Startseite » Sicherheitsingenieur »

Exoskelette im Einsatz bei Audi

Mensch-zentrierte Assistenz
Exoskelette im Einsatz bei Audi

Anzeige
Beim Ingol­städter Auto­mo­bil­her­steller Audi ist der Ein­satz spezieller Exoskelette bere­its deut­lich über die Test­phase hin­aus vor­angeschrit­ten und heute in der Pro­duk­tion angekom­men. Doch auch die Poten­ziale neuer Sys­teme wer­den laufend evaluiert.

Häu­fig fol­gt der Ein­satz von Exoskelet­ten eher einem tech­nikgetriebe­nen Ansatz, bevor geschaut wird, wofür diese genutzt wer­den kön­nten“, berichtet Dr. Ralph Hensel-Unger, Ergonomie-Experte im Indus­tri­al Engi­neer­ing bei Audi. Der Ingol­städter Auto­mo­bil­her­steller hinge­gen ver­fol­gt eher das Ziel der Men­sch-zen­tri­erten Assis­tenz. Die Sys­teme sollen immer eine spez­i­fis­che Ent­las­tung der Beschäftigten erlauben und das Wohlbefind­en der Mitar­beit­er steigern.

So ergänzt Audi in der Auto­mo­bil­pro­duk­tion mit dem Ein­satz von Exoskelet­ten seine Maß­nah­men für ein ergonomisch gestal­tetes Arbeit­sum­feld. Heute tra­gen Hil­fen wie der „Chair­less Chair“ (siehe Kas­ten unten) und gelenkscho­nende Hand­schuhe, soge­nan­nte Pro­duk­tion­sorthe­sen, zum Wohlbefind­en und zur Gesund­heit der Mitar­beit­er bei.

Partizipativer Prozess

Der Audi-Konz­ern hat in den ver­gan­genen drei Jahren bere­its umfassende Erfahrun­gen mit dem Ein­satz von Exoskelet­ten gesam­melt und set­zt seit kurzem den „Chair­less Chair“ an aus­gewählten Arbeitssta­tio­nen fest im Pro­duk­tions­be­trieb ein. Und ist damit laut Dr. Ralph Hensel-Unger der erste Auto­mo­bil­her­steller in Deutschland.

Der Weg vom ersten Pro­to­typen- bis zum Pro­duk­tiv-Ein­satz wird in einem inter­diszi­plinären Team aus Prozess- und Arbeit­splatz­plan­ern sowie Arbeitsmedi­zin­ern geplant und begleit­et. Er erfordert regelmäßige Reviews sowie die Abstim­mung mit den Anwen­derin­nen und
Anwen­dern, dem Betrieb­srat und der Arbeitsmedi­zin. „Für die Akzep­tanz ist es entschei­dend, diesen Prozess par­tizipa­tiv zu gestal­ten“, weiß Dr. Ralph Hensel-Unger. Mit seinem Team arbeit­et er auch mit ver­schiede­nen Hochschulen zusam­men – so etwa mit Prof. Dr. med. Moni­ka A. Rieger vom Insti­tut für Arbeitsmedi­zin, Sozialmedi­zin und Ver­sorgungs­forschung am Uni­ver­sität­sklinikum Tübin­gen. Eben­so ste­ht er in enger Koop­er­a­tion mit den jew­eili­gen Her­stellern der Exoskelette und dem Fraun­hofer-Insti­tut für Pro­duk­tion­stech­nik und Automa­tisierung (siehe Seite 18f).

Die Maß­gabe ist, die Arbeit­splätze so zu gestal­ten, dass sich die Arbeit auch ohne die Unter­stützung eines Exoskeletts aus­führen lässt. In Zukun­ft sei auch die Nutzung der Tech­nolo­gie bei der Wiedere­ingliederung – etwa nach ein­er Oper­a­tion – oder im Rah­men der Inklu­sion denkbar.

Auch im Notfall sicher

Eine große Rolle bei der Pla­nung und im Ein­satz spie­len „Flucht und Ret­tung“ sowie „Erste Hil­fe“, die im Rah­men der Unter­weisung the­ma­tisiert und prak­tisch eingeübt wer­den. Mit dem Chair­less Chair etwa lässt sich zwar nicht laufen, er kann aber mit weni­gen Hand­grif­f­en abgelegt wer­den. Gle­ichzeit­ig wer­den die Nutzer arbeitsmedi­zinisch begleit­et, auch wenn Stu­di­en nahele­gen, dass ein Muske­lab­bau nicht zu erwarten ist.

Dem­nächst läuft bei dem Auto­mo­bil­her­steller eine große Ver­gle­ichsstudie mit Exoskelet­ten, die an Über-Kopf-Arbeit­splätzen erprobt wer­den sollen. Dabei geht es vor allem um die Frage, wie die Beschäftigten mit den einzel­nen Lösun­gen klar kom­men, welche sie präferieren und welche Verbesserun­gen gewün­scht sind, um die Sys­teme bess­er an die Anforderun­gen der Mitar­beit­er anzu­passen. Diese wer­den dann wieder an den Her­steller rück­gemeldet. Denn beim Ein­satz ste­hen Gesun­der­hal­tung, Wohlbefind­en und Arbeit­szufrieden­heit der Mitar­beit­er im Vorder­grund – nicht etwa eine Produktivitätssteigerung.

Entlastung der Rückenmuskulatur

Eben­so testeten Beschäftigte ein pas­sives Exoskelett zur Rück­e­nun­ter­stützung, qua­si als Hebe­hil­fe, an aus­gewählten Arbeitssta­tio­nen in der Logis­tik, im Press­werk und in der Mon­tage an den Stan­dorten Ingol­stadt und Neckar­sulm. Bei diesem Exoskelett ist ein Met­all­rah­men mit Teilen an Oberkör­p­er, unterem Rück­en­bere­ich und Ober­schenkeln mit ein­er Stützstruk­tur ver­bun­den. Es soll die Rück­en­musku­latur um bis zu 40 Prozent ent­las­ten und zugle­ich eine gesunde Kör­per­hal­tung sichern.

Das pas­sive Exoskelett des Her­stellers Lae­vo kann in diesem Kon­text helfen, sowohl bei dynamis­chen Umset­zvorgän­gen als auch bei sta­tis­ch­er Hal­tungsar­beit in vorge­beugter Kör­per­hal­tung die Belas­tung des unteren Rück­ens zu reduzieren. Hierzu wird ein Teil des wirk­enden (Last-)Gewichts von einem Brust­pad aufgenom­men und über eine Fed­er­struk­tur mit Gas­druck­dämpfern an Rück­en und Hüfte vor­bei über Ober­schenke­lau­fla­gen in die Beine ein­geleit­et. Zugle­ich unter­stützt die Rück­stel­lkraft des Fed­erdämpfer­sys­tems auch das (Wieder-)Aufrichten des Oberkör­pers. Das Sys­tem lässt sich sowohl an die kör­per­lichen Gegeben­heit­en der Nutzer als auch an die spez­i­fis­che Arbeitssi­t­u­a­tion anpassen, da Unter­stützungswinkel respek­tive Unter­stützungs­grad vari­abel sind und sich der Fed­er­mech­a­nis­mus gezielt aktivieren lässt.

Zu Beginn ein­er solchen Test­phase wird das Exoskelett zunächst von ein­er möglichst homo­ge­nen Gruppe von etwa 15 Mitar­beit­ern erprobt. Denn nur so haben die Ergeb­nisse die nötige Aus­sagekraft. Der Rah­men wird dann größer gefasst, so dass beispiel­sweise der Chair­less Chair im Laufe der Zeit mit­tler­weile von ins­ge­samt rund 200 Mitar­beit­ern getestet wurde.

Passive Systeme haben die Nase vorn

„Für die Prax­is sehe ich eine hohe Rel­e­vanz pas­siv­er Sys­teme – sie haben gegenüber den aktiv­en einen Entwick­lungsvor­sprung von eini­gen Jahren“, meint der Pro­jek­tleit­er. Aber auch aktive Exoskelette haben nach Ansicht des Experten ihre Berech­ti­gung, allerd­ings weniger an der Lin­ie als im periph­eren Ein­satz. Ein beson­deres Poten­zial schreibt Dr. Ralph Hensel-Unger den soge­nan­nten „Soft­en Sys­te­men“ zu und erk­lärt: „Diese ver­schmelzen zunehmend mit der Klei­dung, so dass die Trägerin­nen und Träger sie bess­er akzeptieren“.

„Allerd­ings erachte ich derzeit kom­mu­nizierende Exoskelette eben­so kri­tisch wie Sys­teme, die über Biofeed­back ges­teuert wer­den. Hier wird aus unser­er Sicht der Mehrw­ert noch nicht deut­lich.“ Der Trend zu aktiv­en Sys­te­men sei vor allem tech­nolo­giegetrieben. Aus Sicht des Experten müssen jedoch die Men­schen und nicht die Tech­nik im Zen­trum ste­hen. Gle­ichzeit­ig hänge die arbeitswis­senschaftliche Begleitung hin­ter­her. „Als Auto­mo­bil­her­steller nehmen wir für die Forschung viel Geld in die Hand. Allerd­ings gibt es kaum öffentlich geförderte Pro­jek­te“, so der Pro­jek­tleit­er. „Wenn hier inten­siv­er geforscht wer­den würde, kön­nten wir etwa die Las­tumverteilung bess­er bew­erten oder Aus­sagen über etwaige Langzeit­fol­gen tre­f­fen“, schließt Dr. Ralph Hensel-Unger.


Autorin: Dipl.-Ing. Andrea Stickel

Jour­nal­istin für Tech­nik und
Wis­senschaft (BJV)

andrea@stickel-online.net

Foto: © Rolf Schürmann

Chairless Chair

Der Chair­less Chair wird an der Rück­seite der Beine befes­tigt und soll die Kör­per­hal­tung des Nutzers verbessern. Zwei Sitza­u­fla­gen stützen Gesäß und Ober­schenkel, die bei­den Streben aus kohlen­stoff­faserver­stärk­tem Kun­st­stoff (CFK) leit­en einen Teil des Kör­pergewichts in den Boden ab. Sie sind mit Gelenken in Kniehöhe aus­ges­tat­tet und lassen sich hydraulisch an die Kör­per­größe sowie die gewün­schte Sitz­po­si­tion anpassen.

Foto: Audi AG
Anzeige
Gewinnspiel

Newsletter

Jet­zt unseren Newslet­ter abonnieren

Meistgelesen

Jobs
Sicherheitsbeauftragter
Titelbild Sicherheitsbeauftragter 11
Ausgabe
11.2020
ABO
Sicherheitsingenieur
Titelbild Sicherheitsingenieur 11
Ausgabe
11.2020
ABO
Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de