Robots collaboratifs, mobiles : l’usine du futur, sans danger et sans… personnel ?

Les robots se multiplient car ils augmentent la productivité ; ils travaillent potentiellement 24h sur 24, week-ends compris... Ils sont de plus en plus précis, rapides pour des tâches toujours plus complexes. La rentabilité n’est pas leur seule justification. Beaucoup de métiers de transformation et de logistique peinent à recruter sur des postes manuels, répétitifs, voire dangereux, sinon éreintants et mal rétribués. Le cas des entrepôts pour le e-commerce est caricatural : des manutentionnaires, des caristes, pilotés par une voix digitale dans leur casque, ne font que déplacer des pièces, souvent lourdes, afin de constituer des palettes. Même les intérimaires, avec ou sans formation, démissionnent… 

Les projets de relocalisation en Europe de la production de consommables incitent également à s’équiper de machines-outils programmables, d’imprimantes en 3D et de robots de nouvelle génération. L’objectif, universel, est de parvenir à des chaînes de fabrication très flexibles, capables de se transformer très rapidement, en fonction de commandes spécifiques, personnalisées, en petites séries, etc.

Sur toute la chaîne

Qu’est-ce qui caractérise les robots actuels et à venir ? Ils sont plus flexibles, mobiles, autonomes, « intelligents » et collaboratifs. La machine à commande numérique reste un ‘must’ dans beaucoup de lignes de fabrication. Mais elle est relayée, complétée par toutes sortes de robots, dotés de bras articulés - jusqu’à six axes de rotation, ce qui permet une mobilité d’une précision au millimètre – cas des robots « pick & collect « qui sélectionnent des objets sur un tapis roulant, les saisissent (avec précaution, s’ils sont fragiles ), les assemblent , les collent ou les soudent pour ensuite les peindre, les étiqueter, puis les transporter jusqu’à la zone de conditionnement-emballage où s’effectuent la mise en cartons d’expédition (5 à 10 kg), puis le rangement sur des palettes (cf. palettiseurs du français FlexLink, par exemple), avant chargement automatique dans un container ou sur un camion, grâce à un chariot mobile (portant jusqu’à 1,5 tonne).

L’utilisation de pièces mobiles en carbone permet d’accélérer les mouvements et la précision des servomoteurs. D’autant que ces robots « apprennent » : ils s’améliorent par eux-mêmes, comme toute la chaîne, grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle. C’est particulièrement pertinent dans le contrôle de qualité.

Mobiles, autonomes et « attentionnés »

Mobiles et légers, de nouveaux robots supplantent les classiques ‘AGV’ (Automated guided vehicles), car ils s'adaptent à la configuration du site. Ils en font la « découverte » avec apprentissage par un technicien. Ensuite, des outils de gestion de flottes optimisent leurs déplacements. Ils s’auto-organisent entre eux, sous la surveillance d’un hyperviseur. Si l’un d’eux se retire pour recharger sa batterie à une borne, les autres vont suppléer son absence et se redistribuer les tâches. En résumé, ils sont dotés de plusieurs formes d’intelligence, jusqu’à la coopération ou sorte de solidarité… Mais n’exagérons rien. Ils sont surtout autonomes et toujours programmés, « débranchables ».

Une tendance pertinente est leur capacité « collaborative » : ils travaillent avec un être humain dans un espace partagé et de manière sécurisée. C’est l’inverse du modèle taylorien, comme l’évoque le programme européen ColBot, initié en 2019 par Thalès, Renault avec l’école des Arts et Métiers : le robot s’adapte à l’homme. Il est presque « attentionné ». Il ralentit sa cadence jusqu’à s’arrêter à l’approche d’une personne, évitant tout danger. Il peut être doté d’une carapace « sensor skin » : une peau artificielle sensible au toucher humain, grâce à une centaine de capteurs. Le personnel, et l’ergonomie de son poste de travail sont prioritaires dans les mouvements du robot, dont le rôle est restreint à celui d’assistant de production. Au technicien reviennent le contrôle, le réglage, l’optimisation ou la création de nouvelles tâches – autant d’activités plus motivantes (cf. l’Automation Center d’Omron, à Annecy).

En quête d’harmonie ?

L’investissement s’échelonne entre 30 et 200 k€, largement soutenu, subventionné. Une tendance à suivre, outre le leasing classique : la mutualisation des équipements. Facilement déplaçables, ils peuvent être partagés, loués, pour une période de ‘rush’ ou pour démarrer un projet pilote, le paiement se faisant à l’usage, à la demande.

Toutes ces conditions réunies, parviendra-t-on à ce rêve d’harmonie entre l’homme et la machine ? Ces orientations valent sans doute mieux, pour l’heure, que les projets d’exo-squelettes (visant à habiller l’homme d’une carapace doublant ses muscles et articulations) – sauf quelques applications très spécifiques (militaires ?) ou situations d’exception.
Enfin un autre horizon se dessine, plus avancé et plus intrigant : celui des « dark factories » ou usines, entrepôts sans personnel. Là non plus, ce n’est plus pure fiction.

Pierre MANGIN