Le passage des robots collaboratifs aux applications collaboratives

Comment les technologies intégrées aux outils de bras collaboratifs marquent une nouvelle étape de la révolution cobotique ?

Le domaine de l’automatisation industrielle a connu de profonds changements ces dernières années, en grande partie grâce aux avancées de la robotique et l’avènement des robots collaboratifs, dits cobots. Depuis le développement et la commercialisation des premiers bras robotisés collaboratifs il y a presque 10 ans, le marché de la robotique industrielle a connu une croissance exponentielle. Une tendance qui d’après les experts ne devrait pas s’inverser de suite, dans un contexte où les PME, pour lesquelles les robots industriels traditionnels ont toujours été trop grands et trop chers pour leur production, prennent petit à petit conscience des possibilités qu’offrent les cobots, plus petits, plus flexibles et moins chers.

Avec un marché des cobots mature, et des robots à la fois légers et collaboratifs qui deviennent essentiels pour chaque secteur de production, nous entrons à présent dans une nouvelle phase de cette révolution de l’automatisation industrielle. Une phase où l’accent porte désormais sur l’outil à l’extrémité du bras (EOAT),  qui est un moyen de créer de la valeur pas seulement pour les utilisateurs finaux mais aussi pour les distributeurs et les intégrateurs de systèmes. Les progrès récents dans les technologies EOAT permettent aujourd’hui de passer de robots collaboratifs, composante clé dans le processus d’automatisation, à des applications collaboratives, socle de la création de valeur.

La croissance des ventes de robots

Dans l’économie mondialisée actuelle, la seule façon pour les fabricants de rivaliser avec leurs concurrents à l’international est d’automatiser davantage, plus rapidement. Peu importe qu’il s’agisse d’un fabricant de biens de consommation à grande échelle cherchant à rapatrier ses procédés de fabrication, ou d’un producteur artisanal avec des ressources humaines et économiques limitées, les robots collaboratifs légers peuvent et apportent la solution à leurs besoins d’automatisation. Notamment en automatisant des processus qui, jusqu’à alors, étaient inenvisageables avec des robots industriels traditionnels, beaucoup trop grands et chers. Faciles à installer et à utiliser, les cobots permettent de faire de rapides économies et augmentent le volume de production pour une amélioration immédiate de la compétitivité de l’entreprise.

Une tendance confirmée par la croissance exponentielle que connaît le marché des robots industriels et qui devrait se poursuivre dans les années à venir. Les experts prédisent qu’environ 210 000 cobots auront été vendus d’ici à 2023, alors que les ventes de robots "légers" devraient atteindre la barre des 150 000 unités la même année.

Mais un bras robotisé est inutile sans un outil à son extrémité, telle qu’une pince ou une ventouse à soufflet, qui permet au bras de réaliser les tâches qui lui sont assignées. Le marché mondial des accessoires pour bras robotisés, c’est-à-dire le marché des pinces, capteurs, dispositifs de vision et autres progiciels d’application, devrait ainsi connaitre une courbe de croissance identique à celle des robots. Comme le confirme la fédération internationale de la robotique (IFR), qui estime qu’environ 1,6 million d’applications EOAT seront en service à travers le monde d’ici à 2023, réparties équitablement entre les applications collaboratives et les applications de robots industriels de moins de 20 kg.

Des robots collaboratifs aux applications collaboratives

Une telle croissance dans le marché des EOAT, bien que résultante principale des ventes accrues de bras robotisés, sera également stimulée par les progrès technologiques des accessoires qui auront permis de recentrer la création de valeur non plus sur les robots eux-mêmes, mais sur les applications collaboratives nouvelles et innovantes qu’ils embarquent. Un bras de robot équipé d’une pince peut être programmé pour réaliser un nombre acceptable de tâches telles que du Pick&Place, du chargement CNC… Un champ des possibles qui a toutefois ses limites, de part une qualité propre à l’homme, la précision, qui fait défaut au robot. Et il en va de même pour toute autre application avec laquelle le bras ne peut ni "voir" ni "ressentir" ce qu’il fait.

La mise à disposition de capteurs force/couple, comme ceux développés par OnRobot, ou des dispositifs de vision artificielle, transforment cependant ce constat. Les capteurs de force sont conçus précisément pour donner aux bras robotisés le sens du toucher, et lorsqu’ils sont associés au bon outil à l’extrémité d’un robot, ils peuvent être utilisés pour un grand nombre d’applications d’automatisation industrielle, jusqu’à présent inaccessibles, telles que l’insertion de pièces, le polissage, l’ébavurage, la palettisation…. De même, les dispositifs de vision artificielle permettent aux bras robotisés de "voir", et ainsi d’offrir une nouvelle gamme d’applications pour lesquelles ils pourront être programmés, en particulier dans le domaine du contrôle qualité, de l’emballage, du Pick&Place….

Cependant, les nouvelles technologies EOAT ne créent pas seulement davantage d’opportunités d’automatisation pour les utilisateurs, elles permettent également d’automatiser plus rapidement. Même avec des applications déjà existantes, elles éliminent les procédures complexes de programmation et réduisent le temps nécessaire à la programmation d’un robot pour qu’il soit pleinement opérationnel et effectue les tâches qui sont les siennes. Prenons l’exemple de l’insertion de connecteurs. Une pince seule attachée à un bras robotisé est incapable de ressentir la position d’un connecteur. Cela lui demande par conséquent plus de temps de programmation pour effectuer une insertion précise, avec une marge d’erreur réduite, y compris lors du moindre changement de position du connecteur. Cependant, une pince s’exécutant conjointement avec un capteur de force peut elle, identifier et ressentir la position du connecteur, permettant ainsi une insertion plus simple, plus rapide et plus précise.  L’association d’une pince et d’un capteur, livrée conjointement avec un logiciel d’application préprogrammé, réduit les délais d’automatisation et crée une valeur ajoutée à la fois pour l’utilisateur final, les distributeurs et les intégrateurs de systèmes.

Les avantages créés en combinant les capteurs de force/couple avec des pinces comme celles développées par OnRobot, où autres accessoires de fin de bras ne se limitent pas aux seuls robots collaboratifs et robots légers, mais peuvent pour presque toutes les applications collaboratives, bénéficier également aux robots industriels traditionnels.

Redonner le pouvoir aux travailleurs

Cette transition des robots collaboratifs aux applications collaboratives comme moyen de créer davantage de valeur dans l’automatisation des processus, améliore et accélère les bénéfices déjà largement reconnus de l’utilisation des robots dans la production, tout en modifiant le secteur manufacturier. Cela redonne du pouvoir aux travailleurs, en les laissant faire ce qu’ils font de mieux, c’est-à-dire mettre en application leurs idées, laisser libre court à leur créativité et résoudre des problématiques au sein du processus de production. Cela permet également aux machines de faire ce qu’elles font de mieux, à savoir exécuter des tâches répétitives et fastidieuses avec précision, pour une qualité et une efficacité constante.

Pour les entreprises qui utilisent ces technologies, l’automatisation permet de réaliser d’importantes économies grâce à des durées de déploiement réduites, une baisse du gaspillage et des temps d’arrêt sur la ligne de production amoindris. Il en va de même pour le roulement du personnel qui lui aussi diminue quand la satisfaction et les conditions de travail elles s’améliorent. Ces économies, ajoutées aux hausses importantes de production ou de rendement, augmentent les résultats finaux, pour une entreprise plus compétitive, plus rentable et des emplois pérennes.

Pour les entreprises qui envisagent la mise en place d’applications collaboratives basées sur les cobots, il est temps de se lancer. Il faut cesser de réfléchir et d’en parler, il faut agir. Et penser sérieusement à ce que le futur réserve pour leurs affaires s’ils ne s’automatisent pas, surtout quand leurs concurrents eux, profitent de cette nouvelle avancée technologique.

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