IFOY Audit
Finalisten durchlaufen im Rahmen des IFOY Audit, das im Rahmen des TEST CAMP INTRALOGISTICS stattfindet, das dreistufige IFOY Audit. Dieses besteht aus dem wissenschaftlichem IFOY Innovation Check, dem IFOY Test und dem Jurytest.
CYBRID Exoskelett
CYBRID
CYBRID entwickelt ein aktives Exoskelett. Der mechanische Anzug wird eng am Körper getragen und entlastet den Benutzer, was ein gesünderes und gleichzeitig produktiveres Arbeiten ermöglicht. Die Belastung wird um die belasteten Zonen an Rücken, Schultern und Gelenken über die Hüfte ergonomisch abgeleitet, um Muskel-Skelett-Erkrankungen vorzubeugen. Gleichzeitig wird der Anwender mit bis zu 20 Kilogramm verstärkt.
Produktname und Firma
CYBRID Exoskelett – CYBRID
Beschreibung
CYBRID entwickelt ein aktives Exoskelett, um Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) zu verhindern und Menschen, die bereits betroffen sind, das Arbeiten zu erleichtern. Das Exoskelett ist ein mechanischer Anzug, der eng am Körper getragen wird. Die Motoren unterstützen den Oberkörper des Benutzers und entlasten beanspruchte Bereiche. Das Exoskelett greift buchstäblich unter die Arme des Benutzers und ermöglicht eine Entlastung von bis zu 20 Kilogramm. Dadurch kann der Benutzer Objekte von bis zu 20 Kilogramm schwerelos tragen, ohne eigene Kraft einsetzen zu müssen. Darüber hinaus wird das Gewicht anstelle des Rückens oder der Arme über die Hüften übertragen, wodurch stark belastete Zonen vermieden werden. Dank der Unterstützung ermüdet der Mitarbeiter weniger schnell, arbeitet produktiver und bleibt gesünder.
Im Prinzip kann das Exoskelett jede Person unterstützen, die körperlicher Belastung ausgesetzt ist. Aktuell liegt der Fokus auf der Produktionsindustrie und der Logistik, da dort die Lücke zwischen Handarbeit und Automatisierung sehr groß ist. Menschen müssen schwere Tätigkeiten ausüben und sind anfälliger für MSEs. Ein Beispiel für solch eine Anwendung ist ein Unternehmen, das seine Beschichtungsanlagen jede Woche per Hand umrüsten muss, wobei dies vier bis fünf Stunden pro Anlage dauert, in denen einige bis zu 25 Kilogramm schwere Kupferplatten in Zwangshaltung herausgenommen und neue wieder eingelegt werden müssen. Dieses Beispiel ist auch für die Logistik, Pflege und andere Bereiche übertragbar.
Innovationen
Das CYBRID Exoskelett wird der erste adaptive unterstützende Anzug für den gesamten Oberkörper (Schulter- und Ellenbogengelenke) auf dem Markt sein. In Zukunft wird das System durch Hinzufügen von Exoskelettelementen für Hüft- und Kniegelenke auf den gesamten Körper erweitert. Adaptive Unterstützung bedeutet, dass das Exoskelett sich in Echtzeit an das zu kompensierende (zusätzliche) Gewicht, die Körperhaltung und die Handlungen des Benutzers anpasst, um das gewünschte Maß an Unterstützung umzusetzen. Diese Technologie ermöglicht es dem Nutzer, mit deutlich mehr Kraftunterstützung unterstützt zu werden und ein breiteres Anwendungsspektrum anzubieten.
Die hausintern entwickelte Software für das CYBRID Exoskelett erkennt automatisch die Bewegungen des Benutzers und ermittelt das zusätzliche zu kompensierende Gewicht mithilfe der Motorströme. Dadurch hat der Nutzer die Hände frei für andere Tätigkeiten, wie das Handhaben von Werkzeugen oder komplexen Objekten frei. Das Exoskelett folgt den Bewegungen des Benutzers vollautomatisch und unterstützt den Benutzer bei Bedarf. Darüber hinaus ermöglicht die Modularität die Anpassung des Exoskeletts an die Anforderungen des Kunden.
Marktrelevanz
Der Markt für Exoskelette ist immer noch ein sehr junger Markt. Dennoch ist das Marktwachstum enorm, wie aus Studien der International Federation of Robotics (IFR, 2016), ABI Research (2018), Statista Deutschland (2016), International Data Corporation (IDC, 2021) und des Europäischen Patentamts (EPO, 2022) hervorgeht. Laut Statista werden die Verkäufe von Exoskeletten bis 2025 auf 110.000 verkaufte Einheiten pro Jahr steigen, während ABI Research mit etwa 150.000 aktiven und 50.000 passiven Exoskelettverkäufen pro Jahr rechnet. Die IFR prognostiziert keine Verkaufszahlen, sondern das Marktvolumen, das von 96 Millionen US-Dollar im Jahr 2016 auf etwa 4,3 Milliarden US-Dollar pro Jahr bis 2026 wachsen wird, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 40 Prozent. Dies wird auch in neueren Studien von IDC (2021) und Artikeln des EPO (2022) bestätigt.
Darüber hinaus belaufen sich die Produktionsverluste in den USA und der EU-28 aufgrund von MSE (Muskel-Skelett-Erkrankungen) auf etwa 300 Milliarden US-Dollar. Dadurch kann ein deutlich größerer Markt erschlossen werden, da das Exoskelett nicht nur diese Verluste vermeidet, sondern die Unternehmen auch von einer Steigerung der Produktivität profitieren.
Kundennutzen
In Summe ermöglicht das Exoskelett sowohl einen messbaren Zuwachs an Produktivität, wie auch einen erheblichen gesundheitlichen Nutzen für Kunden und Bediener. Die Kunden profitieren direkt von der gesteigerten Leistungsfähigkeit ihrer Mitarbeiter und Mitarbieterinnen in Form von gesteigerter Kraft und Ausdauer.
Durch die Umleitung der konzentrierten Belastung von kritischen Zonen, wie den Schultern oder Bandscheiben, auf breitflächig einleitende Kontaktflächen, wie Brustriemen und Hüftgurte, werden besagte Zonen ähnlich einem Wanderrucksack entlastet und das Risiko von Muskel-Skelett-Erkrankungen sinkt. Zudem steigt durch die bessere Arbeitsqualität die Zufriedenheit der Mitarbeiter und zeitgleich die Attraktivität des Unternehmens auf dem zunehmend kompetitiven Arbeitsmarkt.
In Zukunft könnten im Rahmen der Datenschutzgesetzgebung die ausgelesenen Sensordaten und die KI verwendet werden, um umfangreiche Statistiken über die Nutzerbewegung zu bilden. Diese können, wie von Interessenten bezeugt, wertvolle Informationen zur Gesundheitsförderung wie der Erkennung des falschen Hebens oder zur Produktivitätsanalyse liefern. Ein Entwicklungspartner hat diesbezüglich ausdrücklich Interesse bekundet das Exoskelett zu verwenden, um LKW-Beladungsprozesse besser überwachen zu können.
Testbericht
Zusammen mit dem Dortmunder Fraunhofer IML unternimmt der Exoskelettanbieter CYBRID Anstrengungen, an Exoskelettsergonomie und Biomechanik zu forschen. Wo etablierte Anbieter von passiven oder aktiven Exoskeletten sich entweder auf die Hebezone vom Boden bis zur Hüfte oder oberhalb der Schulter konzentrieren, nimmt sich CYBRID dem Raum dazwischen an: Von der Hüfte bis zum Kopf gibt es bislang noch nichts. Mit dem CYBRID-Exoskelett fühlen sich 20 kg schwere Gegenstände federleicht an. Geplanter Markteintritt: erstes Quartal 2025und neben dem Kauf sind auch Leasingmodelle geplant. Wartungen erfolgen in regelmäßigen Abständen und auch Schulungen neuer Mitarbeiter und Anpassungen der Software sind vorgesehen.
Trotz aller Fortschritte in der Robotertechnik gibt es Bereiche, die nicht vollständig automatisiert werden können: Hohe Kosten, begrenzter Platz, die Vielfalt der Produkte und die Komplexität der Automatisierung stellen Hindernisse dar. Gleichzeitig nimmt der Fachkräftemangel zu, während die Belegschaft immer älter wird, was zu erhöhter Belastung und Ausfällen führen kann. Hier kommen Mechatronik und Robotik ins Spiel, und ein Exoskelett ist nichts anderes als ein Roboter, den man am Körper trägt. CYBRID will das Beste aus zwei Welten verbinden: die Kombination aus menschlicher Intuition und die Kraft eines Roboters.
Zur Funktionsweise: CYBRID unterstützt den Träger buchstäblich unter den Armen, wodurch der Benutzer Objekte von bis zu 20 kg praktisch mühelos tragen kann, ohne dabei eigene Kraft einzusetzen. Das Gewicht wird anstelle des Rückens oder der Arme über die Hüften übertragen, wodurch stark belastete Zonen geschont werden.
Für eine einstündige Nutzungszeit genügt ein 1-kg-Akku. Für Arbeitsplätze, die über mehrere Stunden einen relativ festen Standort erfordern, kann die Stromversorgung der Hebehilfe auch über ein Kabel erfolgen. Auf Baustellen beispielsweise, wo keine feste Stromversorgung vorhanden ist, können Akkus mit einem Gewicht von bis zu 2,5 kg verwendet werden, die entsprechend länger halten. Grundsätzlich hängt der Einsatz von Exoskeletten immer vom konkreten Anwendungsfall ab, wobei die Konfiguration individuell angepasst wird. In jedem Fall ermüden Mitarbeitende weniger schnell, arbeiten produktiver und bleiben gesünder.
Exoskelette gibt es in passiver und aktiver Form. Passive Exoskelette funktionieren rein mechanisch, während aktive Exoskelette über ein Akkusystem verfügen. Das aktive Exoskelett von CYBRID entlastet nicht nur den menschlichen Körper während der Arbeit, sondern „definiert die menschliche Leistungsfähigkeit vollständig neu“, wie es in einem Video von CYBRID heißt. Durch das aktive Exoskelett wird die Kraft des Benutzers so erheblich gesteigert, dass der Unterschied deutlich spürbar ist. Der Grund, warum es für den Mittelbereich am Körper, von der Hüfte bis zum Kopf, noch keine umfassende Anwendung von Exoskeletten gibt, liegt auf der Hand: Dieser Mittelbereich ist äußerst komplex. Interessanterweise finden jedoch etwa 50 % der Anwendungen genau in diesem Bereich statt.
Auch in die Welt der Exoskelette hat künstliche Intelligenz (KI) mittlerweile Einzug gehalten: Das System lernt, wenn sich Menschen unergonomisch bewegen (Stichwort: Rückenschulung). CYBRID sieht darin eine Chance für den Einstieg in den Servicemarkt, mit dem Ziel, den bekannten Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) vorzubeugen.
IFOY Fazit
Der Schwerpunkt von CYBRID liegt derzeit auf Produktion und Logistik, da dort die Kluft zwischen manueller Arbeit und Automatisierung besonders groß ist. Da sich das Exoskelett zum Zeitpunkt der IFOY TEST DAYS noch in der Prototypenphase befunden hat, waren keine Testreihen möglich. CYBRID plant zudem, seine Exoskelette durch Hinzufügen von Elementen für Hüft- und Kniegelenke auf den gesamten Körper zu erweitern. Das Exoskelett dieses Anbieters wäre dann der erste adaptiv unterstützende Anzug. Dies bedeutet, dass das Exoskelett sich in Echtzeit an das zu kompensierende (zusätzliche) Gewicht, die Körperhaltung und die Handlungen des Benutzers anpassen wird.
IFOY Innovation Check
Funktionalität / Art der Umsetzung
Seinen Nutzen kann das Gerät zurzeit weder beim Innovation Check noch am Endanwender testweise unter Beweis stellen, da es noch nicht auf industriellem Niveau fertigentwickelt und auch noch nicht zertifiziert ist.
Neuheit / Innovation
Das Exoskelett weist viele Wesensmerkmale bereits existierender Exoskelette auf. Der Prototyp vermittelte den Eindruck einer gut ausgeführten Ingenieursarbeit. Die als Innovation herausgestellte Anpassungsfähigkeit des Exoskeletts konnte bei der Vorführung nicht identifiziert werden.
Kundennutzen
Die wenigen verfügbaren unabhängigen Tests zeigen bereits, dass der Einsatz von Exoskeletten noch nicht universell ist, sondern diese immer noch oft spezifisch für bestimmte Aufgaben konzipiert und nicht für alle Arbeitsumgebungen geeignet sind. Die Effektivität kann je nach den Anforderungen und Gegebenheiten des Arbeitsplatzes variieren. Im Innovation Check war es nicht erkennbar, dass das Exoskelett von CYBRID diese Einschränkung bei der universellen Einsatzfähigkeit, die gerade in der Logistik mit ihren vielseitigen und wechselhaften Arbeitsbedingungen wünschenswert wäre, überwinden kann.
Marktrelevanz
Das Exoskelett von CYBRID zielt mit der Entlastung des Menschen von hohen Traglasten auf eine wichtige Funktion ab. Exoskelette können dazu beitragen, das Risiko von Verletzungen und Überlastungen am Arbeitsplatz zu reduzieren. Besonders in der Logistik, wo schwere Lasten gehoben oder wiederholt belastende Bewegungen ausgeführt werden müssen, können Exoskelette die physische Belastung für die Arbeiter verringern und das Risiko von Verletzungen minimieren. Exoskelette können insbesondere älteren Arbeitern helfen, länger im Beruf zu bleiben, indem sie ihnen körperliche Unterstützung bieten und das Risiko von Verletzungen verringern. Andererseits ist zu berücksichtigen, dass Exoskelette auch die Bewegungsfreiheit der Mitarbeiter einschränken können, insbesondere bei komplexen Aufgaben oder in engen Arbeitsbereichen, wie bei der Be- und Entladung von Transporthilfsmitteln. Dies kann die Effizienz beeinträchtigen oder sogar neue Sicherheitsrisiken schaffen. Insgesamt ist die Relevanz der Entwicklung für das Marksegment deshalb als gut zu bewerten.
IFOY Fazit
Der gewählte technologische Ansatz und die Umsetzung als Prototyp sind vielversprechend, aber noch nicht als fertige Innovation zu bewerten.
| Funktionalität / Art der Umsetzung | + |
| Neuheit / Innovation | Ø |
| Kundennutzen | Ø |
| Marktrelevanz | ++ |
| ++ sehr gut / + gut / Ø ausgeglichen / − weniger / −− nicht vorhanden | |
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In den Statuten sind die Grundwerte und die Standards des IFOY AWARD festgelegt, nach denen die Organisation handelt. Dazu gehören unter anderem Gremien, Wahlomodus, Bewertungskriterien sowie der Code of Conduct.
Gremien
Der International Intralogistics and Forklift Truck of the Year verfügt über drei Gremien: Jury, Träger und Fachbeirat.