邁向智慧工廠 職災防護全面升級

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工業4.0概念下的智慧型機器人,兼具影像視覺、力覺與觸覺,不僅工作能力強,也能充分適應人機協同環境,避免對現場作業人員造成撞擊、電擊或電磁輻射干擾等工傷意外。來源:ABB

不久前,台北市勞動局說由於少子化、醫療進步,不僅使台灣邁入高齡社會,同時延長勞工的退休年齡,經統計2016年上半因職災死亡的人當中,逾50歲者佔8成比重;此訊息凸顯了高齡勞工職災問題的隱憂,各界須認真研究如何運用安全改善技術,避免憾事發生。

眾所周知,「工業4.0」已是當今產業界極為熱門的話題,深究箇中精髓,乃是藉由資訊技術、工業技術、網際網路、物聯網等元素的高度融合,使製造領域當中的資源、資訊、物件與人等不同個體之間,不再是互不相干,而是相互關聯,形成了所謂的虛實整合系統(Cyber-Physical System;CPS),從而實現工廠智慧化,藉以因應少量多樣的客製化生產需求。

有不少專家認為,工業4.0時代的來臨,對於備受高齡化、少子化及產業勞工缺少等問題困擾的台灣而言,堪稱是一大契機;此乃由於,依據國發會的統計資料,台灣的勞動人口,已在2015年到高峰,此後便呈現逐年遞減的趨勢,迫使產業界面臨愈趨嚴重的缺工現象,時至2020年,使勞動人力的缺口將一舉突破百萬大關,且會持續邁向高齡化,恐對產值造成莫大衝擊,唯有借助設備智動化、系統虛實化、工廠智慧化等手段實現智慧製造,才可望解決這個棘手難題。

在此前提下,不論從直接或間接等不同角度來看,工業4.0與職災防護等兩項看來距離遙遠的議題,似乎在無形之中也出現了關聯性。怎麼說呢?中高齡勞工具有年齡增長、身體老化等隱憂,容易導致專注力下滑、反應能力退化、肢體肌耐力弱化、關節活動能力衰退,致使發生職業災害的機率提高;隨著工業4.0的實踐,某種程度也有助於降低這些危險因子。

智慧機器人 可避免釀成工傷意外

事實上,如果深究工業4.0內涵,不難發現它並非主張要藉由智慧機器人或智慧機械來取代人力,而是透過人機協同來實現智慧生產製造;比方說,在工業4.0情境中扮演頗為重要角色的機器人,隨著影像視覺、力覺、觸覺等進階控制技術的加入,使得它的行為能力比以往更加強大,不僅能執行過去已經擅長的取放作業,也開始能夠從事更複雜的加工、組裝與檢測作業,更加能夠為勞工分憂解勞,連帶避免中高齡勞工因長時間勞累而造成體力、專注力的衰減,繼而減少因疏失而身陷聯災險境的機率。

更重要的,工業4.0概念下的機器人,符合UL1740美國國家機器人安全標準,業已歷經一系列的電氣與機械測試,證明它能夠走出傳統安全藩籬、擁抱人群,絕不會釀成工傷意外;譬如機器人在面臨諸如電壓不正常、外殼或零件漏電、或溫度過高等異狀態下,藉由其內建操作軟體的運作,可以及時遏止更大災難的發生,如此一來,現場作業人員就沒有受到燙傷、火吻、電擊、撞擊等意外事故之虞,甚至也不會因為與機器人長時間為伍,受到過量電磁輻射干擾而導致神經或細胞傷害,種種技術上的革新,都有助於為中高齡勞工營造比起從前更低風險的安全工作環境。

總括而論,邁向工業4.0智慧製造新局,未來工廠的生產線上,將大量採用智慧機器人及自動搬運機,不同的機器個體之間,都可以互相溝通,一方面有助於提高生產效率,二方面也可望大幅降低出錯的機率,避免處於同一現場工作的人員遭受不必要的危難,影響所及,過往勞心勞力的第一線黑手,也可順利轉型成為控制者與管理者,隨著職能角色的逐漸轉變,亦將使得自己遭受工傷意外的機會,較從前大幅降低。

此外值得一提的,驅動傳統工廠蛻變為智慧工廠的技術因子很多,舉凡物聯網(IoT)、大數據分析等項目都可謂關鍵環節,透過這些技術的巧妙運用,不但改變了產業運作型態,甚至也能有效提升職場安全防護等級。專家強調,論及職場安全防護,必須從人與人、人與物、物與人、物與物之間互動所產生的大數據,挖掘重要資訊,接著經由運算產生智慧決策,終至回饋到職場,據以強化安全預防與管制措施。

在此情況下,政府有感於資通訊時代的來臨,實有必要改變從前安全管理的思維,因而透過職業安全衛生設施規則第29條之7,列示下列規定:「雇主使勞工從事侷限空間作業,有致其缺氧或中毒之虞者,應依下列規定辦理:一、作業區域超出監視人員目視範圍者,應使勞工佩戴安全帶及可偵測人員活動情形之裝置。」

根據前述規定,作業區域超出監視人員目視之族群,就應該佩戴安全帶及可偵測人員活動情形的裝置,譬如可以藉助智慧型巡檢、監測及個人感知裝置等技術,將作業現場的物理條件、環境條件及勞工活動等等巨量資料,上傳至後台雲端系統,再透過資料管理與資料採礦運算,產生關鍵資訊,然而藉由決策支援系統,回饋至工作場所,以善盡安全管理。

善用智慧科技  強化職場安全與健康管理

緣於此故,勞動部勞動及職業安全衛生研究所遂將職場安全管理、智慧型監控,列為重要的研究課題,主要研究方向有二,其一是安全管理資通訊系統開發,旨在打造安全衛生資訊平台,建立安全關鍵指標與法規資料庫以供業主參考,同時也開發電子化安全檢查表單,相關紀錄可透過雲端科技傳遞、保存與運算,並結合風險分析與風險評估方法,以利提供職場安全風險的重要資訊給現場安全人員。

其二則是智慧型職場安全監控技術。針對高危險性的作業,如侷限空間作業,將透過各種感測設備,研究發展新的安全監控設備,結合風險分析與風險評估技術,藉由資訊科技進行資訊之傳遞、分析及安全決策,即時傳達危險訊號予現場工作人員。

除此之外,有關職場健康監測與管理,同樣可視之為職場安全的重要一環。只因為製造企業在經濟全球化壓力下,為設法強化其國際競爭力,往往導致勞工普遍處在長工時、高工作負荷的不利勞動環境,此外伴隨新材料、新物質及新科技的發展,亦可能迫使勞工曝露在新的風險之中,故而建立職業安全健康監測指標與機制有其必要性。

根據一項針對受僱者進行工作環境安全衛生認知的調查,結果顯示,勞工睡眠品質、工作(心理)壓力與心血管疾病等健康問題日趨顯著,所以如何協助企業營造友善健康職場、建立整合型職場健康管理,實為重大課題。

為解決上述問題,首先務須由政府帶頭建立職場安全健康調查與監測指標等機制,藉以定時瞭解勞動者的工作安全衛生認知及需求,重新審視過去建立的各項評估項目,並納入社會危害因子監測指標,建立勞動生理、心理評估指標與信度、效度檢測,及加強歷年趨勢比較。

其次即是建立整合型職場健康管理機制,結合智慧科技與資通訊技術發展健康評估與管理模組等資料庫軟體,即時監控與管理,以幫助企業提高職場健康管理能量。以麗臺科技為例,便已打造出台灣首座職場心理與健康管理雲端平台與服務方案,此項服務源自於該公司旗下生技公司研製的醫療級自律神經分析儀技術,並將檢測裝置設計為近似計步器型式,方便勞工貼身夾在腰帶,進而搭配手機APP使用,僅需將兩根食指穿戴進感測盒,藉由指尖電位差,便可探知交感神經與副交感神經的協調程度,爾後只需3分鐘,便能讓使用者瞭解身體疲勞狀態,實現有效的健康自主管理。