатации устройств.

Экзоскелеты

Внешний вид так называемой «носимой робототехники» наталкивает на мысли о Терминаторе из одноименных фильмов, но люди, носящие экзоскелеты, преследуют иные цели, чем герой популярной кинофраншизы, — они используют их для разгрузки мышечного каркаса. Первые прототипы экзоскелетов были разработаны американскими военными в 1960-х годах, весили 680 кг и позволяли поднимать 100 кг веса с усилием, равным для поднятия 4,5 кг. С тех пор многое изменились: экзоскелеты стали значительно легче — их средний вес теперь около 3,5 кг, они расширили свой функционал и перестали быть эксклюзивной военной разработкой.

Технология позволяет снизить субъективное восприятие нагрузки человеком посредством использования гидравлической системы; иными словами, увеличивает физическую мощь человека и позволяет избежать опасных перегрузок для мышц. Описанное явно идет на пользу профилактике профессиональных заболеваний, поэтому экзоскелеты уверенно называют будущим охраны труда. По словам Андрея Герегея, заведующего лабораторией СИЗ и промышленных экзоскелетов ФГБУ «НИИ МТ», главная задача промышленных экзоскелетов — сохранение и укрепление профессионального здоровья работника. Что же касается увеличения эффективности труда, которого хотят добиться работодатели, то это, скорее, следствие долгосрочного их использования.

Какие группы мышц можно разгружать с помощью экзоскелетов? Существуют продукты для защиты и усиления спины, коленных суставов, с плечевой опорой и даже экзоскелеты для всего тела. Производители утверждают, что нагрузка на позвоночник снижается от 30 до 80%.

Эта разработка не так далека от нас по сравнению с теми, о которых мы рассказывали ранее: только в России есть около 10 компаний — производителей экзоскелетов, и их продукцию можно самостоятельно протестировать на профильных выставках.

Все больше российских компаний, в которых деятельность сотрудников связана с долгими статическими нагрузками и перемещениями тяжелых грузов, внедряют эту технологию. Но все-таки пока ей сложно получить широкое распространение из-за дороговизны и неочевидности пользы для безопасности труда.

Как это работает на практике

В 2021 году сеть розничных магазинов «Магнит» начала тестирование промышленных экзоскелетов. Испытания проводятся в распределительном центре в Коломне совместно с разработчиком технологии — российской компанией «Экзаурус». Вес используемых экзоскелетов — около 3 кг, с их помощью компенсируется нагрузка на поясничный отдел при подъеме и переносе грузов до 50 кг. Технологии являются автономными — это значит, что они не требуют питания извне, так как рабочий сам «заряжает» устройство с помощью силы гравитации.

По данным пресс-службы «Магнита», на данный момент завершен первый этап тестирования экзоскелета на распределительном центре в Коломне, разработчику переданы пожелания по доработке устройства. Сейчас представители компании ждут усовершенствованную модель и планируют второй этап пилотных испытаний экзоскелетов.

Еще один кейс по внедрению промышленных экзоскелетов представила «Почта России». В 2021 году компания начала тестирование промышленных экзоскелетов для средней части тела в рамках корпоративного акселератора компании совместно с Фондом «Сколково». Тем не менее, по словам руководителя службы охраны труда, о результатах этого тестирования говорить пока рано.

Мы сейчас тестируем экзоскелеты в одном из логистических центров Почты, но пока рано говорить о результатах внедрения этой разработки. Мы используем два вида экзоскелетов: первый предназначен для сотрудников, которые поднимают и переносят тяжелые посылки, а второй — для людей, которые работают на сортировке отправлений и вынуждены подолгу находиться на ногах. Разработка должна облегчить ручной труд и снизить скелетно-мышечную нагрузку. А это, в свою очередь, уменьшит вероятность возникновения профессиональных заболеваний.

Алексей Писарев

Руководитель службы охраны труда «Почты России»

Технология нашла применение и в металлургической промышленности: пассивные экзоскелеты в начале 2021 года были внедрены на Чусовском металлургическом заводе по производству автомобильных рессор (входит в состав ОМК). В настоящее время испытания технологии проводятся для складских рабочих. Преследуемые цели — снижение травм и перегрузок при подъеме тяжестей и длительного нахождения в неудобной позе (при сварочных, монтажных работах). Для этого были приобретены два вида экзоскелетов: для помощи при подъеме тяжестей и при работе вприсядку. После месяца испытаний руководство пришло к выводу, что применение устройств действительно приводит к снижению нагрузки на персонал и повышает безопасность труда на производстве. Сейчас компания готовится к долгой работе по дальнейшему внедрению экзоскелетов на своих предприятиях. В случае успешного внедрения экзоскелеты станут частью повседневной экипировки не только для работников складского хозяйства, но также для производственных подразделений и ремонтных служб завода.