Les robots collaboratifs pourraient bouleverser l’industrie… s’ils le font en toute sécurité

Actuellement testées par les industriels, ces machines conçues pour travailler avec les humains sont au cœur d'une nouvelle révolution industrielle : l'usine du futur

Les robots collaboratifs, également appelés co-robots ou robots, sont conçus pour travailler avec des opérateurs. Mais ils restent des machines puissantes, qui peuvent représenter un danger s'ils ne sont pas correctement configurés.

 

A la fin du 20e siècle, les robots industriels ont chamboulé les méthodes de production dans les usines. Aujourd’hui, une nouvelle génération de robots, dits collaboratifs, pourraient bien en faire autant.

De morphologie humanoïde, légers et maniables, ces robots sont conçus pour pouvoir être utilisés partout, y compris à proximité des opérateurs, contrairement aux robots industriels qui, sans les mécanismes de sécurité adéquates, sont obligatoirement placés dans des cages.

Les applications offertes par ces nouveaux robots sont donc quasiment infinies, d’autant plus qu’il en existe toute une gamme : robot autonome, en appui d’un opérateur, bras robotisé (voir encadré)… Voilà pourquoi ils sont au coeur de cette nouvelle révolution industrielle, appelée « usine du futur » en France, ou industrie 4.0 dans le monde.

 

Les robots collaboratifs Baxter et Sawyer, qui commencent à être déployés en France

Crédit : Rethink Robotics / Humarobotics 

 

Pas de cadre réglementaire spécifique

« Les robots collaboratifs pourraient réellement révolutionner l’industrie, en prenant en charge des tâches manuelles et répétitives », estime Florimond Lapaque, ingénieur sécurité machines chez Bureau Veritas. Leur utilisation pourrait avoir de nombreuses répercussions positives, comme l’augmentation de la flexibilité de production, ou la baisse des troubles musculo-squelettiques des salariés, en forte augmentation ces dernières années. »

Mais l’expert tempère : « Il faut rester prudent. En effet, une mauvaise maîtrise du cadre législatif actuel ne permet pas d’assurer pleinement la sécurité des travailleurs, alors que les entreprises, comme Airbus, PSA, Faurecia,  Essilor ou Saint-Gobain commencent à tester ces nouvelles technologies. Un incident lié au problème de sécurité pourrait mettre un coup d’arrêt à l’essor de ces robots collaboratifs ».

 

Des valeurs seuils à programmer

Par définition, les robots collaboratifs peuvent fonctionner à proximité de travailleurs. Les constructeurs ont donc intégré des mécanismes de protection dans leurs machines. Chez Universal Robots par exemple, elles ne peuvent se déployer en dehors du périmètre qui leur est assigné. Plus généralement, tous les robots du marché sont équipés de capteurs, afin de détecter les contacts anormaux avec ce qui les entoure.

« Mais les valeurs seuils, qui définissent le niveau de contact à partir duquel la machine sera mise en veille, ne sont pas pré-programmées,  et les capteurs des robots actuels ne sont pas fiables et ne permettent pas d’assurer une détection et un arrêt de sécurité en cas de contact », explique Florimond Lapaque.

 

Une norme internationale

Depuis 2016, il existe une norme internationale définissant ces valeurs seuils : l’ISO/TS 15066. « Cette norme préconise différents réglages, en fonction de la partie du corps des opérateurs qui pourraient entrer en contact avec le robot », poursuit l’expert.

De plus, les entreprises candidates à la certification doivent mener une analyse des risques. Ainsi, les ingénieurs de Bureau Veritas accompagnent actuellement plusieurs industriels, ainsi que leurs intégrateurs, dans leur démarche d’installation de machines.

« S’ils suivent cette procédure à la lettre, les responsables d'industrie peuvent installer des robots collaboratifs dans leurs locaux avec succès », indique Florimond Lapaque. Avec une réserve, toutefois. « Ce type de robot peut facilement être déplacé et reprogrammé. A chaque modification d’emplacement ou de tâche, il faut impérativement procéder à une nouvelle analyse de risques, car les interactions avec les opérateurs changent. »

« Par ailleurs, il est essentiel de mener une communication efficace concernant l’installation de ces robots, poursuit l’expert. En effet, les salariés peuvent craindre que cette avancée technologique ne mette en péril leur travail. »

 

Les différents types de robots collaboratifs

Le robot collaboratif est un robot indépendant. Il travaille dans le même espace que l’opérateur. Il en existe deux types :

  • le robot qui effectue une tâche seul, par exemple sur une chaîne de montage, aux côtés d’opérateurs humains.
  • le robot qui assiste un opérateur, pour permettre à ce dernier de se concentrer sur les tâches qui requièrent un savoir-faire humain

Le cobot est un robot destiné à être dirigé par un humain. Il peut par exemple s’agir d’un bras robotisé, contrôlé en temps réel par un opérateur. L’intérêt est que l’intelligence embarquée amplifie la force de l’homme d’un facteur de 1 à 50, de la même manière d’un exosquelette.