Οι θέσεις εργασίας στη μεταποίηση έχουν μερικά από τα υψηλότερα ποσοστά τραυματισμών οποιουδήποτε κλάδου, συχνά λόγω των υψηλών επιπέδων σωματικής και ψυχικής κόπωσης των εργαζομένων. Σε μια προσπάθεια να βελτιώσουν τις τοποθεσίες εργασίας, οι ερευνητές έχουν σχεδιάσει ένα σύστημα φορητών αισθητήρων που βασίζονται στη μηχανική μάθηση για την παρακολούθηση των εργαζομένων για σημάδια σωματικής καταπόνησης και κούρασης. Με αυτόν τον τρόπο, ελπίζουν οι νέες συσκευές τους να βοηθήσουν στην πρόληψη ατυχημάτων και τραυματισμών.
Ο σχεδιασμός περιγράφεται λεπτομερώς σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε από μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Northwestern στο τεύχος Οκτωβρίου του PNAS Nexus. Για να μετρήσουν την κόπωση και τη σωματική υγεία, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια διασυνδεδεμένη σειρά έξι φορητών αισθητήρων τοποθετημένων στον κορμό και τα χέρια του χρήστη. Αυτά συνδυάστηκαν με δύο κάμερες βάθους για τη μέτρηση των κινήσεων των αρθρώσεων και μια κάμερα web HD για την ανάλυση της έντασης της κίνησης, της επανάληψης και της μειωμένης δύναμης με την πάροδο του χρόνου. Μόλις ενεργοποιηθούν, αυτές οι συσκευές παρακολουθούσαν συνεχώς τον καρδιακό ρυθμό, τη θερμοκρασία του δέρματος και τα μοτίβα κίνησης. Ωστόσο, δεδομένου ότι δεν υπάρχουν ευρέως αποδεκτές, καθολικές μετρήσεις βιοδεικτών για την κόπωση, οι ερευνητές βασίστηκαν στα αυτοαναφερθέντα αντιληπτά επίπεδα προσπάθειας του χρήστη σε μια κλίμακα 0-10 που στη συνέχεια εισήγαγαν σε ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης. Αφού εκπαιδεύτηκε, αυτό το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για την πρόβλεψη των επιπέδων κόπωσης ενός χρήστη σε πραγματικό χρόνο για να παρέχει μια «πιο λεπτή κατανόηση της φυσικής κατάστασης του ατόμου» από προηγούμενες μελέτες, σύμφωνα με ερευνητές.
«Η υιοθέτηση νέων τεχνολογιών για την πρόβλεψη της κόπωσης σε πραγματικό χρόνο έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην κατασκευή βελτιστοποιώντας τα προγράμματα εργασίας και εφαρμόζοντας προσαρμοστικούς κύκλους εργασίας/ανάπαυσης, [while also] αντιμετωπίζοντας το ζήτημα της έλλειψης ντετερμινιστικών βιοδεικτών», έγραψε η ομάδα στην εργασία της.
Για να δοκιμάσει το σύστημά τους, η ομάδα στρατολόγησε 43 συμμετέχοντες ηλικίας μεταξύ 18 και 56 ετών, και στη συνέχεια τους ανέθεσε να μιμηθούν δύο δύσκολες εργασίες κατασκευής – την εξάρτηση καλωδίων και τη διάταξη σύνθετων φύλλων. Σε αυτά τα σενάρια, ωστόσο, οι εθελοντές φορούσαν επίσης βαριά γιλέκα έως και 40 λίβρες σε επίπεδα κόπωσης γρήγορα προς τα εμπρός σε αυτά που συνήθως αισθάνονταν στο τέλος μιας βάρδιας. Από εκεί, οι ερευνητές παρακολούθησαν τις μετρήσεις των αισθητήρων, καθώς και τις προβλέψεις του προγράμματος μηχανικής μάθησης. Οι ερευνητές πήραν ακόμη και τους αισθητήρες τους (μείον τα επιπλέον βάρη) έξω από τη ρύθμιση του εργαστηρίου και τους πρόσφεραν σε πραγματικούς εργάτες της βιομηχανίας κατασκευής σε δύο τοποθεσίες εργοστασίων, οι οποίοι παρατήρησαν ότι το σύστημα ήταν εύκολο στη χρήση και διακριτικό.
[Related: BMW puts humanoid robots in South Carolina factory.]
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, ένα από τα άμεσα συμπεράσματα είναι η επιβεβαίωση ότι η «πραγματική ουσιαστική ανατροφοδότηση» σχετικά με την κούραση απαιτεί την εξέταση της προσπάθειας ως «συνεχούς μεταβλητής». Πολλές υπάρχουσες μεθοδολογίες ταξινομούν ένα άτομο είτε ως κουρασμένο είτε ως μη κουρασμένο, έγραψαν, κάτι που απλά δεν βοηθά αρκετά στην εφαρμογή προληπτικών μέτρων ασφαλείας.
Επιπλέον, δεδομένου ότι κάθε σώμα είναι διαφορετικό, ο καλύτερος συνδυασμός φυσικών δεικτών για την κόπωση μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τους παράγοντες όπως η ηλικία, το φύλο και το βάρος του—αλλά εξακολουθούσαν να παρατηρούνται ορισμένες καθολικές τάσεις κατά τη διάρκεια των δύο εργασιών παραγωγής. Ένα από τα πιο ενδεικτικά σημάδια της προσπάθειας, για παράδειγμα, μπορεί να βρεθεί στα επίπεδα κόπωσης που μετρώνται στο μη κυρίαρχο χέρι ενός χρήστη. Ένας άλλος δείκτης θα μπορούσε να βρεθεί μετρώντας την ένταση των περιπατητικών κινήσεων για έναν εργαζόμενο χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα στήθους του. Οι καταγραφές του αισθητήρα για κοινά σημάδια κόπωσης, όπως αυξημένος καρδιακός ρυθμός, αυξημένες θερμοκρασίες σώματος και εφίδρωση, βοήθησαν επίσης στην ενημέρωση του μοντέλου για την αξιολόγηση της προσπάθειας.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα συστήματα αισθητήρων παρόμοια με τα δικά τους θα βοηθήσουν στην παροχή πιο ακριβών και χρήσιμων οθονών για την κούραση της χειρωνακτικής εργασίας σε πραγματικό χρόνο στα εργοστάσια. Για να το βοηθήσουν αυτό, έκαναν τα σχέδια των μεθόδων τους διαθέσιμα στο διαδίκτυο ως υλικά ανοιχτής πρόσβασης.
Η τεχνολογία, ωστόσο, είναι τόσο χρήσιμη όσο της επιτρέπουν οι επόπτες της. Εξαιτίας αυτού, η ομάδα αναγνώρισε ότι είναι ζωτικής σημασίας οι κατασκευαστικές εταιρείες να τηρούν ηθικά και υπεύθυνα πρότυπα όταν χρησιμοποιούν αυτές τις συσκευές.
«Αν και ο πρωταρχικός μας στόχος μέσω αυτής της έρευνας είναι να διασφαλίσουμε την ασφάλεια των εργαζομένων, να μετριάζουμε τους κινδύνους και να ενδυναμώνουμε τους χειριστές μέσω ενεργών σχολίων, αναγνωρίζουμε τα ηθικά και νομικά ζητήματα που σχετίζονται με την ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων σε περιβάλλοντα εργασιακού πραγματικού κόσμου», έγραψαν οι ερευνητές. «Είμαστε αισιόδοξοι ότι οι συνεχιζόμενες τεχνικές εξελίξεις, συμπεριλαμβανομένων των προσπαθειών μας για την πρόβλεψη της σωματικής κόπωσης στις εγκαταστάσεις παραγωγής, θα εμπνεύσουν εποικοδομητικές συζητήσεις σχετικά με την ανάπτυξη».
VIA: popsci.com
