In un futuro non così lontano, gli esoscheletri potrebbero essere obbligatori sui luoghi di lavoro, come il casco o le scarpe tecniche in cantiere. «La direzione è questa, prima o poi succederà, anche se non nel brevissimo periodo», commenta Duilio Amico, Ceo di Iuvo e Head of Comau Wearable Robotics. Nel frattempo, la domanda delle imprese sta aumentando, Comau ha fatto più di 5mila installazioni nel mondo, «e stiamo andando sempre più veloci». I fattori determinanti sono la necessità delle imprese di mantenere in produzione «elementi di destrezza, flessibilità e intelligenza dell’uomo», la valorizzazione dell’esperienza di una forza lavoro sempre più anziana (l’esoscheletro assiste il lavoratore nello svolgimento di determinate mansioni, riducendo lo sforzo fisico), il fatto che comunque non tutte le mansioni sono automatizzabili. E, a fronte della possibilità di scegliere fra un robot e un dispositivo wearable, anche considerazioni di tipo economico. «Oggi molte aziende hanno delle esigenze di ritorno sull’investimento brevissime, a 12 mesi, 18 mesi», e la robotica non sempre rappresenta la scelta più conveniente.
Ci sono poi fattori legati all’andamento del mercato internazionale e ai trend abilitati negli ultimi anni dalla digitalizzazione dell’industria, come il reshoring. Riportare la produzione in Europa significa automatizzare, ma anche distinguersi dai competitor trovando una sorta di via italiana alla digitalizzazione, a fronte di competitor come la Cina che dopo aver puntato sul basso costo del lavoro sta automatizzando la produzione in modo molto veloce. Infine, dopo la spinta rappresentata da Industria 4.0, l’atteso Piano 5.0, impostato sulla sostenibilità anche sociale e quindi sull’uomo al centro, potrà fornire un ulteriore stimolo. In questo senso vanno gli sforzi anche normativi in atto: le imprese produttrici di tecnologia lavorano per esempio a stretto contatto con l’Inail per dare il proprio contributo alla messa a punto di standard di sicurezza, criteri di valutazione, requisiti di ergonomia. E, naturalmente, aggiornano costantemente le tecnologie degli esoscheletri. Non solo sensoristica, Iot, ma anche materiali, tessuti, requisiti biomeccanici.
Gli esoscheletri Mate XB riducono lo sforzo muscolare della schiena del 35% e il peso sui lombi del 50%, i modelli XT invece rispettivamente del 30 e 25%, oltre a dare alla schiena una postura più corretta, con un sollievo per il 50% dei lavoratori. E anche questo è un elemento importante: non è infrequente che l’operatore pur avendolo a disposizione non utilizzi l’esoscheletro, perché lo percepisce come un ingombro più che come un ausilio. Comau lavora su questo aspetto attraverso una collaborazione con Eukinetica, fornendo dei corsi per orientarne l’utilizzo in modo corretta ogni singolo lavoratore. Perché «il nostro corpo non reagisce nello stesso modo agli stessi dispositivi. E questo vale anche per l’esoscheletro: non abbiamo tutti la stessa postura, o comunque condizioni fisiche che possano rendere standard un oggetto», sottolinea Luca Mongardini, partner and sales director della società attiva nella corporate wellness. Abbiamo approfondito tutti questi spunti nel corso del Wearable Robotics Roadshow organizzato dal competence center Made 4.0, attraverso un’intervista a Duilio Amico e gli interventi dei relatori: Alessandra Ferraro e Alberto Ranavolo, ricercatori Inail, il sopra citato Luca Mongardini, Matteo Bianchi, business devoloper Iuvo, spin-off del Sant’Anna di Pisa per la ricerca e sviluppo sulle tecnologie wearable controllato da Comau (gruppo Stellantis) e dalla islandese Ossur (protesi degli arti).
Comau e la Robotica wearable, installazioni e analisi del mercato
Partiamo dall’attuale situazione del mercato. La curva delle vendite è decisamente in crescita, «nell’ordine di decine di punti percentuali, sia sull’automazione sia sulle tecnologie wearable. Questo, perchè nel manufacturing stanno aumentando sia le esigenze di automazione stretta, sia l’attenzione nei confronti dei lavoratori». Sugli esoscheletri, «abbiamo fatto più di 5mila installazione nel mondo, e stiamo andando sempre più veloci». In Europa, il primo mercato di Comau è la Francia, «un paese con un’alta sensibilità verso il benessere dei lavoratori», (Comau fa comunque parte del gruppo Stellantis, a maggioranza francese), seguito da Germania e paesi del nord Europa. Sono «mercati molto ricettivi rispetto ai benefici di queste tecnologie, e di conseguenza investono». L’Italia è al quarto-quinto posto: «siamo un paese a vocazione manifatturiera, ma in alcuni casi privilegiamo un approccio teorico. Soprattutto nelle grandi e medie aziende, dove la burocrazia è molto importante, spesso è più difficile penetrare, anche a causa di una maggior distanza fra le operation e la gestione».
C’è anche da aggiungere che si tratta spesso di imprese dove l’ergonomia è spesso abilitata dalla digitalizzazione, le catene di montaggio sono sempre più pensate per facilitare il lavoro degli operatori, con stazioni di lavoro più a misura d’uomo. «In una piccola impresa, invece, dove il decision maker e l’operatore si interfacciano costantemente, abbiamo successo immediatamente». Attenzione: la sensibilità è crescente anche fra i big, «il capitale umano è una risorsa scarsa, e quindi garantire un ambiente di lavoro confortevole è un asset per evitare un turn over troppo veloce e tenere in azienda figure specializzate». Un altro aspetto da sottolineare è l’inclusività rispetto al lavoro femminile, abilitato da dispositivi che riducono la fatica. «Per esempio – prosegue Amico -, lavoriamo in Cile a un progetto nel mondo delle miniere, sponsorizzato dal Governo per favorire la partecipazione delle donne al lavoro in genere e a un settore difficile come quello delle miniere. E lo facciamo proprio utilizzando gli esoscheletri».
Il ruolo del reshoring
Fra i motivi per cui la robotica wearable è sempre più richiesta, anche la tendenza al reshoring alimentata dal 4.0. «Riportare la produzione nei paesi occidentali, per noi di Comau ha due conseguenze. Da una parte, la necessità di automatizzare processi che prima erano manuali, anche perché si puntava appunto a portare la produzione in paesi con basso costo del lavoro. Dall’altra parte, il processo manifatturiero, anche digitale, comporta un incremento della forza lavoro: le macchine vanno asservite, le merci vanno movimentate. E ci sono casi in cui sono necessari gli elementi di destrezza, flessibilità e intelligenza dell’uomo. In sintesi, accanto a processi automatici, l’uomo c’è sempre». E oggi possiamo favorire il benessere del capitale umano con degli strumenti tecnologici. Ci sono anche considerazioni di carattere competitivo. La Cina ha investito molto nell’automazione, «per cui il suo primato in ambito manufacturing non è più basato sul basso costo del lavoro. Quindi, nel momento in cui riportiamo qui i processi produttivi, dobbiamo fare anche un’operazione culturale» legata alle scelte di digitalizzazione.
Gli esoscheletri Mate di Comau
I dispositivi wearable di Comau assistono due distretti corporei, come del resto la maggior parte degli esoscheletri presenti sul mercato. Le spalle, perché sono un’area anatomica molto fragile, e perché qualunque posizione statica o anche dinamica implica uno sforzo muscolare. E la parte lombare, per il movimento azione carichi da terra, o manipolazioni a terra (qui ci sono molte applicazioni in agricoltura, pensiamo a vivaisti, agricoltori, piantumazione). «Pensiamo a quante operazioni lavorative interessano queste parti del corpo: un cameraman che regge una telecamera, microfonisti del cinema, agricoltori che fanno la potatura. In fabbrica, tutto quello che è asservimento macchine, movimentazione materiali, manipolazioni, rivettatura, avvitatura. Sono lavori che si fanno dovendo tenere in mano uno strumento: l’avvitatore può pesare da 1 a 3 o 4 kg. Implicano una postura che sforza sulle braccia, e di conseguenza traggono beneficio da un esoscheletro per le spalle. Il Mate XT presentato nel corso del roadshow ha una struttura in carbonio che scarica il peso delle braccia sulla cresta iliaca, una strategia biomeccanica utilizzata da tutti i produttori di esoscheletri. La cresta iliaca è la parte del corpo deputata a sorreggere il peso, e lo strumento aiuta a trasferirvi il peso della braccia. I bracci meccanici contengono elementi elastici, le molle, che invece aiutano il movimento degli arti superiori. E replicano geometricamente i giunti principali: la spalla, le scapole, i gradi di libertà garantiti dalle articolazioni.
Ogni dispositivo è regolabile, (altezza, larghezza delle spalle, lunghezza delle braccia, peso), ma comunque ci sono due misure, medium e large. I tessuti sono traspiranti, pensati per ammortizzare il movimento e interfacciare il corpo umano con la macchina. Le performance: riduce lo sforzo muscolare del 30%, la percezione della fatica del 25%, e migliora la postura nel 50% dei casi. C’è anche la versione 4.0, dotata di sensori e funzionalità Iot, in grado di fornire dati e metriche operative. Le attività con movimentazioni da terra, invece, richiedono l’esoscheletro lombare. Stiamo lavorando molto nei magazzini con gli operatori della logistica, devono prelevare materiali da grandi ceste, e alcune di queste operazioni non sono automatizzabili: le scatole sono diverse, i pesi anche, l’intelligenza dell’uomo è più efficace e rapida rispetto a quella di una macchina». Qui il prodotto Comau di ultima generazione è Mate XB, la struttura è in fibra di carbonio, fornisce un supporto passivo ai muscoli lombari impegnati nelle operazioni di sollevamento e movimentazione di carichi. Riduce lo sforzo muscolare del 35% e lo sforzo percepito del 50%.
La scelta fra robot o esoscheletri
Come si vede, molte delle operazioni descritte spesso in un ambiente di fabbrica sono eseguite dai robot. Ci sono casi in cui questo è conveniente, altri in cui invece può non esserlo. Non solo per preservare l’esperienza umana, anche per motivi economici. «Spesso è una scelta basata sul costo», spiega Amico. «Oggi le aziende hanno delle esigenze di ritorno sull’investimento brevissime: 12 mesi, 18 mesi. Ritorni come nel passato a 30 mesi, 5 anni, ormai sono abbastanza difficili. Il robot è un investimento elevato: una persona costa 50mila euro all’anno, un robot per avere un Roi adeguato quindi non deve costare più di così».
Un corso personalizzato per imparare a utilizzare i dispositivi wearable
L’introduzione di questi dispositivi in azienda non sempre è agevole. Luca Mongardini sottolinea come spesso i lavoratori, abituati a lavorare in una determinata posizione o con determinate modalità, trovano scomodo l’attrezzo e non lo usino. «Il rischio è che lo percepiscano più come un disagio che come un beneficio». Eukinetica collabora con Comau per l’utilizzo degli esoscheletri facendo formazione alle persone che lo devono utilizzare. «All’atto dell’acquisto, partono tre incontri da quattro ore, a distanza di due settimane. Diamo nozioni su come funzionano il corpo, la postura, il movimento. Insegniamo pratiche fisiche. Cerchiamo di capire se utilizzano l’esoscheletro, per quanto tempo, diamo indicazioni su come modificarne la fruizione. Poi, dopo questi primi tre incontri (circa un mese di lavoro), è possibile andare avanti con dei follow up per mantenere ingaggiate le persone». Gli aspetti normativi e il lavoro dell’Inail Sui benefici dei dispositivi wearable sono in corso studi da parte dell’Inail, a cui partecipano le imprese che li producono. Comau partecipa a questi lavori, fornendo dati sulle tecnologie e sulla propria esperienza sul campo. «Il dialogo è molto aperto, efficace, riguarda in particolare le tematiche su salute e sicurezza sul lavoro». C’è in questo senso anche un tema di normative. L’esoscheletro occupazionale rientra negli obblighi della legge sulla sicurezza sul lavoro, dlgs 81/2008. L’articolo 70 di questa norma, spiega Alessandra Ferraro, richiede che le attrezzature siano conformi a direttive comunitarie di prodotto (e qui il riferimento è il Regolamento macchine (1230/2023). Molto sinteticamente, i dispositivi devono essere idonei alle condizioni specifiche del lavoro da svolgere, bisogna considerare i rischi che derivano dal loro impiego, dalle interferenze eventuali con altre attrezzature, dall’ambiente di lavoro in cui vengono impiegate. Al momento, sono considerati dispositivi che abilitano la sicurezza sul lavoro.
In base ai dati Inail, i due terzi delle malattie professionali 2021 riguardano l’apparato muscoloscheletrico. Gli esoscheletri, spiega Alberto Ranavolo, «nel breve periodo permettono una riduzione dell’impegno fisico e dell’affaticamento muscolare, quindi sono dei dispositivi efficaci». Qui c’è un punto importante: non servono per potenziare le performances, o per velocizzare le operazioni. Per utilizzare un’espressione efficace, non rendono l’uomo bionico. Il senso è quello di limitare l’impatto negativo del lavoro sulla salute. Come abbiamo sottolineato all’inizio, in prospettiva potrebbero diventare obbligatori in determinati luoghi di lavoro. Al momento, in realtà, «ci stiamo interrogando soprattutto su come fare la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico se c’è il dispositivo indossabile. Ci sono tecnologie, sensori, a volte incorporati, che consentono questa misurazione». Il tema è molto attuale perchè fino al 2020 gli standard di ergonomia non prevedevano queste valutazioni, e anche le recenti revisioni sottolineano la necessità di aggiornarli. «Con reti di sensori indossabili possiamo ricostruire il movimento in 3D direttamente nei luoghi di lavoro. Si possono fare anche studi sulle forze che il lavoratore sposta» sul sollevamento, test sui movimenti. Inail li fa con gli esoscheletri per mettere a punto regole e standard. Gli sviluppi futuri delle ricerche: discomfort, redistribuzione del carico, problemi cardiovascolari. Comunque, al momento l’efficacia della robotica wearable a livello di salute del lavoratore è dimostrata, gli aspetti da approfondire sono la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico, gli effetti sul lungo periodo, la regolamentazione. I corsi Made 4.0 sugli esoscheletri Sottolineiamo infine che il competence center Made 4.0 organizza il prossimo 25 marzo un corso dedicato a «Esoscheletri in pratica: benessere e innovazione per il benessere occupazionale» in collaborazione con Comau e Iuvo. E’ un’attività finanziata con i fondi del Pnrr, per cui si applica uno sconto in fattura che varia a seconda delle dimensioni dell’impresa. Nel caso specifico, il 100% per le micro e piccole imprese, l’80% per le medie imprese e il 50% per le grandi imprese.
