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L'evoluzione dell'esoscheletro

Con l'ingresso di tecnologie come il ChatGPT e la Realtà Aumentata Avanzata, strumenti come gli esoscheletri non sembrano più troppo futuristici. Tuttavia, rimangono un'aggiunta nascente alla movimentazione dei materiali. Gli sviluppatori di esoscheletri, originariamente sviluppati molto tempo fa per scopi agricoli e più recentemente per uso militare, hanno dedicato ore di ingegneria per portarli nel mondo industriale, per aiutare sia la produzione che lo stoccaggio.

Sebbene sia ancora un concetto nuovo, alcuni produttori sostengono che un giorno gli esoscheletri faranno parte dei dispositivi di protezione individuale (DPI) standard.

Ci sono buone ragioni per sostenere l'idea. Nonostante i licenziamenti nel settore tecnologico, la nazione continua a soffrire di una carenza di manodopera paralizzante. Secondo un recente rapporto della Camera di Commercio degli Stati Uniti, il Paese ha più di 10 milioni di posti di lavoro disponibili, ma solo 5,7 lavoratori disoccupati.

All'interno di questo segmento, settori come quello manifatturiero e quello dei magazzini rimangono tra i lavori più difficili per il reclutamento di manodopera qualificata. Può trattarsi di un lavoro grintoso, monotono e fisicamente impegnativo, e questo è difficile da vendere, soprattutto per le giovani generazioni che cercano posizioni più stimolanti dal punto di vista mentale.

I lavori di movimentazione dei materiali sono anche carichi di ripetizioni. "Immagini di sollevare centinaia di chili all'ora, migliaia di volte in un giorno", dice Ilya Mirman, responsabile marketing e vendite di Verve Motion . "L'affaticamento ripetitivo della schiena ha un impatto enorme sulla qualità della vita e influisce anche sulle prestazioni lavorative".

Se a questo si aggiunge l'invecchiamento e la minore forma fisica della forza lavoro rispetto ai decenni precedenti, l'elevato costo degli infortuni/assistenza sanitaria, il turnover del personale e la perdita di produttività, nonché il supporto ergonomico degli esoscheletri, iniziano a sembrare interessanti.

"Le aziende vedono un valore maggiore nei loro dipendenti, anziché considerarli come usa e getta", afferma Paul Nicholson, Vice Presidente della Crescita di HeroWear . "Gli infortuni alla schiena e altri problemi ergonomici erano considerati come la norma. Ora non è più così".

I dispositivi di oggi

Gli esoscheletri sono telai, zaini o gilet esterni leggeri che possono supportare e persino migliorare i compiti di un dipendente. In questa veste, aiutano a prevenire le lesioni più comuni alla schiena, alle ginocchia, alle spalle e altro ancora. Oggi esistono più di 100 produttori di esoscheletri, molti dei quali hanno sede in Europa, dove i dispositivi sono più diffusi che negli Stati Uniti. Tra le molte aziende di esoscheletri, circa una dozzina si sta facendo strada nella movimentazione dei materiali, con un numero maggiore di aziende manifatturiere rispetto a quelle di stoccaggio.

La maggior parte dei progetti di esoscheletro può essere suddivisa in due categorie principali: sistemi passivi e attivi. Un sistema passivo si basa sul concetto che un insieme di molle o elastici immagazzina energia e la restituisce durante un sollevamento o un movimento articolare. Un sistema attivo è alimentato da batterie o talvolta anche da gas e fornisce un supporto maggiore rispetto alla sua controparte passiva.

I sistemi attivi sono spesso come si immagina un esoscheletro: uno 'scheletro' duro e rigido che imita la struttura di un corpo. I dispositivi passivi tendono ad essere più leggeri e possono assomigliare a uno zaino o a un gilet, ma ci può anche essere una sovrapposizione tra i due. Entrambi hanno vantaggi e svantaggi da considerare.

Sebbene si tratti di un concetto abbastanza semplice, è stato piuttosto difficile portare gli esoscheletri a un utilizzo pratico. Tuttavia, l'ultimo decennio ha finalmente portato lo sviluppo necessario per portarli a una versione più ampiamente applicabile.

Gli esoscheletri sono telai esterni leggeri, zaini o gilet che possono supportare e persino migliorare i compiti di un dipendente. 

"Gli esoscheletri di oggi non sono molto diversi dai primi modelli del XIX secolo", dice Nicholson. "Ciò che ha richiesto tanto tempo per diventare pratici è che sono difficili da realizzare in modo che le persone possano lavorare comodamente. Storicamente, hanno sempre rallentato le persone".

Ma la situazione sta cambiando, con un focus su esoscheletri più leggeri e confortevoli. "La scienza dei materiali si è finalmente aggiornata, quindi siamo stati in grado di realizzare un dispositivo sufficientemente resistente e comodo da indossare", spiega Nicholson. "C'è un'intera gamma di nuove opzioni che sono state sviluppate appositamente per l'utente".

I sistemi attivi, più rigidi, offrono un maggiore supporto e sono spesso utilizzati per compiti in cui le braccia devono essere tenute sopra la testa per lunghi periodi di tempo - si pensi ad esempio ad una fabbrica di automobili.

Un design di questo tipo può ridurre le lesioni alla schiena, alle spalle e al collo. Questi sistemi possono anche svolgere un ruolo nei compiti di sollevamento pesante, sostenendo l'utente quando si piega, raccoglie e trasporta un carico da un luogo all'altro.

Anche le attrezzature più piccole e leggere, come i gilet e gli zaini, hanno un ruolo da svolgere. Anche se non sono pesanti come uno scheletro, possono fornire molto supporto a un lavoratore che svolge compiti ripetitivi in un magazzino o in un'area di produzione.

"I nostri zaini possono togliere fino a 40 % dal carico e ridurre il lavoro muscolare", dice Mirman. "Gli effetti di questo sono drammatici, con un fattore fino a 80 % o 90 %".

Secondo Anthony Pratt, Vice Presidente delle Vendite di Ekso Bionics, non solo i lavoratori saranno più produttivi quando indossano un esoscheletro, ma riducendo gli infortuni, un'azienda può realizzare un ROI abbastanza rapido. "Tutto inizia con la sicurezza dei lavoratori", dice Pratt. "Gli esoscheletri riducono la fatica, in modo che i lavoratori utilizzino le tecniche giuste per il loro ambiente. È una dimostrazione dell'investimento nei suoi dipendenti".

Inoltre, consente di risparmiare sui costi sanitari, sull'elevato turnover dei dipendenti e sulla perdita di produttività. Si consideri che gli infortuni e i relativi costi sanitari negli Stati Uniti ammontano a 14 miliardi di dollari all'anno e che l'infortunio medio fa perdere 13 giorni di lavoro a un lavoratore, secondo le statistiche compilate da Verve Motion. La produttività viene persa per un valore compreso tra 7 % e 10 %. Se si compensano queste cifre con l'acquisto di un esoscheletro, si può prevedere un ROI in soli sei mesi, secondo Nicholson.

Fattori da considerare

L'aspetto importante da ottenere con un esoscheletro è il comfort e la vestibilità. Senza di esse, non c'è compliance e le tute rimangono inutilizzate. Le opzioni odierne includono materiali più morbidi e taglie personalizzabili, che le rendono più facili e comode da indossare.

"La facilità d'uso è fondamentale", dice Pratt. "Ogni corpo è diverso, quindi lavoriamo con gli utenti finali in loco per misurare e personalizzare le loro dimensioni".

Questo riflette un movimento generale nel settore degli esoscheletri per offrire opzioni più personalizzate, simili ad altri tipi di DPI. Secondo Nicholson, le opzioni di HeroWear richiedono circa 5 minuti per essere personalizzate in base all'utente. "Non distinguiamo tra piccolo, medio e grande, ma costruiamo ogni parte del corpo in modo modulare", spiega. "Poi impostiamo il giusto livello di supporto per ogni persona, per massimizzare le sue prestazioni".

L'attenzione è rivolta alla produzione di esoscheletri più leggeri e confortevoli.

Tutto sommato, dopo circa una settimana, la maggior parte dei dipendenti avrà lavorato su alcuni aggiustamenti, processi di prova ed errore e avrà trovato il punto di forza. "Dopo di che, non si guardano più indietro", dice Nicholson.

Quando un dipendente lascia l'azienda, i produttori di esoscheletri possono restituire l'esoscheletro al suo sostituto e rimisurarlo/personalizzarlo. "Andiamo sul posto e rimisuriamo la piattaforma per il nuovo utente finale", dice Pratt. Attualmente, si può prevedere che un esoscheletro medio duri circa quattro o cinque anni, aggiunge, anche nel corso di più utenti.

La manutenzione degli esoscheletri richiede alcuni semplici passaggi: Alla fine del turno, i lavoratori devono spruzzarli con un tipo di soluzione disinfettante e appenderli ad asciugare durante la notte.

Nicholson afferma che l'idea non è quella di condividerle da un lavoratore all'altro, ma di renderle disponibili come DPI ai dipendenti che le desiderano. HeroWear ha appena annunciato una versione aggiornata delle sue tute che rende la maggior parte degli articoli lavabili in lavatrice, facilitando la manutenzione. "Consigliamo anche una lista di controllo settimanale per assicurarsi che siano operativi e in buone condizioni", dice.

C'è un movimento generale nel settore degli esoscheletri per offrire opzioni più personalizzate, simili ad altri tipi di DPI.

Guardando al futuro

Attualmente, l'adozione degli esoscheletri è ancora agli inizi, afferma Bryan Jensen , presidente e vicepresidente esecutivo della società di consulenza St. Onge Company . "Gli esoscheletri stanno facendo un ottimo lavoro", afferma, "e l'adozione delle tute passive è moderata".

Tuttavia, gli Stati Uniti sono in ritardo rispetto alle controparti europee quando si tratta di salire a bordo dei dispositivi. "Gli esoscheletri non sono accettati come potrebbero esserlo qui", afferma Jensen. "In Europa, i governi stanno facendo un lavoro migliore per proteggere i loro dipendenti, quindi sono in anticipo sulla curva".

Per determinare se gli esoscheletri sono adatti alle sue attività, Jensen raccomanda di valutare il costo di un infortunio alla schiena rispetto all'investimento in un esoscheletro.

"Se evita tre o quattro infortuni alla schiena, si ripagherà l'investimento", afferma. "Ma fare un'analisi comparativa può essere difficile perché è condizionale. Come si fa a sapere se si è evitato un infortunio alla schiena?".

Jensen aggiunge che le aziende non hanno ancora adottato una cintura da 50 dollari in molti magazzini, quindi a volte può essere difficile fare acquisti per un esoscheletro molto più costoso, che spesso ammonta a decine di migliaia di dollari.

Dal punto di vista di Pratt, tuttavia, osservare un lavoratore che sperimenta per la prima volta il supporto di un esoscheletro dovrebbe essere sufficiente a consolidare la sua accettazione. "Quando le persone lo indossano per la prima volta e sentono il dolore scomparire, lo si vede sul loro volto", aggiunge Pratt. "Il prodotto funziona". 

Fonte: L'evoluzione dell'esoscheletro - Movimentazione moderna dei materiali (mmh.com)

Tom Illauer

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