Les robots collaboratifs parés pour révolutionner l’industrie

Conçu pour collaborer avec l’humain, le robot collaboratif ou bien « cobot » (contraction des termes « collaborative » et « robot ») fait petit à petit sa place dans le monde industriel. Se distinguant notamment par sa petite taille et sa souplesse d’utilisation, il pourrait bien, à terme, remplacer, dans certains usages spécifiques, le traditionnel robot industriel.

Un peu d’histoire

La robotique industrielle a fait son apparition au début des années 60. Le premier robot – nommé Unimate, de la société Unimation – installé sur une chaîne d'assemblage d’une usine General Motors aux Etats-Unis, était alors chargé de saisir des pièces de métal à très haute température et de les déplacer jusqu’à des bains de refroidissement. « C’était un peu l'ancêtre du robot industriel tel qu'on le connaît aujourd'hui, explique Alexandre Bailleul, responsable technique d’affaires au CETIM (Centre technique des industries mécaniques), dont l’objectif est d'accompagner les industries mécaniciennes dans leurs différents projets. Il s’agissait de robots imposants et chers, compliqués à faire fonctionner parce qu’ils nécessitaient des compétences en programmation. Ils sont encore utilisés aujourd’hui par des entreprises ayant de grandes cadences de travail et des masses importantes à transporter. »

C’est près de cinquante ans plus tard, en 2008, que le premier robot collaboratif apparaît sur le marché : l’UR5 d’Universal Robots. A l’époque, les trois fondateurs de l’entreprise danoise – aujourd’hui leader du secteur de la robotique collaborative – avaient identifié un besoin dans l'industrie pour des solutions d'automatisation beaucoup plus simples à déployer et à mettre en œuvre que la robotique industrielle classique.

Mais qu’est-ce qu’un cobot ?

Lors du 2^e épisode de GI Records, le podcast de Global Industrie, Martin Duterte, responsable du réseau de partenaires intégrateurs et du programme éducation chez Universal Robot France est revenu sur leurs spécificités. « Les cobots sont des robots qui peuvent travailler en espace ouvert à proximité ou en collaboration directe avec des opérateurs. Ils sont beaucoup plus légers que les robots industriels classiques et intègrent toutes les fonctions de sécurité qui permettent cette proximité et cette collaboration avec les opérateurs. Ils sont également beaucoup plus simples à programmer grâce à une interface utilisateur novatrice et très intuitive ».Autre particularité : une utilisation flexible, avec une capacité à se déployer et se redéployer sur plusieurs applications dans un même atelier de fabrication. Enfin, ces robots permettent des retours sur investissement très rapides : ils permettent de réduire le temps d'étude comme le déploiement de solutions dans l'atelier. 

Quels usages dans l’industrie ?

Automobile, électronique, métal, agroalimentaire, pharmaceutique… On retrouve les robots collaboratifs dans bien des domaines. « Ils sont utilisés le plus souvent pour du pick&place ou bien du chargement-déchargement (machine tending), indique Alexandre Bailleul. C’est une opération simple, qui ne demande pas beaucoup d'opérations de contrôle et qui évite à l’opérateur une tâche pénible. Mais les robots collaboratifs sont capables d’effectuer des opérations plus complexes comme du traitement de surface ou bien du contrôle. Au CETIM, nous avions participé au développement d’une application pour un opérateur qui faisait du brasage. Le robot collaboratif orientait la pièce selon plusieurs angles et plusieurs directions, tout en travaillant très proche de l'opérateur grâce à ses fonctions de sécurité. »

Dans le secteur automobile, les cobots aident les opérateurs dans l’assemblage des voitures. Leurs hauts niveaux de précision et de régularité sont prisées du secteur de l’électronique. Dans la pharmaceutique ou encore l’aéronautique, ils sont en revanche davantage utilisés pour du contrôle qualité. Enfin, ils peuvent également être la réponse à une pénurie de main-d’œuvre. « Les entreprises évoluant dans le domaine du soudage ont beaucoup de difficultés à recruter, ajoute Alexandre Bailleul. La robotique collaborative, c'est aussi un moyen de pallier ce manque de personnel en ayant une personne avec des compétences robotiques techniques qui va gérer son parc de robots en pouvant se décharger sur ses collègues robotisés. »

Un atout compétitif pour les TPE et les PME

TPE et PME se doivent d’être compétitives pour répondre rapidement aux besoins de leurs clients et se détacher de leurs concurrents. « Les robots collaboratifs permettent d’accomplir de nombreuses activités simples et d’affecter les opérateurs à des missions plus utiles et à valeurs ajoutées, explique Alexandre Bailleul. Ces derniers vont ainsi pouvoir monter en compétences. Au lieu d’avoir le sentiment d’être remplacés, ce qui pouvait être le cas avec la robotique industrielle, ils vont avoir un nouveau rôle plus valorisant au sein de l'entreprise. Sans oublier que les cobots donnent également à l’entreprise une image plus moderne. »

L’intégration d’un robot collaboratif est également moins coûteuse – comptez tout de même entre 60 000 et 100 000 euros, robot et cellule compris pour applications de manipulation simple – que celle d’un robot industriel traditionnel et est donc davantage accessible à des TPE et PME. Ces dernières années, des plans de développement gouvernementaux facilitant l'équipement des entreprises en robots ont par ailleurs été mis en œuvre, à l’image de l'aide à l'investissement de transformation vers l'industrie du futur ou au Plan France Relance 2030.

Un outil d’avenir

Si l’utilisation de la robotique collaborative dans l’industrie française reste encore « marginale », dixit Alexandre Bailleul, des lycées professionnels aux écoles d’ingénieurs, de nombreux établissements de formation s’équipent aujourd’hui de robots collaboratifs pour répondre aux défis de l'industrie 4.0. L'enseignement est d’ailleurs un segment stratégique pour tous les constructeurs puisque ces établissements forment les opérateurs de demain. « C'est une stratégie intéressante de fournir des solutions à des écoles, confirme Alexandre Bailleul. La tendance générale, c'est de partir vers du no code et de diminuer les compétences nécessaires pour programmer le robot. Mais il ne faut pas se leurrer : c’est une application sur le temps long. »