Exoskeletons in het écht - artikel

Plant & Factory 20/02/2019 13:12:30

Er is heel wat te doen om exoskeletons. Allicht is de eerste top van de hypecyclus bereikt. Bedrijven die exoskeletons op de markt brengen zijn jong. Nauwelijks drie of vier jaar oud.

Lees hieronder verder   
Verwant

H.Essers plant extra investeringen in Genk

Brussels Airport bekroond als leider EU-project Airport Operations Plan

Communicatie tussen bedrijven en overheid moet efficiënter en digitaal

TU Delft gaat experimenteren met autonoom varen

Neem deel aan de Havenconferentie Antwerpen - uitnodiging

ArcelorMittal Gent investeert in nieuwe havenkranen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

van 1/10/2018 tot 27/06/2019

Kwaliteitscoördinator

SBM Kortrijk

van 9/10/2018 tot 28/05/2019

Expert in onderhoudsmanagement

Zwijnaarde (Gent)

van 11/10/2018 tot 25/04/2019

Club Productiemanagers

Mercure Hotel Roeselare

van 17/10/2018 tot 4/09/2019

Club Continu Verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 22/10/2018 tot 11/09/2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(18/3) Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

(18/3) Stoomnet ECLUSE in Antwerpse haven officieel geopend

(14/3) 3D geprint poreus mes snijdt onder druk

(13/3) Fysici blijven hoopvol over nieuwe Japanse superversneller

(12/3) Primeur: langste composiet-bruggen komen in Brugge

(12/3) Uniek nanomateriaal heeft brede waaier aan duurzame toepassingen

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Hun toestellen zijn duidelijk nog eerste generatie: zeer eenvoudig én passief. In de praktijk botsen gebruikers nog op belangrijke problemen. “De acceptatie loopt stroef”, zegt Lennert Vierendeels, business developer bij Brubotics aan de VUB in Brussel.

Sommige bedrijven bij ons kochten enkele exoskeletons aan om die te testen op de werkplek “maar er is er nog geen één die ze op grote schaal écht inzet in de productie”, geeft Vierendeels onmiddellijk mee. Die dingen kennen immers nog tal van beperkingen.

“De belangrijkste is wellicht dat de drager ervan belemmerd is in zijn of haar bewegingsvrijheid. Dat zorgt ervoor dat men die dingen in de praktijk gewoon niet wil dragen. Exoskeletons worden fout aangetrokken, op foute plaatsen ingezet en er op een foute manier gebruikt”, somt Vierendeels de ervaringen op. Eén van de doelstellingen van exoskeletons is dat ze de fysische/ergonomische last van bepaalde bewegingen opvangen en daarmee het werk voor de drager verlichten. “Maar niet alle arbeiders hebben al rugpijn. Velen zien dan ook niet onmiddellijk het voordeel en dan is het niet evident om hen te overtuigen die dingen, die vaak ongemakkelijk zitten, te dragen.”

Exoskeletons moeten aan het lichaam aangepast worden. De ‘koppels’ moeten immers op de juiste plekken geleverd worden. Een ‘suit’ dient dus individueel, per werknemer, ingesteld te worden. “Je kan een exoskeleton op maat laten maken maar de meeste bedrijven gaan voor één of enkele exemplaren die meerdere personen delen. Dat betekent dat ze telkens opnieuw aangepast moeten worden.” Mensen krijgen dan wel een korte opleiding maar het is dat steeds opnieuw instellen dat tijd vergt en gauw gaat vervelen…

Onvoldoende bewezen
“Bovendien is de toegevoegde waarde van de technologie nog onvoldoende bewezen.” In het lab heeft men het snel over 20 à 50 % minder belasting op de spieren. Maar op de werkvloer blijkt het minder vanzelfsprekend het echte effect te bepalen. En wat is het effect op langere termijn? Resulteert het in minder absenteïsme? “Dat is het vermoeden maar er zijn vandaag nog geen harde cijfers die een aankoop rechtvaardigen. De technologie is er nog te jong voor.”


De ondersteuning is vooral voelbaar boven schouderhoogte. (Foto : Colruyt)

De VUB ontwikkelt zelf de volgende generatie, actieve of gemotoriseerde exoskeletons en neemt deel aan o.a. het Europese meerjarenprojct Spexor H2020 dat een exoskelet ontwikkelt ter voorkoming van lagerugpijnen. Ook het FWO SBO-project (Strategisch Basis Onderzoek) Exo4Work mikt op het ontwikkelen van actieve assistieve industriële exoskeletons. Het evalueert ook bestaande exoskeletons en onderzoekt de efficiëntie ervan op de werkvloer bij bedrijven, de fysiologische impact op de spieren van operatoren maar ook hun acceptatie van de technologie.

Met en op de maat van de bedrijven wordt onderzocht waar, op welke post een exoskelet nuttig zou kunnen zijn. In co-creatie sessies met de operatoren wordt onderzocht wat ze ervan vinden, wat ze verbeterd willen zien. Wat er nodig is om ermee aan de slag te gaan. “Vooralsnog zijn de bestaande producten geschikt voor statische werkplaatsen. Om echt dynamisch te werken is de technologie te belemmerend en nog niet flexibel genoeg.”

“Wij doen al langer onderzoek naar hulpmiddelen bij de revalidatie van de onderste ledematen”, zegt Vierendeels, wijzend o.a. op de wandelende robot Lucy, Altraco (Automated Locomotion Training Using Actuated Compliant Robotic Ortosis) maar ook op het eerdere werk rond pneumatische en zelfherstellende rubberen spieren voor zogenaamde ‘soft robots’. “Nu gaat de aandacht ook meer en meer naar de bovenste ledematen.”

Extra spierkracht?
Dat exoskeletons ‘sterker’ zouden maken “en voor ‘extra spierkracht’ zouden zorgen, heb ik nog niet gezien”, zegt Vierendeels. Wel ‘ondersteunen’ ze armen en schouders waardoor bepaalde houdingen/bewegingen minder vermoeiend worden en de operator langer aan de slag kan blijven. Het titanium systeem van het Canadese Mawashi leidt een groot deel van de last van een rugzak af naar de grond. “Er wordt aan flexibelere, dynamische exoskeletons gewerkt voor bredere toepassingen, maar een ‘iron man’ is nog niet voor morgen.”

Aan de VUB wordt ondertussen aan een actief toestel gewerkt waarmee dynamischer reacties mogelijk worden. “Het past zich aan het werk en de gewichten aan.” De mechatronica (de actuatoren) en de structuur van het exoskeleton neemt de VUB voor zijn rekening. “We ontwikkelen nieuwe types actuatoren waarop we patenten nemen en… tot dan kunnen we er niks over zeggen. De idee is dat het allemaal veel draagbaarder wordt.”

Aan de KULeuven werkt Joris De Schutter aan de sturingen voor de actuatoren. Ook rond bewegingswetenschappen wordt met Leuven samengewerkt. “Daar analyseren ze de vaakst voorkomende bewegingen die ondersteuning nodig hebben. Onze fysiologen evalueren wat het effect van zo’n ondersteuning is. We zijn ook bezig met materialen en vormen, met 3D-printen en composieten.”

Kadertekst: Rondblik
Exoskeletten vergen naast technische ook andere kennis. Het is dan niet zo verwonderlijk dat tal van exoskeletonbedrijven spin-offs zijn van universiteiten. In de meeste bedrijven hier vindt men toestellen van Laevo bv (spin-off van de TU Delft) die het bovenlichaam ondersteunen bij bukbewegingen. Het toestel van Skel-Ex (Rotterdam) ondersteunt schouders en armen van wie in de hoogte moet werken. SuitX (Berkeley, VS) heeft een  module voor de rug en voor de armen.


Bij Daikin werd de spieractiviteit gemeten maar ook hartslag, EEG, geleidbaarheid van de huid,… De VUB verwerkt nu de data. (Foto: Daikin)

Onlangs bracht de Italiaanse bouwer van robots en cobots Comau zijn MATE-exoskeleton naar de markt, een ontwikkeling in samenwerking met het Ijslandse orthopedisch bedrijf ÖSSUR en IUVO, een spin-off van het Italiaanse BioRobotics Institute. Het Franse Exhauss bouwde voort op zijn draagframes voor filmcrews.

De Cray X van German Bionic (Augsburg) is dan weer een actieve exoskeleton met servomotoren bedoeld voor de industrie. De Amerikaanse Ekso Bionics en Levitate Technologies (AIRFRAME armenondersteuning) maken ook vorderingen. In Japan: o.a. Cyberdyne, Mitsubishi, Tatsumi Shokai Logistics en Panasonic (met zijn spin-off Atoun met zijn actief assistieve rugpak). Het Amerikaanse Roam Robotics bouwde een ski-exoskeleton en haalde geld bij Yamaha Motors. LG Electronics (met zijn geconnecteerde CLOi SuitBot) en Samsung zijn er ook mee bezig… En dan is er China nog. <<

Meerdere bedrijven testen exoskeletten uit om inzicht te krijgen in hun toegevoegde waarde, voor- en nadelen, maar ook als bewustwordingsproject voor de medewerkers.

Bij Colruyt Group
Colruyt Group onderzoekt exoskeletons in de logistiek. Proeven met een aangeschaft LAEVO 2.5 passief exoskelet (rug) toonden een positief effect tijdens het orderpicken maar er blijken ook praktische ongemakken. Daarom stapte Colruyt Group mee in een grootschalig onderzoeksproject van het Vlaams Innovatieplatform voor logistiek (VIL) dat al twee exoskeletten bestudeerde voor de schouders bij het afstapelen van hoge palletten.

De ondersteuning is vooral voelbaar boven schouderhoogte. In die studie zijn spieractiviteit (EMG met oppervlakte-elektrodes), houding en druk/schuifkrachten gemeten. De resultaten volgen nog. “De komende maanden willen we ook varianten voor rug en benen testen”, zegt Roeland Motmans, preventieadviseur ergonomie bij Colruyt Group.

Uit de eigen studie blijken de rugspieren 10% minder hard te moeten werken met een exoskelet. Dat is minder dan in labosituaties. “Hier ging het om heel dynamisch en repetitief tillen waarbij hoog en ver reiken constant afgewisseld werden.” Men zag dat de operatoren hun tiltechniek niet aanpasten. Evenmin zag men een verschuiving van de fysieke belasting van de rug naar de schouders. Subjectief bleek de steun bij het tillen (rechtkomen met een bak in de handen) goed voelbaar.

Tijdens het vooroverbuigen moeten de operatoren echter telkens de weerstand van de veer overwinnen. “Na anderhalf uur order- picken vonden ze dat wel vermoeiend. Dat was niet meteen verwacht.” Labonderzoek toonde immers geen of minder vermoeidheid aan maar die metingen gebeuren op kortere periodes.

Een exoskelet maakt de operator breder. De ‘veren’ zitten langszij het lichaam. “Op zijn transpalet heeft de operator daardoor minder bewegingsvrijheid. Dat bemoeilijkt het op- en afstappen. Omdat hij zich niet meer kan keren, is ook het risico groter dat hij de achterliggende collega niet ziet aankomen. Dat maakt het werken in drukke periodes gevaarlijker.”

“De oorspronkelijke insteek bij Colruyt was het exoskelet in te zetten voor re-integratie”, zegt Motmans. Maar daarvoor lijkt het effect onvoldoende. “Voor specifieke, zware werkposten kan een exoskelet mogelijk preventief ingezet worden. Maar omdat de subjectieve ongemakken bepalend zijn voor hun werkbaarheid, dient dat eerst grondig uitgeprobeerd te worden.

Onderzoeken en testen bevinden zich echter nog in een prille fase.” Kortom: een exoskelet maakt een verschil maar dat is eerder beperkt in praktijk. De basis blijft: eerst het risico wegwerken of verminderen. Het is geen mirakeloplossing.

Bij Picanol
“Vandaag zetten we geen enkel exoskelet in de productie in”, zegt Geert Ostyn, VP Weaving Machines bij de Picanol Group. Anderzijds kocht het bedrijf een drietal LAEVO’s en twee SuitX-en aan en is de technologie één van de vier technologieën die het in zijn brede “Let’s make it together” bewustwordingsproject opnam naast 3D-printen, VR & AR en cobots.

“De grote uitdaging voor de maakindustrie bestaat er in de technische opportuniteiten te combineren met de stielkennis van de mensen. Het is de bedoeling al onze 1.500 mensen te laten ervaren wat die technologieën voor hen kunnen betekenen en hun betrokkenheid te verhogen bij de veranderingen die er aan komen. We laten hen vooral kennismaken met deze technologieën in groepjes van vier à vijf medewerkers.”

De tools zijn in een vijftal operationele zones uitgeprobeerd. Voor de medewerkers een blijk van erkenning dat hun job ‘belastend’ is, merkt Ostyn fijntjes op. Naderhand deelden die medewerkers hun ervaring ‘vrij en vrank’ met VUB-experten die kwamen zien hoe Picanol het aanpakte. “Ook dat past helemaal in een filosofie van ‘bewustwording’ en ‘betrokkenheid’.”

Ondertussen trokken al een paar honderd medewerkers een exoskelet aan maar ze inzetten in de productie van dit bedrijf is niet onmiddellijk van toepassing. “In jobs met een repetitief karakter waarbij de operator naar voor buigt (pakken en ompakken, valiezen laden en lossen) zou het lukken maar in meer afwisselende activiteiten die draaiende bewegingen vergen, zoals hier, werkt het harnas eerder storend.

Opnieuw: onze doelstelling was niet ‘implementeren’ maar ‘kennis laten maken met’.” Elke implementatie vergt een ‘buy-in’. Daarvoor is het nog te vroeg. Er is geen zone gevonden waar men de tool al wil toepassen.

Bij Daikin in Oostende
Bij Daikin in Oostende begeleidt Pieter De Pourcq, productie engineering manager, al drie jaar het exoskeletongebeuren met de bedoeling te sleutelen aan het absenteïsme ten gevolge van locomotorische klachten aan rug, schouders en nek.

De vele manipulatoren in het bedrijf bieden weinig flexibiliteit waardoor ze niet altijd een afdoende oplossing blijken. Het bedrijf kocht verschillende modellen passieve exoskeletons aan -SuitX, LAEVO en Smart Suit- om ze te testen. Met de VUB ging het eind november over tot een reeks gestructureerde proeven.

Vier operatoren werden op drie van tien mogelijke werkposten gevolgd, zonder en mét een rugondersteunend exoskeleton. Zowel spieractiviteit als andere fysiologische metingen werden gedaan: hartslag, EEG, geleidbaarheid van de huid,… “We namen ook een 2D-hogesnelheidsvideo om de invloed op de houding van de operator in kaart te brengen.” Ook de cognitieve belasting (hoe voelt het om zo’n pak te dragen?) werd bevraagd.

De metingen zelf vergden voor elk drie maal een halve dag. Zes werkdagen gespreid over twee weken. “De VUB verwerkt nu de data.” De acceptatie van de toestellen wordt onderzocht via pre- en post-online vragenlijsten bij een 50-tal medewerkers. “We laten de dingen immers ook door andere operatoren uittesten.”

Over het hele testgebeuren werd gecommuniceerd met de medewerkers, via de schermen tijdens de breaks, bij ochtendmeetings,… en de syndicale partners. Een hele investering. “We willen de kans op succes zo groot mogelijk maken. (…)


Bij Picanol trokken ondertussen al een paar honderd medewerkers een exoskelet aan maar ze inzetten in de productie is niet onmiddellijk van toepassing. Hier past dat in een filosofie van ‘bewustwording’ van aankomende technologieën en ‘betrokkenheid’. (Foto: PsiControl)


We hebben ergonomen en ingenieurs die oplossingen zoeken, maar ze hebben die nog niet gevonden”, aldus De Pourcq die gelooft in de toekomst van deze technologie. Hij hoopte op subsidies van VLAIO maar het project, dat lokaal aangeduid wordt als ‘EXO-O&O’ paste daar blijkbaar in geen enkel vakje. <<

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Chemie- en farma goed voor recordbedrag aan buitenlandse investeringen

Buitenlandse ondernemingen uit de sector van de chemie, kunststoffen en life sciences hebben vorig jaar een recordbedrag van meer dan 2 miljard euro in Vlaanderen geïnvesteerd.

11 nieuwe projecten uit Europees BENEFIC-programma goedgekeurd

In het kader van het Europese BENEFIC-programma werden 11 nieuwe projecten goedgekeurd. Het gaat om 53 laad- en tankpunten voor elektrische wagens, taxi’s, bussen en binnenvaartschepen.

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Sinds de oprichting in 1969 heeft ifm zijn stempel gedrukt op de industriële automatisering met nieuwe ontwikkelingen in sensoren, besturingssystemen en andere industriële systemen.

Foreign Investment Trophy 2019 bekroont buitenlandse topinvesteerders

Borealis, Daikin en AGP vielen in de prijzen op de Foreign Investment Trophy 2019. FIT onderstreept hiermee voor de zevende keer het belang van buitenlandse investeringen voor onze economie.

Jonge ingenieurs kiezen steeds vaker voor energiesector

Naar aanleiding van de Dag van de ingenieur heeft rekruteringsexpert Hays opgemerkt dat er steeds meer studenten ingenieur interesse tonen in een een job in de energiesector.

Oprichting multidisciplinair AI-onderzoekscentrum

VUB en Pieter De Leenheer, medeoprichter van de enige Belgische unicorn, Collibra, kondigen hun plannen voor de oprichting van een gezamenlijk AI-onderzoekscentrum aan.

Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

Technische medewerkers van Volvo Car Gent krijgen sinds kort een nieuwe opleiding waarbij ze een hoogtechnologische installatie in de Gentse fabriek “virtueel” kunnen testen.

Blijf op de hoogte inzake WKK en warmtenetten - uitnodiging

COGEN Vlaanderen en Warmtenetwerk Vlaanderen organiseren op 2 april in Gent een studiedag rond warmte-krachtkoppeling (WKK) en warmtenetten waar een actuele visie hier rond wordt gegeven.

Passen digitalisering en brownfield-faciliteiten bij elkaar

De huidige automatiseringssystemen verminderen ongeplande downtime door bewaking van de systeemstatus en via conditiebewaking of voorspellend onderhoud. Maar wat met brownfield-installaties met legacy-apparatuur? Kunnen deze geïntegreerd worden en aan de eisen van de moderne productie voldoen? >>

Partners