生产技术：未来模型外骨骼

外骨骼不仅能促进车间和物流部门员工的健康，它们也有助于提高生产过程的效率。

▲被动式外骨骼用于汽车行业，例如，用于日常工作。图片：宝马

手动工具，自动化解决方案，人机协作（HRC系统），提升辅助设备或外骨骼，各种技术系统可用于汽车行业的生产、物流和服务。

但是，静态辅助系统往往是不灵活和无利可图的，这就是外骨骼越来越受欢迎的原因。它们最初是为军事和医学目的而开发的，它们使人类的多功能性和自主性得以不受限制地继续使用。

对所有参与者来说，获得这些外部骨骼似乎是一项有利可图的措施，因为在德国丧失工作能力的所有日子中，几乎有1/4是由肌肉骨骼疾病（MSD）引起的。

据美国联邦职业安全与健康研究所称，这导致美国经济每年损失170亿欧元。这主要是由于高重复性活动、举重过程和不利姿势造成的身体负荷。

由于这些因素无法轻易降低，因此建议建立一个技术支持系统，特别是考虑到人口的变化。新外骨骼技术的市场潜力得到了专家们的广泛认可。

ABI Research分析师预测，到2028年，全球外骨骼销售额将达到52亿欧元。

被动还是主动：选择的痛苦

OEM面临的挑战是选择正确的系统。由于外骨骼根据控制原理、应用中的驱动模块和传感器而有所不同。

被动外骨骼和主动外骨骼之间存在根本差异：前者不需要任何能量供应，并且纯粹是机械地工作，例如借助弹簧或绳索牵引系统。它们通常更轻，更便宜，维护需求更少，并且适合作为蹲伏或弯曲位置的架空作业，起重作业和活动的补偿器。

德国仿生系统公司（一家主动外骨骼制造商）的诺玛?霍夫特（Norma Hoeft）解释说：“目前市场上非常流行被动系统，因为弹簧系统通常足以应付日常工作，而且开发起来也不费力。”

然而，对于较重的起重活动，可以充当力放大器的主动型更适合。它们需要自己的电源，重量更重，由软件控制、并配备额外的传感器和执行器，这些传感器和执行器可以电动、气动或液压操作。

宝马测试活跃的外骨骼

这项新技术越来越多地被汽车制造商用于挑选、安装电缆、铺地毯、车轴和驾驶舱的预装配、密封或停车。自2016年以来，宝马生产基地已经使用了8种不同的外骨骼模型。

“在规划工作时，如果我们在没有额外援助系统的情况下进行管理，我们总是会把事情做好。然而，在某些生产阶段，弯腰或过肩的活动是不可避免的，”克里斯汀·霍尔泽尔解释道，他负责协调外骨骼在宝马生产和物流中的使用。

这家巴伐利亚汽车制造商主要依靠被动模式，但德国仿生系统的主动解决方案也从10月初开始在宝马分公司达姆施塔特（Darmstadt）进行测试。该辅助系统旨在使那里的维修人员更容易换轮胎。

但是，即使在卸下汽车电池和进行其他拣选活动时，也可以减轻25公斤的负担。如果反应是肯定的，那么主动外骨骼也可以用于组装和物流。除背部外，还可以支撑手臂、肩膀、下半身、手腕或指尖。

无论是奥迪，保时捷，戴姆勒，大众还是福特，在不同应用领域的项目、收购或参与都得到了所有汽车制造商的认可。

物联 设备链接

活动外骨骼具有更大的开发潜力，因为它们可以通过机器学习运动模式来适应用户及其活动，还可以集成到工业4.0环境中。宝马目前看不到任何附加值的数字化被动系统。

“它们完全符合我们简单，精益制造流程的理念，并将其作为我们生产系统的基础。如果数字化有助于使人机界面更加直观，未来对主动系统的评估可能会有所不同，“H?lzel评估了当前的市场形势。

如果用户接受度提高，重量减轻，电池寿命延长，未来主动系统可能成为用户和物联 设备之间的纽带。迄今为止，用于拣选系统和室内导航的智能手机或耳机已越来越多地用作外围设备。

有了外骨骼，一个平台就可以组合不同的功能，并通过图形用户界面发布，包括前瞻性维护和空中更新。

诺玛?霍夫特（Norma Hoeft）强调：“融入工业体系几乎没有任何限制。”例如，德国仿生产品Cray X可以与起重和货运机器人以及自主飞行的无人机进行通信，显示数据包示意图，通过集成到ERP系统中自动适应交货，充当门的访问权限或解锁叉车。

这家德国制造商的物联 经理说：“正是在自动化生产或物流大厅里，当外骨骼可以通过人的路径进入机器时，安全性得到增强。”可以通过仪表板查看系统关键绩效指标，并可用于提高人体工程学和效率。

霍夫特（Hoeft）总结了这项技术的优势：“这些实时数据对每一个工艺规划师来说都是值得的。”因此，机器人人可能成为工业4.0未来的核心模型。