Как компьютерное зрение круглосуточно повышает безопасность на складах

Безопасность и эффективность особенно важны для складов. На складах часто работают погрузчики, конвейерные ленты и автоматизированные системы, которые должны действовать непрерывно, а иногда случаются аварии. Например, безопасность при работе с погрузчиками — важная проблема: по оценкам Управления по охране труда (OSHA), ежегодно происходит 61 800 легких травм, 34 900 тяжелых травм и 85 случаев гибели людей.

Традиционные меры безопасности, такие как предупреждающие знаки, зеркала и ручной контроль, имеют ограничения. Слепые зоны, человеческие ошибки и замедленная реакция затрудняют предотвращение аварий. Проще говоря, для обеспечения безопасности на складе нужен постоянный мониторинг, который людям сложно осуществлять самостоятельно.

Однако компьютерное зрение — область искусственного интеллекта (AI) — повышает безопасность на складах благодаря мониторингу в реальном времени и упреждающему обнаружению опасностей. В частности, модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11, обеспечивают обнаружение объектов и людей, помогая, например, предотвращать столкновения в реальном времени.

Рис. 1. Пример обнаружения падения работника с помощью YOLO11.

В этой статье мы подробнее рассмотрим, как компьютерное зрение может повысить безопасность на складах и улучшить логистические процессы.

Проблемы обеспечения безопасности на складах#

На складах с быстрым темпом работы машины и сотрудники находятся в непосредственной близости, что повышает риск аварий. Обеспечение безопасности работников крайне важно, особенно в переполненных зонах, где плохая видимость повышает риск столкновений. Например, погрузчики, автоматические управляемые транспортные средства (AGVs) и гидравлические тележки работают непрерывно. Без надлежащего мониторинга столкновения техники или работников могут привести к тяжелым травмам.

Аналогично, конвейерные ленты могут представлять опасность, если работники не соблюдают осторожность, особенно возле точек доступа или если свободная одежда оказывается рядом с движущимися частями. Внимания также требуют мостовые краны и подъемное оборудование: неустойчивый груз или механические неисправности могут создать опасную ситуацию. Осведомленность о рисках и их устранение в реальном времени помогают обеспечить безопасность на складе.

Одна из главных проблем обеспечения безопасности на складе — ограниченная видимость. Слепые зоны, загороженный обзор и высокие стеллажи затрудняют обнаружение опасностей до того, как произойдет авария.

В загруженных условиях часто случаются поскальзывания, спотыкания и падения. Кроме того, человеческие ошибки — замедленная реакция, неверная оценка ситуации и усталость — по-прежнему в значительной степени приводят к авариям на складах, даже при строгом соблюдении правил безопасности.

Традиционные меры безопасности, например зеркала и предупреждающие сигналы, могут помочь, но они зависят от того, заметят ли работники опасность и быстро ли на нее отреагируют. Компьютерное зрение действует на опережение: с помощью мониторинга на основе ИИ в реальном времени оно выявляет риски и предотвращает аварии до их возникновения.

Как компьютерное зрение повышает безопасность на складах#

Компьютерное зрение помогает машинам анализировать визуальные данные и реагировать на них. Оно позволяет обрабатывать изображения и видео в реальном времени, благодаря чему складские системы компьютерного зрения обнаруживают объекты, отслеживают их движение и предотвращают аварии.

По сравнению с ручным мониторингом автоматизация на базе ИИ повышает эффективность и надежность обеспечения безопасности на складе. Это возможно благодаря моделям компьютерного зрения, таким как YOLO11, которые анализируют видеопотоки в реальном времени.

В частности, поддерживаемые Ultralytics YOLO11 задачи компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов и сегментация экземпляров, помогают выявлять препятствия, например погрузчики, гидравлические тележки и неправильно размещенные товары, и тем самым снижать риск столкновений в загруженных помещениях.

Модель также может обнаруживать работников и отслеживать их близость к погрузчикам и другой технике, предотвращая аварии. Такие системы Vision AI можно настроить для отправки оповещений в реальном времени и уведомления операторов о потенциальных опасностях, чтобы те успели принять меры до происшествия.

Рис. 2. Сегментация работника на складе с помощью Ultralytics YOLO11.

Основные области применения Ultralytics YOLO11 для обеспечения безопасности на складе#

Далее обсудим конкретные способы применения компьютерного зрения для повышения безопасности на складе. Также разберем, как использовать Ultralytics YOLO11 для предотвращения аварий и управления рисками.

Отслеживание объектов для предотвращения столкновений#

Отслеживание объектов — это задача компьютерного зрения, которая непрерывно контролирует движение объектов в реальном времени. В отличие от обнаружения объектов, которое выявляет объекты и присваивает им метки в одном кадре, отслеживание объектов сопровождает объекты в нескольких кадрах, позволяя системе анализировать модели движения и прогнозировать траектории.

В динамичной складской среде отслеживание объектов особенно полезно: погрузчики, автоматические управляемые транспортные средства (AGVs), гидравлические тележки и даже отдельные упаковки постоянно перемещаются. Понимая, как объекты движутся и взаимодействуют, склады могут повысить безопасность и эффективность.

Возможности Ultralytics YOLO11 по отслеживанию объектов упрощают мониторинг движения транспортных средств и оборудования, прогнозирование возможных столкновений и отправку оповещений, когда объекты оказываются слишком близко друг к другу. Кроме того, оценка глубины с помощью ИИ улучшает расчеты расстояния, сокращая число ложных срабатываний и повышая точность предупреждений о столкновениях.

Помимо отслеживания техники, Ultralytics YOLO11 может рассчитывать расстояние между упаковками, обеспечивая правильные интервалы для автоматизированных систем хранения и извлечения. При интеграции с системами управления складом (WMS) эта технология может отправлять операторам оповещения в реальном времени или динамически корректировать маршруты перемещения. Такой проактивный подход помогает предотвращать аварии, а также оптимизирует перемещение по складу и размещение запасов.

Рис. 3. Расчет расстояния между упаковками с помощью YOLO11.

Оценка позы помогает повысить безопасность работников#

Поддержка оценки позы в YOLO11 помогает повысить безопасность работников: модель анализирует положение тела и выявляет эргономические риски в реальном времени. При оценке позы скелет работника размечается с помощью ключевых точек, например положений суставов и углов конечностей, а затем анализируются модели движения. Отслеживая эти точки в реальном времени, система определяет, безопасна ли поза или потенциально вредна.

Благодаря этому системы Vision AI на базе Ultralytics YOLO11 обнаруживают опасные наклоны, неправильную технику подъема тяжестей и позы, связанные с усталостью, которые повышают риск травм от перенапряжения.

Рис. 4. Определение позы работников с помощью Ultralytics YOLO11.

Если такое решение на основе компьютерного зрения распознает опасную позу, оно может немедленно оповестить работников или руководителей, чтобы они приняли меры до получения травмы. Это помогает сократить число производственных травм, улучшить эргономику и способствовать более безопасным практикам подъема тяжестей и перемещения грузов на складах.

Обнаружение опасностей с помощью обнаружения объектов#

Упавшие поддоны, неправильно размещенные товары или мусор могут представлять опасность на складе, если их быстро не убрать. Возможности Ultralytics YOLO11 по обнаружению объектов помогают непрерывно сканировать пол и выявлять препятствия, которые могут остаться незамеченными для людей.

Помимо обнаружения твердых объектов, компьютерное зрение можно использовать для мониторинга состояния пола и выявления разливов жидкости, которые могут привести к скольжению или заносу погрузчика. Анализируя отражения и текстуру поверхности, система различает безопасные и опасные участки, помогая предотвращать аварии.

Обнаружение людей добавляет еще один уровень безопасности: система следит, чтобы аварийные выходы и пути эвакуации оставались свободными. Если она обнаружит препятствие, например группу людей, задержавшихся в проходе, сотрудники получат оповещение и смогут принять меры. Это помогает организациям соблюдать правила безопасности и снижать риски в чрезвычайных ситуациях.

Преимущества и недостатки компьютерного зрения для обеспечения безопасности на складах#

Вот некоторые ключевые преимущества применения компьютерного зрения для обеспечения безопасности на складах:

• Масштабируемость: Системы компьютерного зрения на базе Ultralytics YOLO11 можно развернуть на складах любого размера — от небольших складских помещений до крупных распределительных центров — с учетом различных операционных потребностей.
• Индивидуальное обучение с учетом особенностей склада: Ultralytics YOLO11 можно обучить на наборах данных, специфичных для конкретного склада, чтобы распознавать уникальные опасности, оборудование и рабочие процессы и тем самым повысить точность обнаружения.
• Непрерывное наблюдение и мониторинг: В отличие от людей, системы компьютерного зрения могут работать круглосуточно и непрерывно контролировать деятельность на складе, не уставая и не теряя концентрацию.

Однако, как и у любой другой технологии, у решений на основе компьютерного зрения есть ограничения, которые нужно учитывать при внедрении:

• Ограничения, связанные с окружающей средой: Складские системы компьютерного зрения могут плохо справляться с недостаточным освещением, отражающими поверхностями или бликами. Для повышения точности может потребоваться объединение данных с нескольких датчиков.
• Интеграция с устаревшими системами: Для полноценной поддержки моделей компьютерного зрения существующие платформы складской автоматизации, возможно, потребуется модифицировать или дополнить новой инфраструктурой.
• Перекрытия и слепые зоны: Оборудование или стеллажи могут загораживать объекты и работников, снижая точность обнаружения. Чтобы решить эту проблему, камеры можно стратегически разместить так, чтобы охватить все углы и свести к минимуму слепые зоны.

Будущее безопасности на складах под управлением ИИ#

В будущем развитие безопасности на складах на основе ИИ и обнаружения опасностей, вероятно, будет определяться интеграцией датчиков IoT (интернета вещей) и сетей 5G.

IoT — это сеть подключенных к интернету устройств, например датчиков, машин и оборудования, которые могут обмениваться информацией друг с другом. На складе это означает, что такие устройства, как погрузчики, роботы и системы учета запасов, могут взаимодействовать в реальном времени и передавать важные данные о своем состоянии и перемещениях.

В сочетании с 5G — новейшей и самой быстрой беспроводной технологией — эти системы могут почти мгновенно отправлять и получать информацию, повышая общую эффективность и скорость реагирования.

Такая подключенная система позволяет использовать компьютерное зрение, чтобы погрузчики и роботы безопасно работали рядом с людьми. Данные от датчиков IoT в реальном времени позволяют автоматизированным системам корректировать свои действия с учетом происходящего вокруг, снижая риски для безопасности и улучшая рабочие процессы. Такие системы могут быстро реагировать на изменения окружающей среды.

Главные выводы#

Компьютерное зрение меняет подход складов к безопасности: оно помогает предотвращать аварии и снижать риски. По мере совершенствования этих систем склады смогут точнее обнаруживать объекты, быстрее обрабатывать данные и эффективнее автоматизировать процессы.

Модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11, повышают безопасность на складах благодаря таким задачам, как обнаружение объектов и оценка позы. Применение компьютерного зрения для обеспечения безопасности при работе с погрузчиками помогает организациям снижать риски, повышать эффективность операций и создавать более безопасные условия труда.

Присоединяйся к нашему растущему сообществу! Изучи наш репозиторий GitHub, чтобы узнать больше об ИИ. Хочешь создавать собственные проекты в области компьютерного зрения? Ознакомься с нашими вариантами лицензирования. Узнай, как компьютерное зрение в здравоохранении повышает эффективность, и изучи влияние ИИ в производстве на наших страницах с решениями!