EMO Hannover 2019: exoskeleton กระดูกกลและเครื่องมือจิ๋ว

EMO Hannover 2019: Exoskeletons relieving the strain

ว่ากันว่า แขกประจำที่โดดเด่นภายในงาน EMO Hannover ยังรวมถึงนักวิทยาศาสตร์มากมายซึ่งไม่เพียงเข้าร่วมงานเพื่อเก็บเกี่ยวแนวความคิดใหม่ๆ เท่านั้น หากยังเป็นแรงบันดาลใจให้กับ exhibitors ด้วยเช่นกัน และหนึ่งในผู้เยี่ยมชมงานก็คือศาสตราจารย์ Jens P. Wulfsberg ผู้พัฒนาระบบสนับสนุนเชิงเทคนิคแบบสหวิทยาการ ถอดความมาจาก interdisciplinary technical support systems สำหรับการผลิตจาก University of the Federal Armed Forces ในฮัมบูร์ก ว่าแต่มันเกี่ยวอะไรกันและเกี่ยวกันอย่างไร?“เอาล่ะ สิ่งที่คุณกำลังพูดถึงคือระบบอาวุธ ‘ตามหลักสรีรศาสตร์’ “นั่นน่าตื่นเต้น!

คุณกำลังเปลี่ยนทหาร Bundeswehr ให้เป็น Ironman”

[*The Bundeswehr (ภาษาเยอรมัน) เป็นกองกำลังสหพันธรัฐแห่งประเทศเยอรมนี เยอรมนีตั้งเป้าจะขยายกองกำลัง Bundeswehr ไปที่ประมาณ 203,000 นายในปี 2025 เพื่อรับมือกับความรับผิดชอบที่เพิ่มขึ้น]

“นั่นคือความเห็นทั่วไป เมื่อพวกเขาได้ยินว่าผมกำลังค้นคว้าเกี่ยวกับ “การพัฒนาของกระดูกกล” (The development of exoskeletons) ที่มหาวิทยาลัยแห่งกองทัพสหพันธรัฐในฮัมบูร์ก”

“แต่การพัฒนานี้ไม่ได้ถูกนำไปใช้กับกองทัพ “ศาสตราจารย์อธิบาย เพราะสิ่งที่ผู้คนให้ความสนใจจริง ๆ ก็คือ “มีการพัฒนา exoskeletons (Toolmakers ขอเรียกว่ากระดูกกล) มากกว่า 20 ชนิดตั้งแต่ข้อเท้าไปจนถึงถุงมือกล้ามเนื้อ (muscle gloves)

Exoskeletons should be affordable, portable and lightweight

“เป้าหมายของระบบ exoskeleton ของเราก็คือการช่วยลดการบาดเจ็บในสถานที่ทำงาน” Andreas Argubi-Wollesen นักวิทยาศาสตร์การกีฬาอธิบาย อีกตำแหน่งเขาเป็นนักชีวกลศาสตร์อาวุโสแห่ง LaFT-Institut für Konstruktions- und Fertigungstechnik (สถาบันวิศวกรรมการผลิตและการก่อสร้าง-LaFT)

“ระบบของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความเครียดของกล้ามเนื้อจากงานบางอย่างและไม่ทำให้เกิดปัญหาเพิ่มเติมผ่านน้ำหนักของตัวเอง” ดร. Athanasios Karafillidis นักสังคมวิทยา ผู้มีส่วนร่วมในการพัฒนาแนวคิดและการจำแนกประเภทกล่าวถึงเทคโนโลยีนี้ “มันไม่ใช่ความตั้งใจของเราที่จะสร้างไอรอนแมนเหนือมนุษย์ในรูปแบบของ exoskeleton”

สิ่งสำคัญอีกอย่างก็คือ ระบบสนับสนุนที่มีราคาหาซื้อได้ สะดวกต่อการพกพาและง่ายต่อการใช้งานด้วย(การใช้) เทคโนโลยีน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้

Facilitating overhead work

“เราไม่ได้ตั้งขึ้นมาเพื่อจะสร้าง exoskeleton หน้าที่ของเราก็คือ การพัฒนาส่วนประกอบสนับสนุน (support components)”

“คำขอครั้งแรกมาจากโรงงานแอร์บัสในฮัมบูร์กซึ่งต้องการลดความเครียดของพนักงานในขณะที่ทำงานประเภท overhead work ” แบบจำลองการทำงานรุ่นแรกได้รับการทดสอบที่นั่นเมื่อปี 2016 เป้าหมายหลักคือการป้องกัน เช่น การลดจำนวนวันทำงานที่สูญเสียไปจากการเจ็บป่วยที่เกิดขึ้นจากการออกแรงมากเกินไป (overexertion) ความจริงแล้วการสร้างระบบดังกล่าวเป็นเรื่องยากในตอนแรกเพราะไม่มีใครนึกถึงความเป็นไปได้ เพื่อลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการพัฒนา นักวิจัยของ Hanseatic ยังนำหลักการของเลโก้ (Lego) มาใช้ในการทำงาน นั่นคือ ส่วนประกอบควรเป็นแบบแยกส่วนและสามารถรวมเข้ากับระบบที่กำหนดขึ้นเองได้

“สนามเด็กเล่น” แบบสหวิทยาการของนักวิจัยตั้งอยู่ที่ชั้นใต้ดินของมหาวิทยาลัย Argubi-Wollesen ได้สาธิตถึงแจ็คเก็ตแบบ exoskelletonตัวหนึ่งว่า “เรากำลังวางแผนที่จะใช้เสื้อผ้าอัจฉริยะ (intelligent clothing) ที่มีองค์ประกอบการสนับสนุนเฉพาะส่วนที่แข็งตัวได้ด้วยแรงกดของอากาศ ซึ่งเสื้อผ้าอัจฉริยะนี้จะช่วยบรรเทาผู้สวมใส่ที่ต้อง (ทำงาน) รับน้ำหนักในบางตำแหน่ง

Acceptance plays an important role: การยอมรับคือสิ่งสำคัญ

การยอมรับเป็นสิ่งสำคัญเหนือสิ่งอื่นใด เกี่ยวกับเทคโนโลยีชนิดนี้ บางคนรู้สึกยอมรับด้วยรู้สึกว่า ระบบนี้เป็นลูกเล่นที่เจ๋ง เท่ แถมยังไฮเทคอีกต่างหาก ในขณะที่คนปฏิเสธบอกว่า มันเป็นเหมือนไม้ค้ำที่ทำให้พวกเขาดูอ่อนแอ ปฏิกิริยาดังกล่าวจัดว่ามีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาระบบ

RFID sensors to detect tools

เพื่อพัฒนาระบบที่สามารถนำไปใช้งานได้จริง นักวิจัยได้ตรวจสอบกระบวนการทำงานทั่วไปด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์ ด้วยระบบจับความเคลื่อนไหวแบบ 3 มิติ “สิ่งนี้ช่วยให้เราเห็นการทำงานของกล้ามเนื้อที่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหว” Argubi-Wollesen อธิบาย

“จากนั้นเราได้ทดสอบกับกระดูกกลเพื่อดูว่ามันให้แรงสนับสนุนแก่ผู้สวมใส่มากน้อยเพียงใด จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับ power support  หรือ แรงสนับสนุนของกระดูกกล แสดงให้เห็นว่า มันช่วยลดการออกแรงของกล้ามเนื้อได้โดยเฉลี่ย 20-30% ในส่วนของนำไปปฏิบัติจริงที่ฟอร์ด ผู้ผลิตยานยนต์ยักษ์ใหญ่ กระดูกกลสามารถช่วยบรรเทาแรงได้ถึง 50% ในการใช้เครื่องมือหนักปฏิบัติงาน”

นอกจากนี้ในส่วนของงานที่ใช้ Machine Tool ต่างๆ ระบบนี้ยังสามารถปรับใช้ให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะ เช่น การเจาะ การเจียร หรือการกัด”ในอนาคต exoskeletons ที่ชาญฉลาดจะสามารถตรวจจับระดับความเครียดของแต่ละบุคคลได้โดยตรงผ่านเซ็นเซอร์และสามารถปรับระดับการทำงานเพื่อรองรับได้”

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการตรวจสอบข้อมูลที่ว่า เราต้องการเก็บข้อมูลอะไรและมีข้อมูลอะไรที่สามารถอนุญาตให้เก็บได้?

“สำหรับเราในฐานะนักวิจัยที่มีจริยธรรม เราไม่ยอมรับการตรวจสอบพนักงานด้วยวิธีการนี้ นอกเหนือจากที่มันยังไม่ถูกกฎหมาย เช่นเดียวกับเทคโนโลยีที่ทันสมัยทั้งหมด จำเป็นต้องมีฉันทามติทางสังคมเกี่ยวกับวิธีจัดการกับความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีอย่างมีความรับผิดชอบ”

 

Research at EMO Hannover 2019

นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่า ระบบสนับสนุนดังกล่าวจะมีความสำคัญในด้านอาชีวอนามัยและความปลอดภัยในอนาคตเพิ่มมากขึ้น ในฐานะนักวิจัย exoskeleton Wulfsberg ไม่เพียงแต่สนใจ ระบบความปลอดภัยในการประกอบอาชีพที่ EMO Hannover 2019 แต่ยังอยู่ในเครื่องมือเครื่องจักรขนาดเล็กสำหรับการผลิตขนาดเล็ก หรือ microproduction ด้วย ท้ายที่สุดแล้ว LaFT ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับ “เครื่องมือเครื่องจักรขนาดเล็กสำหรับชิ้นงานขนาดเล็ก” ในโปรแกรม DFG SPP1476 ด้วย

Wulfsberg บอกว่า “ผมกระตือรือร้นที่จะพูดคุยเกี่ยวกับการสร้างเครื่องมือเครื่องจักรขนาดเล็ก ราคาไม่แพง สำหรับการผลิตขนาดเล็กกับผู้ผลิตในฮันโนเวอร์ ดังนั้นผมจึงสนใจที่จะเยี่ยมชมบรรดาผู้ผลิตสำหรับ micro machining centres มีรายชื่อผู้ผลิต 20 รายในหมวดหมู่ “micromachining centres” ทั้ง Chiron, Benzinger, Datron, Fehlmann, GF Machining, Hermle, Kern, Kummer, Schaublin Machines, Sodick Willemin-Macodel และ Yasda

 

Author: Nikolaus Fecht, specialist journalist from Gelsenkirchen

 

หมายเหตุ:

ธีมของงาน EMO Hannover 2019 ประจำปีนี้ก็คือ “เทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อขับเคลื่อนการผลิตแห่งอนาคต!” (Smart technologies driving tomorrow’s production) โดยมีไฮไลท์อยู่ที่เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ หรือ Additive Manufacturing (AM) และอินเทอร์เน็ตออฟธิง หรือ IoT ในกระบวนการผลิตเป็นหัวข้อสำคัญ

EMO Hannover 2019 งานแสดงสินค้าอุตสาหกรรมโลหะชั้นนำของโลก จะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 16 – 21กันยายน 2019 ที่เมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนี โดยมีสมาคมผู้ผลิตเครื่องมือกลแห่งเยอรมัน (German Machine Tool Builders’ Association – VDW) ร่วมกับบริษัท ดอยเช่ เมสเซ่ เอจี จากเมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนีรับเป็นเจ้าภาพจัดงาน EMO Hannover ในนามของสมาคมอุตสาหกรรมเครื่องมือกลแห่งยุโรป (European Association of the Machine Tool Industries – CECIMO)

ท่านสามารถสืบค้นข้อมูลอย่างละเอียดได้ที่เว็บไซต์ www.emo-hannover.de

 

About The Author