Digital teknik i arbetsmiljöns tjänst

Forskaren hoppas på nya gränsvärden för belastning. Fack och arbetsgivare ser både för- och nackdelar – ökad säkerhet, integritetsproblem, fler stillasittande timmar och stress av all information. Företagen hoppas på färre olyckor och lägre kostnader.Förhoppningarna är stora och riskerna bekanta.

Labbet: På Scania Smart Factory Lab i Söder­tälje testas ny teknik som ska förbättra arbetsmiljön i fabriken. Virtual reality, vr, och augumented reality, ar, samsas med sensorer och robotik.

– Det finns ännu mer avancerad teknik än den vi testar här. Men vi arbetar med det som behövs i produktionen och som snabbt kan rullas ut i fabriken, säger Lars Hanson, som ansvarar för verksamheten.

Smart Factory Lab är en fabrik i miniatyr. Ena långsidan är en glasvägg bakom vilken slutmonteringen av Scanias lastbilar sker. Det är en ständig påminnelse om syftet med labbet.

– Vi testar ny teknologi, utvärderar och anpassar den till Scanias sätt att arbeta samt demonstrerar och hjälper till att få ut teknologin i den riktiga fabriken, sammanfattar Lars Hanson som också är professor i produkt- och produktionsutveckling med ergonomi som fokusområde.

Det stora nu är vr-teknik som kan användas för att testa produkter och hur man ska arbeta på bästa sätt.

– I stället för att läsa pappersinstruktioner eller gå vid sidan av en expert får du träna i vr-miljön. Det brukar finnas en liten ”spökfigur” på skärmen som visar hur du ska göra, och så härmar du bara. Det ger en mycket större trygghet om montörerna får träna i vr innan de kommer ut till produktionslinjen, där det ska gå fort. Nu får de träna in ett skonsamt arbetssätt från början, förklarar Lars Hanson.

En så kallad smart tröja kan förstärka inlärningen. Tröjan har sensorer på strategiska platser, som armen och ryggen. Sensorerna känner om arbetsställningen är fel och då larmar tröjan med vibration eller med ett röstmeddelande. Sensorerna kan också samla information om det monteringsarbete som sker virtuellt, och meddela om arbetsställningen vid produktionsstationen är ohälsosam.

– Vr-tekniken innebär att ergonomiska hänsyn kan komma in tidigt i arbetssätt och design av nya produkter eller arbetsmiljöer. Det är oerhört viktigt, konstaterar Lars Hanson.

Så kallade manikiner, ett slags virtuella människor som har ”rätt” ergonomi in­program­merad, har en viktig roll i utvecklingen av produkter och produktion. Om exempelvis en lastbilshytt ska utformas virtuellt får en manikin ta plats i den, och sedan går det att utläsa om manikinen sitter bekvämt, har bra sikt, når reglage och annat. Flera manikiner kan också provarbeta på en arbetsplats och bedöma om den är ergonomiskt lämplig.

När Lars Hanson inte jobbar med labbet utvecklar han manikiner och mjukvara för ergonomisimulering på Högskolan i Skövde. Han är numera anställd både på Scania och på högskolan. Till Scania kom han 2009, av nyfiken­het på vilka möjligheter industrin kunde erbjuda. Under åren har han sett testmiljöer skapas både inom Scania och i den akademiska världen.

– Jag tyckte att vi borde samla allt på ett ställe och fokusera på kommande trender. Och för tre år sedan fick jag och mina kolleger grönt ljus för att starta Smart Factory Lab. Vi samarbetar med alla, internt i Scania och i Volkswagen samt externt med universitet, startup-företag och stora etablerade företag. Alla är välkomna med idéer och produkter, och vi testar, utvärderar och demonstrerar allt i verkligheten. Alla powerpoints är förbjudna.

Labbet var till en början placerat i lokalen för internutbildning. I dag finns femton ingenjörer och examensjobbare i egna ljusa lokaler. Nationaliteterna är många, och i stort sett alla är unga. Det är ingen tillfällighet.

– Nyexade är öppna för ny teknik, de ser möjligheterna och inte alla svårigheter. Många av dem som är här i dag är ambitiösa exjobbare som kommit hit och som vi sedan har behållit hos oss.

Bakom Lars Hanson rör sig en robotarm märkligt smidigt, som en orm mot sitt byte. I det här fallet är bytet en tung komponent i lastbilsmotorer. Armen tar tag i och vänder komponenten upp och ned, och montören kan utföra monteringsarbetet. Därute i fabriken vänder montörerna fortfarande komponenten manuellt, ett moment med hög risk för belastningsskada. Handleder är ett problem i monteringen. Men leder i hela kroppen kan sparas i människa och robotsamarbete, konstaterar Lars Hanson.

– Vi försöker visa att det går att föra in kollaborativa robotar. Det finns i dagsläget stationer på monteringslinjen som kan förbättras. Robotarna kan assistera, plocka fram saker, så att den som ska montera dem inte behöver lyfta tungt eller böja sig eller sträcka sig på olämpliga sätt.

Idén med de kollaborativa robotarna är att de ska arbeta sida vid sida med montörerna, så robotarna är utrustade för att stanna vid visst motstånd. Men det är svårt att få dem tillräckligt säkra. Håller roboten i något vasst som råkar träffa montörens öga kan det gå illa. Så än så länge är den smidiga robotarmen i labbet delvis inhägnad i väntan på en säker lösning.

Alla teknologier går inte att få ut i produktionen. Tanken är att produkter ska kunna testas igen om de utvecklas efter den första ­omgången, men ännu är labbet så ungt att det inte hunnit ske. En produkt som lagts på is är smarta glasögon som visar information på en liten display nära ögat. I testerna gav glas­ögonen bärarna huvudvärk efter en timme. Även så kallade exoskeleton, en sorts hjälp­skelett, har testats i Smart Factory Lab.

– På Scania är vi inte helt positiva till grund­idén. Vi vill inte ändra människan i fabriken. Vi vill i första hand anpassa produktionssystemet eller produkten till människans förutsättningar.

Arbetsgivarföreträdaren: Inom bas­industrin finns det gott om exempel på hur digitalisering och tekniska lösningar används för att för­bättra säkerheten, konstaterar Åsa Dahlfors som arbetar med arbetsmiljöfrågor på Industri­arbetsgivarna. Hon tycker att utvecklingen har gått fort. Förr stod arbetarna vid produkten – nu styrs alltmer framför en skärm. Säkerheten har ökat men arbetsmiljöproblemen har hamnat på andra ställen, poängterar hon.

– Det är på gott och ont. Man har kommit bort från risken för olycksfall men i stället fått ett stillasittande arbete där man belastar det kognitiva i stället för kroppen.

Åsa Dahlfors välkomnar användandet av exempelvis så kallad positioneringsdata, som i realtid visar vart medarbetarna befinner sig. Gruvor är enormt stora och att veta vart alla är ökar säkerheten om något händer. Appar i telefonen som varnar vid fara och informerar om underhållsarbete är också goda exempel på digitalisering i arbetsmiljöns tjänst, menar Åsa Dahlfors.

Men det gäller att tydliggöra vem som ska ha vilken information så att inte alla får veta allt. Något som är lätt hänt när det är enkelt att sprida information – och mer information brukar vara önskvärt.

– Stora mängder information blir lätt ett arbetsmiljöproblem. Där tror jag att vi har lite att jobba med.

Hon konstaterar att kognitiv stress brukar ligga i topp i medarbetarundersökningar men lämnar frågan om hur mycket som beror på digitalisering till forskarna.

Fackliga företrädaren: Daniel Hellkvist sitter på IF Metalls förbundskontor mitt i centrala Stockholm. Han arbetar med frågor om hur arbetslivet ska organiseras för att vara hållbart. Frågor om digitalisering och nya tekniska lösningar och hur väl de förbättrar arbetsmiljön ligger på hans bord.

– Det testas här och där. Mycket är i prov­stadiet men vi ser inte att så mycket används ute i produktionen ännu.

Daniel Hellkvist ser stora fördelar med digi­talisering, automation och appar men också problem. Störst nytta tycker han att robotarna har gjort. Liksom Åsa Dahlfors på Industri­arbetsgivarna pekar han på ökad säkerhet men mer stillasittande. Robotar har också tagit över enkla monotona arbetsuppgifter med stora risker för belastningsskador.

– Här ser vi rena arbetsmiljövinster. Det är bra, tillägger Daniel Hellkvist.

Han konstater att ny teknik kan leda till större ansvar för IF Metalls medlemmar men att det inte bara är av godo. Övervakning av produktionen med larm om avbrott direkt i den egna smarta telefonen leder till risk för ökad stress. Han påminner om att det står stora värden på spel när det blir stopp i produktionen inom industrin.

– Tidigare har våra medlemmar inte kunnat ta med sig jobbet hem, men nu går det. Sådana här appar kommer mer och mer.

Daniel Hellkvist ser andra faror med ökade möjligheter att samla in data om exempelvis produktionsvolymer eller vart någonstans man som enskild person befinner sig på arbetsplatsen.

– Det är en integritetsfråga. Det är också stressande när någon annan hela tiden i realtid ser vad du gör. Det är lätt att man avpersonifieras.

Det finns också risker med att lita för mycket på ny teknik. Att tänka att ensamarbete fungerar bara för att arbetstagaren har tillgång till ett larm är inte tillräckligt.

– Larm är bra men man ska också klara av att larma. Det kommer såklart ny teknik som löser sådana situationer också, men vi är inte där än.

Medarbetarundersökningar på webben kan också ses som ett sätt att utnyttja digital teknik för att förbättra arbetsmiljön. Daniel Hellkvist påminner återigen om att det är lätt att samla in information men att arbetsgivaren måste ha en plan.

– Det är förstås frustrerande att ha svarat på en massa frågor om det inte händer något sen.

Han tillägger att ny teknik i all ära, men efter att svaren samlats in gäller klassiskt arbets­miljö­arbete.

Hur omställningen från manuellt arbete till automation görs är också en viktig arbets­miljö­fråga, påpekar Daniel Hellkvist och tillägger att det går att göra rätt.

– SKF:s kullagerfabrik i Göteborg är ett gott exempel. Alla fick chansen att validera sina kunskaper och plugga in det som saknades.

Finansiären: Afa Försäkring ägs av arbetsmarknadens parter och är en av de forskningsfinansiärer som varje år ger pengar till forskning för bättre arbetsmiljö och ökad säkerhet. Andra är exempelvis Vinnova och Forte. Varje år delar Afa ut 150 miljoner kronor till forskning och utveckling för att minska arbets­skador och långvarig sjukfrånvaro.

– Vi ser att digitalisering och automation står högt på agendan i de ansökningar som kommer in till oss, säger Susanna Stymne Airey, chef för FoU-avdelningen på Afa.

Afa har precis delat ut 37 miljoner kronor till nio projekt i kommuner och regioner. Pengarna har gått till forskare som på olika vis ska studera användandet av digital teknik för att förbättra arbetsprocesser eller försöka ta reda på vad digitala lösningar får för konsekvenser.

– Det handlar om allt från arbetsmiljöaspekter på digitala vårdmöten till hur det är att jobba med en robot som kollega och ärendehantering med hjälp av artificiell intelligens.

Hur kan arbetsmiljön förbättras med denna forskning?

– Det kan handla om att ta reda på hur arbetet kan effektiviseras eller studera vilka konsekvenserna faktiskt blir på arbetsmiljön.

Susanna Stymne Airey tycker att sociala  robotar är ett bra exempel på tekniska lös­ningar som hjälper till.

Tidigare var utveckling av appar vanligt bland ansökningarna. Men i dag handlar det mer om hur tekniken förändrar sättet att arbeta bland annat inom vårdsektorn. Susanna Stymne Airey påpekar också att digitaliseringen kan skapa nya problem och nämner e-handeln.

– Det här gör att vi får fler lagerarbetare som ska packa paket. Då aktualiseras gamla risker i nya miljöer och det är viktigt att ha fokus även på dem.

Saknar du något?

– Lite mer ansökningar om arbetsmiljö och ai skulle jag vilja se.

Forskaren: Mikael Forsman delar sin arbets­tid mellan Kungliga Tekniska högskolan i Flemingsberg och Karolinska institutet i Solna. Han är professor i ergonomi med inriktning på arbetsbelastning och bättre mätmetoder. Han tycker inte att digitaliseringen har kommit så långt på arbetsmiljöområdet. Ett undantag är e-enkäter.

– Jag träffade senast i morse ett företag som vunnit en upphandling inom företagshälso­vården. Deras affärsidé var att samla in mycket information till en låg kostnad. De ville ha min hjälp att ställa rätt frågor.

Han är en av dem som arbetat längst med så kallade smarta kläder, bland annat med hjälp av finansiering från Afa. Han utvecklar tröjor med sensorer som kan hjälpa till att ta reda på risker med arbetsbelastning. Sensorerna mäter vinklar i förhållande till ett nolläge och skickar informationen via exempelvis bluetooth till en smart telefon.

– Vi vill att så många som möjligt ska använda det här, men det är inte så smart som vi vill ännu, så vi testar och förbättrar metoden hela tiden.

Just nu mäter Mikael Forsman och hans forskarkollegor arm- och ryggvinklar på handelsanställda på Ica i Sollentuna och på lagerpersonalen på ett tobaksbolag.

– Om man har armen för högt under för lång tid vibrerar en liten motor. Det är en signal att försöka arbeta med andra armen eller arbeta med armen lägre.

Smarta tröjan har också använts på labbet på Scania i Södertälje för att träna ny personal inom monteringen.

– Det är ett bra sätt att lära sig att arbeta rätt från början. Vi måste komma ihåg att det är arbets­givarens ansvar att anpassa arbetsplatsen. Den fysiska miljön ska tillåta att man arbetar utan problem.

Mikael Forsman tycker att intresset för tröjorna växer och nu får han fler förfrågningar om att komma och mäta belastning än vad han hinner med. Men hur många arbetsgivare som använder tekniken i sitt arbetsmiljöarbete efter avslutat projekt vet han inte.

Med finansiering från Forte utvecklar han också metoder för att mäta så kallad handvinkelhastighet. Projektet går ut på att lösa problem med riskbedömning av monotona och upprepade jobb som bland annat finns inom livsmedelsindustrin. I samarbete med Arbets- och miljömedicinkliniker runt om i Sverige ska nu kopplingen mellan handvinkelhastighet och belastning inom olika yrkesgrupper mätas med smarta metoder.

– Jag är sen med detta projekt, men jag tror att vi hinner ikapp och har en bra metod färdig till årsskiftet som kan användas i praktiken.

Mikael Forsman påpekar att informationen behövs och att det fanns förslag på att mätning av denna form av belastning skulle finnas med i den nya föreskriften om medicinska kontroller som började gälla vid årsskiftet. Men den mätteknik som hittills har funnits är för dyr och svår att använda.

– Det gick förstås inte att kräva av arbets­givarna. Nu hoppas jag att vi kan utveckla något bättre.

Digitaliseringens fördelar inom belastnings­ergo­nomin handlar främst om större möjlig­heter att få mer och säkrare data av hur personer faktiskt rör sig på sin arbetsplats. I dag är det vanligare att observera än att mäta med hjälp av tekniska lösningar.

– Våra studier visar att även om man är utbildad sjukgymnast eller ergonom blir det olika resultat vid observationer även om man använder samma checklista. Vi kan nu mäta på flera personer under längre tid och till slut använda artificiell intelligens för att ta reda på vilka exponeringsnivåer och mönster som medför risk för besvär.

Mikael Forsman hoppas att den digitala tekniken som gör det enklare och billigare att mäta, och som dessutom ger bättre koppling mellan exponering och besvär, ska göra att det tas fram gränsvärden även för belastning.

Företaget: I Kankbergsgruvan i Västerbotten ska gruvarbetare få underställ med inbyggda sensorer. Kläderna är smarta och kan mäta kroppens positionering, hållning, stressnivå, onaturliga accelerationer och positionering i rummet. Det här är nästa steg i Bolidens ambi­tion att bygga den moderna och uppkopplade gruvan. Wavr, en startup från Göteborg, står för tekniken. Den går ut på att man med hjälp av ai-analys av data från kläderna ska kunna larma om både omedelbara och långsiktiga risker. Kroppshållningsdata kan visa att medarbetaren utsätts för överbelastning, och en onaturlig acceleration kan indikera ett fall.

– Vi vill på ett pålitligt sätt mäta hur en persons kropp rör sig med hjälp av sensorer i kläder på utsidan av kroppen. Målet med vår teknik är att mäta ergonomiska riskfaktorer på ett tillförlitligt sätt, säger Thomas Wingate, forskningschef på Wavr.

Bolidens beställning är startupens första officiella order. På sin hemsida annonserar Boliden att om det finns ny teknik som kan öka säkerheten och hälsan för sina anställda så vill de självklart vara med och utveckla den.

Wavrs system består av tre delar. Sensorer, plagg och ai-analys i molnet.

I Kankbergsgruvan används fem sensorer: en på vardera underarm, en på vardera överarm och en på bröstkorgen. Signalerna från sensorerna skickas till en liten centralenhet vid revbenen. Därifrån reser de över luften med hjälp av wifi till en server. Där tar den artificiella intelligensen vid. Med special­skriven kod har Wavr gjort så att sensorerna blir smartare tillsammans än vad de är var och en för sig.

– Billiga sensorer är en förutsättning. Men en av våra hemligheter är hur vi byggt infrastrukturen på kroppen. Med våra algoritmer kan sensorerna samarbeta för att kompensera för individuella tillkortakommanden. Det där är något vi söker patent för nu, säger vd:n Patrik Zayas.

Sensorplaggen tillverkas av ett annat bolag i Göteborg, under ledning av en professor på textilhögskolan i Borås. Elektroniken sys in i plagget och kablarna är av en typ som kan stretchas.

– Sedan välver han det så att vi inte får några sömmar på plagget och så att kablaget inte behöver gå över några sömmar. Det måste vara lätt och ledigt, det får inte kännas som att springa omkring i en rymddräkt. Den ordinarie arbetsrutinen ska inte påverkas, säger Patrik Zayas.

Att enbart sy in några sensorer i ett plagg räcker inte. Den data som ai-systemet serveras måste vara relevant. För att få hjälp med var sensorerna ska placeras och för att avgöra vilka rörelser som kan vara skadliga samarbetar Wavr med bland andra Chalmers, Högskolan i Skövde och Arbets- och miljömedicin Syd på Lunds universitet.

Sensorerna kan generera enorma mängder data. Men det ställer stora krav på industrins nätverk. I systemet som nu ska användas är det fem sensorer, men det finns inget som säger att det stannar där. På varje gruvarbetare skulle det kunna sitta gasmätare, sensorer som mäter halten av kvävedioxid, strålning och annan yttre mätdata. Som så många andra sätter Patrik Zayas därför sitt hopp till nya mobilnätstandarden 5g.

Ett intressant dilemma som Wavr brottas med är bristen på träningsdata. För att ett så kallat neuralt nätverk ska bli effektivt måste det först tränas. Att artificiell intelligens blivit så bra på att klassificera bilder – att skilja en katt från en hund – hänger ihop med dagens tillgångar på stora bilddatasamlingar. Genom att se tusentals eller miljontals olika bilder på katter lär sig nätverket vad som kännetecknar en katt.

Men hur ska den lära sig att begripa vilka rörelser som kan ge förslitningsskador när det knappt finns några data att hämta på det området?

Det är bland annat därför som Boliden först och främst kommer att fokusera på akuta situationer som till exempel om en gruvarbetare skulle råka ut för en olycka. Under tiden kan den data som genereras från sensorplaggen sparas för att träna upp en modell som är mer fokuserad på skadliga rörelser.

Wavr var från början ett bolag som satsade på virtual reality-spel. Men ambitionerna har vuxit. Nu vill de bidra med bättre kunskap om förslitningsskador så att samhället ska kunna spara ”enorma pengar”.

– Vi har börjat med tung industri, men man kan tänka sig rehabilitering på distans i den vanliga sjukvården. Eller att man använder plaggen till väktare och blåljuspersonal. Eller för tillämpningar inom idrotten.

Företaget: Med nya mjukvarusystem går det att se exakt var medarbetare befinner sig. Det gör det möjligt att förhindra allvarliga arbetsplatsolyckor inom industrin. I Bolidens gruva i Kristineberg utanför Skellefteå används ett sådant system sedan två år tillbaka.

– Genom realtidsinformation från fordon, maskiner, utrustning och människor kan man både undvika att olyckor inträffar och rädda liv då större olyckor sker, säger Andreas Ericson, vd för Mobilaris Industrial Solutions, som är företaget bakom tekniken.

Mobilaris mjukvarusystem skapar så kallade digitala grindar runt fordon, farliga maskiner och utrustning. När någon befinner sig för nära varnas de via ljud, ljus eller vibrationssignaler. Varningar kan också fås om det börjar brinna eller sker ett gasutsläpp inom ett fabriksområde. I det fallet kan man i realtid se vem som är i säkerhet och vem som inte är det. På så sätt sparas tid som vanligtvis går åt till att planera räddningsinsatser och hitta personer i ett läge där varje sekund har betydelse.

– En av de värsta sakerna som kan hända i en gruva är att det börjar brinna, och med vårt system har man kunnat minska tiden för fullskalig evakuering till en fjärdedel, säger Andreas Ericson.

Innebär inte positioneringen ett hot mot den personliga integriteten?

– Systemet är anonymiserat. Man ser att någon är på en viss plats men inte vem det är och vad personen gör.

Sebastian Linder, systemtekniker på Boliden, ser fördelar.

– Alla anställda och entreprenörer har en personlig telefon med sig som gör att vi kan se exakt var de är i gruvan om något skulle hända. Att vi har fått halverade tider för brand­övningar är ett tecken på hur mycket säkrare vi har blivit.

De som kör fordon i gruvan får också information om när ett annat fordon närmar sig, både bakifrån och framifrån.

– Vi får en tidig indikation på att det kommer bilar runt hörnen och vi kan svänga åt sidan för att släppa förbi tyngre fordon. På så sätt slipper vi trafikincidenter och vi kan släppa förbi malmtransporterna, tillägger Sebastian Linder.

Mjukvarusystemet kan också användas som ett rapporteringsverktyg för produktionen, så att arbetsledare vet vilka medarbetare som behöver vara på ett visst ställe vid en viss tidpunkt.

– Redan i dag har vi fläktstyrning så att fläktar sätter i gång när medarbetarna börjar att arbeta på ett ställe. Dels sparar det energi att inte låta fläktarna gå i onödan, dels blir luften i gruvan mycket bättre för de anställda, eftersom vi anpassar luftflödet efter hur många som arbetar på en plats i gruvan, förklarar Sebastian Linder.

Mjukvarusystemet kan även förhindra ­olyckor i annan verksamhet som kemikalie­fabriker, olja- och gasanläggningar, stålverk och inom pappers- och massaindustrin. Systemet finns också i ombyggnationen av Stockholms Vatten och Avfalls reningsverk i Henriksdal där flera hundra personer är på plats under byggtiden.

– Det finns i dag förutsättningar att lyfta arbetsplatssäkerheten till en helt ny nivå. Industrin har jobbat intensivt med processer, rutiner och utbildning och det har varit ett lyft. Men trots det ökar nu de allvarliga olyckorna igen. Digitaliseringen ger industrin möjlighet att nå nollvisionen på riktigt, säger Andreas Ericson.