Des cobots pour sécuriser le travail sur des tâches de palettisation dangereuses

L'empilage, le chargement et la fixation de grandes quantités de marchandises sur une palette, dans le but de les stocker ou de les transporter en toute sécurité, existent depuis le début de la révolution industrielle. Connu sous le nom de palettisation, ce procédé permet de maximiser la quantité de produits dans un chargement tout en le maintenant suffisamment stable pour éviter les dommages. C'est une nécessité pour toute entreprise qui produit à grande échelle pour la consommation commerciale.

Sans une palettisation efficace, les entreprises auraient du mal à acheminer leurs marchandises jusqu'aux consommateurs. Il y a actuellement 650 millions de palettes en service en Europe. Qu'il s'agisse de barils, de boîtes ou de bouteilles, les marchandises qui se trouvent sur ces palettes permettent au monde entier de se nourrir ou encore de se divertir.

Cependant, ces palettes ne s'empilent pas toutes seules.

Les dangers de la palettisation manuelle

Universal Robots, qui gère un centre d'excellence pour la palettisation et l'emballage, a estimé à 250 000 le nombre de personnes employées dans ce type de travail dans le monde. La palettisation manuelle exige de ces travailleurs qu'ils effectuent sans cesse la même tâche pénible. Les travailleurs se penchent, soulèvent et se tordent pendant des heures, ce qui peut causer des dommages musculo-squelettiques à long terme.

Setia Hermawati, chargée de recherche à l'université de Nottingham et experte en ergonomie dans l’industrie manufacturière, distingue trois facteurs principaux de risques dans la palettisation manuelle :

• L'effort : en palettisation manuelle, les ouvriers doivent manipuler des articles et faire des efforts pour le levage, l'abaissement, la poussée, la traction ou le transport des marchandises. Il a été démontré que ces efforts causent des troubles musculaires, comme des lésions au niveau du dos, des membres supérieurs et du cou. Ces troubles peuvent avoir de graves conséquences pour les opérateurs et les empêchent d'exercer pleinement des activités dans leur vie quotidienne. Le risque est exacerbé lorsque les objets sont trop lourds, trop grands, difficiles à saisir ou positionnés de manière à nécessiter une flexion ou une torsion du torse.
• La répétitivité : la palettisation et la dépalettisation impliquent l'exécution répétée de mêmes actions tout au long d'une journée de travail. Les tâches répétitives exercent une pression et une fatigue excessives sur le système cardiovasculaire en raison des exigences musculaires, le corps ne disposant pas toujours d'un temps de récupération suffisant. Même la manipulation répétitive d'objets légers peut présenter un risque de troubles des membres supérieurs quand les employés doivent répéter un geste plus d'une fois toutes les 5 secondes, selon la direction britannique chargée de la santé et de la sécurité (Health and Safety Executive).
• La posture : lors de la palettisation et de la dépalettisation, les opérateurs doivent souvent se courber en manipulant les articles et se pencher en avant pour atteindre ou placer les articles sur la palette. La manutention qui implique des torsions ainsi que des flexions avant et latérales du haut du corps implique que les articulations vont au-delà de leur position de confort et sont proches de l'extrémité de leur amplitude maximale de mouvement, ce qui est étroitement associé à des lésions musculosquelettiques. En outre, les opérateurs en palettisation manuelle se tiennent généralement debout entre le convoyeur et la palette sur une période prolongée. Il a été démontré que le fait de se tenir continuellement au même endroit est associé à diverses conséquences potentiellement néfastes pour la santé, telles que des douleurs au bas du dos et dans les jambes, des problèmes cardiovasculaires, etc.

Avant d'automatiser sa palettisation, une entreprise avec laquelle Universal Robots a travaillé estimait que, sur une période de travail de huit heures, chaque travailleur soulevait 8 000 kg de produits, ce qui représentait un danger pour le corps et la posture.

L'automatisation de la palettisation permet de soulager les opérateurs de tous les risques sanitaires associés, réduire la pénibilité et améliorer globalement les conditions de travail au sein des usines. Ils peuvent ainsi à la fois protéger leur santé et se concentrer sur d'autres tâches plus adaptées à leurs compétences, comme le contrôle qualité.

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Une opportunité pour les PME

Bien que la nature répétitive et souvent dangereuse de la palettisation se prête très bien à l'automatisation, les progrès ont été progressifs.

Auparavant, la palettisation automatisée était réservée aux grandes entreprises disposant à la fois de l'espace et des moyens financiers nécessaires à l'installation et à l'exploitation des machines encombrantes qui étaient utilisées pour cette tâche.

Mais ce n'est plus le cas aujourd'hui.

L'utilisation accrue du carton pour emballer et stocker les marchandises, les progrès de la robotique collaborative (cobotique) - ayant notamment permis d'augmenter les charges utiles - et la baisse du prix de l'automatisation ont ouvert le marché de la palettisation collaborative. Par conséquent, bon nombre de PME automatisent désormais la palettisation.

Pour les PME, l'automatisation du processus leur permet non seulement de protéger et de mieux utiliser la main-d'œuvre, mais aussi d'augmenter la productivité. Elles peuvent ainsi être plus compétitives par rapport aux grands fabricants et offrir de meilleurs environnements de travail à leur personnel.

Sam Bouchard, PDG de Robotiq, fabricant de solutions collaboratives Plug & Play pour cobots, commente :

« Dans de nombreuses usines où nous avons installé notre solution de palettisation, la tâche de palettisation constitue un goulot d'étranglement qui empêche la croissance de l'entreprise. L'augmentation de la capacité de palettisation grâce à un robot collaboratif a permis à ces entreprises de produire davantage et d'embaucher plus de salariés dans les processus de production en amont. [...] En outre, le fait de disposer d'une cellule de palettisation avec un robot collaboratif permet à l'entreprise d'offrir de meilleures conditions de travail aux personnes qui s'occupent du robot ».

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Répondre à la pénurie de main-d’œuvre dans l’industrie

Sur de nombreux marchés dans le monde, une pénurie de main-d’œuvre croissante menace de compromettre les activités des entreprises manufacturières et industrielles. Selon l’INSEE, 58 % des chefs d’entreprise de l’industrie manufacturière rencontrent des difficultés de recrutement.

Les entreprises manufacturières manquent cruellement de talents. Le défi est encore plus grand pour celles de petite et moyenne taille. Elles ont généralement moins de marge de manœuvre que leurs plus grands concurrents lorsqu'il s'agit d'attirer et de fidéliser des employés de tous niveaux de compétences.

En outre, les troubles musculosquelettiques (TMS) - causés par les tâches manuelles associées à la production (à l’instar de la palettisation) - conduisent souvent à l'exclusion précoce des employés seniors pour ce type d'emploi… un problème qui risque de s’accentuer avec le report de l’âge de départ à la retraite à 64 ans.

Bruno Bonnell, ancien député du Rhône et désormais secrétaire général pour l’investissement chargé du plan France 2030, déclare : « Du côté de l'emploi, la France a eu une attitude relativement conservatrice pendant très longtemps. On a opposé pendant des années l'automatisation et l'emploi en donnant une priorité à l'emploi. [...] La France ne s'est pas attaquée au cœur du problème en faisant comprendre à l'opinion que l'automatisation et les robots pouvaient créer de l'emploi ».

« En ce qui concerne la cobotique, elle est l’essence même de la collaboration nouvelle entre l’homme et la machine savante. Elle est l’outil autonome qui soulage et assiste le technicien de demain. Démontrer leur cohérence par l’exemple est la meilleure des méthodes pour faire bouger les lignes ».

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Déconstruire les mythes autour de la palettisation

Cependant, malgré ces pressions sur la main-d'œuvre, nombreuses sont les entreprises qui prennent du temps à s’automatiser. Souvent par manque de connaissances, elles craignent le coût de l'investissement dans l'automatisation et ne veulent pas que l'on considère qu'elles suppriment des emplois réservés aux humains.

Ce n'est pas nécessairement le cas.

En ce qui concerne le coût, il a été démontré que les cobots peuvent être rentabilisés en 12 mois environ. En effet, un bras robotisé peut fonctionner sans interruption pendant au moins 35 000 heures, soit environ quatre ans de travail 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Et comme tout outil, un robot traité avec soin peut facilement avoir une durée de vie plus longue.

Pour ce qui est de dissiper les craintes de suppression d'emplois, les cobots sont conçus pour travailler aux côtés des humains, et non pour les remplacer. Avec une formation minimale, la main-d'œuvre existante peut concevoir, mettre en œuvre et surveiller des solutions de palettisation automatisées. Ils peuvent ainsi se consacrer à d'autres tâches moins risquées et moins monotones, ou occuper des fonctions plus complexes, ce qui leur offre des perspectives d'évolution de carrière.

Comme l’explique l’Anact, les employés qui se sentent investis d'une plus grande mission apprécient davantage leur travail et sont susceptibles de rester plus longtemps dans l'entreprise.

Perspectives pour les prochaines années

À l'avenir, les solutions de palettisation collaborative sont bien adaptées à un large éventail d'industries, notamment l’agroalimentaire, l'électronique et les produits pharmaceutiques. Cette adaptabilité, combinée aux progrès de la technologie cobot, signifie qu'il est probable que nous verrons de moins en moins d'accidents du travail dus à la palettisation manuelle.

À long terme, l'évolution du lieu de travail permettra aux opérateurs de rester plus longtemps sur le marché du travail s'ils le souhaitent, tandis que les industriels connaîtront, espérons-le, à la fois des gains de productivité et une augmentation de leurs revenus.

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En résumé, la palettisation peut être une tâche dangereuse et ennuyeuse. Le type de tâches pour lesquelles les machines excellent. Les entreprises de toutes tailles rendraient service à leurs opérateurs en les soulageant de ces tâches pénibles et répétitives et en leur permettant de se concentrer sur des tâches plus enrichissantes et à plus forte valeur ajoutée.

Les cobots ont une lourde tâche... Littéralement.