Wirtualne środowisko szkoleniowe dla zrobotyzowanych i zautomatyzowanych placów budowy

Virtual reality immersive safety training environment for robotised and automated construction sites

Start: 01-12-2020 - 

Koniec: 30-11-2022

Numer projektu: 2020-1-UK01-KA202-079176

Dotacja UE: 165 435 EUR

Program: Erasmus +

Kluczowe działanie: Współpraca na rzecz innowacji i wymiany dobrych praktyk

Rodzaj działania: Partnerstwo strategiczne na rzecz kształcenia i szkolenia zawodowego

Strona projektu: https://safecrobot.pwr.edu.pl/

Wprowadzenie:

Nieustanny postęp technologiczny prowadzi do coraz większego uzależnienia pracowników budowlanych od zrobotyzowanych i zautomatyzowanych maszyn budowlanych. Zaawansowane roboty, w tym pojazdy autonomiczne i półautonomiczne, stają się coraz częstszym widokiem na placach budowy. W związku z tym pojawiają się nowe, dotychcas niewystępujące, zagrożenie na placu budowy, które wynikają z interakcji maszyna/robot-człowiek. Automatyzacja i robotyzacja procesów technologicznych w budownictwie ma na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie udziału operatora w obsłudze urządzeń i zastąpienie go sterowaniem komputerowym. Pomimo wzrostu wydajności automatyzacji i robotyzacji urządzeń pojawiające się zagrożenia muszą zostać zminimalizowane poprzez poprawę jakości szkoleń pracowników budowlanych i zwiększenie umiejętności w zakresie postrzegania i zmniejszania poziomu ryzyka związanego z ich użytkowaniem i interakcją.

Dane statystyczne:

Na podstawie danych publikowanych przez Europejski Urząd Statystyczny (Eurostat) wiadomo, że na terenie Unii Europejskiej ponad 20% wszytskich wypadków śmiertelnych jest związanych z interakcją maszyna-człowiek. I tak np. w Wielkiej Brytanii, w latach 2012/2014, w budownictwie odnotowano 196 ofiar śmiertelnych, z czego 10% przypadków było wynikiem kolizji z poruszającymi się maszynami. Najczęściej zgłaszane ryzyko w miejscu pracy związane było z użytkowaniem „maszyn lub narzędzi”, a wypadki związane z „pojazdami” uważane są za jedno z trzech najczęściej zgłaszanych przez pracowników budowlanych zagrożeń. W Niemczech, w latach 2010-2014, odnotowano 54 440 wypadków lekkich, 1 676 ciężkich i 52 śmiertelnych wypadków przy pracy, które były następstwem wypadków z udziałem pojazdów. Ponadto w latach 2008–2015 doszło do 336 wypadków związanych z kolizjami z udziałem sprzętu do robót ziemnych, z których 36 osób zginęło. Oprócz ofiar śmiertelnych dochodzi do start ergonomicznych, w tym przeciążenie umysłowe od monitorowania jednostek wyświetlaczy wizualnych do obsługi wielu złożonych elementów sterujących, które są kluczową cechą zaawansowanych maszyn, sprzętu lub robotów.

Zapobieganie wypadkom - innowacyjne szkolenia pracowników:

Pomimo wielu korzyści płynących z automatyzacji i robotyzacji, istnieje wiele zagrożeń związanych ze stosowaniem zaawansowanych technologii. Pomimo stosowania wielu innowacyjnych systemów zabezpieczeń w maszynach i robotach nadal istnieje wysoki stopień ofiar śmiertelnych w wyniku ich interakcji z ludźmi. Dlatego zdolność pracownika budowlanego do rozpoznawania niebezpiecznych sytuacji jest podstawową umiejętnością zapobiegania wypadkom.

Aby poprawić stan bezpieczeństwa pracy wielu badaczy proponuje uczenie się oparte na doświadczeniu, a także prowadzenie szkoleń w zakresie bezpiecznej pracy. Jedną z możliwości podniesienia umiejętności i zwiększenia świadomości postrzegania zagrożeń przez pracowników budowlanych jest prowadzenie szkoleń pracowników w jak najbardziej przypominających rzeczywistych warunkach pracy. W przypadku występujących na placu budowy wielu niebezpiecznych prac budowlanych, dla których istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia wypadku, uczenie się oparte na doświadczeniu i narażanie pracowników na ryzyko wypadku w celu szkolenia może być kosztowne, zarówno pod względem materialnym jak i narażenia życia i zdrowia ludzkiego. Dzięki wykorzystaniu wirtualnego środowiska do prowadzenia szkoleń pracownik budowlany może dokładnie zobaczyć, poczuć i „przeżyć” określone scenariusze oraz sytuacje wypadkowe i poznać jakie mogą nastąpić konsekwencje w przypadku nieprawidłowego zachowania się w środowisku pracy. Pozwala to nie tylko wyeliminować niepotrzebne ryzyko, ale też zmniejszyć koszty z tytułu wypadków przy pracy, a także znacznie przyspieszyć proces szkoleniowy.

Wirtualna rzeczywistość:

W ostatnich latach wirtualna rzeczywistość (Virtual Reality – VR) coraz częściej wykorzystywana jest w branży IT, medycynie i przemyśle. Prowadzone badania na całym świecie potwierdzają znaczenie tej technologii dla współczesnego świata. Wirtualna rzeczywistość to świat stworzony przy użyciu technik komputerowych, który pozwala na tworzenie symulacji zjawisk zachodzących w świecie rzeczywistym. Współczesne systemy VR pozwalają wygenerować wirtualne środowisko pozwalające bardzo dobrze symulować różne warunki pracy, w tym również takie panujące na placu budowy. Wirtualna rzeczywistość oddziałuje równocześnie na kilka zmysłów, w zależności od zastosowanych rozwiązań: wzrok, słuch, zmysł równowagi, propriocepcję (zmysł orientacji ułożenia części własnego ciała bez patrzenia na nie). Technika VR charakteryzuje się niemal całkowitym odizolowaniem zmysłów człowieka od wrażeń pochodzących ze świata rzeczywistego. W zamian za to prezentowany jest mu obraz oraz dźwięk przygotowany przez komputer, będący odzwierciedleniem symulowanego środowiska. 

Cel badań:

W ramach badań planowane jest opracowanie innowacyjnego, bezpiecznego środowiska szkoleniowego wykorzystującego wirtualną rzeczywistość, symulację 3D rzeczywistych scenariuszy oraz technologię BIM. Interaktywne wirtualne środowisko będzie więc okazją do symulacji warunków pracy i identyfikacji zagrożeń związanych z prowadzonymi pracami budowlanymi na placach budowy, a także pozwoli na zwiększenie kwalifikacji, umiejętności i świadomości postrzegania zagrożeń przez pracowników budowlanych.

Zespół projektu SafeCROBOT:

Koordynator:  UNIVERSITY OF THE WEST OF ENGLAND, BRISTOL

Partnerzy:

  ASOCIACION EMPRESARIAL DE INVESTIGACION CENTRO TECNOLOGICO DEL MARMOL Y LA PIEDRA

  BILDUNGSZENTREN DES BAUGEWERBES EV

  POLITECHNIKA WROCŁAWSKA / WROCLAW UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Skład Zespołu Politechniki Wrocławskiej:

Kierownik Projektu: dr inż. Mariusz Szóstak

Członkowie Zespołu:

Prof. dr hab. inż. Bożena Hoła

Dr inż. Piotr Grzempowski

Mgr inż. Tomasz Nowobilski

This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein