Ponieważ technologie takie jak ChatGPT i zaawansowana rzeczywistość rozszerzona wkraczają w przestrzeń, narzędzia takie jak egzoszkielety nie wydają się już zbyt futurystyczne. Niemniej jednak pozostają one rodzącym się dodatkiem do obsługi materiałów. Twórcy egzoszkieletów, pierwotnie opracowanych dawno temu do celów rolniczych, a ostatnio do użytku wojskowego, poświęcili wiele godzin inżynierii, aby wprowadzić je do świata przemysłu, aby pomóc zarówno w produkcji, jak i magazynowaniu.
Chociaż jest to wciąż nowa koncepcja, niektórzy producenci twierdzą, że egzoszkielety pewnego dnia staną się częścią standardowego wyposażenia ochrony osobistej (PPE).
Istnieją dobre powody, by poprzeć ten pomysł. Pomimo zwolnień w branży technologicznej, naród nadal cierpi z powodu paraliżującego niedoboru siły roboczej. Według niedawnego raportu Amerykańskiej Izby Handlowej, w kraju jest ponad 10 milionów wolnych miejsc pracy, ale tylko 5,7 bezrobotnych pracowników.
W tym segmencie, branże takie jak produkcja i magazynowanie pozostają jednymi z najtrudniejszych miejsc pracy, jeśli chodzi o rekrutację wykwalifikowanej siły roboczej. Może to być szorstka, monotonna, wymagająca fizycznie praca, a to jest trudne do sprzedania - zwłaszcza młodszym pokoleniom poszukującym stanowisk, które są bardziej wymagające psychicznie.
Prace związane z przenoszeniem materiałów są również bardzo powtarzalne. "Proszę sobie wyobrazić podnoszenie setek kilogramów na godzinę, tysiące razy w ciągu dnia" - mówi Ilya Mirman, szef marketingu i sprzedaży w Verve Motion. "Powtarzające się obciążenie pleców ma ogromny wpływ na jakość życia, a także wpływa na wydajność pracy".
Dodajmy do tego starzejącą się i mniej sprawną fizycznie siłę roboczą niż w poprzednich dekadach, a wysokie koszty urazów/opieki zdrowotnej, rotacji personelu i utraty produktywności, a także ergonomiczne wsparcie egzoszkieletów, zaczynają wyglądać atrakcyjnie.
"Firmy dostrzegają większą wartość w swoich pracownikach, zamiast postrzegać ich jako osoby jednorazowego użytku" - mówi Paul Nicholson, wiceprezes ds. rozwoju w HeroWear. "Urazy pleców i inne kwestie ergonomiczne były uważane za normalne. Teraz już tak nie jest".
Dzisiejsze urządzenia
Egzoszkielety to lekkie, zewnętrzne ramy, plecaki lub kamizelki, które mogą wspierać, a nawet usprawniać zadania pracownika. W ten sposób pomagają zapobiegać powszechnym urazom pleców, kolan, ramion i nie tylko. Obecnie istnieje ponad 100 producentów egzoszkieletów, z których wielu ma siedzibę w Europie, gdzie urządzenia te są szerzej dostępne niż w Stanach Zjednoczonych. Spośród wielu firm zajmujących się egzoszkieletami, około tuzina wkracza na rynek obsługi materiałów, przy czym więcej z nich nadal zajmuje się produkcją niż magazynowaniem.
Większość konstrukcji egzoszkieletów można podzielić na dwie główne kategorie: systemy pasywne i aktywne. System pasywny opiera się na założeniu, że zestaw sprężyn lub gumek magazynuje energię i zwraca ją podczas podnoszenia stawu lub ruchu. System aktywny jest zasilany bateriami lub czasem nawet gazem i zapewnia większe wsparcie niż jego pasywny odpowiednik.
Systemy aktywne często przypominają egzoszkielet - twardy, sztywny "szkielet", który naśladuje strukturę ciała. Urządzenia pasywne są zwykle lżejsze i mogą przypominać plecak lub kamizelkę, ale mogą również nakładać się na siebie. Oba mają zalety i wady, które należy wziąć pod uwagę.
Chociaż była to dość prosta koncepcja, trudno było doprowadzić egzoszkielety do praktycznego zastosowania. Jednak ostatnia dekada w końcu przyniosła rozwój niezbędny do ich szerszego zastosowania.
Egzoszkielety to lekkie, zewnętrzne ramy, plecaki lub kamizelki, które mogą wspierać, a nawet usprawniać zadania pracownika.
"Dzisiejsze egzoszkielety nie różnią się drastycznie od ich najwcześniejszych XIX-wiecznych projektów" - mówi Nicholson. "To, co zajęło tak dużo czasu, zanim stały się praktyczne, to fakt, że trudno jest je wykonać tak, aby ludzie mogli w nich wygodnie pracować. Historycznie rzecz biorąc, zawsze spowalniały one ludzi".
To się jednak zmienia, a nacisk kładzie się na lżejsze i wygodniejsze egzoszkielety. "Materiałoznawstwo w końcu nadrobiło zaległości, więc byliśmy w stanie stworzyć urządzenie, które jest zarówno wystarczająco mocne, jak i wygodne w noszeniu" - wyjaśnia Nicholson. "Istnieje cała gama nowych opcji, które zostały opracowane specjalnie dla użytkownika".
Bardziej sztywne, aktywne systemy oferują większe wsparcie i są często używane do zadań, w których ramiona muszą być trzymane nad głową przez długi czas - proszę pomyśleć na przykład o fabryce samochodów.
Taka konstrukcja może zmniejszyć liczbę urazów pleców, ramion i szyi. Systemy te mogą również odgrywać rolę w ciężkich zadaniach związanych z podnoszeniem, wspierając użytkownika podczas schylania się, podnoszenia i przenoszenia ładunku z jednego miejsca do drugiego.
Mniejszy, lżejszy sprzęt, taki jak kamizelki i plecaki, również odgrywa ważną rolę. Chociaż nie są one tak ciężkie jak szkielet, mogą zapewnić duże wsparcie pracownikowi wykonującemu powtarzalne zadania w magazynie lub obszarze produkcyjnym.
"Nasze plecaki mogą zmniejszyć obciążenie nawet o 40 % i zredukować pracę mięśni" - mówi Mirman. "Efekty tego są dramatyczne, o współczynnik do 80 % lub 90 %".
Według Anthony'ego Pratta, wiceprezesa ds. sprzedaży w Ekso Bionics, pracownicy noszący egzoszkielet będą nie tylko bardziej produktywni, ale dzięki zmniejszeniu liczby urazów firma może osiągnąć dość szybki zwrot z inwestycji. "Wszystko zaczyna się od bezpieczeństwa pracowników", mówi Pratt. "Egzoszkielety zmniejszają zmęczenie, dzięki czemu pracownicy stosują techniki odpowiednie dla ich środowiska. To demonstracja inwestycji w Państwa pracowników".
Pozwala również zaoszczędzić pieniądze na kosztach opieki zdrowotnej, wysokiej rotacji pracowników i utraconej produktywności. Proszę wziąć pod uwagę, że urazy i związane z nimi koszty opieki zdrowotnej w Stanach Zjednoczonych wynoszą 14 miliardów dolarów rocznie, a przeciętny uraz powoduje, że pracownik traci 13 dni pracy, zgodnie ze statystykami opracowanymi przez Verve Motion. Utrata produktywności wynosi od 7 % do 10 %. Jeśli zrekompensują Państwo te liczby zakupem egzoszkieletu, mogą Państwo oczekiwać zwrotu z inwestycji w ciągu zaledwie sześciu miesięcy, według Nicholsona.
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę
Ważnym aspektem w przypadku egzoszkieletu jest wygoda i komfort noszenia. Bez nich nie ma zgodności, a kombinezony pozostają nieużywane. Dzisiejsze opcje obejmują bardziej miękkie materiały i konfigurowalne rozmiary, dzięki czemu są łatwiejsze i wygodniejsze w noszeniu.
"Łatwość użytkowania jest kluczowa" - mówi Pratt. "Każde ciało jest inne, więc pracujemy z użytkownikami końcowymi na miejscu, aby zmierzyć i dostosować ich rozmiar".
Odzwierciedla to ogólny ruch w branży egzoszkieletów, aby oferować bardziej spersonalizowane opcje, podobne do innych rodzajów ŚOI. Według Nicholsona, dostosowanie opcji HeroWear do użytkownika zajmuje około 5 minut. "Nie rozróżniamy między małymi, średnimi i dużymi, budujemy każdą część ciała modułowo" - wyjaśnia. "Następnie ustawiamy odpowiedni poziom wsparcia dla każdej osoby, aby zmaksymalizować jej wydajność".
Skupiają się one na produkcji lżejszych i wygodniejszych egzoszkieletów.
Podsumowując, po około tygodniu większość pracowników przejdzie przez kilka dostosowań, procesów prób i błędów i znajdzie najlepsze miejsce. "Potem już nigdy nie oglądają się za siebie" - mówi Nicholson.
Gdy pracownik odchodzi z firmy, producenci egzoszkieletu mogą zwrócić egzoszkielet zastępcy i ponownie go zmierzyć/dopasować. "Udajemy się na miejsce i ponownie mierzymy platformę dla nowego użytkownika końcowego" - mówi Pratt. Jak dodaje, obecnie można oczekiwać, że przeciętny egzoszkielet wytrzyma około czterech lub pięciu lat, nawet w przypadku wielu użytkowników.
Konserwacja egzoszkieletów wymaga kilku prostych kroków: Pod koniec zmiany pracownicy powinni spryskać je jakimś roztworem dezynfekującym i powiesić do wyschnięcia na noc.
Nicholson mówi, że pomysł nie polega na dzieleniu się nimi z jednym pracownikiem na drugiego, ale na udostępnieniu ich jako środków ochrony indywidualnej pracownikom, którzy tego chcą. HeroWear właśnie ogłosiło zaktualizowaną wersję swoich kombinezonów, dzięki czemu większość elementów można prać w pralce, co znacznie ułatwia konserwację. "Zalecamy również cotygodniową listę kontrolną, aby upewnić się, że są one sprawne i w dobrym stanie" - mówi.
W branży egzoszkieletów panuje ogólna tendencja do oferowania bardziej spersonalizowanych opcji, podobnie jak w przypadku innych rodzajów ŚOI.
Patrząc w przyszłość
Obecnie adopcja egzoszkieletów jest wciąż w powijakach, mówi Bryan Jensen, prezes i wiceprezes wykonawczy firmy konsultingowej St. Onge Company. "Egzoszkielety wykonują świetną robotę", mówi, "a przyjęcie pasywnych kombinezonów jest umiarkowane".
Mimo to Stany Zjednoczone pozostają w tyle za swoimi europejskimi odpowiednikami, jeśli chodzi o wprowadzanie tych urządzeń na rynek. "Egzoszkielety nie są tak akceptowane, jak mogłyby być tutaj" - mówi Jensen. "W Europie rządy wykonują lepszą robotę w zakresie ochrony swoich pracowników, więc wyprzedzają konkurencję".
Aby określić, czy egzoszkielety są odpowiednie dla Państwa działalności, Jensen zaleca rozważenie kosztów urazu pleców w porównaniu z inwestycją w egzoszkielet.
"Jeśli uniknie Pan od trzech do czterech urazów kręgosłupa, inwestycja się zwróci" - mówi. "Przeprowadzenie analizy porównawczej może być jednak trudne, ponieważ jest ona warunkowa. Skąd wiadomo, czy udało się uniknąć urazu pleców?".
Jensen dodaje, że w wielu magazynach firmy wciąż nie przyjęły pasów o wartości 50 USD, więc czasami trudno jest kupić znacznie droższy egzoszkielet - często kosztujący dziesiątki tysięcy dolarów.
Jednak z perspektywy Pratta obserwowanie, jak pracownik po raz pierwszy doświadcza wsparcia egzoszkieletu, powinno wystarczyć do utrwalenia jego akceptacji. "Kiedy ludzie zakładają go po raz pierwszy i czują, że ich ból znika, widać to na ich twarzach" - dodaje Pratt. "Ten produkt działa".
Źródło: Ewolucja egzoszkieletu - Modern Materials Handling (mmh.com)
