Verbundprojekt: Intelligente Arbeitsergonomie mittels sensorischer Exoskelette und autonomen Transportsystemen für die erweiterte Mensch-Technik-Interaktion im Automobilumschlag; Teilvorhaben: Assistierendes fahrerloses Transportsystem

Abstract

Das Hafenumfeld zeichnet sich durch den Umschlag großer Lasten aus, in dem der Mensch trotz fortschreitender Automatisierung unerlässlich ist. Im Anwendungsfall des Automobilumschlags werden in Technikcentern die Fahrzeuge für den jeweiligen Zielmarkt aufbereitet. Das repetitive Tragen schwerer Lasten führt zu starken körperlichen Belastungen, hohen Personalausfallquoten und geringer Arbeitsattraktivität. Ziel von MEXOT war die Entwicklung eines Gesamtsystems für eine ergonomischere und produktivere Arbeitsplatzgestaltung durch den kombinierten Einsatz von sensorischen Exoskelett en und einer mitarbeiterspezifischen Materialzuführung mittels autonomen mobilen Robotern (AMR). Dabei wurde ein menschzentrierter Unterstützungs- und Automatisierungsansatz im Sinne des Operator 5.0 verfolgt: Passive Exoskelett e wurden durch schaltbare Elastomere und integrierte Sensorik erweitert, um die Unterstützungsleistung des Exoskelett s kontextabhängig anzupassen und die Körperhaltung in Echtzeit zu analysieren. Eine entwickelte Smartphone-Anwendung ermöglicht die Prozesssteuerung und integriert ein Gamification-Anreizsystem zur Förderung von Akzeptanz und ergonomischer Arbeitsweise. Die AMR wurden um einen Follow-Me-Modus und einen adaptiven Hubtisch für eine ergonomische Materialübergabe erweitert. Mit dem Software-Framework ComFlow werden alle Teilsysteme koordiniert und Prozessanpassungen durch intuitive No-Code-Programmierung ermöglicht.

The port environment is characterized by the handling of large loads, where humans remain essential despite advancing automation. In the case of automobile handling, vehicles are prepared for their respective target markets in technical centers. The repetitive lifting of heavy loads results in significant physical strain, high employee absenteeism rates, and low job attractiveness. The goal of MEXOT was the development of an integrated system for a more ergonomic and productive workplace design through the combined use of sensory exoskeletons and employee-specific material supply via autonomous mobile robots (AMRs). A human-centered support and automation approach was pursued in the sense of Operator 5.0: Passive exoskeletons were enhanced with switchable elastomers and integrated sensors to adapt the exoskeleton’s support performance contextually and to analyze posture in real-time. A developed smartphone application enables process control and integrates a gamification incentive system to promote acceptance and ergonomic work practices. The AMRs were enhanced with a Follow-Me mode and an adaptive lifting table for ergonomic material handover. The software framework ComFlow coordinates all subsystems and enables process adjustments through intuitive no-code programming.