Intégrer des cobots dans votre usine : considérations essentielles

Qu'est-ce qu'un cobot ?

Les robots collaboratifs, ou cobots, sont un type de robot industriel conçu pour collaborer avec la main-d'œuvre humaine au lieu de la remplacer totalement. Ces dernières années, ils ont gagné une part croissante de l'automatisation grâce à leur facilité d'utilisation et d'intégration dans les processus d'usine.

Les cobots sont mostly utilisés dans applications où le processus est simple, direct, et souvent high-mix low-volume (grande variété, faibles volumes). Ils bougent généralement plus lentement que leurs homologues robots industriels et doivent s'arrêter au contact d'un objet sur leur chemin grâce à capteurs de proximité. Leur mouvement plus lent, combiné à haute sensibilité collision (arrêt total), aide à prévenir blessures.

Les robots industriels classiques sont conçus pour zones clôturées avec peu de chance de contact employé — leurs vitesses plus élevées et faible sensibilité collision risqueraient blessures graves ou mortelles. À l'inverse, cobots n'ont généralement pas de cage de protection autour de leur espace de travail. Considérés généralement sûrs autour travailleurs, mais explorez les exigences sécurité appropriées.

Comme les cobots visent à réduire la charge de travail des ouvriers au lieu de les remplacer, les temps de programmation peuvent être réduits. Ouvriers prennent tâches complexes ; robot fait travail répétitif ou levage lourd.

Programmation des cobots

Les cobots se programment différemment des robots industriels, qui requièrent généralement un programmeur robotique dédié, ingénieur, ou personne formée aux langages et bonnes pratiques robotiques. À l'inverse, cobots se programment par mouvements larges et peuvent souvent être programmés sans beaucoup d'aide du contrôleur.

« Vous n'avez pas à être programmeur robot, ingénieur robot, ou ingénieur automatisation pour configurer le cobot et le faire fonctionner », a déclaré Joe Campbell, Senior Manager, Strategic Marketing and Applications Development chez Universal Robots, aux éditeurs de Control Automation lors d'une interview.

Figure 1. Programmer un cobot est généralement une tâche simple. Image utilisée avec l'autorisation de Universal Robots.

Programmer un cobot peut être aussi simple que de déplacer manuellement le bras par les différents points que l'opérateur veut sur le trajet souhaité. Pendant cette routine, le cobot doit être mis en mode programmation où le robot est facilement déplaçable à la main.

Autre exemple de système cobot facile à programmer : cobot de palettisation. L'opérateur programme différentes palettes et processus en suivant quelques étapes simples. D'abord, définir une « boîte » autour de la palette pour sa taille, puis le motif de palette, puis la charge. Après définition de tous paramètres, on demande à l'opérateur de programmer un point, et la nouvelle routine est terminée.

Cobots dans la fabrication

Les cobots peuvent s'ajouter à divers processus fabrication et usine. Tous processus ne sont pas égaux, l'application exacte doit être considérée avant d'ajouter un cobot.

Les cobots offrent un avantage unique aux fabricants cherchant à combler manques de main-d'œuvre. Intégrer un cobot aide employés actuels à produire plus sans main-d'œuvre supplémentaire ni masse salariale. Ils peuvent être moins chers à implémenter que robots industriels, souvent à moitié ou tiers du coût d'un système robotique traditionnel. Économies significatives sur programmation pro et équipements sécurité vs robotique industrielle.

Selon Campbell, la pénurie de main-d'œuvre « ne va pas disparaître » de sitôt.

Figure 2. Un cobot travaillant dans un entrepôt. Image utilisée avec l'autorisation de Universal Robots.

Les cobots peuvent offrir un retour sur investissement installation rapide. Infrastructure et interruptions arrêt production réduites à 3-4 semaines, vs 12-16 semaines pour systèmes robotiques traditionnels. « Certains de nos partenaires s'engagent à avoir le cobot en production 4 heures après livraison à l'usine », dit Campbell.

Applications des cobots

Comme les cobots s'intègrent plus facilement dans processus production, ils couvrent large gamme d'industries. Traditionnellement, petites entreprises évitaient robotique à cause coût initial élevé et difficulté modification une fois implémenté. Avec cobots, PME peuvent utiliser robotique avec intégration plus rapide et investissement moins cher.

De plus, cobots n'ont pas nécessairement à opérer dans leur configuration originale pendant toute leur durée de vie utile. Certains fabricants ont cobots sur chariots que employés déplacent facilement entre postes pour fournir main-d'œuvre utile où nécessaire. Campbell explique : « le taux d'utilisation du cobot est très élevé, et le seuil d'investissement bien plus bas grâce à la flexibilité. »

Soudage : autre application utile. Pénurie actuelle de soudeurs qualifiés aux USA. Selon Campbell, « entre 75 000 et 85 000 postes de soudeur ouverts aujourd'hui. Projeté de ne faire que croître sur 10 ans. »

Figure 3. Un cobot faisant des soudures fastidieuses sous supervision ouvrier. Image utilisée avec l'autorisation de Universal Robots.

Cobots utilisés dans de nombreux cas pour pallier pénurie soudeurs. Utiles pour soudures répétitives, souvent petites soudures sur petites pièces. Ces soudures fastidieuses, cobot libère temps ouvriers pour soudures plus difficiles. Configuration bénéfique : main-d'œuvre humaine sur soudures à plus forte valeur ajoutée.

L'avenir des cobots

Les cobots offrent approche différente de l'automatisation vs robotique industrielle traditionnelle. Conçus comme système économie main-d'œuvre, pas remplacement. Campbell insiste : jamais « vu ou entendu parler d'emploi perdu à cause automatisation en décennies. Ce n'est pas le cas. Soit robots automatisent jobs que humains ne peuvent/veulent pas faire. »

Cela crée avantage unique dans certaines applications : robot prend tâches répétitives sous supervision ouvrier. Aident aussi clients exclus de robotique industrielle par prix. Cobots : investissement initial plus bas, coût total souvent moins cher car moins d'infrastructure sécurité et coûts programmation réduits.

Quand fabricants envisagent adoption cobots, ils doivent changer vision : robots « dangereux » → cobots « collaboratifs ». Cobots ont plusieurs protocoles sécurité et opèrent dans environnements impossibles pour robotique traditionnelle. Fonctionnent bien tâches lentes répétitives, et peuvent opérer sur plateforme mobile. Pénuries main-d'œuvre fabrication ont fait du cobot acteur clé de l'industrie, des petites opérations aux grands groupes comme Ford.

Où voyez-vous les cobots aller dans le futur ?