Mensch und Maschine: Gemeinsam stark und gesund

Das deutsche Exoskelett „Bionic CRAY X“ hat es in die Serienfertigung geschafft. Es entlastet Werker bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten. Das innovative Mensch-Maschine-System kann nicht nur krankheitsbedingte Fehlzeiten senken, sondern vor dem Hintergrund des demografischen Wandels auch altersunabhängige Arbeitsplätze schaffen.

Schnell einen Anzug übergestreift – und der Arbeiter wird zum Roboter, oder zumindest zu Superman? „Das ist nicht unser Ziel“, sagt Dr. Peter Heiligensetzer. Er ist CEO von German Bionic Systems mit Hauptsitz in Augsburg, dem nach eigenen Angaben ersten deutschen Hersteller, der Exoskelette für den Einsatz in der industriellen Produktion entwickelt und fertigt. Dabei handelt es sich um Mensch-Maschine-Systeme, die menschliche Intelligenz mit maschineller Kraft kombinieren, indem sie die Bewegungen des Trägers bei anstrengenden Tätigkeiten unterstützen oder verstärken. „Mit unseren Exoskeletten wollen wir keine Übermenschen für die Produktion erschaffen, sondern Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer durch physische Ergonomiehilfe vor gefährlichen Bewegungsrichtungen schützen, die mittel- und langfristig zu Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems führen können.“

Nach Angaben der Dortmunder Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin sind Muskel- und Skeletterkrankungen, kurz MSE, für immerhin 23 Prozent aller Arbeitsunfähigkeitstage in Deutschland verantwortlich. Sie führen zu einem geschätzten Bruttowertschöpfungsverlust in Höhe von 17 Milliarden Euro pro Jahr. Ursachen für MSE sind vor allem körperliche Fehlbelastungen beim Heben und Tragen im Beruf, aus denen dann Schäden an Muskulatur und Bändern sowie an Knochen und Knorpel resultieren. Noch dramatischer erscheinen die Zahlen vor dem Hintergrund einer alternden Bevölkerung und dem schon jetzt spürbaren Fachkräftemangel in der Produktion. Zwar könnten in vielen Fällen Hilfsmittel wie Stapler oder Kräne die Lage der Werker verbessern, doch oftmals erweisen sich diese statischen Hilfsmittel in der Praxis als zu unflexibel oder die Anschaffungskosten als verhältnismäßig hoch.

MACHT HARTE KÖRPERLICHE ARBEIT, BEISPIELSWIESE IN DER LOGISTIK, GESÜNDER UND SMARTER: DAS EXOSKELETT KOMBINIERT MENSCHLICHE INTELLIGENZ MIT MASCHINELLER KRAFT, OHNE DEN TRÄGER ZUM ROBOTER WERDEN ZU LASSEN. DAS EXOSKELETT „BIONIC CRAY X“ LÄSST SICH AUCH MIT SMARTWATCH-ANWENDUNGEN EINSETZEN.

PETER HEILIGENSETZER, CEO VON GERMAN BIONIC SYSTEMS: „WIR WOLLEN KEINE ÜBERMENSCHEN FÜR DIE PRODUKTION ERSCHAFFEN, SONDERN MENSCHEN DURCH PHYSISCHE ERGONOMIEHILFE VOR GEFÄHRLICHEN BEWEGUNGSRICHTUNGEN SCHÜTZEN.“

Exoskelette sollen daher zukünftig vor allem dort zum Einsatz kommen, wo menschliche Arbeit nicht sinnvoll durch Automatisierung oder Robotik-Systeme ersetzt werden kann. Hierzu zählen bestimmte Arbeitsprozesse in der industriellen Produktion, beispielsweise in der Automobilbranche, aber auch körperlich schwere Arbeiten auf dem Bau, in der Logistik – und in Pflegeberufen: „Neben der Verringerung der Kosten für unser Gesundheitswesen bei gleichzeitiger Produktivitätssteigerung steckt in dieser Technologie das Potential, ein weiteres drängendes Problem unserer Gesellschaft anzugehen“, ist Heiligensetzer überzeugt. „Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und eines postulierten Fachkräftemangels in Deutschland ermöglichen Exoskelette die Schaffung altersunabhängiger Arbeitsplätze.“

Nach sechsjähriger Entwicklungsarbeit und einem erfolgreich durchlaufenen Testprogramm in mehreren großen Industrieunternehmen hat German Bionic Systems jetzt die Serienfertigung seines Exoskeletts aufgenommen. Das Modell „Bionic CRAY X“ wurde in enger Zusammenarbeit mit Arbeitsergonomen konzipiert und soll vor allem den Kompressionsdruck im unteren Rückenbereich beim Heben schwerer Lasten verringern. Für die Akzeptanz der neuen Technologie spielt der Tragekomfort in der Mensch-Roboter-Kooperation eine zentrale Rolle, weiß Heiligensetzer: „Ein Schwerpunkt unserer Entwicklungsarbeit in den letzten Monaten war deshalb die weitere Miniaturisierung von Komponenten und die Verwendung einer leichteren, leistungsstärkeren Batterie.“ Im „Bionic CRAY X“ kommen zukunftsweisende mikromechanische Komponenten und ein ergonomisches, ultraleichtes Tragesystem zum Einsatz. So kann der Träger auch schwere Bauteile bequem aus unergonomischen Positionen aufnehmen und absetzen.

Mit der neuen Technologie möchte German Bionic Systems den Menschen in den Fokus von Industrie 4.0 rücken: „Unsere Arbeitsgesellschaft ist derzeit weit davon entfernt, sämtliche Arbeiten von Robotern erledigen zu lassen. Den meisten Entscheidern ist inzwischen klar geworden, dass nicht jede Art von menschlicher Arbeit ökonomisch sinnvoll durch Vollautomatisierung beziehungsweise durch Robotik-Systeme ersetzbar ist“, betont Heiligensetzer. Um die Forschung zu intelligenten Mensch-Maschine- und künstlicher Intelligenz-Systemen voranzutreiben, entwickelt German Bionic derzeit eine Software-Plattform, die auf Open Source-Technologie und offenen Standards basiert. Hierüber sollen zukünftig Sensorik-Daten gesammelt, analysiert und dann zu Forschungszwecken anonymisiert frei verfügbar gemacht werden. Denn der Markt ist groß: Nach einer Studie des US-amerikanischen Marktforschungsinstituts BIS Research steigt die weltweite Nachfrage nach Wearable Robotics auf ein Marktvolumen von 4,65 Milliarden US-Dollar bis zum Jahr 2026 an.

Text von Behrend Oldenburg
Fotos: German Bionic Systems GmbH

Hier geht es zur Studie von BIS Research zum „Global Wearable Robotic Exoskeleton Market“:
www.bisresearch.com

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