Эргономика и безопасность труда на строительных объектах: применение искусственного интеллекта для повышения безопасности и улучшения условий труда

В статье рассматриваются вопросы эргономики и безопасности труда на строительных объектах с акцентом на применение технологий искусственного интеллекта (ИИ) для повышения безопасности и улучшения условий труда. Приводится обзор ключевых проблем безопасности и эргономики в строительной отрасли, а также описываются способы использования ИИ для мониторинга условий труда, прогнозирования рисков, автоматизации опасных и рутинных задач, улучшения эргономики рабочих мест и управления рабочими процессами. На основе статистических данных и примеров внедрения технологий ИИ анализируются их преимущества, такие как снижение уровня травматизма, повышение производительности труда и улучшение условий труда. Статья подчеркивает важность использования ИИ для обеспечения безопасной и эффективной работы на строительных площадках в будущем.

Ключевые слова: эргономика, безопасность труда, строительные объекты, искусственный интеллект, ИИ, автоматизация, прогнозирование рисков, мониторинг, производительность, условия труда, травматизм, роботизация, экзоскелеты, виртуальная реальность, дополненная реальность.

Введение

Эргономика и безопасность труда на строительных объектах являются одними из важнейших факторов, влияющих на эффективность работы, здоровье сотрудников и общий успех строительных проектов. Строительная отрасль традиционно характеризуется высоким уровнем травматизма, сложными условиями труда и значительными физическими нагрузками на рабочих. В последние годы внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) привело к значительным улучшениям в управлении безопасностью на стройплощадках и создании более комфортных условий труда.

ИИ может быть использован для прогнозирования опасных ситуаций, контроля выполнения норм безопасности, анализа данных о травматизме и повышении уровня автоматизации трудоемких процессов. В данной статье будут рассмотрены основные аспекты применения ИИ для повышения безопасности и улучшения эргономики труда на строительных объектах.

Значение эргономики и безопасности труда в строительной отрасли

Эргономика в строительной сфере направлена на создание рабочих мест, минимизирующих нагрузку на организм человека, улучшение условий труда и обеспечение безопасности. При проектировании рабочих мест учитываются антропометрические параметры, условия освещения, температурный режим, вибрационные и шумовые нагрузки. Учитывая специфику строительной отрасли, необходимость работы на высоте, с тяжелыми материалами и в сложных климатических условиях, эргономика становится ключевым фактором для обеспечения производительности и снижения рисков травматизма.

Согласно данным Международной организации труда (МОТ), ежегодно в мире происходит около 374 миллионов несчастных случаев на рабочем месте, из которых значительная доля приходится на строительную отрасль. [1] В России, по данным Росстата, в 2022 году было зарегистрировано около 28 тысяч несчастных случаев на производстве, из которых 18 % произошли на строительных объектах. [2]

Таким образом, создание безопасных условий труда является первоочередной задачей для строительных компаний.

Роль искусственного интеллекта в повышении безопасности труда

Применение ИИ для повышения безопасности труда на строительных объектах открывает новые возможности для управления рисками и предотвращения несчастных случаев. Рассмотрим несколько направлений, в которых ИИ может быть эффективно использован.

1. Мониторинг и анализ данных

ИИ может использоваться для сбора и анализа данных с различных сенсоров, установленных на строительной площадке, таких как камеры видеонаблюдения, датчики температуры, вибрации и загрязненности воздуха. Эти данные позволяют в режиме реального времени отслеживать условия работы и выявлять потенциально опасные ситуации. Например, ИИ-системы могут определять, находится ли работник в опасной зоне, или не нарушены ли нормы техники безопасности, такие как ношение касок или страховочного оборудования.

Согласно исследованиям компании McKinsey, использование ИИ для анализа данных с камер и датчиков может снизить количество травм на 20–30 % за счет своевременного оповещения работников и руководителей об опасных ситуациях. [3]

2. Прогнозирование и предотвращение рисков

ИИ также может использоваться для прогнозирования аварийных ситуаций и принятия превентивных мер. На основе анализа предыдущих инцидентов, погодных условий, графиков работ и других факторов, ИИ-системы могут предсказывать вероятность наступления несчастного случая.

Например, если на стройплощадке ожидается резкое ухудшение погодных условий, система может заранее предупредить о необходимости приостановить работы на высоте или использовать дополнительное защитное оборудование.

Компания Caterpillar разработала систему «SmartIron», которая с помощью ИИ анализирует данные с машин и оборудования на строительных площадках. [4] Эта система способна выявлять отклонения в работе техники и предсказывать возможные поломки, что помогает избежать аварийных ситуаций и травм рабочих.

ИИ может быть интегрирован в системы управления строительными проектами для оптимизации рабочих процессов и повышения их безопасности. Например, с помощью ИИ можно более эффективно распределять задания среди работников с учетом их квалификации, опыта и текущего состояния здоровья. Системы управления проектами на основе ИИ могут учитывать не только технические параметры, но и эргономические факторы, такие как продолжительность смен, распределение физической нагрузки и климатические условия.

Исследование, проведенное Harvard Business Review, показало, что внедрение ИИ в управление рабочими процессами может увеличить производительность на 15–20 %, одновременно снижая уровень травматизма на 10–15 %. [5]

Применение ИИ для улучшения условий труда

Помимо повышения безопасности, ИИ может способствовать улучшению эргономики и общих условий труда на строительных объектах. Рассмотрим основные подходы к этому.

1. Автоматизация рутинных и опасных задач

ИИ активно используется для автоматизации трудоемких и опасных задач, что позволяет снизить физическую нагрузку на работников и уменьшить вероятность получения травм. Например, автоматические системы могут взять на себя выполнение таких операций, как подъем и перемещение тяжелых материалов, работа с крупногабаритным оборудованием или выполнение высокоточных задач в условиях повышенной опасности. Роботизированные системы и экзоскелеты, управляемые ИИ, также активно внедряются в строительной отрасли, позволяя рабочим легче переносить большие физические нагрузки и снижая риск травм опорно-двигательного аппарата. [6]

Примером может служить компания Boston Dynamics, которая разработала роботов для работы на стройплощадках, таких как робот Spot, который может выполнять инспекционные обходы и мониторинг в опасных зонах, где нахождение людей нежелательно.

Применение таких технологий помогает сократить количество несчастных случаев, связанных с нахождением рабочих в потенциально опасных условиях.

2. Улучшение эргономики рабочих мест

ИИ может использоваться для проектирования и оптимизации рабочих мест с учетом эргономических требований. На основе анализа движений, позы и нагрузки на организм работника, системы, оснащенные ИИ, могут давать рекомендации по корректировке рабочих процессов, что способствует снижению утомляемости и предотвращению профессиональных заболеваний. [7]

3. Виртуальная и дополненная реальность (VR и AR)

Применение технологий виртуальной и дополненной реальности в сочетании с ИИ открывает новые возможности для улучшения условий труда на строительных объектах. Виртуальная реальность позволяет моделировать рабочие процессы и тренировать рабочих в условиях, максимально приближенных к реальным, но без риска для их здоровья. Работники могут обучаться безопасным методам выполнения операций и освоению новых технологий в виртуальной среде.

Дополненная реальность может использоваться для того, чтобы помогать рабочим в процессе выполнения задач. Например, ИИ может анализировать окружающую среду в режиме реального времени и предоставлять рабочему подсказки о наиболее безопасных и эффективных способах выполнения задачи. Это особенно актуально в сложных и динамичных условиях, характерных для строительных площадок.

По данным исследований, использование технологий дополненной реальности может повысить эффективность работы на 10–12 %, одновременно снижая вероятность ошибок и несчастных случаев на 8–10 %.

Статистические данные об эффективности внедрения ИИ на строительных объектах

Рассмотрим статистические данные, подтверждающие эффективность применения ИИ для повышения безопасности и улучшения условий труда на строительных объектах:

1. Снижение уровня травматизма : Согласно отчету компании McKinsey, применение ИИ на строительных площадках позволяет снизить уровень травматизма на 20–30 % за счет раннего обнаружения потенциальных опасностей и автоматического контроля за соблюдением норм безопасности.
2. Повышение производительности : По данным исследования, проведенного консалтинговой компанией Deloitte, компании, внедрившие ИИ в свои рабочие процессы, зафиксировали увеличение производительности на 15–25 %. Это объясняется более рациональным распределением задач и автоматизацией рутинных операций.
3. Улучшение эргономики труда : Применение ИИ и экзоскелетов для поддержки работников, занятых физически сложными задачами, позволило снизить количество травм, связанных с перенапряжением, на 30 %. Такие системы успешно применяются в США и Европе. [8]
4. Улучшение условий труда : Использование носимых устройств и ИИ для контроля состояния здоровья рабочих и их физической активности позволило сократить случаи профессиональных заболеваний на 18 %. Это особенно важно для рабочих, занятых в условиях высоких нагрузок и неблагоприятных факторов среды (шум, вибрации, высокие температуры). [9]

Заключение

Внедрение технологий искусственного интеллекта на строительных объектах открывает значительные перспективы для повышения безопасности и улучшения условий труда. ИИ позволяет не только анализировать текущие условия работы и предсказывать потенциальные риски, но и активно участвовать в управлении процессами, минимизируя нагрузку на работников и автоматизируя рутинные задачи.

Применение ИИ способствует снижению уровня травматизма, повышению производительности и улучшению эргономики труда, что делает его важным инструментом для повышения эффективности и безопасности в строительной отрасли.

В будущем, с дальнейшим развитием технологий, можно ожидать более широкого внедрения ИИ в управление строительными процессами и улучшение условий труда, что, несомненно, положительно скажется на состоянии отрасли в целом.

Литература:

1. Международная организация труда (МОТ). Официальные данные по несчастным случаям на производстве. [Электронный ресурс] // Доступ: https://www.ilo.org
2. Росстат. Статистика несчастных случаев на производстве в Российской Федерации за 2022 год. [Электронный ресурс] // Доступ: https://rosstat.gov.ru
3. McKinsey & Company. Применение искусственного интеллекта для повышения безопасности труда на строительных объектах. Отчет, 2022.
4. Deloitte. Искусственный интеллект в строительстве: повышение производительности и безопасности. Аналитический отчет, 2021.
5. Harvard Business Review. Влияние искусственного интеллекта на производственные процессы и снижение уровня травматизма в строительстве. [Электронный ресурс] // Доступ: https://hbr.org
6. Caterpillar. Smart Iron: Использование искусственного интеллекта для мониторинга состояния оборудования на строительных площадках. [Электронный ресурс] // Доступ: https://www.caterpillar.com
7. Boston Dynamics. Робототехника в строительстве: использование роботов для обеспечения безопасности на стройплощадках. [Электронный ресурс] // Доступ: https://www.bostondynamics.com
8. Исследование рынка носимых устройств и экзоскелетов. Применение в строительстве и влияние на условия труда, 2022.
9. Международная ассоциация по эргономике. Роль эргономики в строительстве: основные подходы и современные технологии. [Электронный ресурс] // Доступ: https://www.iea.cc