Obtenez tous les avantages de la robotique collaborative

L’ÉMERGENCE DE LA ROBOTIQUE COLLABORATIVE      LES ROBOTS COLLABORATIFS AU SERVICE DES PME      LES FONDEMENTS DE LA COBOTIQUE     LES APPLICATIONS DE LA ROBOTIQUE COLLABORATIVE      COMMENT DÉVELOPPER UN PROJET D'AUTOMATISATION

L’émergence de la
robotique collaborative

Aujourd’hui, L’IFR (International Federation of Robotics) estime à 2,7 millions le nombre de robots industriels aujourd'hui en activité dans le monde. 373 000 unités furent vendues en 2019, une baisse de 12% par rapport à l’année précédente, exceptionnelle à cause de la crise de la COVID-19. Il s'agit toujours du 3ème volume de ventes le plus élevé jamais enregistré. Cette baisse des ventes globales (après 6 années de hausse consécutives) s'accompagne toutefois d'une hausse de 11% des ventes de robots collaboratifs. Aussi appelés cobots, ces bras robotisés plus petits, plus légers et plus flexibles travaillant de concert avec les opérateurs humains, sur des tâches tel que le soudage, le pick&place, etc… sans mettre en péril leurs emplois.

Dans cette course à la modernisation et l’arrivée imminente de l’industrie 5.0, de nombreuses entreprises de tous les secteurs confondus s’intéressent à la robotique collaborative. Quelle est sa définition ? Quel est son fonctionnement ? Quels en sont les apports pour une PME ? Quelles applications peuvent être déployées ?

Autant de questions auxquelles ce dossier répondra.

LES robots collaboratifs, au service des PME

Habituellement, le mot robot évoque d’imposantes, complexes et coûteuses machines, opérant avec rapidité et séparées des humains par d’épaisses cages de sécurité. Des automates bien mieux adaptés aux énormes usines appartenant aux grands groupes industriels. Toutefois, la robotique collaborative fonctionne différemment de la robotique industrielle et est adaptée aux besoins des PME. Elle leur propose, en effet, des robots dits collaboratifs (cobots) qui sont des bras robotisés. Ces derniers, qui ont l’avantage d’être plus petits et plus flexibles, sont capables d’opérer sur une grande diversité de tâches et dans des espaces de travail variés. Ils sont aussi beaucoup moins chers (parfois dix fois moins) que leurs équivalents industriels. Une prise de risque financier trop importante de la part des entreprises est ainsi évitée. D’autre part, elle se distingue également par un Retour sur Investissement (ROI) de 195 jours en moyenne et par des gains de productivité très rapides.

Avec leur conception légère et peu encombrante, les cobots peuvent facilement être déployés dans des conditions d’espace restreintes. Véritables substituts de confort, ils libèrent ainsi les employés des tâches répétitives (packaging, soudage, pick&place…) et permettent à ces derniers de se concentrer davantage sur des activités plus valorisantes et d’effectuer leur travail avec plus de sécurité. Par exemple, en pilotant ou supervisant le robot collaboratif à distance afin de manipuler des produits dangereux. La robotique collaborative permet donc aux PME d’améliorer la régularité de leurs procédés d’inspection qualité, leur productivité mais aussi la santé de leurs employés. Aisément reprogrammables à l’envie, les cobots sont aussi parfaitement indiqués pour les entreprises travaillant avec une grande variété de produits à faible volume où le savoir-faire manuel est encore important. Dans ce cas, le cobot prend en charge des tâches non valorisantes comme le chargement / déchargement de pièces sur la ligne de production et laisse à l’opérateur les

Les robots collaboratifs offrent donc aux PME, y compris aux plus modestes, la possibilité de faire face à une concurrence de plus en plus mondialisée (et donc nombreuse) rapidement et sans risque. Cela, en s’appuyant sur ces fondements : accessibilité, flexibilité et sécurité.

Un engagement pour les générations futures

En France, l’industrie pâtit toujours d’une mauvaise image où l’on a encore tendance à imaginer des endroits vétustes et des machineries écrasantes. Universal Robots participe à la création d’une industrie définitivement moderne, ancrée dans son temps, sécurisée et respectueuse de l’homme, notamment avec son programme de formation Universal Robots Academy. La modernité apportée par la robotique collaborative et sa démocratisation donneront envie aux nouvelles générations de se former à l'utilisation de robots industriels collaboratifs et de participer à construire l’industrie de demain, moins pénible, plus valorisante et sans danger.

En savoir plus sur l’Universal Robots Academy

Les applications de la robotique collaborative

Le cobot doit s’adapter aux besoins de l’entreprise mais également à sa chaîne de production, à la tâche demandée, à son espace de travail et à l’opérateur avec lequel il travaille.

Particulièrement intéressant pour les entreprises ayant un processus de fabrication manuel, répétitif et exécuté à la main par des opérateurs. Dans ce contexte, un cobot est un ajout idéal à une chaîne de montage, pouvant s’atteler à des tâches (présentées ci-dessous) pénibles et dangereuses, et laisser ainsi les employés travailler – avec moins de stress - sur d’autres activités à plus forte valeur ajoutée. Voici un exemple non exhaustif d'applications :

1 – Commande sur machine numérique

Dans de nombreux secteurs, en particulier ceux de l’automobile et de l’industrie métallurgique, les applications sur les commandes à machines numériques sont utilisées, c’est-à-dire, des machines-outils pilotées par ordinateur. Les applications intégrées à ce genre d’appareil sont extrêmement efficaces, capables de s’adapter en temps réel à la moindre fluctuation de commande. Leur programmation permet d’augmenter la cadence de production et de s’adapter au travail effectué des opérateurs, en allégeant leurs tâches. 

2 – Pick & Place

Automatisez des applications de Pick & Place. Les cobots, capables d’effectuer des tâches et des mouvements extrêmement précis, qu’ils peuvent répéter sans faillir, permettent aux entreprises d’augmenter la précision, ce qui limite le gaspillage. De plus, ils libèrent le personnel de ces tâches indispensables, mais ennuyeuses et répétitives. Avec ces bénéfices en productivité et le confort apporté à l’humain, la robotique collaborative est une solution gagnante à tous les niveaux.

3 – Soudage, collage et distribution

Pour gérer des tâches dangereuses et sécuriser la manipulation des produits par les employés, les cobots Universal Robots, programmés avec des applications de soudage, de collage ou de distribution adéquates, peuvent opérer ce genre de tâche avec efficacité. Les entreprises peuvent adapter les robots collaboratifs à plusieurs zones de travail pour optimiser le rendement de la chaîne de production, avec ou sans présence humaine.

4 – Moulage par injection

Les industries utilisant le plastique et polymère, comme la pharmaceutique, se tournent vers les robots collaboratifs pour les applications de moulage par injection. Ce travail est géré de façon autonome par des robots collaboratifs. Ils évitent de nombreux risques de blessures aux opérateurs et peuvent continuer après le départ du personnel, en assurant une continuité dans la production. Des options de connectivité et flexibilité sont disponibles pour tous les robots Universal Robots.

5 – Palettisation et conditionnement

Les applications de palettisation et de conditionnement conviennent parfaitement à des entreprises à faibles volumes et/ou dont le process est majoritairement constitué de tâches très répétitives, en particulier celles du secteur de l’agroalimentaire. Fiables, rapides et précis, les cobots sont capables d’assurer une partie du conditionnement et ce, tout en respectant des normes extrêmement strictes si nécessaire. En simplifiant avec rapidité ces tâches répétitives, les employés sont libérés des tâches comme le transport de charges lourdes en fin de ligne, évitant ainsi de nombreux risques sur leur santé. Sa programmation fait que le cobot s’adapte aux environnements de travail à flux tendu comme variable, et se déploie facilement sur de nouvelles opérations.

6 – Inspection qualité et vissage

La robotique collaborative est une solution idéale pour des projets qui nécessitent de la précision et de la régularité. Les cobots Universal Robots peuvent être programmés pour des applications d’inspection qualité, et des applications de vissage conçues à cet effet. Ils suivent le flux du travail et les processus exacts de façon homogène et répétée, pour apporter des conditions optimales à l’étude ou à l’analyse. La cobotique permet de maintenir des hauts niveaux de qualité pour les produits, avec l’automatisation de manipulation de précision.

7 – Polissage

Les secteurs du mobilier et de l’équipement peuvent  programmer des applications de polissage pour un meilleur rendu. Les cobots, capables de moduler l’intensité de leur force assurent des finitions de polissage, de ponçage et de sablage uniformes. Ils ajustent automatiquement la position pour atteindre la force souhaitée. La cobotique apporte une solution pour ces travaux qui demandent un toucher précis et délicat.

8 – Applications d’analyse et test en laboratoire

La mise en œuvre des projets de recherche en sciences exige flexibilité et homogénéité. Ils se reposent beaucoup sur des activités répétitives, comme l'analyse d'échantillons multiples. Des tâches que les cobots peuvent effectuer sans difficulté, et ce, avec des gains de temps considérables. Ils réduisent aussi les risques liés à la fatigue et à la répétition monotone des mêmes opérations, évitant tout risque d’erreur venant de ces facteurs. Ils peuvent aussi travailler dans des espaces réduits, à proximité immédiate des chercheurs. 

Comment développer un projet d'AUtomatisation ?

Si la robotique collaborative est faite pour être accessible à tous, y compris aux petites entreprises, il n’en reste pas moins qu’il s’agit d’un investissement conséquent qui se doit d’être réfléchi. Un projet d'automatisation compte plusieurs étapes :

1 – Diagnostic

L’entreprise doit établir ses objectifs. Ce dont elle a besoin, son budget, le temps dont elle dispose pour les mener à bien. Il est aussi important de déterminer quel type de cobot on souhaite utiliser, ainsi que le nombre. D’autres points importants à considérer sont, par exemple, déterminer avec précision quelle tâche le cobot devra exécuter, ainsi que le rythme de travail de ce dernier, et à quel endroit de la chaîne de production il sera inclus. Mais également prévoir si le site est adapté à l’intégration d’un robot, ou comment il devra interagir avec les salariés. Des questions qui servent à s’assurer que le robot collaboratif sera le plus efficace possible, au meilleur endroit. Après tout, il s’agit d’un investissement qui reste conséquent.

2 – L´analyse des risques

Obligatoire, l’analyse des risques consiste à déterminer les limites de la machine et recenser les dangers associés à son utilisation. C’est-à-dire, la fréquence et la gravité d’éventuels contacts avec l’opérateur, les nuisances liées à l’environnement de travail ou encore, le degré de compétence nécessaire à sa bonne utilisation. Cette analyse permet de garantir la sécurité et la santé des opérateurs et de choisir avec exactitude le modèle de cobot le plus adapté à l’opération voulue. Cette étape peut être menée en interne si l’entreprise a les compétences (ou ressources) nécessaires pour s’en occuper ou être confiée à un l’intégrateur.

3 – Choix de l’intégrateur

Une fois que le diagnostic a été établi et que le projet est certifié faisable, il est parfois préférable de se tourner vers un intégrateur. Son rôle : s’assurer de la pertinence du choix du robot collaboratif, puis s’occuper des aspects techniques : programmation initiale du cobot, ajout des accessoires, création de l’interface, élaboration de séances de test, analyses de risques… Universal Robots possède son propre réseau d’intégrateurs en France, afin d’aider les entreprises à mener à bien leur projet de robotique collaborative.

4 – Installation du cobot et finalisation du projet

l’installation du cobot est la dernière étape du processus. Au-delà de son installation et de sa mise en activité, il s’agit également de prévenir les salariés à l’arrivée du cobot. Cela passe par une sensibilisation et des explications sur comment utiliser le cobot à son plein potentiel, mais aussi répondre à leurs interrogations et inquiétudes, afin de les rassurer et montrer les bénéfices qu’ils tirent de l’intégration du cobot. C’est une étape à ne pas négliger car l’implication des salariés est indispensable au développement d’un projet de robotique collaborative réussi. Il est également recommandé de former les salariés au maniement du robot collaboratif, dans le but de les reprogrammer si nécessaire selon l’évolution des besoins.

POUR QUELLES INDUSTRIES ?

L’arrivée et la généralisation de la robotique collaborative va entraîner à terme une véritable révolution robotique, ou robolution. Les cobots sont utilisables dans quasiment tous les secteurs de l’industrie mais également dans des secteurs moins traditionnels.

Ainsi, dans les secteurs de l’électronique et des technologies, qui seront les principaux utilisateurs de cobots, ces derniers apportent une grande aide dans la fabrication de circuits imprimés, le moulage par injection, l’emboutissage des métaux et l’assemblage des produits finis.  Dans le secteur de l’automobile, les robots collaboratifs sont couramment utilisés et optimisent les processus de fabrication, grâce à leur capacité à opérer à tous les niveaux de la chaîne de production (vissage, assemblage, peinture, contrôle qualité, manutention…).

Les robots collaboratifs sont aujourd'hui utilisés dans des secteurs moins traditionnels tels que l’agriculture et l’agroalimentaire où ils peuvent notamment s’occuper de la traite des vaches et du conditionnement des plantes. Dans le secteur des médias, les cobots équipés de caméras permettent d’obtenir des angles de vue inédits, y compris dans des espaces très étroits.

Dans les domaines des sciences de la vie et de la santé, les cobots apportent une aide inestimable dans de nombreuses tâches, telles que la radiologie, la recherche médicale, la radiothérapie, la fabrication de médicaments ou la chirurgie mini-invasive. À l’hôpital universitaire de Copenhague au Danemark, deux cobots UR5 sont notamment utilisés pour automatiser la procédure d’analyses de sang. 

Dans une ambiance plus détente, ils peuvent également être utilisés en tant que masseurs (sportif, physiothérapique, acupuncture…), cuisiniers ou encore barman !

Vraiment, il n’y a pas un seul secteur d’activité qui n’a rien à gagner à faire appel à des cobots.

Conclusion

Alors que nous avons fait la démonstration des nombreux avantages et applications offertes par la robotique collaborative, une question reste à se poser : êtes-vous faits pour la robotique ?

Si vous hésitez toujours, Universal Robots peut vous conseiller. Il y a toujours un cobot pour une tâche. Et si ce n’est pas le cas, c’est à nous de l’inventer !

DEMANDEZ UNE DÉMONSTRATION
DE NOS COBOTS