Robotisation Industrielle : vers l’infini et au-delà !

L’introduction des robots industriels et plus généralement la digitalisation modifie en profondeur l’organisation des stations de travail. Cette recherche d’efficacité opérationnelle, d’optimisation des processus de production est également source d'amélioration des conditions de travail, en réduisant par exemple certains TMS (Troubles Musculo-Squelettiques). Explications de ce levier fondamental de l’industrie 4.0.

Dans le domaine de la logistique ou de l’automobile, les robots sont déjà utilisés depuis plusieurs années. Les entrepôts et les usines sont parfois complètement automatisés, que ce soit pour la fabrication, la manutention ou le contrôle des marchandises. Le gouvernement français a prévu dans son Plan de Relance, un soutien aux PME et ETI industrielles par la diffusion du numérique et de l'adoption de nouvelles technologies. Cette aide permettra à davantage de secteurs d’innover tout en réorganisant leurs ateliers.

La Robotisation, c’est quoi ?

Selon la norme ISO 8373:2012 relative aux robots et composants robotiques, un robot industriel est défini comme un système commandé automatiquement, programmé sur trois axes ou plus, qui peut être fixe ou mobile, destiné à être utilisé dans des applications d’automatisation industrielle. Selon le rapport de l’IFR (International Federation of Robotics), la moyenne mondiale en 2019 est de 113 robots industriels pour 10 000 salariés.

La France quant à elle, se positionne un chiffre de 177, au-dessus de cette moyenne internationale. Les trois pays en tête en termes de robotisation sont Singapour (918), la Corée du sud (868), et le Japon (364). Il faut savoir qu’il existe deux catégories de robots : les robots industriels et les robots collaboratifs (ou “cobots”).

Les robots industriels

Les robots industriels ont pour objectif d’automatiser des activités de production spécifiques, et ils sont donc conçus pour travailler à la place de l’humain. Ce type de robot permet de prendre en charge des volumes importants, de par sa cadence de travail élevée (la plupart du temps en continu, 24h/24). Le robot industriel est une machine plutôt massive et imposante, qui reste la plupart du temps à un poste fixe. Il doit également disposer d’un espace sécurisé, équipé de capteurs placés à des zones précises, pour éviter tout contact avec les opérateurs.

Les cobots

Les cobots ou “robots collaboratifs”, ont quant à eux été conçus pour travailler aux côtés de l’humain. Ces bras robotisés permettent de soulager les salariés des tâches répétitives. Les cobots sont mobiles et plus facilement programmables que les robots industriels : via un simple déplacement du bras de la machine, le cobot mémorise le mouvement pour le répéter ensuite de manière complètement autonome. Les robots collaboratifs peuvent donc être guidés directement par l’opérateur (les deux parties travaillent de manière commune), ou fonctionner en totale autonomie.

En termes de sécurité, ces machines ne nécessitent pas de capteurs externes et sont capables de détecter elles-mêmes une éventuelle obstruction et/ou contact avec un opérateur.

Quel avenir pour la Robotisation ?

Les robots et machines ont un bel avenir devant eux ! En effet, les industriels sont soumis à une pression importante et doivent expédier les commandes dans des délais très courts. Il est alors impératif d’automatiser les processus de production pour pouvoir répondre à cette demande croissante.

Dans les années à venir, les robots seront de plus en plus autonomes et capables d’évaluer leur cadre de travail, pour répondre aux futurs enjeux de l’industrie. Par exemple, via le développement de l’Intelligence Artificielle (IA), les robots sont désormais capables de s’adapter à leur environnement. C’est le cas de la société très largement reconnue, Boston Dynamics, qui a par exemple développé le robot humanoïde “Atlas”, conçu pour intervenir sur des terrains accidentés. Ce dernier s’adapte en fonction de ce qu’il voit (saut en cas d’obstacle par exemple), et sait également se relever seul après une chute.
Bien que ce type de robot soit développé pour l’armée, on peut imaginer son application future dans le domaine de l’industrie, avec des modèles capables de s’adapter à des contextes de travail en usine en présence d’opérateurs.

Aussi, dans une ère où les entreprises se doivent de limiter leur empreinte carbone, la robotisation tente de se faire une place. Les fabricants de robots industriels visent à utiliser des matériaux composites plus légers, tout en développant des technologies de commande plus économes en énergie. Il s’agit également d’augmenter la durée de vie des machines, tout en favorisant le recyclage ou la réparation dès lors que cela est nécessaire.

Des polémiques persistent encore aujourd’hui concernant la potentielle substitution de l’humain par la machine. Il faut savoir que l’objectif pour les entreprises qui s’engagent dans la robotisation industrielle est de mettre en place une organisation du travail qui permet non pas de remplacer, mais de faire collaborer l’humain avec la machine. Les robots industriels et cobots doivent soulager les travailleurs de tâches lourdes et parfois répétitives, tout en préservant leur état de santé sur le long terme. La robotisation permet de faire naître de nouveaux métiers, car il est nécessaire d’avoir des compétences humaines expertes en la matière.

Qui dit robotisation, dit aussi amélioration de la productivité et de la croissance en interne.
Ce gain de performance permet d’augmenter le chiffre d'affaires des entreprises, qui vont disposer de fonds supplémentaires pour investir dans le recrutement, la mise en place de nouvelles lignes de fabrication voire de nouveaux sites industriels.

Comment allier robotisation et digitalisation des process ?

Il est important de garder à l’esprit que la robotisation constitue l’un des leviers essentiels de l’industrie 4.0. Le lancement et le contrôle de la production sur une station de travail sont des éléments essentiels pour l’efficacité opérationnelle et la réduction des risques. Pour aller plus vite, les industriels n’hésitent plus à interconnecter les lignes de production aux solutions logicielles grâce à des modules API : par exemple, le processus de production peut être déclenché de manière automatique à partir d’une simple entrée de commande, lancée via le logiciel de planification en interne.

De même pour les contrôles qualité, des messages interactifs peuvent s’afficher dans les instructions de travail à fréquence établie, pour que l’opérateur saisisse les informations essentielles via ordinateur/tablette/smartphone. Cette action permet de recenser toutes les données sur le process en cours, telles que les tâches à effectuer, la rapidité ou encore l’efficacité du travail réalisé. On peut imaginer que des robots à vision 3D pourront à l’avenir être déployés pour la réalisation de ces contrôles terrain : les données seront ensuite transmises automatiquement aux opérateurs pour action.

Les constructeurs innovent et s’adaptent au domaine de l’industrie, en développant des robots pouvant être manipulés facilement par les équipes terrain. Via leur application sur tablette/smartphone, ces derniers pourront guider les robots à distance pour réaliser certaines tâches spécifiques.

La robotisation offre de nombreuses perspectives pour les entreprises qui s’engagent dans cette démarche, qu’il s’agisse de l'industrie ou de tout autre domaine d’activité (santé, agroalimentaire, aéronautique, défense...). Aussi, il ne faut pas oublier que la mise en place de ces nouvelles technologies nécessite un accompagnement technique : le savoir-faire humain reste indispensable !