Robots Collaboratifs : Solutions Réelles pour la Pénurie de Main-d'Œuvre dans l'Industrie

Les cobots sont-ils la réponse à la pénurie de travailleurs qualifiés dans l'industrie ?

Demandez à tout propriétaire d'atelier d'usinage ou de tôlerie le plus grand obstacle à sa croissance : ce n'est ni le manque de capital, ni la technologie, mais quelque chose de basique — quelqu'un pour appuyer sur le bouton vert ou emballer des boîtes. « On ne trouve pas assez de monde. »

Pire : ceux qui ont résolu leurs problèmes de main-d'œuvre (partenariats écoles professionnelles, formation interne) font face à la concurrence des pays à bas coûts salariaux. Comment rester à flot quand la masse salariale du concurrent est une fraction de la vôtre ?

Amplificateurs de Main-d'Œuvre

La solution : automatiser. Dans les usines automobiles, robots jaunes/oranges/blancs gèrent les lignes d'assemblage. Grandes entreprises : robots industriels chargent/déchargent cellules d'usinage, peignent, soudent. Problème de main-d'œuvre résolu.

Mais pour le reste de l'industrie, volumes moindres = automatisation dubitative. Robots industriels = chers, techniciens qualifiés pour programmer, protections complexes (barrières, rideaux lumineux). Changement de série = temps précieux. Outils de préhension spéciaux, convoyeurs, maintenance d'un équipement de plus.

Une Solution Universelle

Bien que l'origine des termes « collaboratif » et « cobot » soit débattue, vers 2010-2015 plusieurs fournisseurs ont tenté de résoudre ces contraintes. Le UR5 d'Universal Robots (Odense, Danemark) promettait : pas de protection, installation < 1h, interface tactile simple, robot léger et mobile, prix bien inférieur aux robots industriels comparables. Prédiction : cobots bientôt partout.

Ils avaient raison. Autres fournisseurs ont suivi. Aujourd'hui, pratiquement chaque fournisseur de robots industriels produit ou développe son équivalent au UR5. Selon l'Association des Industries Robotiques (RIA), la part de marché actuelle de 3 % des cobots décuplerait d'ici 2025.

Chiffre impressionnant, mais quid des robots traditionnels — disparaîtront-ils ? Et les cobots sont-ils à la hauteur du battage médiatique ?

Moins, c'est Plus

Stuart Shepherd, directeur régional ventes Universal Robots Americas, ne le pense pas. Raisons du battage : moins de protections, moins d'emprise au sol, moins de formation opérateur.

« Les cobots permettent l'automatisation pour plus d'entreprises et d'applications inédites. Pourraient être le changement le plus significatif depuis les automates programmables et les robots eux-mêmes. »

Entreprises de toutes tailles profitent des cobots, note Shepherd. Facilité d'usage + coût total possession faible = attractif pour PME. Cela explique leur croissance supra-marché, bien qu'il précise : déploiement plus facile = expansion au-delà de la fabrication : agroalimentaire, entrepôts, laboratoires, applications scientifiques.

Repenser l'Automatisation

C'est dans la fabrication traditionnelle que les cobots adressent le plus le problème : manque de talents qualifiés disponibles pour l'atelier. Selon Jim Lawton, COO de Rethink Robotics (Boston).

« Par leur capacité à effectuer des tâches jusqu'ici réservées aux humains, les cobots jouent un rôle clé pour soulager cette douleur. Ils comblent aussi les postes que les humains évitent : fastidieux, pénibles, dangereux, libérant les employés pour des rôles plus valorisants. »

Les robots industriels font les sales boulots depuis des décennies. Qu'est-ce qui rend les cobots spéciaux ? Arguments de Lawton :

• Détection de force intégrée = parfaits assemblage électronique et travaux délicats
• Pas de protection généralement = idéaux emballage, test, inspection, environnements avec humains
• Déploiement rapide/facile = parfaits petites séries et changements fréquents, grande tendance
• Travaillent aux côtés de robots industriels plus grands, en complément
• Programmation par guidage manuel : déplacer le bras pour montrer la tâche. Pas de logiciels complexes
• Fabricants saisonniers ou demande variable : ressource fiable, adaptable pour pics de demande

« Les cobots permettent d'automatiser bien plus qu'avant, restant compétitifs et innovants. Simplement : fiables, efficaces, adaptables, ils aident les entreprises à réussir. »

Marcher sur les Pieds

Avant de monter dans le train cobot : pas de mutinerie des employés face à une révolution robotique perçue. Intégration = faire comprendre que les cobots aident, ne remplacent pas.

Clé du succès : choisir la bonne tâche. Lawton : quand un cobot n'est pas utilisé/apprécié, c'est presque toujours qu'il est sur la mauvaise tâche. « Les cobots ne répondent pas à tous les besoins d'automatisation. Travailler directement avec le fournisseur/distributeur dès le jour 1 pour identifier la bonne application et assurer l'utilisation optimale. Ensuite, implémentation et intégration fluides. »

Aller vers le Vert

Rick Maxwell, directeur ingénierie industrie générale/automobile chez FANUC America, confirme : évaluer le besoin pour la bonne solution robotique. « Vraiment collaboratif ou mieux avec robot industriel classique ? Déterminé par exigences de cadence, poids et complexité de la pièce. »

Le hic : la plupart des cobots ne sont pas ultra-rapides. Maxwell : cobots = pick-and-place simple, rythme lent et constant. Cela changera avec la technologie, mais pour l'instant, vitesse loin des robots industriels.

Mais c'est OK. Besoin réel d'interaction homme-machine en sécurité dans les cellules de fabrication, rendu possible par la détection de contact inattendu du cobot, éliminant les contraintes de partage de poste. « Majeur avantage sécurité/coût : tâches pénibles/répétitives sans barrières de sécurité industrielles coûteuses. »

Qui Achète ?

FANUC reçoit de plus en plus de demandes pour solutions cobots. Ironie : une part significative vient de grandes entreprises avec expérience robots industriels. « Opportunités applications collaboratives dans toutes entreprises, grandes et petites. »

Nicolas De Keijser, ABB Robotics : « Cobots plus faciles à utiliser, moins coûteux à intégrer = très attractifs pour PME, automatisation plus accessible. Usage plus uniforme des cobots sur tout le spectre manufacturier, entreprises de toutes tailles. »

Au-delà du pick-and-place ? Majorité future croissance = manutention : emballage, palettisation, chargement convoyeurs. De Keijser : certains cobots excellents pour assemblage complexe, petits/délicats composants. Favori aussi : tending machine (chargement/déchargement tours CNC, centres d'usinage, extraction pièces moules injection).

Pas si Vite

Quel que soit l'application/taille, habitués aux robots industriels : soyez conscients de plusieurs points, selon David M. Robers, Denso Robotics.

« Cobots souvent vendus pour applications inadaptées. OK pour pick-and-place basique, cycles longs, mais la plupart ne rivalisent pas avec vitesse/précision robots industriels classiques. »

Nature collaborative surestimée. « Couteau au bout du cobot = plus collaboratif. Pince pouvant pincer = pas collaboratif. Quel que soit le produit, évaluer si vraiment sûr, ajouter protections si nécessaire. »

Le « et si » : utilisateurs habitués à la récupération robot industriel (pièce tombée, coupure courant) déçus si cobot neuf a besoin d'aide humaine pour situation délicate.

« Si cycle time abondant, pas de répétabilité extrême, humains dans zone de travail = bonnes applications cobot. Sinon, robot industriel peut être meilleure solution, et selon évaluation sécurité (obligatoire avant achat), coûter moins cher à implémenter avec meilleures performances. Beaucoup de battage autour des cobots — excitation, théorie saine, mais acheteurs : faites vos devoirs. »