Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Применение технологий искусственного интеллекта для снижения уровня производственного травматизма на промышленных предприятиях

Научный руководитель
Технические науки
07.07.2025
32
Поделиться
Библиографическое описание
Слепцова, К. Ю. Применение технологий искусственного интеллекта для снижения уровня производственного травматизма на промышленных предприятиях / К. Ю. Слепцова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2025. — № 27 (578). — С. 33-36. — URL: https://moluch.ru/archive/578/127471/.


В условиях ускоряющейся цифровизации промышленности особое внимание приобретает проблема обеспечения производственной безопасности. Производственный травматизм остаётся одной из ключевых угроз устойчивому функционированию предприятий, снижая не только эффективность их деятельности, но и уровень социальной защищённости работников. В последние годы технологии искусственного интеллекта (ИИ) демонстрируют потенциал в предиктивной аналитике, визуальном мониторинге и автоматическом контроле за соблюдением норм охраны труда. В статье рассматриваются современные подходы к снижению уровня травматизма за счёт внедрения ИИ в производственные процессы. Анализируются конкретные направления применения ИИ: предиктивное техническое обслуживание оборудования, интеллектуальные системы видеонаблюдения, цифровые двойники и поведенческий анализ работников. На основании анализа реализованных кейсов в различных отраслях промышленности выявлены закономерности между применением интеллектуальных систем и снижением уровня травматизма. Сделан вывод о необходимости интеграции ИИ в контур управления охраной труда как элемента новой парадигмы безопасности производства.

Ключевые слова: производственный травматизм, промышленная безопасность, охрана труда, цифровизация, искусственный интеллект, предиктивная аналитика, компьютерное зрение.

В условиях стремительного развития промышленных технологий и перехода к концепции Индустрии 4.0 обеспечение безопасности производственной среды выходит на новый уровень, требующий не просто соблюдения существующих регламентов, но и внедрения интеллектуальных систем контроля и предикции. Современные методы управления безопасностью труда всё чаще включают в себя элементы цифрового моделирования, анализа больших данных и машинного обучения, что позволяет более точно оценивать потенциальные риски и принимать меры до наступления критических событий. Именно в этом контексте технологии искусственного интеллекта приобретают стратегическое значение, становясь неотъемлемым элементом систем промышленной безопасности.

Производственный травматизм, несмотря на развитие нормативной базы и рост внимания со стороны государства, остаётся устойчивой проблемой для предприятий промышленного сектора [3, c. 210]. В отчётах Федеральной службы по труду и занятости ежегодно фиксируются тысячи случаев травматизма, нередко с летальными исходами, особенно в высокорисковых отраслях — металлургии, химическом производстве, строительстве, энергетике. Причинами несчастных случаев, как правило, выступают человеческий фактор, усталость, нарушение инструкций, износ оборудования и неэффективная система контроля. В этой связи передовыми решениями становятся интеллектуальные алгоритмы, способные обрабатывать потоки данных в реальном времени, распознавать отклонения в поведении персонала или параметрах работы оборудования и оперативно сигнализировать о потенциальной угрозе.

Одним из ключевых направлений внедрения ИИ в систему охраны труда является использование компьютерного зрения для наблюдения за соблюдением норм безопасности [4, c. 100]. Такие системы способны в автоматическом режиме фиксировать факты нахождения человека в опасной зоне, отсутствие средств индивидуальной защиты, нарушение маршрутов движения, а также другие поведенческие риски. Камеры, интегрированные с ИИ, анализируют визуальный поток не только по заданным шаблонам, но и на основе обучающих выборок, что позволяет им адаптироваться к особенностям конкретного производства. Это обеспечивает более высокий уровень обнаружения нарушений по сравнению с традиционным видеонаблюдением или инспекционными обходами.

Предиктивная аналитика — ещё одно направление, в котором ИИ демонстрирует высокую результативность. Системы, анализирующие телеметрию оборудования, показатели температуры, давления, вибрации и других параметров, позволяют заранее выявить потенциальные неисправности и организовать техническое обслуживание до наступления аварийной ситуации. Благодаря этому снижается вероятность нештатных ситуаций, связанных с разрушением оборудования, и, как следствие, травмирования персонала. Такие подходы уже реализуются в ряде крупных российских предприятий нефтегазового и энергетического секторов, где каждая остановка или авария сопряжена с высокими экономическими и социальными издержками.

Цифровые двойники — виртуальные модели производственных процессов и объектов — также находят своё применение в управлении производственной безопасностью [2, c. 190]. Они позволяют в безопасной среде моделировать действия операторов, отрабатывать сценарии развития аварийных ситуаций, тестировать новые процедуры и регламенты без риска для здоровья персонала. ИИ в этих системах не только обеспечивает точную симуляцию, но и адаптирует модели под изменяющиеся условия, создавая тем самым более реалистичную и динамичную систему подготовки и оценки рисков.

Отдельное внимание следует уделить анализу поведения работников и прогнозированию инцидентов, основанных на нарушении дисциплины, усталости или стресса. ИИ-системы, анализирующие биометрические показатели, динамику движений, речевые и визуальные сигналы, способны с определённой вероятностью предсказать рисковое поведение. Такие технологии пока находятся на стадии активной апробации, однако первые результаты их внедрения показывают устойчивую корреляцию между поведенческим анализом и снижением числа инцидентов на рабочем месте.

Особого внимания заслуживает также применение искусственного интеллекта в рамках концепции «умного предприятия», где безопасность труда интегрируется в единый цифровой контур управления [1, c. 156]. В таких условиях каждый элемент производственной среды — от станка до системы освещения — способен взаимодействовать с интеллектуальными платформами, передавая и обрабатывая информацию в реальном времени. Это создаёт предпосылки для формирования адаптивной среды, способной оперативно реагировать на изменение поведенческих и технологических факторов риска. Например, в случае повышения концентрации вредных веществ в цехе или нарушения стабильности работы оборудования, ИИ-система может инициировать ограничение доступа в зону, изменение параметров вентиляции или автоматическое оповещение ответственного персонала. Такие решения демонстрируют принципиально иной уровень взаимодействия между человеком, машиной и средой, предполагающий не только предупреждение несчастных случаев, но и активное формирование культуры предиктивной безопасности, при которой опасные ситуации минимизируются ещё до их возникновения. Кроме того, интеграция ИИ позволяет перейти от формального выполнения процедур к осознанному управлению рисками, где приоритетом становится не реакция, а предупреждение угроз. Подобный подход соответствует современным международным практикам, особенно в отраслях с высокой долей автоматизации и повышенным уровнем техногенных опасностей.

Ещё одним перспективным направлением является применение ИИ в контексте обучения и повышения квалификации персонала. Благодаря технологиям виртуальной и дополненной реальности, интегрированным с интеллектуальными алгоритмами, становится возможным создание адаптивных обучающих программ, которые не только демонстрируют правила безопасной работы, но и моделируют потенциально опасные ситуации, требующие принятия решений в условиях неопределённости. Такие симуляторы анализируют действия обучающегося в реальном времени, фиксируя ошибки и предлагая индивидуальные сценарии повторного прохождения, что значительно повышает эффективность усвоения материала. Более того, данные об успешности прохождения курсов могут интегрироваться в корпоративные платформы управления персоналом, позволяя работодателю своевременно выявлять сотрудников, нуждающихся в повторной подготовке, или формировать команды с учётом профиля компетенций. Это способствует не только снижению уровня травматизма, но и формированию устойчивой культуры безопасности, основанной на постоянном обучении и взаимодействии с цифровыми средами.

Наряду с индивидуальной подготовкой работников, искусственный интеллект находит применение и в стратегическом управлении безопасностью на уровне предприятия. Современные системы на базе ИИ способны формировать интегральную картину рисков в реальном времени, учитывая множество параметров: от технического состояния оборудования до динамики трудовой дисциплины и микроклимата в коллективе. На основе этих данных возможно ранжирование производственных участков по уровню потенциальной опасности, а также выработка приоритетных управленческих решений — например, перераспределение ресурсов, корректировка сменного графика или внедрение дополнительных мер контроля. Таким образом, ИИ переходит от роли вспомогательного инструмента к статусу аналитического партнёра руководства, способного выявлять латентные угрозы и предлагать проактивные меры. При этом особое значение приобретает взаимодействие между различными цифровыми платформами: ERP-системами, SCADA, модулями технического обслуживания и системами безопасности труда, объединёнными в единую информационную экосистему [5, c. 74]. Такая интеграция позволяет существенно повысить согласованность действий и точность управленческих решений, формируя замкнутый контур безопасности с возможностью непрерывного самообучения и адаптации.

Применение ИИ не является универсальным решением и требует комплексного подхода: важны не только технические характеристики систем, но и уровень цифровой культуры предприятия, готовность персонала к взаимодействию с ИИ, правовые и этические аспекты. Тем не менее, тенденции последних лет демонстрируют устойчивое снижение травматизма на предприятиях, внедривших интеллектуальные системы контроля и анализа. Особенно показателен опыт крупных международных корпораций, таких как Siemens, Bosch, General Electric, которые в своих отчётах подчёркивают эффективность ИИ в части раннего предупреждения рисков и оптимизации мер безопасности.

Наряду с этим необходимо учитывать институциональные и управленческие изменения, сопровождающие цифровую трансформацию в области охраны труда. Формируется запрос на специалистов нового типа, сочетающих компетенции в сфере промышленной безопасности и анализа данных. Возникают новые стандарты оценки эффективности ИИ-систем, основанные на интегральных показателях риска и предиктивной точности алгоритмов. Государственная политика также должна развиваться в направлении нормативного регулирования использования ИИ в целях охраны труда, включая аспекты конфиденциальности персональных данных и ответственности за принятие решений ИИ-системами. Только при условии согласованного движения в технологической, организационной и правовой плоскостях возможно формирование устойчивой системы управления производственным риском, в центре которой находится не человек как источник ошибок, а человек, защищённый интеллектуальной технологией.

Литература:

  1. Беляков, Г. И. Охрана труда и техника безопасности: учебник для вузов / Г. И. Беляков. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2024. — 739 с.
  2. Беляков, Г. И. Техника безопасности и электробезопасность: учебник для вузов / Г. И. Беляков. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2024. — 683 с.
  3. Карнаух, Н. Н. Охрана труда: учебник для среднего профессионального образования / Н. Н. Карнаух. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2024. — 343 с.
  4. Родионова, О. М.; Семенов, Д. А.; Аникина, Е. В. Охрана труда: учебник для среднего профессионального образования / О. М. Родионова, Д. А. Семенов, Е. В. Аникина. — 2-е изд. — Москва: Издательство Юрайт, 2023. — 138 с.
  5. Сафонов, А. А.; Сафонова, М. А. Охрана труда: учебник и практикум для вузов / А. А. Сафонов, М. А. Сафонова. — Москва: Издательство Юрайт, 2024. — 485 с.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
производственный травматизм
промышленная безопасность
охрана труда
цифровизация
искусственный интеллект
предиктивная аналитика
компьютерное зрение
Молодой учёный №27 (578) июль 2025 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 33-36):
Часть 1 (стр. 1-63)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 33-36стр. 63

Молодой учёный