S’il ne fallait citer, qu’un seul
équipement emblématique de
l’industrie du Futur, ce serait à
l’évidence le robot collaboratif.
Alors que les industriels ne
cessent d’affirmer que l’humain
est la préoccupation majeure
dans l’évolution en cours,
la place de la robotique doit
être entièrement repensée. Le
passage par la cobotique semble
être une étape indispensable.
remettre l’humain au cœur de l’usine, c’est repenser sa place dans un environnement recélant des conditions
de fonctionnement qui peuvent lui être hostile.
Il n’existe pas un secteur industriel qui ne traite
des composants toxiques ou qui ne manipule
des objets dont la perte de contrôle peut
aboutir à un accident mortel. Et nombre de
machines de production comportent des pièces
et des parties mouvantes qui ne peuvent
fonctionner qu’à l’abri de barrières ou de carters
de protection destinés à garantir la sécurité des
opérateurs.
Les robots n’échappent pas à cette règle
puisque d’une part, ils transportent des charges
qui outre leur poids, peuvent présenter des
angles vifs ou des parties coupantes et de
l’autre, que le déplacement de leurs parties
mobiles s’effectue à des vitesses dangereuses
pour l’homme en cas de chocs. Or, c’est
précisément la célérité et la répétitivité avec
lesquelles les robots sont capables d’accomplir
les tâches qui leur sont dévolues, qui les
rendent si compétitifs dans l’industrie. Si les
robots sont jusqu’à présents des éléments
essentiels de l’accroissement de la productivité et donc, de la compétitivité des entreprises
industrielles, ces gains s’effectuent à l’intérieur
de cellules sécurisées par des barrières qui
confinent les robots dans des îlots inaccessibles
à l’homme pendant les phases de travail.
Dull, Dusty, Dangerous …
Le robot est incontestablement doué pour
accomplir les tâches répétitives, nécessitant
de déployer une force mécanique dont
l’homme est incapable ou dont la fréquence
ne manquerait pas d’entraîner une fatigue
nuisible à sa santé physique.
Imaginons une pièce mécanique de taille
moyenne, pesant de 6 à 10 kg et qui subit une
opération d’assemblage ou de contrôle durant
de trois à cinq minutes ; à la fin de la journée la
charge totale déplacée évolue dans une
fourchette comprise entre 0,5 et 1,5 tonne. Ce
qui n’est qu’une formalité pour un robot de
faible charge, se révèle être une tâche
harassante pour un opérateur ou une
opératrice soumis à la même cadence avec de
sérieux risques de développer des troubles
musculo-squelettiques (TMS) à brève ou
moyenne échéance.
Et il n’y a pas que le seul déplacement de
charge en cause… un opérateur ou une
opératrice qui une journée durant, met en
place ou assemble des éléments de faible taille
et éventuellement fragiles, va accumuler au fil
des heures une fatigue nerveuse, source d’une
irritabilité et d’une baisse d’attention qui vont
augmenter les erreurs et donc les retards,
voire les rejets en fin de chaîne. Là encore, le
robot agit sans réfléchir et sans ressentir la
fatigue.
La comparaison est encore plus nettement
défavorable à l’homme dans les situations qui
exposent l’opérateur à la chaleur, à une
humidité extrême ou pire encore, à des
fumées, des poussières, des particules fines,
des solvants, des effluents, des gaz…
Un nouveau paradigme basé sur l’interaction
Il ne faudrait pas conclure des quelques
situations décrites précédemment, que les
opérateurs et les opératrices n’ont plus leur
place dans l’industrie. Si les robots sont certes
capables d’être à la fois rapides, précis et dans
une certaines mesure, infatigables, il leur
manque les sens et le discernement. Et c’est
bien là que l’humain garde la suprématie sur la
machine.
Quand bien même un robot serait demain doté
de caméras qui lui apportent une vision
numérique surclassant notre vision
physiologique, le robot reste conçu pour une
tâche ou un type de tâches relativement précis.
Hors de ce cadre – souvent très strict – il
explose littéralement son seuil d’incompétence.
L’humain est capable de s’adapter à une infinité
de situation, il est inventif et créatif… pas la
machine, fût-elle programmable.
Dans une industrie où le seul objectif a été de
produire des biens en volume toujours plus
importants, plus vite et à des coûts toujours
plus faibles, la répétabilité a été le principal
moteur du remplacement des ouvriers par les
machines.
L’Industrie 4.0 approche la production sous un
angle radicalement différent. Ayant intégré
les gains de productivité promis par
l’automatisation et la robotique, les
entreprises se tournent désormais vers une
spécialisation, voire une personnalisation des
produits qui vont entraîner la multiplication
de lots de fabrication différenciés. Partant, il
faut à la fois anticiper les modifications que
cela nécessite dans les processus et renforcer
le suivi des produits tout en ayant, la capacité
de réaliser des opérations spécifiques sur
quelques dizaines ou même, un seul produit.
Ici, ce sont les capacités de discernement, les
facultés de jugement, le bon sens et la
sensibilité de l’opérateur ou de l’opératrice
qui apportent un indéniable avantage en
termes de productivité mais aussi, dans
l’assurance de la conformité et de la qualité
du produit fini.
Or pour préserver la rentabilité du processus
industriel, il faut maintenir des cadences qui
permettent de répondre à la demande d’une
clientèle toujours plus exigeante. La main, l’œil
et les facultés d’appréciation de l’homme
doivent être assistés par une machine aussi
facile à utiliser qu’à programmer, qui par son
adaptabilité à des tâches multiples, soit une
extension de l’opérateur ou de l’opératrice
comme l’est n’importe quel autre outil.
Cette machine, c’est le robot collaboratif ou,
cobot. Equipé d’un seul bras ou de deux
pouvant agir simultanément, il est positionné à
proximité de l’opérateur qui déclenche
manuellement une séquence ou intervient
directement dans la programmation d’une
tâche. Associés à d’autres outils comme les
logiciels de gestion des processus industriels
(ou MES pour manufacturing execution
system), la robotique collaborative permet de
redonner de l’agilité à l’appareil de production
et une plus grande flexibilité dans l’organisation
des groupes de travail. D’autres techniques de
management valorisant la connaissance des
intervenants comme le lean, donnent
l’opportunité aux salariés de valoriser leur
intelligence individuelle et collective pour
reprendre l’initiative dans l’optimisation et
l’organisation du travail.
Dans la logique de l’Industrie 4.0, la robotique
collaborative permet aux entreprises de
s’ouvrir à de nouveaux marchés tout en
continuant à produire en France. Elle est l’une
des dix technologies mentionnées dans le «
Guide pratique de l’Usine du Futur » publié en
2015 par la Fédération des Industries
Mécaniques (FIM).
