Introduction aux robots collaboratifs

Introduction aux robots collaboratifs

En 2008, Universal Robots a vendu le premier robot collaboratif (cobot) à Linatex, un fournisseur danois de plastiques techniques et de caoutchouc pour applications industrielles. Ce robot a brisé toutes les idées préconçues sur la façon dont les entreprises pourraient intégrer l'automatisation dans le lieu de travail. Un robot collaboratif travaille directement avec les humains dans un espace défini sans risque d'accident grave ou de blessure grave. L'attrait d'un cobot n'est pas seulement son élément collaboratif, mais aussi sa rapidité d'installation et son retour sur investissement (ROI). La série de robots collaboratifs a pris son envol dans diverses industries, permettant de nouvelles avancées dans cette technologie et l'introduisant dans des environnements non manufacturiers.

Après son introduction, le secteur des robots collaboratifs a connu une croissance explosive sur le marché. En 2019, le chiffre d'affaires mondial des robots collaboratifs était de 669,9 millions de dollars, avec 22 459 robots expédiés cette année-là. Le marché a continué à connaître du succès jusqu'à ce que la pandémie mondiale de COVID-19 frappe, entraînant une forte baisse de la demande, tout comme le reste du marché de la robotique. Cependant, le marché prévoit un rebond considérable et atteindra son taux de croissance de marché le plus important en 2021 à 20%. La conception innovante du robot collaboratif lui confère les avantages d'un robot industriel tout en offrant flexibilité, sécurité et prix abordable ; ce qui en fait le robot le plus populaire du marché.

Ce qui rend ces robots "collaboratifs"

La conception innovante d'un cobot permet aux travailleurs d'interagir en toute sécurité avec le robot dans un espace collaboratif, avec un risque minimal de blessures ou de dommages. Les cobots atteignent cette norme de sécurité élevée avec une conception arrondie, une surveillance des arrêts de sécurité, des limitations de force, une programmation guidée à la main et un corps compact. Le programme de surveillance des arrêts du robot collaboratif détecte les intrusions et s'arrête tout en occupant l'enveloppe de travail du robot. Un exemple de ceci serait un travailleur entrant dans l'espace collaboratif pour interagir avec le robot, le déclenchant pour s'arrêter complètement jusqu'à ce que le travailleur dégage l'enveloppe de travail du robot. La conception arrondie et les limites de force contribuent également à un coup plus doux lors de l'impact avec les travailleurs, entraînant peu ou pas de blessures.

Outre les fonctionnalités de sécurité, les robots collaboratifs offrent aux utilisateurs une interface de programmation à la fois conviviale et à la pointe de la technologie. Les travailleurs peuvent commencer à utiliser le robot collaboratif après seulement une petite formation. La programmation de ces robots est intuitive pour l'utilisateur grâce à sa fonction de guidage manuel, également connue sous le nom de mode FreeDrive. L'utilisateur peut programmer la trajectoire du robot en le déplaçant physiquement vers les positions souhaitées. La technologie des robots collaboratifs continuera de progresser, voyant des progrès à mesure que leur champ de travail continue de s'élargir.

Les applications de cobot se développent à mesure que la technologie progresse

Les analystes du marché s'attendent à ce que le marché des robots collaboratifs continue de croître en raison de plusieurs facteurs :

• Une pénurie de main-d'œuvre qualifiée (manque de compétences dans le secteur de la fabrication)
• Plus de secteurs investissent dans l'automatisation collaborative
• Demande plus élevée pour un produit
• Besoin de flexibilité dans les processus automatisés

Les petites et moyennes entreprises (PME) ont été les plus gros acheteurs de robots collaboratifs. Le prix inférieur et un investissement initial plus petit des cobots se traduisent naturellement par un meilleur retour sur investissement. Leur intégration rapide et leur flexibilité permettent aux PME de réduire les temps d'arrêt et les activités non productives pendant les heures de production. Les progrès de l'automatisation collaborative ont conduit de nouvelles industries à investir dans des applications robotiques utilisant des cobots. Parmi ces industries, les secteurs de l'automobile et de l'électronique devraient être les utilisateurs de robots collaboratifs les plus importants.

Les entreprises utilisent des robots collaboratifs pour des applications très répétitives et nécessitant une grande précision. Les trois applications les plus populaires réalisées par les robots collaboratifs sont la manutention, l'assemblage et le pick &place. Ces applications représentaient 71,9 % des revenus des robots collaboratifs en 2019 et devraient détenir une part de 62,7 % en 2024. Cependant, de nouvelles industries investissant dans les cobots ont conduit à l'expérimentation de différentes applications, en particulier en dehors de la fabrication. Un bon exemple de cela peut être trouvé dans l'industrie de la santé, où les cobots sont utilisés pour aider dans les chirurgies et d'autres domaines médicaux. Les autres applications courantes exécutées par les cobots comprennent l'assemblage, la distribution, la finition, l'entretien des machines, la manutention, le soudage, l'enlèvement de matière, les inspections de qualité.

Les cobots conviennent-ils à votre entreprise ?

Les robots collaboratifs sont populaires pour une bonne raison ; cependant, ils ne conviennent pas à toutes les situations. Une entreprise qui envisage l'automatisation collaborative devrait d'abord déterminer la tâche qu'elle doit automatiser, les exigences à respecter, l'évaluation des risques de la solution et consulter un fournisseur de solutions d'automatisation. De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de l'investissement dans une solution automatisée. Alors que la technologie des cobots progresse à un rythme accéléré, ces robots ont encore certaines limites. Avec une conception compacte et une construction mince, ces robots ont une charge utile et une portée réduites par rapport à leurs homologues de robots industriels. Les robots collaboratifs les plus courants ne peuvent gérer que des charges utiles plus petites entre 3 et 16 kg, la limite de charge utile la plus élevée étant de 35 kg. Une autre limitation possible des robots collaboratifs est leur vitesse restreinte. La sécurité étant une priorité absolue, la vitesse est généralement réduite pour protéger les travailleurs et limiter les risques d'impact. La meilleure façon de déterminer si l'automatisation collaborative convient à votre entreprise est de répondre aux questions suivantes :

• Quel est l'objectif de l'automatisation ?
• L'installation est-elle un lieu sûr et agréable pour les travailleurs ?
• Les processus automatisés sont-ils fixes ou modifiables ?
• La solution prendra-t-elle en charge les processus manuels ou automatisera-t-elle une chaîne de fabrication complète ?
• De combien d'espace dispose l'installation pour l'équipement d'automatisation ?
• Quelles sont les exigences d'évolutivité pour soutenir la croissance à long terme ?
• Quelles sont les exigences en matière de charge utile, de portée, de précision et de temps de cycle ?

Après avoir répondu à toutes ces questions, une entreprise peut consulter un fournisseur de solutions d'automatisation pour peser les options et décider de la solution la plus avantageuse.

Les robots collaboratifs ont gagné en popularité ces dernières années pour une bonne raison. Les progrès de la technologie d'automatisation les rendent utiles dans diverses applications, et l'investissement initial abordable les rend souhaitables dans de nombreuses industries (dans et hors de la fabrication). Cependant, comme toute solution automatisée, il est préférable de rechercher et de consulter des professionnels avant de décider si les robots collaboratifs sont la meilleure solution pour votre entreprise.