Opportunités et limites de la cobotique dans l’industrie 4.0

29 Mai 2022 | L'innovation et les actualités

Retour

Opportunités et limites de la cobotique dans l’industrie 4.0

La cobotique, contraction de coopération & robotique, désigne l’interaction entre l’humain et la machine dans l’exécution d’une tâche. Dans le milieu industriel, cette « robotique collaborative » est au centre de nombreux projets afin d’augmenter l’efficacité des processus, mais aussi de réduire certains risques, nombreux sur la plupart des sites. La cobotique constitue l’aspect central de l’industrie 4.0 ou l’industrie du futur.

L’industrie 4.0, apparue en 2011, intègre dans les usines des outils du numérique afin d’optimiser l’activité de l’entreprise (de la conception numérique jusqu’à la fabrication automatisée et robotisé). Pour cela, l’industrie 4.0 repose sur 8 technologies : la réalité augmentée, l’IoT, les CPS, les imprimantes 3D, la cybersécurité, les jumeaux numériques, le cloud computing et bien sur la cobotique !

L’apparition de la Cobotique

Les robots, présents dans les usines depuis les années 1960 sont précieux pour les industriels grâce à leur vitesse d’exécution des tâches, leur capacité de portage ou encore de répétition. Cependant, ces derniers nécessitent une mise en œuvre complexe, d’importants coûts et de nombreuses obligations de sécurité contraignantes. En effet, étant donné leur dangerosité pour les ouvriers (mouvements brusques…) il est impératif de les installer dans une enceinte de sécurité pouvant occuper une place importante dans les espaces de travail.

Ces limites de la robotique, sont venues se coupler à des problématiques humaines. A force de répétition des mêmes taches quotidiennement, de nombreux ouvriers ont développés des Troubles Musculosquelettiques et de nombreux accidents ont eu lieux sur les sites industriels. La priorité des entreprises est ainsi devenue la réduction au maximum de l’implication des ouvriers dans des travaux dangereux, sales, coûteux ou sans valeur ajoutée.

Dans les années 2000, la cobotique, s’est alors imposée comme la solution idéale : collaborer avec l’humain au lieu de le remplacer. Le Cobot ou le Robot collaboratif, sous la forme d’un exosquelette, en version mobile ou fixe, devient de ce fait un assistant pour l’homme en utilisant la robotique, la mécanique, l’électronique et les sciences cognitives pour l’assister dans ses tâches quotidiennes.

 

 

Les opportunités bien présentes ! 

On retrouve en cobotique deux grands types d’application : le travail coopératif et le travail collaboratif. Dans le travail coopératif, l’humain délègue des tâches au cobot. Alors que le travail collaboratif lui, permet au cobot et à l’humain d’interagir ensemble sur le même élément et en même temps.

Cette nouveauté technologique offre ainsi de nombreuses opportunités.

Opérationnellement, la mise en service des cobots est relativement simple et rapide parallèlement à celle d’un robot. La programmation est ainsi plus abordable, avec une interface améliorée, ce qui répond à un besoin manifeste en termes de formation. L’entreprise n’hésite pas à embaucher ou confier une mission aux experts pour programmer et gérer ses cobots ou encore de former les opérateurs à leur bon usage.

Ils sont aussi plus légers, dépassant rarement les 30 kg, et moins dangereux grâce aux nombreux capteurs de sécurité, ces derniers ne nécessitent donc pas de cages de protections, permettant une présence humaine améliorée et un espace de travail augmenté.

Grâce à cette légèreté, ils sont aussi plus facilement maniables et peuvent être facilement téléopérés. Un déploiement ou un redéploiement très flexible est alors possible sur une chaîne de production par exemple.

Comme évoqué précédemment, la sécurité est un des avantages majeurs de la cobotique pour les opérateurs. Elle améliore ainsi la qualité de vie au travail en allégeant les efforts physiques ou récurrents et en accomplissant les opérations à risques, limitant ainsi les accidents dans le milieu industriel. L’opérateur voit alors son travail valorisé et celui-ci sera plus longtemps opérationnel.

Pour des raisons budgétaires, la cobotique a rapidement conquis les industriels. En moyenne dix fois moins couteux qu’un robot industriel, sa rentabilité est aussi bien plus rapide.

Enfin, la cobotique permet pour les industriels de nombreux secteurs de réexaminer les processus liés à la production, de les harmoniser de manière plus intégrée et ainsi améliorer la compétitivité des entreprises. Le métissage des capacités des robots et les qualifications humaines, créent des performances optimales et une synergie sur les postes de travail.

Mais aussi des limites…

Malgré toutes ces opportunités, de nombreux industriels restent aujourd’hui retissant face à ces cobots. La France est d’ailleurs bien en retard sur ces voisins, les cobots ne représentent que 2% des robots industriels aujourd’hui présents sur le territoire. Mais alors d’où vient cette méfiance ?

La principale contrainte est la capacité encore limitée de certains cobots par rapport aux robots industriels. En effet, le principal défaut des robots collaboratifs est aujourd’hui leur vitesse. La norme impose une vitesse maximale de déplacement de 250 mm par seconde contre 1 mètre seconde pour un robot classique. Cela pose de nombreux problèmes d’incompatibilité sur des chaînes de montage notamment dans le secteur de l’automobile.

De plus, ces derniers ne peuvent pas encore transporter de choses lourdes ou réaliser des soudures à hautes pressions.

Ils sont ainsi aujourd’hui limités à des usages plus restrictifs. Ce sont donc principalement les TPE et PME qui utilisent ces cobots qui leurs permettent d’accéder à l’automatisation pour un coût relativement réduit.

La cobotique a dans le même temps, soulevé de nombreuses questions, notamment sur la place de l’humain dans l’activité industrielle, ainsi qu’au sujet de ses répercussions sociales, politiques et environnementales.

Mais aujourd’hui, une meilleure collaboration entre l’humain et les machines semblent être amorcée, formant ainsi un duo gagnant-gagnant valorisant indiscutablement le travail. Le passage de la crise sanitaire a démontré que ces derniers étaient indispensables, par exemple pour aider les aides-soignants dans leurs tâches quotidiennes ou encore manipuler des produits lors des tests de vaccins. Cette dynamique favorable pour les cobots est prouvée par le chiffre d’affaires de 300 millions de dollars réalisé en 2021 par le géant, Universal Robot, le plus élevé de son histoire (+41%).

Selon ABI research, le marché des cobots devrait connaître 32,5 % de croissance dans les dix ans !