Les robots collaboratifs, dont l’essence même est d’évoluer sans cage de protection, travaillent directement aux côtés des opérateurs humains avec pour avantage de les libérer des tâches pénibles, répétitives et sans valeur ajoutée. Les risques de contacts sont parfois présents mais sont-ils graves ? Comment les robots sont-ils réglementés ? Par quelles normes ? Comment intégré un robot collaboratif sur une ligne de production en toute sécurité ? Universal Robots y répond.
Un secteur très réglementé
La robotique est un secteur extrêmement réglementé et surveillé de très près par les instances gouvernementales. Ainsi, des normes de sécurité très strictes codifient les robots, de leur conception à leur intégration, dans un environnement de travail. En Europe, la Commission européenne, désireuse d’harmoniser les exigences de sécurité et de santé sur base d’un standard élevé a ainsi créé la Directive Machine 2006/42/CE, dont les règles doivent impérativement être respectées par les robots collaboratifs utilisés au sein de l’Union européenne.
Ces normes sont conçues par le comité technique CT ISO1 299 (International Organization for Standardization) et les robots industriels gérés par le GT 3 (Groupe de travail), au sein duquel Universal Robots joue un rôle important. Ces normes garantissent que les cobots utilisés le sont dans le respect de la sécurité des opérateurs.
Parmi ces normes, les principales sont les normes ISO 10218-1 et ISO 10218-2. La norme ISO 10218-1 comprend quatre principes majeurs de mise en sécurité qui sont au centre de l’élaboration de l’intégration du cobot. Il s’agit : de l’arrêt contrôlé nominal, du guidage manuel, du contrôle de la vitesse et de la distance de séparation, ainsi que de la limitation de la puissance et de la force du robot par conception ou commande.
Ces principes de mise en sécurité sont calculés lors de l’étape (obligatoire) d’évaluation et d’analyse des risques, réglementée par la norme ISO 10218-2, à laquelle se réfère l’intégrateur. Elle précède l’installation du robot et fait partie des processus d’intégration de ce dernier et du projet d’automatisation de l’entreprise, en expliquant tout le processus à effectuer pour identifier les risques et les réduire à un niveau adéquat, afin de garantir un environnement de travail sûr.
1*International Organization for Standardization
L’analyse des risques, une étape primordiale du projet d’automatisation
Faire appel à un cobot peut se faire en un claquement de doigts mais avant tout, il est nécessaire de créer un projet d’automatisation, afin de définir clairement les besoins de l’entreprise, de déterminer comment le cobot pourra y répondre et faire une analyse de l’environnement de travail dans lequel l’utilisateur opérera. Cette première étape est importante pour décider de quel modèle de cobot est le plus adapté à la tâche ciblée. Par ailleurs, il faut évaluer quels sont les risques pour la santé et pour la sécurité des travailleurs posés par son intégration. C’est l’étape d’analyse et d’appréciation des risques qui permet d’identifier ces points.
Obligatoire, l’analyse des risques consiste à déterminer les limites de la machine, recenser les dangers associés à son utilisation, la gravité d’éventuels contacts, les nuisances liées à l’environnement de travail, le degré de compétence, etc.
Pour mener cette dernière à bien, le gouvernement français, par l’intermédiaire de la Direction Générale du Travail, a publié en 2017 un excellent guide de prévention qui revient sur chaque étape de l’analyse des risques mais également sur l’intégralité du processus d’intégration du cobot.
Cette étape peut être menée en interne si l’entreprise dispose de compétences pour le faire. Le plus souvent, surtout dans le cadre d’un premier projet, cette étape sera confiée à un intégrateur dont la mission sera de s’assurer de la pertinence du choix du robot collaboratif et de livrer une installation « clé en main » de ce dernier en s’occupant de tous les aspects techniques de l’intégration, dont l’analyse des risques.
Par exemple, l’installation de deux cobots effectuant la même tâche change du tout au tout en fonction de l’endroit où ils travaillent, des matériaux qu’ils manipulent, de l’agencement de la chaîne de production, de la température ambiante ou de leur proximité avec les opérateurs. Il faut prendre en compte les risques liés aux mouvements du cobot, à l’outillage de ce dernier (une ventouse de préhension ne pose pas le même danger qu’un effecteur de vissage), aux risques environnementaux et risques d’écrasement. D’autres paramètres comme l’accessibilité au cobot lors des besoins de maintenance, ainsi que les seuils de douleurs, pour lesquels on se réfère à la norme ISO/TS 15066 qui compile les résultats des travaux de recherche sur ce sujet, sont aussi à prendre en compte.
Une fois ces risques identifiés, ainsi que leur fréquence ou leur gravité, l’intégrateur établit une liste d’actions, qui font appel aux quatre principes majeurs de mise en sécurité mentionnés précédemment. C’est la combinaison de ces quatre principes qui permet de créer une application robotique évoluant en toute sécurité dans l’environnement de travail.
Il faut aussi noter que la prévention reste une des stratégies les plus efficaces pour la réduction des risques. Une formation à la robotique collaborative proposée aux collaborateurs en amont fait baisser de façon importante le niveau de risque en les préparant à l’arrivée du cobot.
Des cobots adaptés au défi de la sécurité
Les cobots Universal Robots ont été pensés autour de cette question cruciale de la sécurité. Contrairement aux robots industriels, les cobots sont faits pour travailler aux côtés des opérateurs. Ils sont intrinsèquement conçus pour poser le moins de risques possibles, avec des mouvements lents (diminuant les chocs et la puissance de ces derniers), un poids minimal (diminuant l’impact du contact) et de nombreux capteurs leur permettant de réagir à leur environnement immédiat.
Notre gamme la plus récente, la e-Series, est d’ailleurs livrée avec un temps et une distance d'arrêt personnalisables, permettant une intégration plus facile des scanners de sécurité. Elle comprend 17 fonctions de sécurité PLd2 CAT33, certifiées par TÜV Nord4 et sont toutes conformes aux normes EN ISO 13849-15, ce qui fait de l’e-Series le standard de sécurité de la cobotique et ce qui lui permet d’automatiser des tâches répétitives en toute sécurité.
Ces fonctions de sécurité comprennent la prise de contrôle à distance, l’arrêt de sécurité, la limitation de la puissance, le paramétrage de temps, de la distance d’arrêt et bien d’autres. Il est ainsi possible de demander au robot de ralentir sa cadence en fonction de sa proximité avec un opérateur (plus ce dernier sera proche, plus le robot ralentira sa cadence) ; reprenant un rythme normal une fois ce dernier éloigné.
Enfin, les cobots peuvent également travailler dans des environnements de salle blanche ou tout autre environnement sécurisé ou décontaminé. L’entreprise ne prend donc aucun risque sanitaire ou humain à se lancer dans la robotique collaborative et n’a pas besoin d’investir dans des solutions de sécurité.
Tout est donc pensé pour limiter les risques et sécuriser les interactions avec les opérateurs. Et c’est en grande partie cela qui convainc de plus en plus d’entreprises de se tourner vers la robotique collaborative.
Votre entreprise peut compter sur nos coachs experts et notre réseau d’intégrateurs pour vous accompagner tout au long de votre projet d’automatisation afin que ce dernier se passe en toute sécurité.
2* Performance Level de niveau D, le second plus élevé en la matière.
3* Catégorie 3, désignant les circuits de commande fiables et redondants dans toutes les situations d’application
4* Organisation validant la sécurité des produits et des services industriels et robotiques afin de protéger les personnes, les biens matériels et l'environnement contre les dangers
5* Norme spécifiant les caractéristiques et le niveau de performance requis des fonctions de sécurité robotiques
