ダイカストが実現する次世代外骨格イノベーション

筋骨格系の損傷は、特に腕を常に上げる作業や反復動作を必要とする職種において、雇用主に年間$50 billionを超えるコストをもたらしています。この課題に対応するため、Levitate TechnologiesはAirframe™ exoskeletonを開発しました。これは、産業・製造現場の作業者の疲労と負傷を軽減する装着型デバイスです。

軽量性、耐久性、大量生産性を実現するため、LevitateはDynacastに協力を求めました。専門的な製造容易性設計（DFM）と精密ダイカストを通じて、Dynacastは人間工学技術におけるこの画期的な製品の実現を支援しました。

スマートエンジニアリングによる疲労軽減

自動車工場から組立ラインまで、何百万人もの作業者が長時間にわたり腕を上げた状態や静止姿勢で働いています。従来のサポーターやスタンドでは軽減効果が限定的であり、職場での負担の大半が生じる肩関節を十分に支えることはできません。

Levitateの創業者であるMark Doyleは、装着者の肩、首、背中上部にかかる腕の重量を軽減し、その負荷を安全に体幹へ再配分できる、洗練された上半身用外骨格を構想しました。その結果、動きの自由を制限することなく、筋肉疲労と反復性ストレス障害を最小限に抑えるソリューションが生まれました。

「疲労を和らげ、負傷を減らし、作業者の満足度を高めるものは歓迎すべきイノベーションです。Airframe™はまさにそれを実現します」と、Levitate Technologiesのマーケティング・事業開発担当VPであるJoseph Zawaideh氏は述べています。

快適性、強度、拡張性を考慮した設計

Airframe™が産業分野および医療分野で世界的に成功するには、以下を満たす必要がありました。

• 極めて軽量であり、長時間の装着を可能にすること
• 耐久性を備え、継続的な動きに耐えられること
• 拡張性を備え、業界をまたぐ大量生産に対応できること

こうした厳格な基準を満たせるメーカーを見つけることが極めて重要でした。

「最高のパートナーでなければなりませんでした」とDoyle氏は述べています。「必要な精度と荷重管理を提供できるのは、Dynacastのような企業だけでした。」

Dynacastとの協業：設計から製造まで

DynacastのエンジニアはLevitateと数か月にわたる製造容易性設計（DFM）セッションを実施し、Airframe™のすべての構成部品を改良しました。Dynacastの参画前にはDFMは実施されていませんでしたが、同社の専門知識により、外骨格に必要な剛性、精度、性能が確保されました。

Airframe™の肩部には、荷重伝達を管理するマイクロコンポーネントを備えた複雑なカセットが組み込まれています。これらの部品には、外科用器具に匹敵する精度と、卓越した強度および超軽量性の両方が求められましたが、日常的な産業用途向けに設計する必要がありました。

「部品は超軽量でありながら、大きな荷重に耐えなければなりません。Dynacastはその両方を実現しました」とZawaideh氏は述べています。

これらの性能要件を満たすため、Dynacastは高強度向けの亜鉛ダイカストと軽量化向けのアルミニウムダイカストを組み合わせ、複雑な公差およびサイズの課題を解決しました。

試作から量産へ

Dynacastが製作した最終試作品は現在、実際の製造環境で使用されており、早期導入企業からは画期的な成果が報告されています。 

「世界各地の企業からのフィードバックは非常に好意的で、さらなる導入を求められています」とZawaideh氏は述べています。

Dynacastの精密エンジニアリングにより、Airframe™は競合する外骨格の3倍軽量に製造でき、成長するウェアラブル技術市場においてLevitateに大きな優位性をもたらしています。

より軽く、より安全で、よりスマートなソリューションのエンジニアリング

外骨格技術は、職場の人間工学と安全性を再定義しています。Levitateの特許取得済み設計と、Dynacastの先進的なダイカストおよび開発初期段階からのエンジニアリング協業を組み合わせることで、Airframe™は快適性、安全性、製造性における新たな基準を確立しています。

「私たちはソリューションをエンジニアリングしています」と、Dynacastのグローバルセールスおよび商業戦略担当VPであるDan Taylor氏は述べています。「早期段階から関与することで、すべての構成部品を最適化し、パートナーがより優れた製品を市場に投入できるよう支援できます。」

主なポイント

• 課題：産業用途向けに、軽量で耐久性があり、拡張可能な外骨格を開発すること
• ソリューション：DynacastのDFM専門知識に基づく精密亜鉛・アルミニウムダイカストを活用すること
• 成果：競合製品の3倍軽量で、大量生産可能なAirframe™外骨格