Tecnologie digitali per la sicurezza sul lavoro. La storia di uno spin-off italiano specializzato in simulatori avanzati, impiegando tecnologie robotiche, AI e realtà virtuale

I simulatori robotici e l’adozione di tecnologie digitali per la sicurezza sul lavoro possono contribuire a evitare incidenti e ridurre le “morti bianche”. Con questo termine si definiscono gli incidenti mortali sul posto di lavoro, un problema grave che ogni anno costa la vita ad almeno mille persone. Le denunce di infortunio sul lavoro con esito mortale presentate all’INAIL nei primi dieci mesi del 2023 sono state 868. Significa che in media ogni giorno quasi tre persone muoiono sul lavoro. Per non contare che nello stesso periodo sono state presentate 489.526 denunce di infortunio sul lavoro.

Gli incidenti possono avvenire in disparati modi, ma grazie alla tecnologia si può lavorare a ridurli a partire dalla formazione dei lavoratori. Uno spin-off della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa si è specializzato nella progettazione e nello sviluppo di simulatori avanzati, impiegando tecnologie robotiche e scenari di realtà virtuale.

«Possiamo dire di avere messo a punto i simulatori completi più avanzati a livello europeo», afferma Gabriele Facenza, co-founder di BTR Simulators.

L’interesse a sviluppare sistemi di simulazione è forte perché si sono compresi i vantaggi della sua adozione in molteplici settori: aviazione, automotive, sanità, ambito militare e giochi. Lo conferma la crescita del mercato, attesa a un raddoppio: a livello mondiale si stima passerà da 16,6 miliardi di dollari del 2022 a 28,7 miliardi entro il 2030. La crescita è trainata proprio dalla crescente domanda di formazione e di sviluppo delle competenze, oltre alla mitigazione del rischio. Come spiega lo stesso co-fondatore di BTR Simulators, l’uso di simulatori assicura condizioni elevate di sicurezza in ogni ambito lavorativo, ma garantisce anche risparmi di costi e riduce drasticamente i danni collaterali.

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Takeaway

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I simulatori robotici per migliorare la formazione e la sicurezza sul lavoro

Lo spin-off italiano si chiama BTR Simulators, dove BTR sta per Better Than Real. Il virtuale diventa “meglio del reale” quando ha la possibilità di fornire impressioni quanto più vere e immersive. Per questo BTR utilizza diverse tecnologie di visualizzazione 2D e 3D, e sistemi con schermi singoli, multipli o completamente immersivi. L’impiego di simulatori statici o dinamici permette di formare i dipendenti delle aziende in totale sicurezza e creare dimostrazioni all’interno dell’ambiente di lavoro o in un altro scenario scelto per l’occasione.

Per riuscire a sviluppare soluzioni che impiegano la più avanzata tecnologia digitale per la sicurezza sul lavoro e per altre applicazioni punta molto sulla ricerca e innovazione. Per questo BTR è nata da ricercatori del Laboratorio PercRo, fondato nel 1991 dal professor Massimo Bergamasco, docente dell’Istituto di Intelligenza meccanica presso la “Scuola Superiore Sant’Anna”, che impiega più di 70 persone tra dottorandi, ricercatori, collaboratori e professori universitari con uno specifico background in meccatronica e scienze informatiche.

Negli anni, BTR Simulators ha stretto significative collaborazioni con realtà istituzionali, industriali e scientifiche tra cui Regione Toscana, Università Bicocca di Milano, Fondazione CIF e Cisa Logistic Group, quest’ultima specializzata in servizi integrati nella movimentazione e logistica. I simulatori consentono di formare il personale nella gestione di macchinari come carrelli elevatori e carroponti, potendo interagire con altri utenti all’interno dello stesso scenario di simulazione, facendo pratica in diverse situazioni e condizioni meteorologiche. Come spiega Facenza:

«L’utilizzo dei simulatori in ambito formativo è importante perché permette di rispondere alla più comune domanda da parte del lavoratore durante l’addestramento per l’utilizzo di macchinari pericolosi, pesanti o complessi: cosa succede se faccio questo? Durante l’addestramento tramite la simulazione, la risposta a questa domanda viene fornita al lavoratore in un ambiente completamente sicuro, dove gli incidenti causati da manovre o decisioni errate, da problemi imprevisti, da situazioni di emergenza o dal poco tempo decisionale a disposizione, non hanno ripercussioni sulla salute del lavoratore stesso».

I vantaggi dell’impiego dei simulatori robotici: sicurezza elevata e risparmi economici

Il simulatore è una macchina complessa, a livello hardware e software.

«Quelli ideati da BTR Simulators sono caratterizzati da un’elevata immersività per rendere la persona che li prova quanto più coinvolgenti, fornendo scenari lavorativi in cui muoversi quanto mai reali. Abbiamo realizzato simulatori che integrano la scocca e la strumentazione reale del mezzo simulato e che operano in fedeli riproduzioni virtuali degli ambienti di lavoro. La persona che viene formata lo fa impiegando oggetti e calandosi in spazi di manovra effettivi dell’azienda o dell’ente dove lavora o lavorerà».

I vantaggi per l’organizzazione sono diversi: oltre a far svolgere una formazione quanto più efficace e sicura, permette di evitare fermi macchina per simulazioni sul campo e l’impiego di personale per l’attività formativa.

Cosa significa essere better than real lo racconta Facenza:

«siamo in grado di “spaventare” gli utenti, ovvero di fargli affrontare situazioni reali che potrebbero metterli in pericolo in totale sicurezza. Si può fare quanta formazione teorica, ma questa non mette mai il lavoratore – spesso alle prime esperienze – nelle condizioni di dover affrontare un possibile incidente. Con i simulatori riusciamo a far vivere situazioni potenzialmente rischiose indotte da un errore. Il nostro scopo è metterlo nelle condizioni di affrontare la situazione in modo sicuro e razionale, così da renderlo maggiormente consapevole e preparato».

L’utilità della tecnologia digitale per la sicurezza sul lavoro la si comprende anche nella capacità di ridurre i danni collaterali causati da un incidente sul posto:

«in alcune acciaierie si registrava un livello di incidenti di circa 6/7 perdite di carico all’anno con danni superiori ai 100mila euro a perdita. Con l’utilizzo quinquennale di simulatori queste perdite si sono dimezzate. Oltre alla perdita del carico occorre calcolare il tempo, i tempi e le persone coinvolte per risolvere il problema. Non solo: il carico perso significa merce non spedita nei tempi fissati, con perdite economiche conseguenti».

Una delle soluzioni più innovative realizzate da BTR Simulators è una piattaforma di lavoro elevabile per usi edili: oltre che completa, è robotizzata, dinamica e polivalente ed è stata concepita per Inail in un progetto condotto insieme alla Scuola Superiore Sant’Anna.

«L’operatore viene immerso in un ambiente di realtà virtuale, adoperando fisicamente la strumentazione e muovendosi così in uno scenario concreto, compresi gli effetti sonori per rendere l’esperienza completa».

L’impiego dell’intelligenza artificiale

Nello sviluppo di tecnologia digitale per la sicurezza sul lavoro rientra anche il rischio che può coinvolgere persone estranee all’ambito lavorativo. In questo caso BTR Simulators fa anche uso di tecniche di intelligenza artificiale.

«Per risolvere un problema che ci è stato sottoposto da un’azienda riguardante i camion per la raccolta differenziata, abbiamo affrontato il problema degli angoli ciechi, un limite e una fonte di pericolo per pedoni e ciclisti che il conducente del mezzo in alcune situazioni non può vedere. Per questo è stato messo a punto un dispositivo che, combinato con alcune videocamere, adotta un sistema AI – addestrato con modelli di machine learning – in grado di auto addestrarsi in modo da riconoscere persone e oggetti che vengono incontrati in diverse situazioni, statiche e dinamiche».

Si fa uso di AI anche nei modelli di sviluppo software e per la simulazione.

Il futuro della simulazione: dall’adozione di wearable device agli avatar

Lo spin-off lavora per portare i simulatori negli istituti tecnici professionali in modo da addestrare gli studenti. Questo già avviene a Genova in un accordo con un istituto legato all’ente portuale cittadina. Un simulatore già adottato riguarda la movimentazione dei container. I Porti di Genova (che comprendono Vado Ligure, Savona e Prà) hanno gestito 26,6 milioni di tonnellate di merci in container.

«In tutti i porti, oltre allo studio logistico di come viene gestito il flusso di movimentazione dei container, agli operatori viene richiesta una costante velocità di manovra per mantenere alto il numero di container gestiti ogni ora. Il continuo addestramento degli operatori permette al porto di essere competitivo e quindi attrattivo per le navi merci», sottolinea Facenza.

In ambito portuale sono diverse le tecnologie impiegate e già alcune aziende hanno richiesto a BTR Simulators soluzioni per riprodurre il funzionamento così da promuovere attività di formazione.

L’impiego dei simulatori trova spazio anche in campo medico-ospedaliero. In questo senso lo spin-off ha realizzato, per un progetto condotto in collaborazione col S. Anna per l’Università Bicocca, un simulatore di guida automobilistica, per opportune valutazioni psicologiche.

Nel futuro dei simulatori e della tecnologia digitale per la sicurezza sul lavoro, si lavora a ottimizzare ulteriormente le soluzioni già oggi presenti, come i visori e le soluzioni wireless, ma anche mettere a punto wearable device per portare la simulazione a un livello realistico e immersivo ancora più avanzato. A livello IT l’obiettivo è aumentare la capacità di memoria per rendere più ampi e completi gli ambienti di simulazione. In tal senso si lavora anche a perfezionare la messa a punto di avatar per trasferire l’utente nell’ambiente virtuale in alcuni ambiti di lavoro dove, oltre alla persona sulla macchina, si richiede anche la presenza di un addetto a terra.

«A questo scopo abbiamo impiegato specifici tappeti che permettono alla persona di muoversi pur stando sul posto, permettendo a un suo avatar di operare nell’ambiente virtuale coadiuvando altri operatori e mezzi in fase di addestramento», conclude il co-founder di BTR Simulators.