Cobots : Façonner la nouvelle génération de la robotique industrielle avancée

Historiquement, l'automatisation dans l'industrie a souvent été une solution « marteau » : on traite tous les problèmes comme des clous. Or, les opérateurs et directeurs d'usine le savent bien, tous les défis ne se prêtent pas à cette approche unique.

Heureusement, l'automatisation a considérablement progressé ces dernières années, apportant des solutions plus agiles, plus rentables et plus sûres aux problèmes les plus complexes de la fabrication. Les robots collaboratifs, ou « cobots », constituent une catégorie émergente répondant aux critères de l'ISO pour effectuer « des tâches de nature collaborative tout en partageant tout ou partie de leur espace de travail avec des opérateurs humains ». Si le travail en sécurité aux côtés des humains est leur caractéristique définissante, ces robots plus légers et plus intelligents offrent une longue liste d'avantages par rapport à leurs homologues traditionnels.

Quelle est la différence entre les cobots et les robots industriels traditionnels ?

Grâce à leurs capteurs de sécurité intégrés et de force externe, les cobots n'ont pas toujours besoin d'être isolés des opérateurs humains. Bien que leur taille plus réduite et leurs fonctions de sécurité intégrées entraînent des capacités de charge et des vitesses inférieures à celles des grands robots industriels fixes à grande vitesse, les cobots exécutent bon nombre des mêmes tâches, mais aux côtés d'opérateurs humains capables d'ajuster rapidement les variations de processus et même d'enseigner de nouveaux processus au robot, sans les fastidieuses procédures d'arrêt et de verrouillage.

Les robots industriels traditionnels — cartésiens, SCARA, articulés ou delta — excellent dans les applications à haute vitesse avec peu de variations, ainsi que pour le levage de charges lourdes ou l'exercice de forces importantes. Mais dans les situations où les variations de processus sont fréquentes, ces machines lourdes, fixes et coûteuses peuvent générer plus d'arrêts qu'elles n'en valent la peine. Les robots collaboratifs sont non seulement moins onéreux, mais aussi assez légers pour être déplacés entre postes de travail, et facilement programmables et « enseignables » par des opérateurs ordinaires.

De plus, travailler aux côtés de ces robots sûrs et faciles à programmer libère les travailleurs humains des tâches les plus répétitives et non ergonomiques de l'usine. La programmation simple et la capacité d'apprentissage des cobots en font des collègues fiables et sans conflit.

Sécurité et efficacité avec la robotique collaborative avancée

« Les robots viennent prendre nos emplois ! » fait un titre sensationnaliste, mais ne reflète guère l'avenir que représentent les cobots dans la fabrication. Loin de remplacer les travailleurs humains, les cobots sont conçus pour les aider en reprenant les tâches les plus pénibles ou dangereuses, et en rendant leur travail plus agréable. Avec des effectifs de plus en plus tendus, opérateurs et managers conviendront que les travailleurs ont besoin de tout le soutien possible. Les cobots répondent précisément à cette demande croissante d'assistance.

La sécurité des travailleurs, priorité absolue de toute usine, est difficile à garantir autour des robots fixes traditionnels dépourvus de fonctions de sécurité intégrées. Même protégés par des barrières rigoureuses et des procédures de verrouillage, ces robots restent un danger permanent pour le personnel. Ce n'est pas le cas des robots collaboratifs. Grâce à un réseau de capteurs optiques et de force externe, ils détectent les objets — dont les humains — autour d'eux et réagissent en conséquence. Une fois une simple évaluation des risques post-installation effectuée, les cobots peuvent travailler en toute sécurité aux côtés des humains dans tout environnement sûr pour l'homme. Ils sont également idéaux pour une programmation rapide. Avec les cobots, les opérateurs humains sont plus en sécurité, apprécient davantage leur travail — tout en augmentant productivité et précision.

En 2019, Forbes listait les cinq applications à plus forte croissance pour les cobots : prélèvement/emballage/palettisation, soudage, assemblage, manutention et inspection qualité. Les cobots sont également de plus en plus adoptés dans l'industrie automobile.

Pinces pour robots collaboratifs

Comme les robots articulés et SCARA, les cobots peuvent être équipés d'une large gamme d'accessoires et de pinces pour diverses applications. Grâce à la flexibilité des cobots, le changement de pince est généralement rapide. Les opérateurs humains peuvent effectuer ce changement rapidement — sans arrêt ni verrouillage des machines — ou les cobots peuvent être programmés pour changer eux-mêmes leurs têtes.

Les pinces pour cobots existent en nombreuses configurations : deux doigts, palettiseur, magnétique, simple coussin, trois doigts, vide, souple, et applications sur mesure. OnRobot, l'un de nos fournisseurs leaders en robotique, révolutionne par exemple les opérations de palettisation avec des pinces spécialisées pour la palettisation et la gestion de feuilles intercalaire, le levage de charges lourdes, et la programmation guidée pour des opérations clé en main.

Robots collaboratifs et avenir de la fabrication

Les experts de l'industrie désignent les cobots comme la prochaine étape de la fabrication avancée depuis plusieurs années, mais l'enthousiasme a gagné un élan considérable après la COVID. En 2019, TCT Magazine rapportait que « les cobots offrent une plus grande agilité et réactivité que les robots industriels, ce qui les place idéalement pour répondre aux besoins changeants du processus de fabrication », citant BMW, Nissan et le Fieldlab de fabrication additive du Port de Rotterdam parmi les pionniers de l'intégration des cobots. La Smart Automation Certification Alliance a souligné l'importance cruciale des cobots en janvier de cette année. Alors que la main-d'œuvre continue de trouver de nouvelles façons de fonctionner dans un monde post-COVID, tous les signes pointent vers une main-d'œuvre de plus en plus intégrée homme-robot.

Ce n'est pas la prise de contrôle cybernétique par l'IA dépeinte dans la science-fiction. Bien au contraire — les cobots sont littéralement conçus pour être « amicaux » avec les humains et les assister dans leurs tâches. Peut-être qu'à l'avenir, la présence accrue des cobots dans la main-d'œuvre atténuera la vision négative de la société envers l'IA, en démontrant le pouvoir des solutions robotiques avancées pour améliorer la vie humaine.

En résumé : les robots collaboratifs ne viennent pas pour les emplois des travailleurs, mais ils sont là pour aider les installations à répondre à la demande continue de produits dans une main-d'œuvre en évolution rapide — et sous-effectivée. Avec la bonne application personnalisée, les cobots offrent non seulement aux fabricants l'opportunité d'augmenter l'efficacité et la production, mais aussi la sécurité et la satisfaction des travailleurs humains.

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