Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Systematische Nutzung von Exoskeletten in Produktion und Logistik

Exoskelette bieten im Bereich der Produktion und Logistik in mehrfacher Hinsicht ein großes Potenzial. Muskel-Skelett-Erkrankungen sind in Deutschland und weltweit die führende Ursache für Arbeitsunfähigkeit. Jährlich entstehen hierdurch hohe Produktionsausfallkosten. Vor diesem Hintergrund ist eine ergonomische Arbeitsplatzgestaltung entscheidend, um Ausfallzeiten zu reduzieren und auch älteren oder leistungsgewandelten das Arbeiten an diesem Arbeitsplatz zu ermöglichen. Insbesondere im Hinblick auf den demografischen Wandel und den Fachkräftemangel wird dies zunehmend wichtiger für Unternehmen. Die auftretenden Belastungen können jedoch nicht immer mit etablierten Gestaltungsmaßnahmen reduziert werden. Insbesondere in diesen Fällen bieten Exoskelette das Potenzial die Arbeitssituation zu verbessern.

Das Themenfeld Exoskelette in der Produktion und Logistik ist ein sehr junges Gebiet, in dem kommerzielle Lösungen erst seit wenigen Jahren auf dem Markt zu finden sind. Unter Exoskeletten werden am Körper getragene Assistenzsysteme verstanden, welche die menschliche Bewegung (elektro-) mechanisch unterstützen. Die bisherigen Forschungen zielen daher überwiegend auf die Entwicklung von Exoskeletten ab oder sind als Pilotstudien zu einzelnen Systemen angelegt. Eine systematische Identifikation von Potenzialen in verschiedenen Bereichen der Produktion und Logistik ist bisher noch nicht erfolgt. Das Forschungsvorhaben SyNExo schließt diese Forschungslücke und hat die Entwicklung eines Werkzeugs zur Potenzialanalyse für den Einsatz von Exoskeletten, einen Quick-Check, zum Ziel. Zur Erreichung dieses Ziels werden sowohl Marktanalysen bzgl. existierender Exoskelett-Systeme als auch Analysen der Anwendungsbereiche durchgeführt, systematisiert und in einem morphologischen Kasten dargestellt. Alle Erkenntnisse werden abschließend in einem leicht anzuwendenden Quick-Check konsolidiert um insbesondere KMU den Einstieg in das Themenfeld zu erleichtern.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des beschriebenen Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer Potenzialanalyse, die Unternehmen eine niederschwellige und aufwandsarme Abschätzung des Nutzenpotenzials für den industriellen Einsatz von Exoskeletten an einzelnen Arbeitsplätzen oder Bereichen ermöglicht. Gleichzeitig sollte eine Handlungsempfehlung entwickelt werden, welche bei der Auswahl und Einführung von Exoskeletten in mittelständischen Betrieben unterstützt. Als besonderer Fokus sollte vor dem Hintergrund des angestrebten Einsatzes v.a. in kleinen und mittleren Unternehmen auf der Umsetzung der Entscheidungssystematik als Anwendung liegen, welche eine nur grundlegende Vorbildung in den Bereichen der Ergonomie und dem Einsatz von Exoskeletten erfordert. Hierdurch soll eine Identifikation und Ausnutzung noch nicht ausgereizter Potenziale in verschiedenen Teilbereichen der Produktion und Logistik ermöglicht werden.

Die Erarbeitung der Forschungsfrage erfolgte in mehreren teils konsekutiven und parallelen Schritten. Das Ergebnis der Projektbearbeitung stellt ein webbasiertes Werkzeug zur niederschwelligen und aufwandsarmen Potenzialanalyse für den industriellen Einsatz von Exoskeletten in den Tätigkeitsfeldern der Produktion und Logistik dar und liefert neben einer Einschätzung des Potenzials eine entsprechende Analyse relevanter und ausschlaggebender Parameter sowie eine Handlungsempfehlung zur erfolgreichen Auswahl und Einführung einer entsprechenden Lösung im konkreten Anwendungsfall. Die abschließende Validierung und Optimierung der erarbeiteten Lösung konnte nachweisen, dass die bearbeitete Forschungsfrage durch das Projektergebnis vollständig beantwortet werden konnte. Das Ergebnis stellt ein Werkzeug dar, welches in seiner Wirkung einen leichten und zugänglichen Einstieg in das Themenfeld der Exoskelette insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen ermöglicht.