Motion capture — przechwytywanie ruchu w analizach ergonomicznych

motion capture

Czy zdarza Ci się rozmyślać o sposobie zwiększania produktywności swojego przedsiębiorstwa? Czy zastanawiasz się nad optymalizacją procesów i wzrostem ich wydajności i efektywności? I w końcu, czy masz pewność, że Twój zespół posiada takie stanowiska pracy, które umożliwiają wykorzystanie potencjału pracowników jak najpełniej?

Motion capture — precyzja przepisem na sukces

Motion capture, w skrócie mocap, to najprościej rzecz ujmując systemy do przechwytywania ruchu. Co to oznacza? Niektóre drobne elementy, mogące znacząco wpływać na ergonomię stanowiska pracy, bez perspektywy czasu są trudne do dostrzeżenia. Te detale są możliwe do uchwycenia właśnie dzięki precyzyjnym systemom do przechwytywania ruchu — czyli właśnie motion capture.

Kilka słów o ergonomii stanowiska pracy i potrzebie jej analizy

Analizy ergonomiczne są prowadzone w wielu przedsiębiorstwach w celu zwiększenia lub utrzymania wydajności, produktywności, czy po prostu sprawności stanowiska pracy. Analizy tego typu polegają na porównaniu czynności, które są wykonywane podczas pracy na danym stanowisku z obecnymi standardami oraz potrzebami pracowników w tym zakresie.

Kluczowa w analizach ergonomicznych jest metodologia badań oraz wykorzystane do ich przeprowadzenia narzędzia. Odszukanie i zniwelowanie wszelkich nieprawidłowości na danym stanowisku pracy poprawia rzecz jasna komfort pracy, ale przede wszystkim wpływa na bezpieczeństwo pracownika podczas wykonywanych czynności zawodowych. Dobre warunki pracy w ogromnej mierze wpływają na jej efekty, wydajność, czy obniżenie ryzyka zakłóceń procesu technologicznego.

Fenomen motion capture w praktyce 

Liderem w zarządzaniu produkcją pod kątem optymalizacji procesów i eliminacji wszystkich nieprawidłowości przebiegu produkcji jest marka Toyota. Specjaliści Toyoty wykorzystują zaawansowane narzędzia analityki ergonomicznej, czyli motion capture — system do przechwytywania ruchu. Rozwój tej technologii niezaprzeczalnie wpłynął na uprzystępnianie i upowszechnianie systemów do przechwytywania ruchu, powoli wypierając tradycyjne, manualne (i nieporównywalnie mniej precyzyjne) metody analizy ergonomicznej stanowisk pracy.

Systemy motion capture z imponującą precyzją przechwytują ruch, wykluczając subiektywizm wrażeń i obserwacji osoby, która dokonuje analizy utrwalonego na video ruchu pracownika na stanowisku pracy. System mocap zmniejsza do minimum ryzyko błędnego pomiaru, który mógłby zdeterminować wyniki analiz, wpływając finalnie na ocenę pracy stanowiska. 

Niezwykle ciekawym zjawiskiem jest powszechne wręcz wykorzystywanie opisywanych systemów do ulepszania postaci i skracania czasu realizacji produkcji w przemyśle filmowym i gier komputerowych. Współcześnie, rozwiązania do przechwytywania ruchu wykorzystywane są również przy optymalizacji ruchu w sporcie, a także w rehabilitacji oraz oczywiście — w analizach ergonomicznych.

Kolejnymi zaletami motion capture jest to, że wykorzystywanie systemu nie wymaga zapewnienia szczególnych warunków działania, co przekłada się między innymi na stosunkowo niskie koszty (szczególnie gdy zestawimy je z możliwościami). Spore znaczenie ma też szybkość przeprowadzania pomiarów — w porównaniu do metod analogowych, mocap zapewnia nieporównywalnie sprawniejsze badanie. Przykładowo, analiza RULA obejmuje czas ubrania zestawu, kalibracji i przesłania nagrania do oprogramowania. Czas oceny i sporządzania raportu jest nieporównywalnie krótszy niż w przypadku wykorzystania metod tradycyjnych, opierających się na obserwacjach.

Motion capture — podział systemów do przechwytywania ruchu

Systemy do przechwytywania ruchu motion capture można podzielić na dwie główne grupy. Pierwszą z nich stanowią systemy optyczne, bazujące na nagraniach z kamer rejestrujących ruch. Drugie, polegają na przechwytywaniu ruchu za pomocą czujników, które umieszcza się na ciele — to systemy inercyjne. To właśnie systemy inercyjne dają możliwie najdokładniejszy pomiar — rejestrują bowiem ruch nawet w obszarach, które umykają systemom optycznym. To zaś sprawia, że przeważają nad innymi, szczególnie w zastosowaniach przemysłowych. Kwestię problematyczną stanowią tutaj elementy metalowe (a w przemyśle przecież ich pełno), które są w stanie zakłócić działanie czujników, a w efekcie — systemu pomiarowego. Znaczącym ograniczeniem mogą się też okazać czujniki przewodowe, które wpływają na naturalność ruchów. Optymalnym rozwiązaniem są więc czujniki bezprzewodowe, pozwalające na wykonywanie swobodnych, naturalnych ruchów.

Co jest konieczne do poprawnego działania systemu?

Działanie systemu przechwytywania ruchu wymaga podania podstawowych danych antropometrycznych. Najczęściej są to:

  • wzrost
  • rozmiar stopy
  • długość poszczególnych części ciała (opcjonalnie)

Najlepsze rozwiązania motion capture

Jednym z producentów systemów do przechwytywania ruchu jest firma Xsens, która opracowała system Awinda. Spełnia on najpełniej wymagania stawiane przed motion capture w przemyśle. Co sprawia, że Awinda zasługuje na wyróżnienie?

Rejestrowane i zebrane z czujników dane przesyłane poprzez stację odbiorczą do komputera. Odpowiednie oprogramowanie poddaje dane interpretacji, w wyniku której otrzymujemy awatar — model 3D wykonujący ruchy takie jak pracownik na stanowisku pracy. Pomiar mogą mieć zasięg ok. 50 m, co jest wartością wystarczającą do zarejestrowania ruchu w otoczeniu przemysłowym. Awinda rozróżnia zmianę poziomów — rejestruje np. schodzenie po schodach lub wychodzenie po drabinie. Spektakularny efekt wizualizacji daje równie spektakularne możliwości analizy ergonomicznej. 

Oprogramowaniem, które współpracuje z motion capture jest również ViveLab Ergo. Stanowi bardzo zaawansowane narzędzie do analiz, ocen i generowania raportów (NASA-OBI, ISO 11226, RULA, EN 1005-4,OWAS). Umożliwia też wykonanie testu dosięgalności oraz wizualizuje mapę ciepła. Po analizie nagrań konieczne mogą się okazać czynności korygujące. Odpowiednie oprogramowanie umożliwia nawet sprawdzenie alternatywnych rozwiązań i scenariuszy. Na własne oczy można zobaczyć, „co by było, gdyby” i przekonać się, czy korekta przyniesie oczekiwane rezultaty. 

Nie ulega wątpliwości, że każdy przedsiębiorca chcący wdrażać potrzebne do zwiększenia produktywności rozwiązania, powinien poznać systemy do przechwytywania ruchu — motion capture. 

 

 

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *