Jak sprawdzić bezpieczeństwo układu, zanim pojawią się pierwsze niebezpieczne zdarzenia?
W magazynie lub zakładzie produkcyjnym zagrożenie nie zawsze jest widoczne na layoucie. Może ujawnić się dopiero wtedy, gdy w tym samym miejscu i czasie spotkają się wózek widłowy, pracownik pieszy oraz presja związana z realizacją zadania.
MUSM-VR łączy model procesu przygotowany w Autodesk FlexSim, wirtualną rzeczywistość i środowisko wieloużytkownikowe. Metoda pozwala obserwować zachowania uczestników, rejestrować sytuacje potencjalnie niebezpieczne i porównywać warianty organizacji pracy przed zmianą układu hali, zasad ruchu lub wyposażenia stanowiska.
W jednym z przeprowadzonych badań w wariancie bazowym zarejestrowano 26 potencjalnych kolizji. Po wprowadzeniu zmian do układu ich liczba spadła do 3. Analiza pozwoliła nie tylko policzyć zdarzenia, ale również wskazać miejsca ich koncentracji i porównać warianty pod względem bezpieczeństwa oraz kosztów.
Bezpieczeństwo transportu wewnętrznego zależy od całego systemu
Bariery, oznakowanie i systemy ostrzegawcze są ważne. Nie pokazują jednak całego obrazu. Na poziom bezpieczeństwa wpływają również:
- geometria dróg transportowych,
- widoczność na skrzyżowaniach,
- zasady pierwszeństwa,
- ograniczenia prędkości,
- rozmieszczenie stanowisk i wyposażenia,
- sposób wykonywania zadań,
- zachowania operatorów i pracowników pieszych.
Każdy z tych elementów może wyglądać poprawnie analizowany oddzielnie. Problem pojawia się w ruchu, gdy wiele osób i urządzeń korzysta jednocześnie z tej samej przestrzeni.
Klasyczne audyty, analiza dokumentacji, obserwacje oraz dane historyczne pomagają rozpoznać część zagrożeń. Mają jednak ograniczenia, gdy trzeba ocenić system, który dopiero powstaje, albo porównać kilka koncepcji przed modernizacją.
W takich sytuacjach manager potrzebuje odpowiedzi na konkretne pytania:
- Gdzie będą przecinać się trasy pieszych i wózków?
- Czy operator zauważy pracownika wychodzącego zza regału?
- Jak zmiana pierwszeństwa lub prędkości wpłynie na liczbę konfliktów?
- Czy dodatkowe zabezpieczenie poprawi bezpieczeństwo bez nadmiernego utrudniania pracy?
- Który wariant zapewni najlepszy kompromis pomiędzy bezpieczeństwem, kosztem i wydajnością?
MUSM-VR pozwala sprawdzić te zależności w kontrolowanym środowisku.
Czym jest MUSM-VR?
MUSM-VR to model symulacyjny procesu rozszerzony o warstwę immersyjną. Łączy symulację zdarzeń dyskretnych w Autodesk FlexSim z wirtualną rzeczywistością oraz jednoczesnym udziałem wielu użytkowników.
Uczestnicy mogą wejść do tego samego środowiska, przyjąć określone role i wspólnie realizować scenariusz. Jedna osoba może kierować wózkiem widłowym, druga poruszać się po magazynie jako pracownik pieszy, a kolejne obsługiwać stanowiska lub reagować na zaplanowane zdarzenia.
Człowiek nie jest wtedy wyłącznie animowanym elementem modelu. Staje się aktywnym uczestnikiem eksperymentu, a jego decyzje i reakcje wpływają na przebieg procesu.
Metoda została opracowana w ramach pracy doktorskiej Patryka Żuchowicza prowadzonej pod opieką prof. dr. hab. inż. Konrada Lewczuka. Wdrożenie rozwiązania jako nowej usługi realizuje InterMarium, przy wsparciu merytorycznym Dawida Dąbala.
Poznaj naszą autorską metodę
Co składa się na to rozwiązanie?
Model w Autodesk FlexSim
Odwzorowuje proces, layout, urządzenia, parametry ruchu i zasady bezpieczeństwa.
Środowisko VRFFX i serwer MUFX
Pozwalają wielu użytkownikom jednocześnie uczestniczyć w symulacji i reagować na swoje działania.
Panel wskaźników
Rejestruje ruch uczestników, odległości, czas wykonywania czynności, kolizje, zagrożenia i dane ergonomiczne.
Model decyzyjny
Pomaga porównywać warianty pod względem bezpieczeństwa, kosztów, wydajności i warunków pracy.
Co możemy dla Ciebie zrobić?
Jak przebiega projekt?
2. Budowa i walidacja modelu MUSM-VR
Odwzorowujemy proces w Autodesk FlexSim, integrujemy go z warstwą VR oraz środowiskiem wieloużytkownikowym. Następnie weryfikujemy i walidujemy model w zakresie istotnym dla prowadzonego badania.
1. Identyfikacja układu i zagrożeń
Poznajemy proces, układ technologiczny, zadania użytkowników i środki transportu. Identyfikujemy potencjalne zagrożenia oraz ustalamy wskaźniki, według których będziemy oceniać warianty.
4. Wdrożenie i ocena efektów
Po wyborze rozwiązania firma może wdrożyć zmiany i porównać uzyskane efekty z założeniami. Model może pozostać narzędziem dalszego doskonalenia, modernizacji i szkoleń.
3. Analiza scenariuszowa
Przygotowujemy scenariusz bazowy i warianty zmian. Uczestnicy przechodzą instruktaż i trening, a następnie realizują zadania w środowisku VR. Model rejestruje przebieg eksperymentu i wartości przyjętych wskaźników. Analiza ma charakter iteracyjny. Jeżeli wyniki wskazują problem, koncepcję można zmienić i ponownie sprawdzić.
Sprawdź efekty naszych realizacji!
1. Magazyn z ruchem wózków widłowych i pieszych
Metodę zastosowano do badania magazynu dystrybucyjnego, w którym w tej samej przestrzeni poruszali się operatorzy wózków widłowych oraz pracownicy piesi.
W badaniu uczestniczyło 17 osób. Podczas przejazdów testowych w środowisku jednocześnie pracowało dwóch lub trzech użytkowników. Każdy wariant poprzedzał pięciominutowy trening, a właściwe próby trwały od 5 do 10 minut.
Wariant bazowy
W pierwszym wariancie zarejestrowano 26 sytuacji potencjalnie niebezpiecznych:
- 19 zdarzeń pomiędzy wózkiem widłowym i pracownikiem pieszym,
- 7 zdarzeń pomiędzy dwoma wózkami widłowymi.
Oznacza to, że 73,08% wszystkich zdarzeń dotyczyło interakcji wózka z pieszym.
Mapa zdarzeń pokazała największą koncentrację konfliktów w rejonie skrzyżowań i korytarza poprzecznego. Na tej podstawie wskazano możliwe kierunki zmian:
- poszerzenie korytarza poprzecznego,
- ograniczenie prędkości,
- zmianę organizacji ruchu,
- dodatkowe oznakowanie,
- lepsze rozdzielenie ruchu pieszych i wózków.
Wariant po zmianach
Po modyfikacji układu zarejestrowano 3 sytuacje potencjalnie niebezpieczne:
- 2 zdarzenia pomiędzy wózkiem a pracownikiem pieszym,
- 1 zdarzenie pomiędzy wózkami.
Zbiorczy wskaźnik bezpieczeństwa wariantu wzrósł z 0 do 0,95. Wielokryterialna funkcja oceny również wskazała wariant po zmianach jako korzystniejszy.
Nie oznacza to, że jeden eksperyment potwierdza bezpieczeństwo całego obiektu. Pokazuje natomiast, że proponowany kierunek zmian ograniczył liczbę konfliktów w kontrolowanych i porównywalnych scenariuszach.
2. Ocena ergonomii pracy kuriera
MUSM-VR wykorzystano również do analizy wybranych czynności kuriera podczas przygotowania pojemnika z przesyłkami i załadunku pojazdu.
Ruchy uczestników mierzono systemem motion capture, a następnie porównano wyniki uzyskane podczas wykonywania pracy poza modelem i w środowisku VR.
Efekty?
Dziewięć z trzynastu analizowanych zmiennych mieściło się w przyjętym zakresie równoważności średnich. Dla zgięcia lędźwiowego uzyskano zbliżone wartości, a środowisko VR zachowało podstawową strukturę cyklu pracy.
Większe różnice wystąpiły w przypadku przechyłów bocznych i rotacji tułowia. VR nie odwzorowuje bowiem w pełni masy przenoszonych przedmiotów, obciążenia mięśniowego ani wszystkich sił działających na ciało.
Wniosek jest praktyczny: MUSM-VR może wspierać analizę pozycji i wybranych ruchów jednostkowych, ale nie zastępuje pełnego badania ergonomicznego w obszarach zależnych od fizycznego obciążenia.
3. Analiza stanowiska pracy dla
Nextomation
InterMarium wykorzystało MUSM-VR również w projekcie zrealizowanym dla firmy Nextomation. Analiza dotyczyła stanowiska pracy oraz możliwości wykorzystania przygotowanego środowiska do badania ergonomii i prowadzenia szkoleń stanowiskowych.
W modelu odwzorowano wybrane elementy stanowiska i sposób wykonywania czynności. Następnie przeanalizowano różne koncepcje jego organizacji, uwzględniając między innymi zastosowane zabezpieczenia, ergonomię obsługi oraz rozmieszczenie kluczowych elementów.
Rezultaty:
Projekt pokazał, że MUSM-VR może służyć nie tylko do analizy ruchu w magazynie. Metoda pozwala również sprawdzać stanowiska pracy z udziałem użytkowników, porównywać planowane zmiany w kontrolowanym środowisku i wykorzystywać przygotowany model podczas szkoleń.
Ze względu na poufny charakter projektu szczegółowe parametry techniczne, wyniki porównania oraz rekomendacje pozostają informacjami klienta.
Co firma zyskuje dzięki MUSM-VR?
Efekty naszych działań
Wcześniejsze wykrywanie zagrożeń
Zespół może zobaczyć konflikty przed przebudową hali, zakupem wyposażenia lub uruchomieniem nowej organizacji pracy.
Porównanie wariantów na podstawie danych
Każda koncepcja jest oceniana według tych samych wskaźników. Dyskusja nie musi opierać się wyłącznie na doświadczeniu i opiniach poszczególnych osób.
Uwzględnienie zachowania człowieka
Klasyczna symulacja dobrze opisuje przepływ i logikę procesu. Warstwa VR pozwala rozszerzyć analizę o decyzje, reakcje i interakcje użytkowników.
Połączenie bezpieczeństwa, kosztów i wydajności
Model decyzyjny pomaga uniknąć rozwiązania, które dobrze wypada tylko w jednym obszarze, ale pogarsza funkcjonowanie całego procesu.
Badanie bez zakłócania działającego systemu
Eksperyment odbywa się w środowisku kontrolowanym. Nie wymaga celowego tworzenia zagrożeń ani zatrzymywania procesu na potrzeby każdej próby.
Ponowne wykorzystanie modelu
Przygotowany model może wspierać kolejne modernizacje, testowanie procedur oraz szkolenia stanowiskowe.
Najpierw symulacja. Potem decyzje.
Planujesz nowy magazyn, modernizację transportu wewnętrznego lub zmianę stanowiska pracy?
InterMarium może przygotować model procesu, zaprojektować scenariusze badawcze, przeprowadzić eksperymenty z użytkownikami i porównać warianty pod względem bezpieczeństwa, ergonomii, kosztów oraz organizacji pracy.
