Οι εξωσκελετοί στην βιομηχανία αυτοκινήτου

Με τον όρο «εξωσκελετός» (exoskeleton η διεθνής ονομασία, η οποία προέρχεται από την ελληνική γλώσσα) περιγράφεται ο σκελετός, που δεν βρίσκεται μέσα στο σώμα, αλλά αποτελεί το εξωτερικό του κάλυμμα. Οι άνθρωποι τον παρατήρησαν για πρώτη φορά στα πλάσματα της φύσης και με την εξέλιξη της τεχνολογίας στο πέρασμα των αιώνων έφτασε η στιγμή να τον κατασκευάσουν και αυτοί, με τεχνικά μέσα. Στις ημέρες μας, μια από τις πιο πρακτικές και διαδεδομένες εφαρμογές του λαμβάνει χώρα στην αυτοκινητοβιομηχανία. Ο λόγος είναι απλός: μειώνει ή σχεδόν εξαφανίζει την κούραση των εργαζομένων στα εργοστάσια από τις χιλιάδες επαναλαμβανόμενες καθημερινές κινήσεις των χεριών τους στις γραμμές παραγωγής. Στη συνέχεια, αρκούν μερικά παραδείγματα για να γίνει αντιληπτή η χρησιμότητά τους.

Η Ford Motor Company χρησιμοποιεί τον «EksoVest», που είναι προϊόν της συνεργασίας της με την Ekso Bionics και αυτή τη στιγμή έχει εγκατασταθεί σε 15 εργοστάσιά της σε επτά χώρες. Ο συγκεκριμένος εξωσκελετός ενισχύει τα άκρα και τον άνω κορμό του εργαζομένου, αποτρέποντας την κούρασή του από τις επαναλαμβανόμενες κινήσεις, αλλά και την αποφυγή τυχόν τραυματισμού του (σκεφτείτε, ας πούμε, πώς είναι να δουλεύεις κάτω από ένα ανυψωμένο αυτοκίνητο, κρατώντας επί ώρες στα χέρια σου ένα εργαλείο που βιδώνει βίδες).

Το BMW Group χρησιμοποιεί επίσης εξωσκελετούς στήριξης βραχίονα και ώμου EksoWorks, εξελιγμένους από την Ekso Bionics, όπως και ρομποτικές καρέκλες Chairless Chair από την Noonee. Aυτά τα βοηθητικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των εξωσκελετών, έχουν αξιολογηθεί εδώ και πέντε χρόνια στο εργοστάσιο του Spartanburg στη Νότια Καρολίνα των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής. Παράλληλα, στον όμιλο των αυτοκινητοβιομηχανιών της άλλης πλευράς του Ατλαντικού που έχουν εντάξει στην καθημερινότητά τους εξωσκελετούς ανήκει και η General Motors.

H Ηyundai διαθέτει επίσης το δικό της εξωσκελετικό γιλέκο, που ονομάζεται Vest Exoskeleton (VEX). Αυτό αναπτύχθηκε και σχεδιάστηκε για την πρόληψη τραυματισμών, συνδυάζοντας παράλληλα τον τομέα της ρομποτικής. Το VEX, το οποίο φοριέται σαν σακίδιο, χρησιμοποιεί έναν πολυκεντρικό άξονα που συνδυάζει πολλαπλά σημεία περιστροφής με μυϊκή βοήθεια πολλαπλών συνδέσμων παρέχοντας μέγιστη δύναμη 5,5 kgf, ενώ ζυγίζει μόλις 2,8 κιλά. Έχει σχεδιαστεί κυρίως για εργαζόμενους της γραμμής παραγωγής, που πρέπει να δουλεύουν με τα χέρια πάνω από το κεφάλι τους, συνήθως στην κάτω πλευρά των οχημάτων στη γραμμή συναρμολόγησης. Το Hyundai Motor Group διενήργησε για το σκοπό αυτό πιλοτικά προγράμματα στα εργοστάσιά της στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής. Εκτός από το VEX, το κορεατικό Group δημιούργησε και την εξωσκελεκτική καρέκλα Extendelless Chairless (CEX). Με αυτήν, οι εργαζόμενοι μπορούν εύκολα να διατηρήσουν καθιστή θέση χωρίς σκαμνί ή καρέκλα.

Επιστρέφοντας στην Ευρώπη και συγκεκριμένα στην Fiat Chrysler Automobiles, ο όμιλος ανέπτυξε έναν έξυπνο εξωσκελετό σε συνεργασία με διάφορους εταίρους στο πλαίσιο του έργου RoboMate που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Με βάση την αλληλεπίδραση ανθρώπου-ρομπότ, ο εξωσκελετός θα χρησιμοποιηθεί για την ανύψωση και τη μεταφορά βαριών εμπορευμάτων στα εργοστάσια της Ευρώπης στο μέλλον. Το πρωτότυπο είναι ένας μη ανθρωπομορφικός παθητικός εξωσκελετός, ικανός να βοηθήσει στην ανύψωση φορτίων έως και 15 κιλών.

Η Nissan Ισπανίας (Nissan Motor Ibérica) ολοκλήρωσε τη δοκιμαστική φάση προγράμματος εξωσκελετών λίγο πριν την ενσωμάτωσή τους στις γραμμές παραγωγής, στο εργοστάσιο Zona Franca της Βαρκελώνης. Το έργο χρηματοδοτήθηκε από τον Καταλανικό Όμιλο Αυτοκινητοβιομηχανιών (CIAC) και πραγματοποιήθηκε με τη συμμετοχή του Τεχνολογικού Κέντρου Eurecat και του Πολυτεχνείου της Καταλονίας (UPC). Η Nissan Ισπανίας διευκόλυνε την εκτεταμένη δοκιμή των εξωσκελετών σε πραγματικό περιβάλλον παραγωγής, δοκιμάζοντας πέντε διαφορετικά μοντέλα που στηρίζουν τα πόδια, τους ώμους και την πλάτη, από τις αρχές του 2018. Τα δύο μοντέλα που προσέφεραν το χαμηλότερο βάρος, την υψηλότερη λειτουργικότητα και την καλύτερη απόδοση είναι κατασκευασμένα από υλικά ελαφρού κράματος και ζυγίζουν από 1,5 ως 3 κιλά. Στη Γαλλία, η Renault χρησιμοποιεί ήδη εξωσκελετούς στο εργοστάσιο της Cleon, σκοπεύοντας παράλληλα να μειώσει τις ρομποτικές συσκευές για την κατασκευή αυτοκινήτων.

Στη Γερμανία το Paexo της Ottobock και το Skelex 360 της Skelex δοκιμάστηκαν από την Audi στα συνεργεία βαφής, συναρμολόγησης και εργαλειομηχανών στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις του Ingolstadt. Η εταιρεία έχει ήδη αποκτήσει σχετική εμπειρία, με έναν από τους δύο εξωσκελετούς, στο εργοστάσιο του Gyοr στην Ουγγαρία. Το Paexo όσο και ο Skelex 360 φοριούνται στους ώμους και ασφαλίζουν με μια ζώνη γύρω από τους γοφούς. Τα περιβραχιόνια στηρίζουν τους βραχίονες όταν ο χρήστης εκτελεί εργασίες πάνω από το κεφάλι του. Απορροφούν μέρος του βάρους του βραχίονα και το ανακατευθύνουν στους γοφούς μέσω δομών υποστήριξης. Αυτό ανακουφίζει την επιβάρυνση των ώμων. Η διαδικασία επιτελείται απολύτως μηχανικά, χωρίς κινητήρια συστήματα. To Skelex 360 χρησιμοποιείται επίσης από την Volkswagen και την Honda.

Στη χρήση εξωσκελετών έχει εισαχθεί και η Toyota, που έκανε τα πρώτα της πειράματα για τις συσκευές αυτές ήδη από το 2015. Οι πρώτες δοκιμές έγιναν σε έναν από τους βιομηχανικούς της χώρους στην Ιντιάνα των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, ενώ τρία χρόνια αργότερα οι μελέτες αυτές εντατικοποιήθηκαν με τη συνδρομή διάφορων εργασιακών ομάδων της εταιρείας. Τον Νοέμβριο του 2018 το Κεντάκι στις ΗΠΑ και το Οντάριο στον Καναδά ήταν τα πρώτα εργοστάσια που απαίτησαν συστηματοποίηση των εξωσκελετών, ενώ ένα χρόνο αργότερα τον δρόμο αυτό ακολούθησε και το εργοστάσιο της Ιντιάνα.

Στο δεύτερο εξάμηνο του 2018, δοκιμές εξωσκελετών πραγματοποιήθηκαν και από την Volvo Group Trucks στην Curitiba της Βραζιλίας. Εκεί εξετάστηκαν δύο μοντέλα εξωσκελετών στην γραμμή συναρμολόγησης των φορτηγών FH. Στο τέλος, όλοι οι συμμετάσχοντες στο πρόγραμμα δήλωσαν πολύ ικανοποιημένοι. Κλείνοντας τη συζήτηση περί εξωσκελετών, διαπιστώνουμε ότι τα προαναφερθέντα παραδείγματα είναι αρκετά για να καταλάβουμε ότι η οριστική καθιέρωση των εξωσκελετών σε ολόκληρο το φάσμα της αυτοκινητοβιομηχανίας είναι πλέον ζήτημα χρόνου.