«Persone fuori dalla zona di rischio»: Un sistema unificato per la robotizzazione sicura degli impianti industriali

L’orientamento verso l’aumento della densità di robotizzazione industriale in Russia si interseca direttamente con il compito fondamentale della salute e sicurezza sul lavoro: allontanare le persone dalla zona di esposizione ai fattori di rischio professionale. Le statistiche mostrano che il 96% degli incidenti è causato da comportamenti insicuri delle persone e, nei siti estrattivi, si registrano ogni anno da mille a tremila quasi incidenti (near miss), principalmente a causa del mancato utilizzo dei DPI. Con il controllo manuale, il tasso di rilevamento dipende dalla presenza casuale di uno specialista sul posto, ed è impossibile monitorare continuamente decine di migliaia di metri quadrati di un giacimento affidandosi solo agli operatori addetti alle ispezioni. Il Responsabile del servizio HSE di ZARUBEZHNEFT-Dobycha Kharyaga LLC, Aleksey Mosyagin, analizza l’esperienza di creazione di un sistema di sicurezza automatizzato in un giacimento petrolifero nel Circondario autonomo dei Nenec.

Architettura unificata: video analisi, robot di pattugliamento e droneport

La novità dell’approccio implementato risiede nell’unione di telecamere fisse, piattaforme terrestri e droni in un’unica rete gestita dall’intelligenza artificiale, con rilevatori e algoritmi di analisi dei dati unificati.

• Video analisi fissa e controllo degli accessi. Nei siti sono state installate 163 telecamere (che coprono il 50% dell’area) in grado di riconoscere fuoco, fumo, la completezza e il corretto indosso dei DPI (incluso l’elmetto spostato sulla nuca), nonché la caduta di una persona. Quando viene rilevato del fumo o un lavoratore a terra, il segnale arriva istantaneamente al supervisore operativo del centro di controllo e dispacciamento per l’attivazione dei servizi di emergenza. L’integrazione con il sistema di controllo accessi (PAC) e il riconoscimento facciale automatizza la gestione disciplinare: in caso di assenza delle dotazioni prima dell’ingresso, il tornello viene bloccato immediatamente, mentre se viene registrata una violazione all’interno del sito, il badge del dipendente o dell’appaltatore viene bloccato per il turno successivo fino al chiarimento delle cause. Inoltre, ai varchi di accesso è attivo il controllo termometrico con misurazione di verifica da parte della guardia giurata per impedire l’accesso al turno ai lavoratori malati.
• Robot mobile di pattugliamento. Una piattaforma dotata di LiDAR, telecamere panoramiche, rilevatore laser di metano e sensore a diffusione di idrogeno solforato pattuglia il centro di raccolta del petrolio. Il robot copre un ulteriore 10% del territorio fuori dal campo visivo delle telecamere fisse, monitorando la presenza di gas e l’utilizzo dei DPI. Uno scenario specifico riguarda la ricognizione di una zona di isolamento di 100 metri in caso di caduta di detriti di UAV, dove l’accesso umano è vietato fino all’arrivo degli artificieri. Il robot consente di valutare la situazione a distanza e di procedere alle operazioni di spegnimento in sicurezza.
• Droneport autonomi. I sorvoli manuali delle condotte una volta al mese e le uscite con mezzi cingolati nella tundra paludosa comportano rischi per gli equipaggi e ritardi: una microperdita in un mese può trasformarsi in un grave sversamento. L’introduzione di due droneport automatici (prevista entro febbraio 2027) garantirà un monitoraggio termografico costante delle infrastrutture lineari per il rilevamento precoce dei guasti.

Un anno di test del robot nell’Artico: analisi dei problemi tecnici

Nell’intervento vengono esaminati nel dettaglio nove blocchi di problemi emersi durante un anno di esercizio pilota del robot di pattugliamento, la cui considerazione è fondamentale nella stesura del capitolato tecnico per il fornitore:

• Malfunzionamenti della navigazione e della comunicazione. La perdita del segnale Wi-Fi e GPS portava il robot a fermarsi in mezzo alla strada fino a 30 minuti, ostacolando il transito dei mezzi speciali, mentre gli errori di posizionamento rischiavano di farlo uscire dal percorso. Inoltre, la deriva meccanica del telaio verso destra causava continue correzioni di sterzata e uno scaricamento accelerato della batteria.
• Errori della visione artificiale. Sulla neve pulita in giornate soleggiate i riflessi abbagliavano le ottiche, mentre al buio il sistema rilevava ostacoli fantasma. Gli algoritmi di base non riconoscevano i nastri segnaletici e i cavi temporanei degli elettroutensili sui treppiedi, creando il rischio di ingresso in una zona pericolosa o di impigliamento dei cavi.
• Guasti legati al clima. A temperature inferiori a −30 °C si sono registrati mancati avvii dalla stazione di ricarica esterna (rendendo necessario il riscaldamento in un box riscaldato), imprecisioni del sensore di metano e cali di velocità sui tratti rettilinei con un’usura meccanica accentuata. La capacità effettiva di avanzamento sulla neve è risultata di 10 cm anziché i 20 cm dichiarati.

Cinque fasi per l’integrazione sicura dei robot ed economia del progetto

Poiché i robot stessi generano rischi tecnologici per le persone, l’azienda ha analizzato le soluzioni di protezione adottate dai colleghi del settore oil & gas (interblocchi magnetici, laser scanner di area, tag RFID, oltre ai requisiti del nuovo standard di settore GOST R 60.1.8-2026) e ha strutturato un algoritmo di implementazione in cinque fasi. Esso comprende: l’analisi dell’incidentalità dei processi per selezionare l’area con la massima riduzione del rischio; la valutazione della capacità di carico, del grado di protezione, della compatibilità software e della precisione di ritorno alla base del robot; la progettazione di un ambiente sicuro con barriere fisiche e segnaletiche; l’elaborazione di regolamenti interni, istruzioni di sicurezza sul lavoro e l’addestramento pratico degli operatori in conformità al Decreto n. 2464; lo svolgimento dell’esercizio pilota industriale.

L’introduzione del robot di pattugliamento è avvenuta senza riduzioni di personale e ha liberato 2,37 unità equivalenti a tempo pieno (FTE) dalle ispezioni di routine a favore di mansioni analitiche. Il risparmio calcolato sul monte salari è stato di 7,7 milioni di rubli all’anno, con un tempo di ritorno dell’investimento (payback) di 2–2,5 anni e zero incidenti che abbiano coinvolto i robot. Entro il 2030 la roadmap prevede l’introduzione di altri 12 sistemi industriali, inclusi robot per la diagnostica di serbatoi, tubazioni e per le operazioni di magazzino.

Cosa imparerete da questo intervento

• Come unire video analisi fissa, controllo accessi (PAC), robot terrestri e droni in un unico sistema di monitoraggio automatico della sicurezza?
• Quali guasti di navigazione, ottica e meccanica affronta un robot di pattugliamento con temperature fino a −32 °C e cosa è fondamentale inserire subito nel capitolato tecnico per il fornitore?
• Come strutturare a livello legale e tecnico il blocco automatico dei badge di dipendenti e appaltatori per il mancato utilizzo dei DPI?
• Quali barriere ingegneristiche e procedure proteggono il personale dagli infortuni causati dagli stessi robot industriali?
• Come calcolare il ritorno economico e il periodo di ammortamento della robotizzazione attraverso la liberazione del tempo degli specialisti?