Guide de Jabil pour faire évoluer les robots humanoïdes du prototype à la production

Les robots humanoïdes captivent depuis longtemps l'imagination de l'industrie robotique, souvent présentés comme la prochaine avancée majeure en matière d'automatisation.

Mais à mesure que la technologie commence à sortir des laboratoires de recherche et à s’introduire dans des environnements réels, la conversation évolue. La question n'est plus simplement de savoir ce que ces machines peuvent faire, mais si elles peuvent être construites, déployées et entretenues à grande échelle.

Ce changement amène des entreprises comme Jabil à se concentrer davantage. Bien qu'il ne soit pas un développeur de robotique traditionnel, Jabil opère en tant que partenaire de fabrication et de chaîne d'approvisionnement à grande échelle, travaillant en coulisses pour transformer des conceptions de produits complexes en systèmes commercialement viables.

Avec des opérations dans plus de 25 pays, l'entreprise joue un rôle en comblant le fossé entre le prototype et la production dans plusieurs secteurs, y compris des domaines émergents tels que la robotique humanoïde et l'automatisation du commerce numérique.

Jabil a également travaillé avec Apptronik pour contribuer à la production à grande échelle du robot humanoïde Apollo, en appliquant son expertise en matière de fabrication dans des environnements de production réels.

Dans cette séance de questions-réponses, Actualités sur la robotique et l'automatisation s'entretient avec Robert Gutridge, vice-président des unités commerciales mondiales pour le commerce numérique chez Jabil, sur les réalités de la mise à l'échelle des robots humanoïdes.

Gutridge dirige la stratégie et l'exécution des programmes de robotique, d'automatisation et de commerce numérique, en travaillant avec les clients pour industrialiser les technologies avancées et les faire passer du pilote à la production complète.

Il apporte une expérience approfondie dans la fabrication, l'alignement de la chaîne d'approvisionnement et le déploiement dans le monde réel, en mettant l'accent sur la création de systèmes robotiques complexes fiables, rentables et prêts à être adoptés commercialement.

Plutôt que de se concentrer uniquement sur les capacités de l'IA, Gutridge souligne la discipline de fabrication, la maturité de la chaîne d'approvisionnement et l'économie de l'unité comme facteurs critiques qui détermineront si les humanoïdes passeront des démonstrations de haut niveau à des outils industriels fiables.

Son point de vue rappelle qu'en robotique, les avancées technologiques ne sont qu'une partie de l'histoire :l'industrialisation est ce qui détermine en fin de compte le succès.

Entretien avec Robert Gutridge, vice-président des unités commerciales mondiales, commerce numérique chez Jabil

Robert Gutridge

Actualités sur la robotique et l'automatisation :les robots humanoïdes sont souvent présentés comme une avancée majeure en matière d'IA ou de robotique. Du point de vue de Jabil, le véritable défi concerne-t-il désormais moins l'intelligence que la fabrication et l'évolutivité ?

Robert Gutridge :Les humanoïdes constituent clairement une étape majeure dans l’IA et la robotique, mais du point de vue de Jabil, le plus grand obstacle est désormais l’industrialisation. La technologie elle-même progresse rapidement, mais l'industrie en est encore à ses débuts – en pleine phase d'exploration.

Ce qui déterminera en fin de compte l'adoption n'est pas seulement l'intelligence de ces systèmes, mais aussi leur capacité à être construits à grande échelle de manière sûre, fiable et abordable.

Cela signifie créer une chaîne d'approvisionnement capable de prendre en charge de nouveaux composants, concevoir pour la fabricabilité dès le premier jour et mettre en place des processus de test et de qualité reproductibles afin que les performances soient cohérentes dans toutes les unités.

L'intelligence est importante, mais la préparation et les coûts de fabrication déterminent l'évolutivité, qui déterminera le moment où les humanoïdes passeront des démonstrations aux opérations réelles.

R&AN :Vous mentionnez que les entrepôts et les usines sont en train de devenir le terrain d’essai des humanoïdes. Quelles contraintes opérationnelles spécifiques dans ces environnements détermineront la réussite ou l’échec des humanoïdes ?


RG :Les entrepôts et les usines constituent un terrain d'essai idéal car les équipes y sont déjà formées pour travailler autour des machines et de l'automatisation. Mais le succès dépendra de quelques contraintes opérationnelles.

Les premiers déploiements nécessiteront des limites de sécurité et opérationnelles claires, avec des humanoïdes travaillant dans des zones contrôlées et s'engageant dans des interactions prévisibles plutôt que de se déplacer librement aux côtés des gens.

Cette prudence reflète les réalités des environnements industriels, où la fiabilité et la disponibilité ne sont pas négociables; les opérations ne peuvent pas tolérer des interruptions fréquentes, et les robots doivent fonctionner de manière cohérente et se remettre en toute sécurité des pannes.

Au-delà de la fiabilité, les humanoïdes devront démontrer une valeur reproductible et polyvalente. Les démonstrations d’une seule tâche ne suffiront pas; la véritable promesse réside dans la flexibilité sur plusieurs flux de travail sans reprogrammation ou reconfiguration constante. L'intégration dans les opérations existantes est tout aussi importante.

Étant donné que les entrepôts et les usines sont déjà conçus autour des flux de travail humains, les humanoïdes réussiront plus rapidement là où ils peuvent opérer avec un minimum de changements d'infrastructure plutôt que de forcer la refonte des installations.

Et même si l’intelligence est souvent sous le feu des projecteurs, les fondamentaux auront tout autant d’importance. La durée de vie de la batterie, la durabilité mécanique, la facilité de maintenance et les contrôles opérationnels sécurisés détermineront en fin de compte si ces systèmes sont fiables dans les environnements de production.

R&AN :En quoi la mise à l'échelle d'un robot humanoïde diffère-t-elle de la mise à l'échelle de systèmes plus établis tels que les AMR et les AGV, notamment en termes de complexité de la chaîne d'approvisionnement et de rentabilité de l'unité ?

RG :La mise à l'échelle des robots humanoïdes est très différente de la mise à l'échelle des AMR et des AGV car ces systèmes constituent des catégories déjà matures. Les écosystèmes de leurs composants sont bien établis, les chaînes d'approvisionnement sont prévisibles et les coûts sont plus faciles à modéliser.

Les humanoïdes sont plus précoces dans ce voyage et combinent de nombreux sous-systèmes complexes en une seule plate-forme, ce qui rend la mise à l'échelle plus difficile.

Cela place les humanoïdes dans la même situation que les AMR et les AGV il y a 15 à 20 ans, lorsque les composants clés tels que les capteurs et les systèmes de sécurité étaient chers simplement parce qu'ils n'avaient pas encore atteint le volume et que les chaînes d'approvisionnement étaient encore en formation.

Deux différences ressortent vraiment. Le premier est la maturité de la chaîne d’approvisionnement. Les AMR et les AGV bénéficient de capteurs, d'entraînements, de contrôleurs et de composants de sécurité standardisés, produits en volume.

De nombreux robots humanoïdes reposent encore sur des pièces en plus petit volume ou plus personnalisées. Cela maintient les coûts plus élevés et les délais de livraison plus longs jusqu'à ce que la demande augmente et que les fournisseurs puissent évoluer.

Nous devons également tenir compte de l’économie de l’unité et des courbes d’apprentissage. Avec les humanoïdes, les coûts ne diminueront pas tant que les échelles de production et les conceptions ne se stabiliseront pas. Cela signifie normaliser les pièces lorsque cela est possible, concevoir en fonction de la fabricabilité et mettre en place des processus de fabrication et de test reproductibles.

À mesure que les volumes augmentent, les courbes d’apprentissage se mettent en place, les rendements s’améliorent, les temps de cycle diminuent et les coûts commencent à être très différents. En attendant, les prix reflètent la production à un stade précoce plutôt que des données économiques stables.

R&AN :Jabil travaille avec Apptronik sur l'humanoïde Apollo. Quels sont les principaux obstacles au passage du prototype à la production en série pour un système comme celui-ci ?

RG  :Lorsqu'on fait passer un robot humanoïde du prototype à la production en série, les plus grands obstacles consistent moins à inventer quelque chose de nouveau qu'à appliquer la discipline de fabrication de base à grande échelle.

Les premiers prototypes sont généralement optimisés pour la fonctionnalité et non pour la répétabilité. L'un des premiers défis consiste donc à faire évoluer la conception en vue de la fabricabilité, en garantissant qu'elle peut être construite de manière cohérente, avec un minimum de retouches manuelles, tout en conservant les performances et la fiabilité.

Ce changement doit s’accompagner de tests et de validations prêts pour la production. À grande échelle, chaque unité doit répondre aux mêmes normes de sécurité, de fiabilité et de performances sans ralentir la chaîne, ce qui signifie intégrer la testabilité directement dans la conception plutôt que de traiter la validation comme une étape en aval.

À mesure que la production augmente, la préparation de la chaîne d’approvisionnement devient tout aussi critique. De nombreux systèmes humanoïdes reposent encore sur des assemblages mécaniques complexes qui ne sont pas encore produits en volume. La mise à l'échelle nécessite donc de qualifier les fournisseurs, de stabiliser les spécifications et de garantir que les composants peuvent être livrés avec la bonne qualité, le bon coût et les bons délais.

La production en volume nécessite également de repenser la façon dont le produit est construit. Les premières versions reposent souvent sur un assemblage pratique et tolèrent la variabilité, mais la mise à l'échelle nécessite des processus simplifiés et standardisés qui réduisent la variation et permettent un résultat cohérent sur des centaines ou des milliers d'unités.

Dans tout cela, la validation de la sécurité reste un facteur déterminant. Avant que les humanoïdes puissent être déployés à grande échelle, ils doivent répondre à des exigences rigoureuses en matière de sécurité et de réglementation, et cette validation doit être conçue dès le départ à la fois dans le produit et dans le processus de fabrication.

Du point de vue de Jabil, la transition du prototype à la production consiste à transformer un système innovant en un produit manufacturable – un produit qui peut être construit, testé et déployé de manière fiable à grande échelle.

R&AN :le coût et le retour sur investissement restent des obstacles critiques. À quel moment les robots humanoïdes deviennent-ils économiquement compétitifs par rapport à l’automatisation traditionnelle ou au travail humain dans les opérations d’entrepôt ?

RG :Le coût et le retour sur investissement deviennent viables une fois que quelques éléments convergent. Premièrement, l’échelle compte. À mesure que les volumes de production augmentent et que les chaînes d'approvisionnement évoluent, les coûts des composants diminuent et les prix commencent à refléter la réalité de la fabrication plutôt que les premiers stades de construction.

Deuxièmement, la fiabilité et la sécurité doivent être prouvées dans des opérations réelles. Lorsqu'un humanoïde peut fonctionner de manière prévisible, se remettre des pannes en toute sécurité et fonctionner avec un minimum de surveillance, le risque opérationnel diminue considérablement.

Troisièmement, la valeur polyvalente doit être réelle et non théorique. Le retour sur investissement devient particulièrement intéressant dans les environnements où la main d'œuvre est limitée, le roulement du personnel est élevé et l'absentéisme est un défi constant, ce qui est de plus en plus la réalité pour les opérations d'entrepôt et de fabrication.

C'est pourquoi de nombreux acteurs du secteur considèrent la compétitivité plus large comme une progression sur plusieurs années plutôt que comme un changement du jour au lendemain.

Il ne s’agit pas seulement de la nomenclature; il s'agit du coût total de possession, de l'utilisation au fil du temps et de la capacité du robot à fournir de manière cohérente une augmentation flexible de la main-d'œuvre dans des environnements où la disponibilité et la rotation de la main-d'œuvre restent des défis permanents.

R&AN :Dans quelle mesure les flux de travail des entrepôts existants doivent-ils changer pour s'adapter aux humanoïdes – ou s'attend-on à ce que les humanoïdes s'adaptent entièrement aux environnements conçus par l'homme ?

RG :La principale promesse des humanoïdes est qu'ils peuvent opérer dans des espaces déjà conçus pour les humains. La plupart des entrepôts et des usines ont été construits autour du mouvement humain, de la portée et des outils, donc un humanoïde capable de travailler dans cet environnement réduit le besoin d'une refonte coûteuse des installations ou de nouvelles infrastructures.

Cela dit, les premiers déploiements ne se feront pas totalement sans frictions. Les déploiements initiaux nécessiteront toujours une intégration réfléchie, des zones d'exploitation définies, des garde-corps de sécurité et des déploiements progressifs où les performances et le comportement peuvent être validés avant une utilisation plus large et côte à côte avec les travailleurs.

Ces environnements sont choisis par conception, car les personnes qui y travaillent sont déjà formées pour côtoyer des machines et des systèmes automatisés.

Au fil du temps, on s’attend à ce que les humanoïdes s’adaptent aux aménagements, outils et flux de travail des entrepôts existants, plutôt que de repenser les installations autour d’eux. Mais cette transition sera progressive et axée sur la sécurité, avec une confiance bâtie grâce à des opérations réelles et non à des hypothèses.

R&AN :À l'avenir, quel rôle les partenaires industriels de premier plan comme Jabil jouent-ils pour déterminer quelles entreprises de robotique humanoïde réussiront finalement sur le marché ?

RG :Les partenaires de fabrication de premier plan peuvent constituer un différenciateur majeur, car le succès ne sera pas déterminé uniquement par une démonstration réussie; cela sera déterminé par qui peut s’industrialiser. Dans ce domaine, l'écart entre un concept prometteur et un produit commercialement viable se résume souvent à l'exécution de la fabrication.

Cela commence par la conception pour la fabricabilité et la testabilité. Un engagement précoce permet de garantir que le produit peut être construit et validé de manière fiable en volume, et pas seulement assemblé plusieurs fois dans un laboratoire.

Le leadership en matière de chaîne d’approvisionnement est un autre facteur clé. À mesure que les conceptions évoluent, les fabricants contribuent à trouver des fournisseurs évolutifs, à standardiser les composants lorsque cela est possible et à influencer les résultats en matière de coûts et de qualité avant qu'ils ne soient verrouillés.

Une production reproductible et de haute qualité est également essentielle. Les humanoïdes sont des systèmes électromécaniques complexes, et produire la même unité à chaque fois, de manière cohérente et sûre, n'est pas un mince défi, en particulier lorsqu'il s'agit d'une extension interrégionale.

Enfin, des partenaires de fabrication expérimentés aident les équipes à gérer la complexité. La simplification des processus, la stabilisation de la construction et une discipline de production éprouvée contribuent à raccourcir la transition du prototype au volume.

Les entreprises qui intègrent dès le début leur expertise en matière de fabrication et de chaîne d'approvisionnement sont mieux placées pour atteindre leurs objectifs en matière de coûts, de qualité, de sécurité et d'échelle.