Rakennustöissä joudutaan usein kurottelemaan ja työskentelemään pitkiä aikoja kädet koholla. Yläraaja- ja hartiaseudun lihakset jumittavat sekä kipuilevat helposti. Tämän kaltaisia ongelmia voitaisiin Työterveyslaitoksen (TTL) tutkimusprojektin tulosten perusteella vähentää eksoskeletonin eli ulkoisen tukirangan avulla, jonka käyttöön on suhtauduttu myös työmailla pääosin positiivisesti.
Tietoa kokeilemalla
”Suomessa 10 prosenttia työvoimasta työskentelee 1–2 tuntia päivässä kädet hartiatasolla tai sen yläpuolella, ja tutkimuksen tavoitteena oli keventää kädet koholla työskentelyä”, TTL:n vanhempi asiantuntija Ari-Pekka Rauttola kertoo.
Koehenkilöinä oli 15 rakennusalan työntekijää eri puolilta Suomea – esimerkiksi telinetyöntekijöitä, alakattojen ja väliseinien asentajia sekä muurareita. Heitä seurattiin työmaalla yhtenä työpäivänä laitteen kanssa ja toisena ilman laitetta.
”Koehenkilöiden määrä voi kuulostaa vähäiseltä, mutta tutkimuksellisesti asetelma oli vahvempi kuin jos olisi vertailtu kahta isoa tutkimusryhmää keskenään. Esimerkiksi ikään ja kuntotasoon liittyvät vaihtelut koehenkilöiden välillä poistuivat, koska saman henkilön työssä kuormittumista mitattiin laitteen kanssa ja ilman laitetta. Ihminen oli itsensä verrokkina”, Rauttola perustelee.
Tutkimushanketta alettiin viritellä vuonna 2019. Suomessa ei ollut TTL:n tietojen mukaan silloin yhtään eksoskeletonia käytössä, mutta maailmalla oli saatu niistä hyviä kokemuksia esimerkiksi autoteollisuuden kokoonpanotöissä ja erilaisissa asennustöissä.
Markkinoilla on sekä aktiivisia, sähkömoottorivoimalla toimivia, että passiivisia eksoskeletoneja, jotka voivat olla myös pukuja. Passiiviset vaihtoehdot keventävät nostoja energiavarastoina toimivien vaatteiden kuminauhojen tai esimerkiksi laitteen jousien avulla. TTL:n tutkimukseen valittiin jousen avulla toimiva laite.
Iso hyöty muurarille
Yksi koehenkilöistä oli työpäällikkö ja muurari Topias Kauppila Muurausliike Sami Vanne Oy:stä, joka testasi laitetta Lohjan asuntomessutyömaalla yhdessä kolmen muun työntekijän kanssa. Tutkijat olivat sitä ennen asentaneet jokaisen kehoon kahdeksan mittausanturia työnteon aiheuttaman fyysisen rasituksen havainnointia varten.
”Laitteen käyttöönottoon meni tutkijoiden avustuksella pari minuuttia. Se puettiin päälle ja remmit säädettiin kehon mittoihin sopiviksi, minkä jälkeen se oli käyttövalmis”, Kauppila kertoo.
”Jouset puskivat käsivarsia ylöspäin kädet koholla muuratessa, mutta myös alaspäin työskennellessä laite kannatteli käsivarsia jonkin verran. Tasoitemiehemme koki, että laitteesta oli iso hyöty etenkin hänen levittäessään laastia seinälle alhaalta ylöspäin.”
Normaalitilanteessa ”ekson” kanssa oppi Kauppilan mukaan toimimaan nopeasti.
”Lähinnä oli totuteltava laittamaan hieman vastaan laitteelle, koska laastin levitys ei muuten olisi onnistunut, mutta siihenkin tottui nopeasti.”
TTL:n tutkijoiden näkemykset tukevat Kauppilan havaintoja. Tämänhetkisen tiedon perusteella he suosittelevat ekson käyttöä ainakin kokeiltavaksi, jos työskentelee paljon 90 asteen kulmassa ja sen yläpuolella.
”Olkapäälihaksen fyysinen kuormitus keveni silloin keskimäärin 40 prosenttia, mutta alle 60 asteen kulmassa olkalinjasta alaspäin katsottuna laitteesta ei saatu enää merkittäviä hyötyjä”, tutkimusprojektin vetäjä, erikoistutkija Satu Mänttäri toteaa.
Alakattotöissä leikattiin huippukuormia
”Suurin hyöty saatiin tyypillisesti alakattotöissä, missä työskennellään paljon 90 asteen kulmassa ja yli, työkalun painon ollessa alle kymmenen kiloa. Myös tehtäessä toistotyötä yli 60 asteen kulmassa saatettiin saavuttaa hyötyä riippuen käden liikkeiden määrästä. Jos on useita satoja käden liikkeitä tunnissa ja pitkiä staattisia pitoja, laitteen käyttö on kannustettavaa”, Rauttola tarkentaa.
Mittaustulosten perusteella yläselän niska-hartiaseudun alueen jäykkyys kasvoi hieman laitetta käytettäessä. Toisaalta hyvä tulos oli se, että hengitys- ja verenkiertoelimistön kuormituksessa ei havaittu työpäivän aikana muutosta, vaikka laitteella oli 2,5 kiloa painoa. Tärkeä tulos oli sekin, että laitteen avulla pystyttiin tasoittamaan työpäivän aikaisia huippukuormia – mikä on itse asiassa sen tarkoituskin.
Kansaneläkelaitoksen mukaan rakennusalalla maksetaan muita toimialoja enemmän sairauspäivärahoja tuki- ja liikuntaelinten sekä sidekudosten sairauksista, korvausmäärän ollessa noin 31,5 miljoonaa euroa vuonna 2020. Kaikilla toimialoilla vastaava summa oli yhteensä noin 245 miljoonaa euroa.
TTL:n tutkimustulokset antavat osviittaa, että eksoskeletonia käyttämällä voisi ennaltaehkäistä tuki- ja liikuntaelinten sairauksia sekä ennenaikaista eläköitymistä tietyissä tehtävissä. Myös koehenkilö Topias Kauppila puoltaa laitteen käyttöä.
Kehittämällä lisää etuja
”Laitteesta voisi olla apua esimerkiksi kokeneille muurareille, joiden olkapäät ovat usein kuluneet ja kipeät, eikä siitä olisi nuoremmillekaan haittaa. Muurarit eivät joudu nostelemaan painavia taakkoja, mutta se on hirvittävä määrä kiviä, minkä ehtii muurata työuransa aikana”, hän pohtii.
Vähemmän tilaa vievä eksoskeleton olisi Kauppisen mielestä kuitenkin kätevä, koska siivekkeet olivat tiellä ahtaissa paikoissa muuratessa – etenkin kun testipäiville sattui kova pakkanen ja jouduttiin käyttämään paksuja toppavaatteita. Hän toivoo myös, että laitteen voisi pukea ”reppu selkään” -systeemillä ilman apumiestä.
”Henkilökohtaisesti en käyttäisi laitetta ihan joka työvaiheessa, koska en koe tarvitsevani aina kevennystä. Toivoisin myös, että telineteknologiaa kehitettäisiin eteenpäin. Näin on jo tapahtunut, mutta edelleen on paikkoja, joissa joutuu muuraamaan kädet ylhäällä.”
Tutkimusprojektissa käytettiin Skelex 360-XFR -laitetta, josta on tullut sittemmin markkinoille päivitetty versio. Meditas Oy:n toimitusjohtaja Minna Laine kertoo, että eksoja myydään monille eri toimialoille ja kysyntä on kasvussa – kevyempien eksoskeleton-pukujen kysyntä on suorastaan räjähtänyt.
”Esimerkiksi rakennusalalle eksoja on hankittu keventämään yläraajojen rasitusta yläkattoasennuksissa, maalauksissa, hitsauksissa ja sähköpuolen asennuksissa. Lisäksi koekäytössä on uusi laite, jonka avulla voi keventää selkärasitusta.”
Kyselyssä nousi esiin helppokäyttöisyys
Työterveyslaitos teki rakennustyömailla käytettävyyskyselyn ja kehitti arviointityökalun kertomaan, milloin eksoskeletonin käytöstä voisi olla apua.
Kysely toteutettiin osana TTL:n Kädet koholla työskentelyn keventäminen eksoskeletonin avulla -tutkimusprojektia.
”Keskeinen havainto oli, että laitteen käyttöönotto koettiin kyselyn perusteella suhteellisen helpoksi”, Satu Mänttäri TTL:stä kertoo.
Hän tarkentaa, että vaikka kyselyä ei voi pitää vertaisarvioituna tutkimuksena, antoi se sekä tutkijoille että laitevalmistajille hyödyllistä tietoa. Jonkin verran avoimissa vastauksissa oli havaittavissa myös yksittäisiä kehitystarpeita.
”Joku saattoi esimerkiksi kokea laitteen käytön hankalaksi, koska se hiersi jostakin kohtaa, mutta mitään yleistä negatiivista palautetta ei saatu.”
Käytettävyyttä saattoi heikentää myös koetilanne, sillä koehenkilöihin oli kiinnitetty mittausantureita hartiaseudulle, selkään, kyynärvarteen ja ranteeseen. Antureilla mitattiin esimerkiksi lihasten sähköistä aktiivisuutta, lihaskudoksen happisaturaatiota ja hengitys- sekä verenkiertoelimistön kuormitusta.
”Suullisessa palautteessa nousi esiin myös työturvallisuuteen liittyviä huomioita. Testattavassa laitteessa oli jonkin verran ulkonevia osia, ja valmistajan pitää kiinnittää huomiota esimerkiksi yhteensopivuuteen turvavälineiden kuten turvavaljaiden kanssa. Laitteita pitää lisäksi voida käyttää joustavasti sekä kesä- että talviolosuhteissa, joko vaatteiden päällä tai alla.”
Kysely on poikinut jatkokehitystäkin. TTL on tehnyt arviointityökalun, jonka avulla määritellään milloin ja minkä tyyppisessä työssä eksoskeletonin käyttöä suositellaan kokeiltavan.