Se supone que los exoesqueletos protegen a los empleados del exceso de trabajo. E incluso podrían mejorar su rendimiento y su desempeño laboral. Una comparación de tecnologías.

Con un sonoro traqueteo, el atornillador inalámbrico anuncia que ha hecho bien su trabajo. El tornillo está apretado, pero no demasiado. Alexander Esin coge inmediatamente el siguiente tornillo de la caja y lo fija en la construcción de los bajos, que se eleva unos 20 cm por encima de su cabeza. Una vez más dispone exactamente de 2 s para el puro proceso de atornillado: estas son las especificaciones del análisis del tiempo de flujo de trabajo en la industria.

Atornille 16 tornillos, inserte doce clips, tire de dos cables, dé 25 pinceladas de pintura de forma precisa y horizontal sobre una almohadilla y, a continuación, afloje de nuevo los cables y los clips y desatornille también los tornillos: Éstas son las actividades especificadas en el pliego de condiciones de la primera estación del experimento creado por el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización (IPA) de Stuttgart y el Instituto de Fabricación y Gestión Industrial (IFF) de la Universidad de Stuttgart en la Escuela Wilhelm Maybach.

¿Qué alivio proporciona un exoesqueleto en el trabajo?

Los investigadores quieren averiguar cuánto alivio proporciona realmente un exoesqueleto durante las actividades agotadoras. La escuela profesional y técnica de Bad Cannstatt está bien elegida como lugar para este propósito porque ofrece muchos conocimientos técnicos en ingeniería mecánica, tecnología de fundición e ingeniería de automoción.

El Exoworkathlon, como se denomina oficialmente el experimento, es una primicia internacional, afirma Urs Schneider, jefe del departamento de "Tecnología médica y de bioproducción" del Fraunhofer IPA. Su equipo, que desarrolla soluciones de tecnología humana, es el mayor grupo de investigación sobre exoesqueletos de Alemania. Las estaciones de prueba se desarrollaron junto con especialistas en ergonomía y seguridad laboral de la industria. Reflejan situaciones de trabajo típicas en las que suelen producirse posturas forzadas. En la estación de Esin, la tarea consiste en trabajar por encima de la cabeza, en otra en transportar cajas.

Una hora de trabajo pesado mientras se registran los datos fisiológicos

Durante una hora cada vez, varios estudiantes de formación profesional realizan esta agotadora actividad, una vez con y otra sin el apoyo del exoesqueleto. Unos sensores registran sus datos fisiológicos, como la actividad muscular y parámetros cardiovasculares como la frecuencia cardiaca y la absorción de oxígeno; en un cuestionario, los probandos indican también sus sensaciones subjetivas durante el proceso de trabajo.

Exoesqueleto

Los exoesqueletos son estructuras de soporte fijadas al cuerpo que pueden reforzar o incluso sustituir la fuerza muscular de los brazos, las piernas o el torso. Se distingue entre sistemas pasivos y activos, en función de si llevan integrados motores alimentados por baterías. Los primeros desarrollos se utilizaron en medicina para ayudar a las personas tras un ictus o con paraplejia. Pero cada vez más, la industria está descubriendo los exoesqueletos para aliviar ergonómicamente a los empleados durante trabajos físicos pesados. Cargar cajas es uno de ellos.

Cargar cajas es casi un juego de niños con el exoesqueleto

Simon Bader se mueve suavemente de un lado a otro entre la mesa de embalaje y el contenedor. Transporta continuamente cajas de 8 kg de peso a través de la segunda estación. La mayor parte del tiempo, deposita despreocupadamente su carga, aligerada por el exoesqueleto, en el contenedor. Al igual que Esin, también completa seis rondas de 10 minutos cada una. "En realidad, se supone que hay que ponerse de rodillas para levantar la carga con las piernas y no con la espalda", dice el empleado de una mediana empresa especializada en tecnología de fundición a presión del Remstal, que actualmente está terminando su segundo año como ingeniero mecánico.

Varios sensores situados en su cuerpo registran los datos y los transmiten para su evaluación. De este modo, el equipo de la IPA, junto con la Universidad de Stuttgart, quiere determinar qué alivio aportan realmente a los empleados los exoesqueletos utilizados en la prueba y hasta qué punto pueden evitar daños consecuentes.

"El exceso de trabajo en el trabajo conduce a la discapacidad".

"Las sobrecargas, a menudo apenas percibidas sobre todo por los jóvenes, pueden provocar ausencias e incapacidades a lo largo de la vida profesional", afirma la responsable del proyecto IPA, Verena Kopp. La científica del deporte y experta en biomecánica está convencida de que los exoesqueletos, en cambio, podrían proteger a los profesionales de esos daños consecuentes a largo plazo. Pero la evaluación de las pruebas tendrá que demostrarlo primero. Para los investigadores del Fraunhofer es importante que los exoesqueletos probados no compitan entre sí, ya que sus fabricantes proceden de Alemania, Francia, Países Bajos y EE UU.

"Sólo se trata de comparar la actividad con y sin apoyo", dice Kopp. "Sólo queremos ver si los exoesqueletos tienen potencial para reducir el esfuerzo físico y mantener el rendimiento". Y cómo afecta esto a la sensación subjetiva. Kopp ha ideado un cuestionario específico para este fin, que las personas de prueba rellenan directamente después de su uso.

El exoesqueleto puede aumentar el rendimiento

"En el mejor de los casos, incluso se puede aumentar el rendimiento con una ayuda laboral, entonces quizá se pongan de moda en la industria", espera Urs Schneider. Las empresas no gastarían necesariamente dinero sólo por la salud de sus empleados, pero sí lo harían si consiguieran un aumento del rendimiento laboral. "Sabemos que se puede soldar mejor por encima de la cabeza si los brazos están sostenidos por un exoesqueleto. El empresario se alegra cuando el cordón de soldadura está limpio", sonríe el director de la división IPA. Esta fue la experiencia de su equipo en el fabricante de automóviles Audi.

La empresa de Stuttgart también instaló una estación de soldadura de este tipo en la feria de salud y seguridad laboral A+A, que se celebró del 26 al 29 de octubre en Düsseldorf. Los empleados del fabricante de automóviles Ford pudieron probar allí los exoesqueletos en sus propios cuerpos. "Generaremos una base de datos a partir de los resultados de ambos eventos", afirma Schneider. En enero está previsto otro curso en el Schweißtechnische Versuchsanstalt de Hamburgo. Allí se incluirá en el experimento a soldadores portuarios.

Las aseguradoras de accidentes de trabajo se interesan por los resultados

El Instituto Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo (Baua) y el Seguro Social Alemán de Accidentes (DGUV) también están interesados en los resultados del Exoworkathlon. Esperan que los experimentos aporten un poco de metodología a los datos, hasta ahora bastante escasos, sobre el uso de exoesqueletos. Los empleados de la logística o la industria automovilística pueden sufrir rápidamente hernias discales o, en el peor de los casos, una jubilación anticipada. Esto debe evitarse.

En el futuro podrían hacerse recomendaciones, especialmente a las pequeñas y medianas empresas y a las empresas artesanales, sobre cómo pueden hacer más ergonómicos los procesos de trabajo. Porque: "Los trabajos realmente duros tienen lugar en las pequeñas empresas", está convencido Schneider. No pueden permitirse una planificación elaborada de los procesos ni equipos que configuren las líneas de producción teniendo en cuenta los aspectos ergonómicos como las grandes empresas. Esa es también la razón por la que la mayoría de los fabricantes venden actualmente sus exoesqueletos a empresas más pequeñas.

"El esfuerzo percibido fue casi 30 % menor con el exoesqueleto".

Mientras tanto, la evaluación está en pleno apogeo. Simon Bader ha notado un claro efecto de apoyo del exoesqueleto. "A largo plazo, puede contribuir sin duda a facilitar el trabajo, a la seguridad y a la satisfacción de los empleados", afirma. Se imagina a su empresa introduciendo también estos sistemas de apoyo. "Tenemos trabajos que implican transportar cajas de hasta 25 kg, así que sería un gran alivio".

Para el director del proyecto, Kopp, es especialmente importante si se produce un alivio perceptible gracias a los exoesqueletos. Las pruebas lo demostraron claramente. "El esfuerzo percibido con el exoesqueleto era algo menos de 30 % inferior al valor dado sin el apoyo técnico", afirma. En todas las regiones musculares, el esfuerzo percibido con el exoesqueleto fue inferior.

Los exoesqueletos muestran un gran potencial

Sin embargo, Kopp también tiene guardado un resultado sorprendente: con el exoesqueleto, las personas de prueba fueron algo más lentas en el proceso de trabajo. "Quizá se deba a que el movimiento con el sistema no les resultaba familiar", sospecha Kopp. No obstante: "Los resultados demuestran que los exoesqueletos tienen definitivamente el potencial de apoyar al empleado", afirma el director del proyecto.

Fuente: Mundo laboral: Exoesqueletos para la industria puestos a prueba - VDI nachrichten (vdi-nachrichten.com) (17.10.2022)