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

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, dotychczas 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.