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【 勞動及職業安全衛生研究季刊】勞安所專利驚艷2020臺灣創新技術博覽會  2020/12/15

作者:勞動及職業安全衛生研究季刊 | 照片提供: | 資料來源:

【 勞動及職業安全衛生研究季刊】勞安所專利驚艷2020臺灣創新技術博覽會

勞安所專利驚艷2020臺灣創新技術博覽會
採訪、撰稿/ 楊惟期 特聘記者

 

2020 臺灣創新技術博覽會已於9月24日到26日一連三天於世貿一館盛大舉辦,本屆以「韌性臺灣智慧未來」為主軸,打造「創新領航館」、「未來科技館」及「永續發展館」三大主題館,勞安所在本次展覽中,聚焦大數據演算及物聯網技術,於「永續發展館」展出多項創新發明專利作品,其中,「工作現場環境及生理監測技術」在數百件作品中脫穎而出,與其他12 件專利發明,欽點陳列於「永續發展館」亮點展示區,可見其代表性與特殊性。

 

臺灣防疫超前部屬 創新能力全球有目共睹

本屆臺灣創新技術博覽會主辦單位包括經濟部、科技部、國防部、教育部、衛生福利部、勞動部、行政院農業委員會、國家發展委員會、環保署、中央研究院等十個部會,共461家廠商參展,展出近千項創新技術。在今年Covid-19 新冠肺炎疫情席捲全球之下,他國還處於鎖國封城的困境,而臺灣卻能夠舉辦大型展覽會,除了呈現疫情超前部屬的優異成果外,更凸顯臺灣領先全球的發明創造力。

行政院院長蘇貞昌在24日開幕典禮中致詞表示,現在所謂國力,已經不是看土地大、人口多、飛機大,而是要比「腦力」,發明強不強,有沒有創新。經世界權威機構(世界經濟論壇WEF)連兩年評斷,臺灣都是全世界四大創新國之一,與德國、美國、瑞士齊名。更肯定科技部部長吳政忠在三年前(2018年)將展覽會名從「臺北國際發明技術交易展」更改為「臺灣創新技術博覽會」,除了簡單明瞭好記,且更能突顯「臺灣」,因為臺灣無疑是世界大國、強國,創新無所不在。

科技不是雙面刃 是良好勞動關係重要驅動力

科技推動了經濟全球化,在這股浪潮之下,企業面臨了降低勞動成本的壓力,職業安全衛生管理費用成了在美化企業財報之下的犧牲品,這對企業永續發展來說,無疑是充滿矛盾的進程。

臺灣同樣面臨如此窘境,勞安所帶領研究團隊,扭轉科技對勞工安全的影響,透過數位化轉型、大數據分析、物聯網技術等,突破工安環境的限制,改善現有工安監測器材的缺失,並透過專利技術轉移,為企業省下大量研發資金,立即改善職場安全環境,不僅能讓勞工安心工作,提高生產效益,更能帶動良好勞資關係,讓企業經營永續。如同國際社會安全協會(ISSA) 提出:勞工健康被認定為公司與社會的策略性資產。所有企業都必須以長遠的眼光來看待勞工安全議題,科技是推動企業發展的利器,更是打造智慧安全職場的最強動力。

勞安所展出亮點

一、物聯網技術應用於立即性危害監控

身為臺灣唯一勞動政策及安全衛生研究的政府機關,勞安所致力推動安全健康的工作環境,回顧近年重大工安事件,「局限空間作業危害」事件頻傳,最常見的廢水池清淤作業、化學槽清洗等作業下,因未察覺有毒氣體濃度過高,導致勞工吸入昏迷,甚至傷亡,造成數十個家庭破碎的悲劇。為避免憾事再度發生,勞安所研究員結合物聯網、感測器、無線通訊及定位技術,設計出「無線氣體感測技術」,可偵測三種最常見有毒氣體:一氧化碳、硫化氫、甲烷,以及人類最基本需求-氧氣。

「無線氣體感測技術」硬體部分是由可隨身佩帶的一臺感測器及一臺防水防塵無線定位器,並搭配智慧型手機使用(圖1)。使用方式是由作業員的智慧型手機註冊並登入「智慧型氣體感測系統」APP,透過藍芽與「無線氣體感測器」連線,手機APP 畫面中除了顯示登入人員的名稱,及四種氣體感測數值,最顯眼的為紅色「HELP」按鈕,讓作業員在遇到意外時,能夠主動並即時按下求救訊號。「無線氣體感測器」除了偵測有毒氣體,會發出氣體警報,裝置內的多軸感測器,在作業員發生暈倒或墜落狀況時,會發出「暈倒警報」。並在靜止30 秒時發出警報聲響,讓救援人員透過定位系統精準並迅速找到受困員工。

而在另外一端的監控人員,可透過平板觀看「智慧型氣體感測系統監控中心」畫面,透過上線清單掌控正在執行任務的作業員ID,並隨時監控他們所處工作環境的四大氣體即時檢測數值狀態是否安全,在危機發生時能夠透過無線方式發送求救座標或各式警報即時救援。這項裝置可實務應用於油氣探勘、汙水池、地下管道、儲槽、隧道、下水道、溝渠、涵洞、坑道、水井、生化槽等通風不充分場所。透過物聯網及智慧科技,改良傳統危害氣體偵測器缺失,加強「定位」、「主被動警報」功能,有助於降低職場勞工暴露於危害氣體的風險,提升職場安全。

 

二、大數據應用於長期性的健康管理

勞安所在2019年臺灣創新技術博覽會榮獲鉑金獎的「評估過勞風險的電子裝置」,在今年的大會中,與「無線氣體感測技術」被選為永續發展館的亮點展示區重點展品(圖2)。去年WHO世界衛生組織首度將過勞納入國際疾病分類,由此可見過勞的形況在全球惡化的趨勢,更遑論臺灣在一家跨國人壽的調查中,全球壓力指數排行榜中,位居世界第二,讓臺灣在勞工工作壓力與過勞等問題逐漸受到重視。

隨著網路速度的提升、運算能力提高,現在已正式進入大數據時代,在這個大數據為關鍵詞的環境,所有商業模式幾乎都須仰賴它的分析,而在勞安所也順應潮流,研發出「評估過勞風險的電子裝置」結合時下最風行的智慧手環概念,以及大數據分析應用,打造24小時隨身監測勞工過勞風險的健康管理裝置。

近年震驚國人的藝人猝死事件屢屢發生,讓大眾正視過勞與心因性疾病的關聯性,此專利「評估過勞風險的電子裝置」透過隨身穿戴裝置( 電子手環),取得勞工心律及睡眠資料等客觀資訊,搭配相關問卷的主觀資料蒐集,例如工作性質、工作時數等調查,主客觀資料蒐集後,再根據心血管疾病風險影響六大因子:BMI、總睡眠時間、靜息心律、工作時數、有無兼差、年齡等,利用大數據及演算法產生綜合分數,便可呈現出該勞工當下是處於過勞風險的哪個等級。此款可將過勞風險因子量化,並可一天24小時隨時隨身給予勞工健康狀態的回報,使用上相當方便、簡單,預期可以況大應用於企業勞工,有助永續職場環境的推廣。

勞安所發明成果

一、虛擬實境導入勞安教育訓練

走進2020臺灣創新博覽會的勞安所攤位,猛然一看,還以為是電玩展,勞安所率先將VR虛擬實境技術導入勞安教育訓練當中,為整個嚴肅的工安環境,增添了一些趣味性。

在VR快速發展的大環境之下,早年多以遊戲開發為主,近年已延伸到不同產業領域,像是健康照護和醫療應用、房屋銷售、以及職業安全教育宣導等。VR 技術可以創造完全虛擬的情境,一來教育訓練場所可以不受空間限制,二來沉浸感及互動式體驗,有助於提升體驗者對教育訓練資訊的感受度。

根據勞動部統計,近十年來營造業發生職災的死亡人數都高於製造業,因此勞安所設計出「營造工地虛擬實境安全體感教育訓練」(圖3)正符合時勢所需,完整的教育訓練包含三階段:第一階段-教育訓練、第二階段-危安辨識、第三階段-職災體感,在第二階段危安辨識的測驗中,必須在有限的時間內指出虛擬的工作場景中錯誤之處,於體驗結束後算出成績;而職災體感部分則是讓學員體驗危險的結果,例如在執行廣告招牌吊掛作業時,因操作不當或疏忽安全措施,而導致高空墜落,透過VR 虛擬實境,彷彿親身經歷職災過程,讓學員更有警覺心,加深正確施工步驟的記憶度。

勞安所除了「營造工地虛擬實境安全體感教育訓練」外,更開發了「應用虛擬實境技術加強化學品危害通識教育訓練工具」(圖4),包含基礎課程和實務課程,基礎課程為危害性化學品標示及通識規則基礎教育,而實務課程則有六大規劃:危害性化學品標示及通識規則實務、儲槽灌裝、批式進料、化學品進料、化學品入庫倉儲及化學品領料,將化學品管理的所有流程細節都規劃進此套教育訓練中,透過VR 虛擬實境的沉浸和互動特性,加強危害性化學品安全衛生管理的專業能力。

 


二、主/ 被動式噪音技術

許多勞工長時間處於高分貝音量環境,像是工廠製造業、印刷廠、車床、營建工地、船舶或銲鉚工廠、塑膠模具工廠等,長時間處於70分貝以上,聽力往往在不知不覺中受損流失,甚至還會引起心情煩躁、神經緊張、工作效率降低、心血管疾病、自律神經失調等身心失衡狀況。由於噪音引起的職業災害不像其他突發性災害,是長時間悄悄侵蝕,故被人稱為「最安靜的職業災害」,影響人數之廣,已成為最常見職業災害之一。

為了提升勞工職場安全,勞安所研究員針對噪音危害,研發了主動式及被動式噪音防制技術。主動式噪音防制技術是利用數位訊號處理方式,當微小的麥克風偵測到噪音源(圖5),傳輸到數位訊號處理控制器,運算出噪音聲波的特性,並播放出相反的聲音訊號,與噪音源相互抵銷。會場中所展示出的管路型主動式噪音控制系統裝置,經過實測,可有效降低10-15分貝之音量,此種抗噪技術線已運用在部分高級車款或耳機等娛樂性領域,本技術是首度應用於職場安全上。

對抗噪音,除了主動出擊,更要被動防範,因次,勞安所開發出一種無機發泡聚合物隔音材料(圖6),利用隔音材中的孔洞,讓聲音傳導進去後,量能在複雜的孔洞路徑中重複反射抵銷,進而將生能轉換為熱能消散,經過實驗比一般市售矽酸鈣板比較,整體噪音衰退表現更好。且低汙染、低耗能的製作過程更符合綠建材概念,輕量特性更適合施工,減低建築物承載自重。

 

 

三、粉塵採樣技術精準度傲視國際

粉塵危害在勞工災害中也是十分常見,經動物實驗證實奈米微粒若被吸入體內可能會引起呼吸道、心臟與血管系統、中樞神經和免疫系統損害。對於這種肉眼看不見的微粒粉塵,需要更精密的採樣器來輔助判斷工作環境是否安全。

本次展覽中勞安所展出四種粉塵採樣器,泡棉採樣器、虛擬旋風採樣器及可攜式奈米微粒採樣器,其中可攜式奈米微粒採樣器(圖7) 是全球第一臺可攜式奈米微粒採樣器,在2014年臺北國際發明暨技術交易展(臺灣技術創新博覽會前身) 中發明競賽獲得銀牌獎,更在2016年德國紐倫堡發明展榮獲金牌獎,可見臺灣發明實力不容小覷。

這四款採樣器有別於目前市售粒徑分粒採樣器,改良了入口處容易沉積微粒、漏氣寂靜電干擾等會影響分徑效果的缺點,且經過實驗測試,粒徑分徑表現比歐美採樣器更符合國際規範。透過這項技術,將可更精確地評估各類奈米粉塵對勞工可能造成的潛在危害。

 

科技與工安結合 打造以人為本的智慧安全職場

工業4.0 革命時代已來臨,面對生產力、製造業的全面進化,這場規模龐大的數位轉型,勞安所絕不缺席!企業要永續經營,「勞工安全」是相當重要的一環,打造安全的職場環境,才能延長勞工工作壽命,減少企業及勞工損傷,良好循環才是壯大企業的根本。

面對當前全球疫情嚴峻的挑戰,臺灣展現了不同凡響的韌性,勞安所也秉持著為勞工打造安全職場環境的初衷,走在時代尖端,應用智慧科技,不斷突破困境,為勞工安全研發出更符合時下需求的技術,提升整體的工作職場品質,這樣越戰越勇的精神也呼應本屆主題「韌性臺灣智慧未來」。勞安所期待透過這類的國際性大展,與業界先進交流,並將臺灣勞工安全技術推向國際,把握機會將技術轉移、專利授權,推廣更完善的智慧安全職場。



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