Impresa 4.0 – Innovazioni tecnologiche e applicazioni per migliorare la salute e sicurezza dei lavoratori

Le connessioni tra le nuove tecnologie dell’impresa 4.0 e i temi riguardanti la salute e la sicurezza nei luoghi di lavoro sono davvero numerose e trasversali.

Queste innovazioni tecnologiche hanno impieghi potenzialmente enormi nella prevenzione e nel contrasto del fenomeno infortunistico.

Le applicazioni nelle imprese in questo campo sono ancora agli inizi.

In uno studio condotto da Inail “Applicabilità delle tecnologie smart per la gestione dell’integrità delle attrezzature negli impianti di processo” e in un intervento dell’Ing. Raviolo alla Convention Ambiente Lavoro 2017, vengono indicate le possibili soluzioni basate su tecnologie “smart” (intelligenti) che possono essere di supporto alla gestione della salute e sicurezza in azienda.
Alcune di esse sono già disponibili come prodotti commerciali o sono molto vicine a diventarle, altre rappresentano risultati di progetti di ricerca.

Di seguito un riepilogo delle principali soluzioni digitali nel campo della salute e sicurezza dei lavoratori estratte dai suddetti documenti.

Le connessioni tra nuove tecnologie impresa 4.0 e sicurezza sul lavoro

Attualmente le soluzioni tecnologiche applicabili alla gestione della sicurezza in azienda si possono così riassumere:
<<- robotica collaborativa e uso di cobot, ossia automi industriali che affiancano i lavoratori interagendo con loro nello stesso ambiente, senza alcuna separazione fisica e che possono lavorare a pochi metri di distanza l’uno dall’altro (assegnazione di azioni ripetitive o gravose a cobot istruiti per affiancare i lavoratori, ridefinizione del concetto di “riparo” previsto dalla direttiva macchine con l’introduzione di ripari software, ecc.);

- realtà aumentata (migliorare la salute e sicurezza delle operazioni di manutenzione/riparazione di macchine e attrezzature simulandole già nel corso della loro progettazione, addestrare gli operatori a gestire situazioni di emergenza e problem solving mediante simulazioni in ambiente controllato, esecuzione di lavorazioni pericolose in remoto, ecc.);

- Internet delle Persone – IoP (utilizzare dispositivi indossabili per il rilevamento della posizione precisa di operatori in ambienti chiusi e aperti per l’identificazione del lavoratore e l’autorizzazione ad accedere in aree ad accesso controllato, monitorare lo stato di salute del lavoratore in aree che prevedono lavoro isolato, ecc.);

- Internet delle Cose - IoT (rilevare automaticamente il fabbisogno, l’utilizzo e la tracciabilità di Dispositivi di Protezione Individuale e di attrezzature mediante Tag sugli oggetti, individuare tempestivamente deviazioni del funzionamento di macchine e attrezzature dallo standard che possono portare a incidenti e infortuni mediante l’installazione di sensori intelligenti, ecc.);

- robot e veicoli a guida autonoma (affidare integralmente a robot le operazioni di produzione, manutenzione e riparazione che comportano rischi per l’uomo, eliminare le interferenze nella logistica del magazzino e del trasporto mediante automazione dei mezzi, ecc.) ed evoluzione dell’interfaccia uomo-macchina con un’integrazione spinta tra le componenti meccaniche ed elettro-informatiche dei prodotti e dei mezzi di produzione che riduce, almeno nelle fasi di produzione, la presenza degli operatori “cosiddetti di linea”;

- analisi avanzata, mediante la quale, ad esempio, si aprono ulteriori interessanti evoluzioni, che vedono nuove capacità di calcolo come strumento per analizzare e mettere in relazione dati apparentemente non legati tra loro con il fine di raggiungere simulazioni predittive affidabili (es. analisi delle concause che possono portare ad un determinato rischio).

Se tali innovazioni tecnologiche riusciranno ad integrarsi nei sistemi di gestione della sicurezza sul lavoro (SGSL) potranno comportare miglioramenti straordinari negli ambienti aziendali.>>

Fonte: intervento Ing. Raviolo “La sicurezza sul lavoro nell’industria 4.0: dalla simulazione predittiva dei rischi alla robotica collaborativa” - Convention Ambiente Lavoro 2017

Soluzioni in materia di sicurezza con tecnologie “smart”

Nella tabella che segue vengono schematizzate le possibili soluzioni “smart” in relazione alle attività di sicurezza da gestire.

Funzionalità
attività

Soluzioni con
tecnologie “smart”

Avviso immediato di pericolo di sostanze pericolose per la salute del lavoratore

Sistemi di rilevamento sostanze pericolose integrando nasi elettronici, sensori sanitari indossabili, e comunicazione su dispositivi personali (es. smartwatch)

Gestione accessi ad aree potenzialmente pericolose

Sistema per rilevamento presenza/conteggio persone in aree classificate mediante sensori di vicinanza, identificatori di area, blocchi automatici per accessi, comunicazione informazioni essenziali.

Utilizzo dei DPI sulla base del profilo - mansione

Sistema integrato con identificazione RF dei DPI e delle attrezzature e aree di lavoro con sistemi di persuasione ai comportamenti corretti. 

Corsi di formazione

Sistema basato sulla “realtà virtuale” per la simulazione di impianti, attrezzature e comportamenti e l’apprendimento di procedure di esercizio normale e di emergenza.

Presentazione efficace delle informazioni

Sistema di presentazione, basato sull’estrazione da

un data base documentale attivato attraverso

identificatori personali di area e di attrezzature e

comunicazione su dispositivi personali (es. Smartphone)

Istruzioni operative assistite

Sistemi su dispositivi personali, integrati con sensori di posizione e movimento per l’esecuzione di istruzioni operative di sicurezza.

Sistemi di rilevazione interferenze su attrezzature di sollevamento, basati su realtà virtuale per la

prevenzione di collisioni.

Verifiche periodiche

Sistemi di identificazione attrezzature (QR o RF) per la gestione degli obblighi.

Gestione delle modifiche - Tracciamento dei componenti dell’impianto

Sistema di identificazione di attrezzature e

componenti basato su QR o RF collegato

automaticamente alla banca dati attrezzature.

Supporto della squadra di emergenza

Sistema uomo a terra (segnalazione automatica in

caso di presunta caduta)

Sistema di rilevamento automatico posizione e

movimento in aree congestionate in condizioni di scarsa visibilità (fumo)

Sistemi di identificazione RF per dispositivi

individuali di emergenza ed altri presidi di sicurezza

Incidenti, quasi incidenti - Sistemi di rilevamento di comportamenti critici

Sistema integrato fra sensori gestuali, sensori di

orientamento/movimento, sensori sanitari indossabili (smartwatch) per la individuazione di comportamenti potenzialmente pericolosi.

Incidenti, quasi incidenti - Sistemi di segnalazione

Sistema di segnalazione manuale di non conformità da parte degli operai con rilevamento di dati di localizzazione ed identificazione di attrezzature e contenitori

Incidenti, quasi incidenti - Identificazioni anomalie

minori di processo

Elaborazioni software per individuare dai dati

acquisti dai sistemi di controllo automatici (wired) eventuali anomalie di processo.

Safety walk

Sistemi a supporto di un’ispezione visiva

dell’impianto con “Sensori di localizzazione” e

presentazione delle informazioni

Dispositivi di protezione individuale e collettiva - Utilizzo di materiali innovativi

Tessuti con sensori intelligenti che si adattano alle

situazioni

Dispositivi di protezione individuale e collettiva - Dispositivi intelligenti

DPI che dialogano con l’ambiente e con il

lavoratore



Fonte: Inail “Applicabilità delle tecnologie smart per la gestione dell’integrità delle attrezzature negli impianti di processo”

I progetti finanziati da Inail, esempi concreti di soluzioni

Esistono progetti di ricerca, finanziati da Inail e sviluppati da alcuni istituti universitari, al momento ancora in fase di prototipo o applicate in imprese diverse, che rappresentano esempi concreti di applicazioni e strumenti utili a migliorare e rendere più efficiente la sicurezza in azienda.

Progetto Rising – sistemi di gestione delle emergenze

<< Situazioni di emergenza: progetto sviluppato dal Dipartimento di ingegneria dell’Università Campus Bio-medico di Roma per consentire alle squadre di emergenza di muoversi in sicurezza. Dotato di sensori smart come giroscopio e accelerometro e indossato dall’operatore, il sistema consente di gestire situazioni di emergenza, indicando il percorso da seguire e le operazioni da compiere anche in situazioni di scarsa visibilità, per esempio in presenza di fumo.

Sistema di localizzazione negli ambienti indoor: progetto sviluppato dal Dipartimento di ingegneria dell’Università di Roma Tre, consente di localizzare persone in ambienti indoor in cui i sistemi gps non funzionano. Si basa su una rete di etichette a radiofrequenza, situate in alcuni punti dell’impianto, per esempio nelle lampade di emergenza. I contenuti informativi per la sicurezza si trovano direttamente sui singoli elementi e grazie alla tecnologia Rfid, identificatori a radiofrequenza, possono essere aggiornati ogni volta si renda necessario. In condizioni di emergenza le etichette contribuiscono a guidare le squadre di intervento.>>

Fonte: sito Inail

Progetto Sprince - Soluzioni per la movimentazione dei carichi

Il progetto, realizzato dal Dipartimento di ingegneria dell’Università di Messina e sperimentato presso uno stabilimento a rischio d’incidente rilevante, applica tecnologie di visione aumentata attraverso l’uso di due webcam collegate a pc per assistere l’operatore nel sollevamento di carichi con gru in maniera sicura e corretta, con l’obiettivo di evitare possibili interferenze e ostacoli nel percorso di movimentazione del carico e prevenire incidenti.

Fonte: sito Inail

Progetto Sodyra -“Internet of Things” e Dispositivi di Protezione Individuale (DPI)

Le tecnologie IoT, l’Internet delle cose, sono utilizzate nel progetto del Dipartimento ingegneria dell’innovazione dell’Università del Salento, attraverso il quale sono stati messi a punto dispositivi che suggeriscono all’operatore il modo corretto di utilizzare i DPI appropriati individuati nel documento di valutazione dei rischi, per avvicinarsi alle macchine. Il sistema, in caso di utilizzo non corretto dei DPI, impedisce alla macchina di attivarsi oppure impedisce al lavoratore l’accesso in determinate aree, per esempio in ambienti confinati, se non è autorizzato e accertato il rispetto delle condizioni di sicurezza.

Fonte: sito Inail

Progetto Sisom - Formazione 4.0

Formazione strettamente integrata con la strutturazione dei processi di lavoro: Tra le soluzioni proposte dal progetto per fare formazione con le nuove tecnologie, figura la sperimentazione condotta per le attività di manutenzione ordinaria su una macchina per la spremitura di pomodori. Con tecniche di “realtà aumentata”, viene simulato lo scenario di potenziale rischio, utilizzando tablet, smartphone, occhiali 3D ed elmetti con visore 3D, che permettono al lavoratore di essere “guidato” all’uso corretto nelle attività operative o manutentive sulle attrezzature di lavoro, evitando comportamenti rischiosi.

La strumentazione è dotata anche dell’“assistente personale” Sophos-ms, basata su sistemi interattivi: al tablet possono essere rivolte domande e il tablet – addestrato con tecniche di intelligenza artificiale – risponde. L’assistente non è, quindi, una semplice voce registrata, ma interagisce con l’operatore sostenendolo in sicurezza nelle attività di lavoro. È un elemento in più di formazione “attiva e in azione”: una formazione 4.0.

Fonte: sito Inail