La robotique dans la fabrication s'accélère — Transformation de la production et de la main-d'œuvre

Alors que les robots industriels deviennent plus rapides, plus intelligents et moins chers, de plus en plus d'entreprises commencent à intégrer cette technologie en conjonction avec leur main-d'œuvre. Cela ne signifie pas que les robots remplacent les humains, cependant. S'il est vrai que certains des emplois les moins désirables sont pourvus par des machines, cette tendance a plusieurs résultats plus positifs pour l'industrie manufacturière.

Voici un bref aperçu de la façon dont la robotique dans la fabrication est utilisée pour changer le paysage de l'industrie en augmentant la productivité et la précision tout en protégeant les employés des environnements de travail dangereux.

Liens rapides :

• Vue d'ensemble de la robotique dans la fabrication
• Industries utilisant l'automatisation robotique
• Économiser de l'argent avec les robots manufacturiers
• Robotique comme solution commerciale compétitive
• Opportunités de croissance d'emplois dans la robotique
• Préparer votre entreprise pour la fabrication robotique

Vue d'ensemble de la robotique dans la fabrication

Le mot « robot » vient du mot tchèque « robotnik », signifiant « esclave ». Les usines ont commencé à utiliser ces machines au début des années 1960 pour gérer certaines des tâches les plus dangereuses ou monotones que les humains ne voulaient pas faire. Cependant, elles ont fait plus que combler des emplois d'usine indésirables ; elles ont accompli le travail avec une vitesse et une précision sans précédent. Aujourd'hui, les robots effectuent toutes sortes de tâches et peuvent être classés selon différents critères tels que :

• Type de mouvement
• Application
• Architecture
• Marque
• Capacité à être collaboratif

À mesure que les coûts de main-d'œuvre augmentent et que la concurrence pour les sites à bas salaires à l'étranger s'intensifie, de plus en plus de fabricants utilisent les technologies robotiques. En fait, 90 % de tous les robots modernes se trouvent dans les usines.

Types de robots

Il existe six types majeurs de robotique utilisés pour diverses tâches, notamment :

Articulé

Les robots articulés ont des joints rotatifs qui permettent une gamme complète de mouvements. Cela leur permet d'atteindre des mouvements très précis et contrôlés avec une flexibilité et une dextérité accrues.

Cartésien

Également connus sous le nom de robots rectilignes ou portiques, les robots cartésiens ont trois joints linéaires qui se déplacent sur différents axes (X, Y et Z). Cette structure unique et rigide permet des mouvements simples avec une précision et une répétabilité avancées. Comme ils ne nécessitent pas de mouvements étendus, ce sont certains des robots industriels les moins chers. Ces avantages rendent les robots cartésiens idéaux pour les applications de ligne d'assemblage, comme ramasser et déplacer des bouteilles.

Cylindrique

Comme le nom l'indique, les robots cylindriques ont une zone de travail cylindrique. Ils comportent un bras robotique connecté à une base via un seul joint, avec un joint linéaire de plus reliant les segments du bras. Ces machines comportent un seul bras robotique qui monte, descend et tourne autour d'un poteau cylindrique. Comme la robotique cartésienne, les robots cylindriques sont couramment utilisés pour les opérations d'assemblage, la manutention et le soudage par points, mais peuvent être préférables en raison de leur capacité à se déplacer entre les points requis plus rapidement.

Sphérique

Parmi les premières robotiques industrielles jamais utilisées en usine, les robots sphériques sont une variation plus complexe des robots cartésiens et cylindriques. Ils peuvent effectuer des tâches nécessitant un mouvement dans un espace tridimensionnel grâce à un bras robotique connecté à une base via un joint de torsion, donnant au mécanisme une zone de travail en forme de sphère.

Bras robotique à conformité sélective pour l'assemblage (SCARA)

Les robots Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA pour faire court) ont des bras similaires aux poignets humains avec des articulations capables de mouvements à la fois verticaux et horizontaux. L'appendice « poignet » a un mouvement limité qui le rend idéal pour le travail d'assemblage, comme le pick and place, le kitting, l'emballage et d'autres applications de manutention.

Delta

Construit à partir de parallélogrammes articulés connectés à une base unique, les robots delta ont une apparence araignée pour effectuer des mouvements délicats et précis utiles dans les industries alimentaire, pharmaceutique et électronique. Ils peuvent accomplir des tâches hautement répétitives, comme l'assemblage de petites pièces, rapidement et précisément à chaque fois. Comme de tels mouvements répétitifs sont connus pour causer des troubles musculo-squelettiques chez les employés humains sur de longues périodes, les robots delta sont bénéfiques non seulement pour leur efficacité mais aussi en termes de santé et sécurité pour les employés.

Que font les robots industriels ?

En raison de la grande variété de robotiques et de leurs capacités, les robots industriels ont de nombreuses applications dans la fabrication. Typiquement, les robots dans l'industrie manufacturière sont nécessaires pour :

• Soudage
• Peinture
• Pick & place
• Emballage & étiquetage
• Assemblage & désassemblage
• Inspection de produits
• Tests de produits
• Palettisation
• Polissage
• Meulage
• Lustrage

Toutes ces applications sont menées avec une vitesse et une précision qui ne peuvent être égalées par le travail manuel.

Industries utilisant l'automatisation robotique

Avec les avancées continues dans l'automatisation robotique, la robotique industrielle continue d'émerger comme un acteur influent sur le marché mondial. Voici quelques-unes des industries utilisant l'automatisation pour une plus grande efficacité, productivité et précision.

Automobile

L'industrie automobile a beaucoup à remercier de l'automatisation. Depuis plus de 50 ans, l'automatisation robotique est employée dans l'industrie automobile dans le processus de ligne d'assemblage et les tests de produits. De nombreuses installations automobiles voient des employés humains travailler aux côtés de la robotique pour accélérer la production. Puisque les robots sont plus flexibles et n'ont pas besoin de repos, ils peuvent effectuer les mêmes tâches monotones avec vitesse et précision.

Fabrication électronique

Les fabricants doivent suivre la demande constante de smartphones, téléviseurs à écran plat et autres appareils électroniques. C'est possible grâce à la technologie d'automatisation. Ces types de robots sont capables d'augmenter la production dans les usines sans augmenter le besoin d'espace précieux. Cette industrie a spécifiquement employé l'utilisation de cobots pour leur variabilité dans la gestion des tâches et leur capacité à travailler aux côtés des employés.

Médical

La communauté médicale a grandement bénéficié des avancées dans l'automatisation robotique. Les robots aident maintenant les chirurgiens à effectuer des chirurgies nécessitant de la précision. Dans un scénario, un robot chirurgical semi-autonome a performé mieux que les chirurgiens humains avec une précision accrue et moins de dommages aux tissus environnants. Lorsque même le sang pompant dans la main d'un chirurgien peut affecter la précision d'une chirurgie, la précision des robots peut assurer des taux de succès plus élevés dans les procédures médicales délicates.

Fabrication alimentaire

La robotique dans la fabrication d'aliments et de boissons aide à améliorer la qualité des produits en détectant les défauts dans le processus de production grâce à l'utilisation de capteurs de vision machine, caméras et matériel et algorithmes logiciels de traitement. Les résultats sont une meilleure qualité constante des produits alimentaires et une sécurité améliorée pour les consommateurs.

Agriculture

L'industrie agricole utilise la robotique pour augmenter la productivité tout en réduisant les coûts. Avec la technologie des capteurs, les agriculteurs peuvent surveiller les maladies et ravageurs qui impactent négativement les rendements des cultures. Les systèmes automatisés qui exécutent des opérations telles que l'élagage, la pulvérisation et l'enlèvement des mauvaises herbes deviennent de plus en plus populaires.

Économiser de l'argent avec les robots manufacturiers

Les robots manufacturiers offrent de nombreux avantages, y compris des économies de coûts. Cela peut être surprenant, car les petites entreprises manufacturières peuvent supposer que l'achat de robotique est un investissement coûteux. Bien que le coût initial puisse être élevé, les avantages peuvent faire économiser des milliers de dollars aux fabricants en coûts réduits et productivité améliorée.

La première et probablement la façon la plus évidente dont les robots réduisent les coûts de fabrication est qu'ils ne nécessitent pas de compensation. Bien que le coût initial puisse sembler intimidant, les entreprises manufacturières verront un retour sur investissement à long terme. Cela est dû à plusieurs avantages clés :

• Les robots peuvent travailler 24/7 sans interruption si nécessaire
• Ils ne nécessitent pas que les lumières soient allumées, réduisant la consommation d'énergie
• Des mouvements hautement précis et répétables réduisent le temps passé à corriger les erreurs

Les robots industriels offrent aux fabricants une plus grande cohérence et une meilleure qualité lors de l'exécution de tâches répétitives. Leur comportement est prévisible et leurs mouvements sont précis. Cela signifie qu'ils sont capables de produire des produits de haute qualité avec peu de variation et une plus grande cohérence que leurs homologues humains.

De plus, les travailleurs robotiques n'ont pas besoin de pauses et peuvent travailler 24 heures par jour sans changements de quart ni autres interruptions. Une fois qu'un robot a été correctement programmé et entraîné pour faire un certain travail, il peut accélérer la production en réduisant les temps de cycle des pièces et en créant des processus de fabrication plus efficaces, ce qui se traduit par des profits plus élevés.

Robotique comme solution commerciale compétitive

L'automatisation dans la fabrication est hautement rentable pour les entreprises de toutes tailles. Plutôt que d'externaliser des emplois à l'étranger, les petites entreprises peuvent utiliser des robots pour effectuer des tâches sélectionnées à un coût inférieur et avec des résultats de qualité supérieure qu'avec des travailleurs externalisés.

C'est important car cela permet aux fabricants de garder leurs opérations aux États-Unis et de rester compétitifs sur le marché mondial. En fait, l'automatisation devient de plus en plus nécessaire pour les entreprises qui souhaitent créer plus d'emplois aux États-Unis et rester compétitives.

Opportunités de croissance d'emplois dans la robotique

L'un des plus grands impacts des robots dans l'industrie manufacturière est qu'ils créeront de nouvelles opportunités d'emploi pour les travailleurs humains. Au lieu de déplacer des pièces lourdes ou d'effectuer des tâches monotones, les travailleurs peuvent apprendre à programmer et à effectuer la maintenance sur les machines. Un rapport d'un think tank suisse prédit que si les robots déplaceront 75 millions d'emplois dans le monde d'ici 2022, ils en créeront 133 millions de nouveaux — un net positif de 58 millions d'emplois.

Alors que les industries de la fabrication et de la robotique continuent de croître côte à côte, une multitude de nouvelles opportunités d'emploi sont créées. Non seulement ces types d'emplois sont plus désirables, mais ils sortent aussi les travailleurs humains de situations potentiellement dangereuses. Les robots peuvent accomplir des tâches hautement répétitives sans risque de blessures comme le syndrome du canal carpien, ou être employés pour des tâches dangereuses où les employés seraient exposés à des fumées ou environnements dangereux. Par exemple, les robots sont responsables de la manipulation de déchets radioactifs depuis avant les années 1980.

Préparer votre entreprise pour la fabrication robotique

Grâce aux robots industriels, l'industrie manufacturière est au bord d'une révolution. Alors que la robotique dans les processus de fabrication devient encore plus intelligente, efficace et rentable, les robots sont appelés à gérer des tâches plus complexes. Mais cela ne signifie pas que la robotique est hors de portée des petites et moyennes entreprises manufacturières.

Avec les bons conseils, vous pouvez déterminer quels robots manufacturiers peuvent convenir à vos installations et processus de production. Contactez les experts en automatisation robotique de CMTC et voyez comment la fabrication robotique peut transformer votre propre entreprise !