Cobots » Robots collaboratifs pour débuter dans l'automatisation
Mise à jour : 10.11.2022 | Durée de lecture : 5 minutes
La fabrication industrielle de produits est chaque jour un nouveau défi pour les fabricants. Surtout lorsqu'il s'agit de produire de grandes quantités avec une précision maximale et à un prix avantageux. L'introduction de la chaîne de production il y a plus de 100 ans fut la première étape dans ce sens. Dans l'industrie automobile, la fabrication à la chaîne a fait ses preuves jusqu'à aujourd'hui grâce à sa grande efficacité.
Un grand cap vers une production efficace a été franchi avec l'introduction de robots industriels de plus en plus performants. Les robots industriels exécutent beaucoup plus rapidement et avec plus de précision des activités complexes telles que la découpe, le soudage ou la peinture de pièces, pour lesquelles les spécialistes ont souvent besoin d'une longue expérience professionnelle. Mais jusqu'à présent, les investissements nécessaires à cet effet étaient souvent réservés aux grandes entreprises et aux grands groupes.
Avec un robot collaboratif, les petites et moyennes entreprises peuvent désormais profiter des avantages de l'automatisation sans craindre une explosion des coûts.
Nous vous expliquerons volontiers le fonctionnement et les avantages de la robotique collaborative.
Le terme "cobot“ est un mot-valise qui est constitué des mots anglais "collaboration“ et "robot“. Le terme cobot décrit donc l'interaction directe ou la collaboration entre l'homme et le robot. Et c'est précisément là que réside la différence décisive avec les robots industriels mentionnés au début. Ces derniers sont uniquement conçus pour exécuter leurs séquences de mouvements préprogrammées et agissent donc dans une zone interdite aux personnes.
Les cobots, en revanche, sont des robots articulés conçus pour assister activement le personnel de l'entreprise dans son travail. Ainsi, l'homme et la machine partagent le même espace de travail ou travaillent dans le même espace en fonction de leurs activités. Dans ce contexte, on parle souvent de "CHR", abréviation de "collaboration homme-robot". Pour permettre cette collaboration étroite dans l'espace, les robots collaboratifs sont équipés de nombreux capteurs. Associés à des logiciels sophistiqués, les robots à bras pivotant sensibles réagissent désormais de manière extrêmement intelligente à leur environnement.
Contrairement aux robots industriels classiques, qui peuvent être grands, lourds et coûteux, la robotique avec cobots offre des avantages décisifs. En effet, les applications CHR sont beaucoup plus vastes et comprennent bien plus que de simples tâches de pick and place. C'est pourquoi nous avons résumé pour vous les principaux avantages des applications cobots à titre d'exemple.
Principaux avantages de l'usage de cobots
Usage pratique
Les tâches manuelles récurrentes, telles que la découpe, le fraisage ou le soudage précis de composants, peuvent être effectuées de manière automatisée, plus facilement, plus rapidement et à moindre coût. Les collaborateurs ainsi déchargés sont disponibles pour d'autres tâches et peuvent effectuer le contrôle qualité.
Avantage en termes de coûts
Contrairement aux grands robots industriels, les cobots se situent à un niveau de prix nettement inférieur. Ainsi, même les petites et moyennes entreprises peuvent se permettre d'en acheter. De plus, le temps et la durée nécessaires pour amortir pleinement un cobot sont nettement plus courts que pour les robots industriels coûteux.
Forme compacte
Grâce à leur compacité et leur fonctionnement interactif, l'espace requis est très réduit. Les robots collaboratifs peuvent ainsi être intégrés dans l'environnement de travail existant relativement facilement et sans nécessiter de gros travaux de transformation, tout en respectant les directives de sécurité en vigueur dans le domaine de la sécurité des machines.
Possibilités d'utilisation flexibles
Un robot se compose d'une mécanique qui travaille avec une grande précision et une grande exactitude de positionnement. Grâce aux différentes articulations, les mouvements sont très flexibles et peuvent être adaptés individuellement aux étapes de travail à effectuer. En combinaison avec différents outils, les possibilités d'utilisation sont presque illimitées.
Programmation simple
L'apprentissage des mouvements nécessaires s'effectue via un écran tactile doté d'une interface utilisateur claire et d'un logiciel intuitif. Il est également possible de procéder à l'apprentissage en guidant manuellement le bras du robot (hand-guiding). Pour les applications impliquant plusieurs systèmes, une programmation classique est également possible.
Efficacité accrue
Au total, les avantages énumérés se traduisent par une efficacité nettement accrue. Grâce à l'utilisation de robots 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, les entreprises sont en mesure de réagir de manière beaucoup plus flexible aux changements de la situation du marché. Contrairement à la concurrence, il est possible d'accepter des commandes qui ne seraient pas assez rentables sans l'automatisation.
Par ailleurs, outre les cobots fixes, il existe également des robots mobiles sur le marché. Ces robots collaboratifs sont extrêmement flexibles dans l'application CHR, indépendamment de toute limitation locale. Ils peuvent donc être facilement intégrés dans la production en cours ou dans l'automatisation existante.
Dans les applications CHR, les fabricants accordent la plus grande importance à la sécurité. En effet, la collaboration homme-robot, c'est-à-dire la collaboration directe entre des collègues humains et des robots, comporte un risque de collision non négligeable. Car en fin de compte, l'homme et la machine travaillent dans le même champ d'action. C'est pourquoi les fabricants de cobots équipent leurs systèmes de nombreux capteurs. Les capteurs de force et de couple, les capteurs de proximité et les caméras sont notamment très utilisés en robotique.
Les robots collaboratifs sont ainsi en mesure de détecter le danger, parfois même avant le contact effectif avec un être humain, et d'arrêter brusquement le mouvement. Mais de multiples capteurs sont également disponibles pour les tâches de travail. Ainsi, les cobots sont toujours en mesure de saisir des objets en appliquant la force exactement adaptée.
Mais indépendamment de cela, il est extrêmement important de former les personnes travaillant dans le champ d'action du cobot à l'utilisation de celui-ci. Les personnes concernées doivent être informées en détail des mesures de protection et des dispositifs de sécurité existants. Cela permet d'assurer la sécurité au travail et de donner aux collaborateurs la confiance nécessaire dans la technique du robot CHR.
Comme nous l'avons déjà mentionné, les cobots sont conçus comme une solution d'automatisation économique pour les petites et moyennes entreprises (PME). La nature de l'entreprise (production ou logistique) n'a pas d'importance. Même les entreprises artisanales peuvent tirer profit des robots. En effet, dès qu'il y a des tâches qui nécessitent des gestes répétitifs, les cobots peuvent être utilisés pour aider les personnes sur place à travailler. Nous avons listé ci-dessous quelques applications plus détaillées :
Activités de montage
Sur les lignes de montage, les cobots peuvent être utilisés pour visser, fermer, coller ou souder de manière fiable.
Activités de production
Lors de la production, les cobots sont adaptés à la découpe exacte, au ponçage, à l'ébavurage, au polissage, au marquage ou à l'emballage.
Chargement de machine
Pour le traitement mécanique, les cobots peuvent introduire les ébauches dans une machine et les retirer ensuite.
Prendre et déposer
Les robots sont une aide précieuse pour les pièces lourdes qui doivent être déplacées pour un traitement ultérieur.
Notre conseil pratique : Taux d'occupation
Même si les travaux à effectuer ne sont pas continus en raison d'un nombre limité de pièces ou de petites séries, les robots utiles sont certainement un achat qui en vaut la peine. En effet, contrairement aux robots industriels qui exécutent souvent toujours le même type de mouvement pendant toute leur durée de fonctionnement, les robots collaboratifs peuvent être facilement et rapidement adaptés aux tâches les plus diverses.
Actuellement, les cobots pour l'automatisation et la CHR sont des sujets très tendance. En effet, de plus en plus d'entreprises reconnaissent l'énorme potentiel que représente l'utilisation de robots dans l'automatisation. C'est pourquoi des fabricants comme Universal Robots, ABB, Kuka, Bosch Rexroth, Franka Emika, Kassow Robots, LBR iiwa, Rethink Robotics, TM Roboter ou Yuanda Robotics lancent de plus en plus de modèles sur le marché. Et les différents systèmes sont tout aussi variés que les fabricants. Il est donc difficile de trouver le bon cobot pour l'application prévue. En effet, les indications concernant la charge portable (payload) ou la portée requise (reach) sont loin d'être suffisantes.