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Décryptage

Une relation homme-machine plus collaborative

Posté le par Pierre Thouverez dans Innovations sectorielles

Les innovations dans les domaines de la commande des systèmes et des capteurs permettent de concevoir des robots ayant des capacités de mouvements avancées tout en réagissant avec leurs environnements.

Depuis leur apparition sur les chaînes de production dans les années 1970, les robots industriels ont pris une place de plus en plus importante dans de nombreux secteurs d’activité. Plusieurs avancées techniques les ont rendus indispensables. Demain, ce sera encore plus le cas dans les usines connectées grâce à leurs facultés à s’autoadapter. En s’échangeant des données, ils pourront effectuer différentes tâches selon l’objet à traiter grâce à un système de vision et des capteurs plus évolués.

Ils pourront faire la différence entre des milliers et lancer l’opération qui convient. Mais ils ne remplaceront pas tous les ouvriers. « 8 % des tâches sont aujourd’hui automatisées. Nous estimons qu’avec l’industrie 4.0, ce taux passera à 25 % », estime Olivier Scalabre, directeur associé senior au Boston Consulting Group (BCG).

Autre concept censé optimiser la chaîne de production tout en rassurant les salariés :  la robotique collaborative. Appelée aussi « cobotique »,  un néologisme imaginé en 1999 par Edward Colgate et Michael Peshkin, professeurs à la Northwestern University. Ce sont des machines qui travaillent « avec » des personnes, et non « à leur place ».  On distingue plusieurs types de cobots : ceux pilotés par un opérateur situé à proximité immédiate du système, d’autres commandés à plus grande distance (ou téléopérés) et les exosquelettes, sortes de prolongements du corps humain.

Ils peuvent par exemple décharger la personne des tâches les plus complexes ou laborieuses au profit d’opérations à plus forte valeur ajoutée. La production y gagne aussi, car la technologie permet d’accéder à des pièces très petites, très grandes, trop lourdes ou dont les températures sont trop hautes ou trop basses. Mais la cobotique pourrait aussi d’améliorer les conditions de travail, en prévenant les troubles musculo-squelettiques ou en évitant l’exposition directe du technicien à des environnements dangereux.

À Saclay, en banlieue parisienne,  le BCG a aménagé un mini-showroom industriel, baptisé ICO (pour Innovation Center for Operations). Dans l’usine fictive qui représente une ligne d’assemblage de scooters à monter et démonter en permanence, les robots soulèvent les roues.

Mais selon le BCG, cette même ligne de production de scooters pourrait très bien fabriquer des sèche-linge. Un exemple de l’adaptabilité. Mais pour l’instant, ces cobots ne sont pas aussi performants que leurs grands frères industriels. Ce marché devrait évoluer dans les prochaines années au fur et à mesure grâce à l’intégration de nouveaux capteurs et de scanners laser.

Barclay Equity Research table sur 150 000 en 2020 (contre 4 300 unités dans le monde en 2015) car le prix d’un cobot est environ 10 fois moindre que celui d’un robot industriel classique. De quoi séduire des PME de s’équiper…

Cette agilité et cette interaction avec l’environnement impliquent de multiplier les échanges de données en temps réel via des réseaux Ethernet IP, Internet, mais aussi des technologies d’identification optique. Quel que soit l’événement (nouvelle commande, panne de composants, manque d’approvisionnement en matières premières…), il faut que la machine envoie l’information et prenne la décision à la place de l’homme.

Toutes les informations émises ou reçues par le robot devront remonter à un serveur central afin d’optimiser la gestion et la production. Mais « pour piloter finement les ateliers, il faudra donner du sens à un grand nombre d’informations présentes dans les machines et les différents systèmes de productions et d’exploitation. Si l’on n’est pas vigilant, on pourra très vite se noyer sous cette masse de données. La solution passe d’abord par la contextualisation de ces informations. Cette contextualisation ne peut se faire sans la simulation de différents scénarios potentiels qui peuvent se produire sur une ligne de production ou une machine », prévient, dans l’Usine Digitale, Matthieu Lassalle, directeur général de Rockwell Automation France.

Philippe Richard

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