Экзоскелеты SuitX: опыт использования в реальных условиях

Труд человека во всех отраслях промышленности переживает кардинальную трансформацию: с одной стороны, требования техники безопасности и охраны труда стали строже, с другой — компании и сами заинтересованы в минимизации расходов связанных с производственным травматизмом. Для уменьшения финансовых рисков всё больше компаний приобретает для сотрудников экзоскелеты. В этой статье мы расскажем, как экзоскелеты влияют на экономику предприятия и в чём преимущества оборудования SuitX.

Содержание

• Что такое «экзоскелет»?
• Влияние производственных травм на экономику предприятия
• Типы промышленных экзоскелетов
• Американские промышленные экзоскелеты SuitX
• Достоинства экзоскелетов SuitX
• Примеры использования SuitX
  • Работа в ограниченных пространствах
  • Использование на сборочных линиях
  • Применение на складах
  • Совместимость экзоскелетов с дополнительным оборудованием
• Заключение

Что такое «экзоскелет»?

Фото: suitx.com

Экзоскелет — это специальная конструкция, которая поддерживает тело человека снаружи (в противовес внутреннему скелету). Такие устройства необходимы как для защиты органов, так и для снижения нагрузки на тело. Два распространенных примера использования промышленного экзоскелета: снижение нагрузки на мышцы при переносе тяжелых предметов и снижение утомляемости при выполнении длительной монотонной задачи. Все экзоскелеты можно разделить на две категории: активные и пассивные. 

Первые оснащены двигателями, что позволяет назвать такое устройство человеко-машинным аппаратом. Достоинство системы — человек может без напряжения поднимать тяжелые предметы (иногда — до 100 кг). Вторые действуют исключительно за счет законов механики: перераспределяя нагрузку, пассивные экзоскелеты поддерживают человека при выполнении работы. Достоинство пассивных экзоскелетов — высокая мобильность работника, независимость от источников энергии и сравнительно низкая цена устройства.

В нормальных условиях экзоскелет снижает утомляемость работника, что увеличивает его производительность и приносимую им прибыль, а также, что важнее — такие устройства кратно сокращают число производственных травм и профзаболеваний и связанные с их получением прямые и косвенные издержки.

Влияние производственных травм на экономику предприятия

Источник: top3dshop.ru

Когда речь заходит о травматизме на рабочем месте, чаще всего упоминают самые заметные примеры, приводящие к гибели или инвалидности, но они достаточно редки. Травмы, чаще всего, происходят при перемещении грузов средней тяжести. При выполнении такой монотонной и сравнительно простой работы, работники в большей степени подвержены, условно, эффекту привыкания — ощущение понятности и простоты выполняемых действий создает напрасную уверенность в безопасности. В сочетании с накопившейся усталостью, это приводит к ошибкам, которые дорого стоят.

По данным за 2019 год, отечественные работодатели выплатили за травмы на рабочем месте ₽12 млрд. Более подробная статистика по травмам в США свидетельствует, что 25% всех компенсаций приходится на случаи, связанные с перенапряжением при перемещении объектов по поверхности, подъеме и бросании грузов. 36% всех травм приходится на поясницу, а по 12% — на плечевой пояс и колени. Это три наиболее уязвимые зоны при физическом труде.

Источник: top3dshop.ru

Говоря про экономику предприятия, следует также отметить, что отсутствие сотрудника в период реабилитации после травмы вынуждает изыскивать дополнительные ресурсы для заполнения бреши в производственном табеле. Если для этого необходимо ввести часы переработки, расходы компании также возрастают. Многие предприятия уже изменили подход к формированию бюджета: они инвестируют средства в приобретение экзоскелетов, чтобы в длительной перспективе сэкономить средства на компенсациях за временную нетрудоспособность.

Типы промышленных экзоскелетов

Фото: suitx.com

В промышленности используются и активные, и пассивные экзоскелеты. По способу локализации экзоскелеты делятся на четыре типа:

• для верхних конечностей;
• для нижних конечностей;
• для спины;
• полноразмерный экзоскелет.

В зависисмости от веса, экзоскелеты разделяют на:

• легкие — до 5 кг;
• средние — до 30 кг;
• тяжелые — более 30 кг (только активные экзоскелеты).

Американские промышленные экзоскелеты SuitX

Источник: suitx.com

Американская компания SuitX — один из разработчиков экзоскелетов. Основанная в 2011 году компания использует разработки Университета Беркли (Калифорния). Костяк команды разработчиков занимается улучшением концепта более 20 лет. В частности, в создании SuitX участвовал Профессор Университета Беркли Homayoon Kazerooni — признанный эксперт в робототехнике и человеко-машинных системах.

Поскольку в SuitX действует собственный высококлассный отдел разработки, сравнительно молодая компания получила уже 60 патентов на различные конструкционные особенности экзоскелетов.

В настоящее время в каталоге производителя представлены экзоскелеты для медицины и промышленности. Медицинские экзоскелеты существуют в версии для реабилитации пациентов и для медработников, которым необходимо переносить тяжелые предметы, находясь при этом в защитных костюмах.

Фото: suitx.com

Для использования в промышленности разработано три экзоскелета SuitX для поддержки различных частей тела:

• ShoulderX — для плечевого пояса (с вспомогательной силой до 5,4 кг на каждую руку);
• BackX — для поясницы (до 13,6 кг);
• LegX — для ног (до 27,2 кг в режиме движения / в режиме блокировки выдерживает массу тела).

Существует возможность комбинировать базовые экзоскелеты, чтобы составить новую модификацию. А все три можно купить как единый комплект SuitX MAX.

Достоинства экзоскелетов SuitX

Хотя продукция SuitX недавно стала доступна для покупки в России и странах СНГ, американские экзоскелеты быстро приобрели популярность. Причина успеха заключается в высочайшем качестве устройств.

Ключевые преимущества экзоскелетов SuitX:

• Удобны в ношении на протяжении всей рабочей смены;
• Позволяют самостоятельно производить регулировку;
• Модульная система;
• Эффективная система автоопределения движения человека;
• Возможность носить экзоскелет при управлении автомобилем или другим транспортным средством;
• Не требуются аккумуляторы и вычислительные мощности.

Эффективность устройств была доказана в ходе многочисленных исследований. Например, экзоскелет ShoulderX, который предназначен для поддержки рук, когда они находятся в поднятом положении, можно использовать при использовании дрели. Замеры напряжения различных мышц показали кратное — до 6X — снижение нагрузки на мышцы. Особенно заметен эффект на снижении напряжения на дельтовидной и трапециевидной мышцах. 

Источник: top3dshop.ru

В другом эксперименте, где оценивалась субъективная усталость работника, был проведен эксперимент с использованием сварочного оборудования. Опыт показал, что выполнение задач с динамическими нагрузками без поддержки создает усталость через 2 минуты 15 секунд, а при использовании экзоскелета ShoulderX усталость зафиксирована только через 15 минут.

Примеры использования SuitX

Работа в ограниченных пространствах

Источник: top3dshop.ru

При выполнении действий в стесненных условиях работник находится в неестественном положении. В данном случае экзоскелеты SuitX позволяют практически полностью исключить напряжение мышц. Например, в LegX предусмотрен т.н. «режим стульчика». Кнопкой фиксируется заданное положение рычагов, и специалист может выполнять работу, фактически сидя в экзоскелете.

Использование на сборочных линиях

Источник: top3dshop.ru

На конвейерном производстве работникам постоянно необходимо поднимать тяжелые предметы и склоняться в неестественном положении, чтобы закрепить детали. Достоинства SuitX MAX проявляются в полной мере: работник не напрягает мышцы ног, пока крепит деталь, а его руки гораздо медленнее устают, когда он держит оборудование.

Источник: top3dshop.ru

Применение на складах

Источник: top3dshop.ru

Для работников склада ношение BackX в сочетании с LegX решает целый комплекс проблем. Поскольку им приходится наклоняться и поднимать тяжелые предметы, без внешней поддержки они рискуют повредить мышцы спины. А при условии использования, например, вилочного погрузчика, экзоскелет не должен препятствовать управлению техникой. Устройства SuitX защищают организм и не мешают в использовании техники. 

Источник: top3dshop.ru

Совместимость экзоскелетов с дополнительным оборудованием

Источник: top3dshop.ru

Еще одно достоинство устройств SuitX — возможность использования их с различным снаряжением и спецодеждой, будь то простой защитный фартук сварщика или профессиональный пояс для инструментов, применяемый во многих сферах промышленности.

Заключение

Американские экзоскелеты SuitX — это простой в использовании и надежный инструмент для физической помощи работникам в различных сферах промышленности. Устройства подходят для работников добывающих и производственных предприятий, сотрудников складов и распределительных центров. Модульную конструкцию, состоящую из экзоскелета для плечей, спины и ног, можно использовать частично или в любой комбинации. Оборудование рассчитано на выполнение как монотонной работы с минимумом движения, так и активных действий, связанных высокой подвижностью.