Inteligentne technologie sposobem na poprawę bezpieczeństwa w europejskim przemyśle kolejowym
Europejski przemysł kolejowy zapewnia krytyczną infrastrukturę zarówno dla transportu towarowego, jak i pasażerskiego w całej UE, jednak boryka się z szeregiem trudności. Większość prac na kolei wykonywana jest ręcznie przez pracowników lub przez obsługiwane przez ludzi maszyny torowe (OTM). Wiele ze stosowanych jest ciężkich, przez co wśród pracowników nierzadko dochodzi do urazów. Nawet 38% pracowników kolei zmaga się ze schorzeniami układu mięśniowo-szkieletowego. Problemem jest też powszechne przeciążenie psychiczne, które obniża jakość i efektywność pracy, a także zwiększa ryzyko wypadków spowodowanych błędami ludzkimi. Podobnie jak w wielu innych branżach aktualnym problemem jest też starzenie się siły roboczej. Według raportu z 2016 r., w Grecji, Włoszech i Hiszpanii ponad 50% pracowników miało ponad 50 lat. Fizycznie wymagające zawody są nieatrakcyjne dla młodych Europejczyków. „Szybkie starzenie się siły roboczej, niskie zainteresowanie pracą wymagającą wysiłku fizycznego wśród młodych ludzi oraz konsekwencje zdrowotne wymagających fizycznie zawodów stanowią poważne wyzwanie dla przyszłości przemysłu kolejowego”, twierdzi Christian Di Natali, badacz zajmujący się zaawansowaną robotyką we Włoskim Instytucie Technologicznym i koordynator projektu STREAM. W ramach tego finansowanego przez UE projektu naukowcy opracowali nowe technologie robotyczne, które mają pomóc sprostać tym wyzwaniom. Zespół STREAM badał działanie ciężkich maszyn, takich jak koparki, a także ręczne przenoszenie materiałów. „Głównym założeniem projektu STREAM było opracowanie innowacyjnych technologii w celu usprawnienia inspekcji i konserwacji infrastruktury kolejowej, z korzyścią dla jakości prac oraz zdrowia, bezpieczeństwa i godności pracowników”, mówi Di Natali.
Rozwijanie autonomicznej technologii
Zespół STREAM opracował i ocenił trzy technologie. Pierwsza z nich to ulepszona OTM z wielofunkcyjnymi autonomicznymi systemami urządzeń, OTA3M (On-Track Autonomous Multi-Purpose Mobile Manipulator). System OTA3M został zademonstrowany jako robot nadzorujący i automatyzujący szereg prac kolejowych. Pozwala on manipulować ciężkimi elementami i materiałami infrastruktury kolejowej, ważącymi od kilku kilogramów do kilku ton, na obszarze o promieniu kilku metrów. „Nasz innowacyjny pomysł polegał na opracowaniu metod sterowania i zestawów narzędzi umożliwiających przekształcenie hydraulicznej koparki dwudrogowej dowolnej marki w autonomicznego mobilnego robota kolejowego”, mówi Di Natali. Zespół opracował także modułowy, wielozadaniowy egzoszkielet o nazwie StreamEXO. StreamEXO pozwala zmniejszyć obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego podczas ręcznych prac transportowych, takich jak trzymanie, podnoszenie, ciągnięcie, pchanie i przenoszenie przedmiotów. Wykorzystuje on zaawansowane rozwiązania proprioceptywne do dostarczania mocy mechanicznej na żądanie i może pomagać w wielu zadaniach i czynnościach dzięki wykrywaniu aktywności użytkownika w czasie rzeczywistym. Trzecią opracowaną technologią jest sieć IoT, która umożliwia strumieniowe przesyłanie danych do i z systemów OTA3M i StreamEXO w miejscu pracy. Sieć IoT poprawia bezpieczeństwo, pozwalając przełożonym kontrolować pracowników, a w razie zagrożenia ostrzegać zarówno pracowników, jak i kierownictwo.
Wprowadzanie opracowanych technologii na rynek
Po pomyślnym przeprowadzeniu testów zespół spodziewa się, że nowe rozwiązania wkrótce trafią na rynek, i poszukuje partnerów branżowych zainteresowanych zawarciem umów na ich komercyjne wykorzystanie. „Firmy kolejowe z UE zainteresowane wypróbowaniem naszych technologii, w tym egzoszkieletów i autonomicznych koparek, powinny zgłosić się do nas z prośbą o ich zademonstrowanie”, mówi Di Natali. „Technologie te mogą nie tylko mieć wpływ na branżę za sprawą ograniczenia marnotrawstwa ekonomicznego, ale także być istotne ze społecznego punktu widzenia dzięki poprawie wydajności operacyjnej, zdrowia, jakości życia, bezpieczeństwa i godności pracowników”, dodaje.
Słowa kluczowe
STREAM, kolej, pracownicy, autonomia, technologia, egzoszkielet, wydajność, starzenie się, siła robocza