Due terzi delle malattie accertate dall’Inail riguardano il sistema muscolo-scheletrico e sono causate da attività che rappresentano un rischio per gli operatori. Ecco perché la fabbrica del futuro non può prescindere dall’offerta ai lavoratori di strumenti tecnologicamente avanzati che minimizzino lo sforzo e, di conseguenza, la possibilità d’infortuni. Nuove opportunità giungono dai dispositivi wereable, che uniscono sensoristica in grado di lanciare allarmi, o dagli esoscheletri che riducono la pressione su ossa e muscoli.
Alcuni esempi? Prima di tutto, Comau (Fca), che ha lanciato il suo “Mate”, un esoscheletro brevettato capace di minimizzare gli infortuni. E poi TrueXo, realizzato invece per la riabilitazione dei pazienti affetti da mieloma multiplo. E infine Iuvo, joint venture tra la stessa Comau e l’islandese Össur – sotto l’egida della Scuola Sant’Anna di Pisa – che ha l’obiettivo di sviluppare tecnologie robotiche indossabili. Questi e molti altri esempi sono stati al centro di un convegno organizzato dal Made, il Competence Center milanese.
I rischi della fabbrica
Proprio il Made ha tra le sue funzioni anche quella di orientamento, cioè di far comprendere alle pmi le tecnologie tipiche di Industria 4.0. La formazione passa dalla realizzazione di una sorta di fabbrica didattica, in cui l’esperienza pratica si mischia a quella teorica. Obiettivo, padroneggiare le metodiche per garantire sicurezza e sostenibilità.
«La nuova frontiera – ci spiega Alberto Ranavolo, ricercatore presso il Laboratorio di ergonomia e fisiologia di Inail – è rappresentata dalla sensoristica indossabile per la movimentazione manuale dei carichi. Dal punto di vista statistico, circa i due terzi delle malattie accertate dall’Istituto nazionale per l’assicurazione contro gli infortuni sul lavoro riguardano il sistema muscolo-scheletrico, causate da attività che rappresentano un rischio per gli operatori. Il principale fattore di rischio è il sollevamento carichi, che coinvolge la parte bassa del rachide. Un esempio tipico è quello del carico e scarico dei bagagli negli aeroporti. Un altro movimento potenzialmente dannoso è quello del traino e spinta, che mette a repentaglio il tronco e il collo».
Un reparto particolarmente complesso all’interno della fabbrica è quello della verniciatura dove la movimentazione ad alta frequenza degli arti superiori mette a repentaglio le braccia. Infine ci sono le cosiddette posture fisse e incongrue, ovvero quelle azioni eseguite con le mani al di sopra della linea delle spalle e che possono causare danni anche gravi a tronco, collo e arti.
Valutazione del rischio biomeccanico
La domanda fondamentale è se sia possibile comprendere a monte i rischi e, di conseguenza, minimizzarli attraverso la strumentazione tecnologica. Gli standard esistono e sono stati previsti dal legislatore all’interno del Decreto Legislativo 81/2008. Ma rimane un vulnus non indifferente: ci sono alcune lavorazioni che non sono valutabili e questi limiti si stanno ampliando perché Industria 4.0 introduce tecnologie che non sono contemplate dagli standard di legge.
«Ancora una volta ci viene in soccorso la sensoristica – aggiunge Ranavolo – che ci permette di comprendere i rischi. Nel nostro laboratorio di analisi del movimento stiamo rendendo le basi scientifiche sempre più ampie in modo da costruire approcci mirati sul campo. Analizziamo la cinetica del movimento e determiniamo il comportamento dei muscoli del lavoratore. Dal laboratorio poi passiamo all’ambito occupazionale nell’azienda e le tecnologie cambiano. Un salto notevole che è stato accelerato solo ultimamente dalla miniaturizzazione dei componenti».
La valutazione del rischio biomeccanico dunque viene svolto attraverso dispositivi indossabili e wireless grazie ai sensori: migliorandone la precisione oppure facendo la valutazione del rischio diretta, basata su strumenti che monitorano il lavoratore. Le reti di sensori assumono sembianze simili a tute da lavoro, vengono indossate e non ostacolano i movimenti del lavoratore. Verranno utilizzati sempre di più, specialmente se abbinate ad algoritmi intelligenti capaci di valutare il livello di rischio in modo da consentire di fare disamine approfondite anche dove i metodi tradizionali non arrivano. Ad esempio, svolgendo elettromiografie di superficie ad alta intensità per valutare non solo infortuni ma anche il fenomeno della fatica.
Esoscheletro Comau, il direttore di Industria Italiana lo ha indossato e usato: ecco come è andata
TrueXo
La sensoristica di nuova concezione permette inoltre di valutare l’efficacia di dispositivi per l’inserimento lavorativo di persone affette da disabilità. È la missione del progetto TrueXo, un esoscheletro studiato appositamente per il tronco. Il suo obiettivo è la riabilitazione al gesto lavorativo per le persone affette da mieloma multiplo. L’intento è il miglioramento delle funzionalità motorie residue del tronco di pazienti affetti da questa patologia con localizzazione al rachide, indossabile grazie a peso e dimensioni contenuti, modulare per l’adattabilità alle diverse antropometrie dei soggetti e d’elevato comfort termico. Obiettivo secondario è l’utilizzabilità per favorire un ragionevole inserimento/reinserimento lavorativo di soggetti affetti da diversi gradi di disabilità. Le tecnologie indossabili per il monitoraggio e la riduzione del rischio sono anche disponibili nella Dem 2 dell’isola tecnologica del Made.
Iuvo e gli esoscheletri di Comau
La tecnologia in grado di ridurre il rischio biomeccanico per il lavoratore ha trovato lo sviluppo maggiore negli esoscheltri. Comau, società che fa parte di Fca (e quindi di Stellantis) ha lanciato Mate Xt, specializzato nella riduzione del carico sugli arti superiori, progettato per le attività ripetitive in modo da evitare posture incongrue, nato dalla srl Iuvo. La sua missione è sviluppare tecnologie robotiche indossabili e promuoverne lo sfruttamento commerciale nel settore delle tecnologie per la salute, nel mondo industriale e nel mercato consumer.
Nell’agosto 2017, Comau e Össur (una società leader nel settore della protesi e dell’ortesi) hanno investito in Iuvo attraverso una joint venture, che detiene la quota di maggioranza dell’azienda. Le due società di investimento hanno l’obiettivo finale di promuovere un’ampia adozione di tecnologie robotiche indossabili in scenari di vita quotidiana.
«Mate – ci spiega Simona Crea, advisor di Iuvo e assistant professor presso Scuola Superiore Sant’Anna – fa dell’approccio ergonomico l’elemento caratteristico, essendo un supporto esoscheletrico passivo per gli arti superiori. Il primo obiettivo cui deve rispondere è quello degli operatori del settore automotive che lavorano tutto il giorno con le braccia sollevate nel sotto-scocca. Proprio partendo dalle loro esigenze abbiamo cercato di disegnare uno strumento che potesse aiutarli nello svolgimento del lavoro. Il risultato è un dispositivo indossabile, quasi come fosse uno zaino, con uno schienale in fibra di carbonio che si appoggia sulla curvatura lombare e scarica il peso sulla zona pelvica. Il cuore del dispositivo è un box in cui è contenuto un meccanismo basato su elementi elastici. Ha la certificazione Ip54 e può essere usato anche outdoor in ambienti non puliti».
Al centro del progetto Mate c’è la sinergia tra uomo e macchina, fornendo all’operatore un dispositivo che funga da parziale compensazione della gravità dell’arto. Ha un basso ingombro, in modo da non interferire con l’ambiente e ha i meccanismi mobili racchiusi in cove dai bordi arrotondati. Le sue applicazioni tipiche sono quelle automotive, cui sommano edilizia e agricoltura.
Come viene sviluppato Mate
Per protipizzare e poi commercializzare l’esoscheletro, Iuvo ha sviluppato test di laboratorio e sul campo per verificare l’effetto nell’esecuzione di varie attività lavorative. In laboratorio è stato progettato un protocollo strumentale per verificare gli effetti del Mate, simulando alcune attività lavorative: il lavoro sopra la testa, i movimenti ripetuti e in postura statica.
«Per fare questo – aggiunge Simona Crea – abbiamo usato una sensoristica indossabile come l’elettromiografia di superficie e i risultati sono molto interessanti: nel lavoro cosiddetto “overhead” tutti i muscoli hanno una riduzione dell’attività se si usa il Mate, con un consistente sollievo per l’operatore. La fase di test in azienda ha coinvolto oltre 80 industrie manifatturiere. Per il futuro vogliamo proseguire nella definizione del rischio biomeccanico e degli indicatori che lo caratterizzano. Un’ulteriore frontiera potrebbe essere la valutazione dei pericoli in tempo reale».
Un caso specifico: la raccolta di rifiuti porta a porta
Un gesto ripetitivo e alla lunga logorante è quello dell’operatore ecologico che raccoglie da terra sacchi o bidoni e li vuota all’interno del camion della nettezza urbana. Un tipo d’impiego che potrebbe essere interessato dallo sviluppo dell’esoscheletro. O no? «Si tratta – conclude Simona Crea – di un gesto complesso che riguarda tutto il corpo, quindi è più complicato da studiare. Un dispositivo come il Mate non risponde ai requisiti che il supporto di un movimento come questo richiederebbe. Sarebbe invece più indicato un dispositivo di supporto per la zona lombare. Tutto però dovrebbe essere oggetto di una valutazione complessiva che metta a confronto i costi e i benefici dell’adozione di un esoscheletro. Da questo punto di vista, forse sarebbe più indicato uno strumento passivo soft come TrueXo che ha le sembianze di una tuta da lavoro e che potrebbe essere adatto per supportare la muscolatura para-vertebrale».
