Main dans la main

Article du 27 novembre 2015 

Dans la production du futur, l'homme et la machine travaillent main dans la main

Les robots dans la production – à ces mots, on imagine de grosses machines qui soudent par exemple des pièces dans une cage de protection. Ce coffrage de sécurité protège les ouvriers de la production contre une collision avec le robot. Mais la cage exige de la place, du temps de travail et, au bout du compte, de l'argent, car elle ne peut être ouverte que si le robot est à l'arrêt.

Surmonter les craintes

À quoi ressemblera la coopération future entre l'homme et la machine ? La séparation spatiale entre l'homme et la machine ne sera plus nécessaire. La future génération de robots coopère sans aucune barrière et en toute sécurité avec les ouvriers. Notamment grâce à une technique de détecteurs sans contact parfaitement éprouvée qui identifie toute approche de l'homme. La machine arrête alors instantanément son mouvement. Même les robots légers peuvent être utilisés directement à côté des ouvriers de la production. Avec leur faible poids et leurs composants légers, ils ne constituent aucun danger.

Cette évolution dans le domaine de la robotique ouvre de nouvelles possibilités d'application aux « collègues » mécatroniques. Comparés aux cellules à robots classiques entourées d'une clôture de protection, les robots coopératifs offrent un énorme avantage en particulier dans l'assemblage, domaine dans lequel l'homme doit souvent surveiller ou intervenir dans les processus de production.

Coopération grâce à la technique des détecteurs sans contact

Dans le montage des distributeurs de la nouvelle usine technologique Scharnhausen de Festo, un robot travaille directement aux côtés de l'homme. Il se charge de transporter des pièces et d'insérer des bagues d'étanchéité dans les corps de distributeurs. Des capteurs saisissent ses mouvements : Dès qu'un ouvrier s'approche trop de lui, le robot ralentit ou s'arrête complètement. Festo a développé le concept du robot d'assemblage en collaboration avec le centre d'application iwb d'Augsbourg et l'a mis en œuvre avec les entreprises Müko, Kuka et MRK en étroite coopération et en coordination avec les organismes professionnels. Comme sa structure est très robuste, le robot d'assemblage est en mesure de déplacer sans problème même des pièces plus grandes.

Utilisé dans la production chez Audi, « Adam », du constructeur MRK, fonctionne de manière analogue au robot d'assemblage Festo. Lui aussi est équipé de capteurs qui empêchent toute collision. Au cours de l'assemblage des voitures, il remet les composants à ses collègues humains, qui ne sont plus obligés désormais de se pencher sans arrêt pour ramasser quelque chose.

Une coopération qui constitue un véritablement soulagement

De tels robots soulagent leurs collègues humains dans l'exécution de tâches monotones et éprouvantes d'un point de vue ergonomique. Ils facilitent le travail, notamment pour des processus aux cycles très courts – aussi l'acceptation du nouveau « collaborateur » est-elle très élevée chez Festo. Ce sont en particulier les ouvriers un peu plus âgés qui profitent de la prise en charge par les robots d'activités astreignantes physiquement.

Sans danger grâce à une construction légère

Les robots légers constituent une autre variante de la coopération entre l'homme et le robot. Ils disposent également de capteurs et identifient les obstacles avant même de les toucher. Leur caractéristique particulière est d'être réalisés en matériaux très légers – entre autres du carbone ou des matières plastiques – et, grâce à leur faible poids total, ils sont inoffensifs pour l'homme. Le robot « iiwa » (intelligent industrial work assistant) du constructeur Kuka ou « YuMi » d'ABB sont des exemples de robots légers. Cependant, en raison de leur construction légère, leur capacité de charge est moins importante que celle des robots d'assemblage Festo.

Le précurseur : l'assistant de manipulation bionique

Ayant remporté le Prix allemand de l'avenir en 2010, l'assistant de manipulation bionique Festo est le précurseur des robots légers. À commande pneumatique, le bras flexible est inspiré de la trompe d'éléphant. Sa structure en soufflet cède immédiatement en cas de collision. Pour les chercheurs de Festo, le système sert de plate-forme de développement combinant les technologies et composants les plus divers.