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Quand le sens du toucher renforce la compétitivité des robots

Par Ákos Dömötör, CEO chez OptoForce

Publication: 25 janvier

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Récemment, de plus en plus d’entreprises sont tentées par l’ajout de capteurs haptiques à leurs robots industriels...
 

Ces capteurs, qui donnent le sens du toucher aux robots, améliorent et facilitent l’automatisation des processus pour permettre aux entreprises qui les utilisent de rester compétitives à l’international.

Dans un monde mondialisé, la concurrence n’est plus locale, mais mondiale. Là où les grandes entreprises peuvent se permettre de délocaliser dans des pays moins chers, les PME n’ont généralement pas le choix et doivent conserver effectifs et sites de production dans leur pays d’origine. Dans ces conditions, difficile pour elles de trouver un équilibre prix/performance. En Europe, l’augmentation des coûts de main-d’œuvre et la difficulté croissante à trouver des techniciens qualifiés rendent cet équilibre encore plus ardu à atteindre.

Automatiser les tâches de précision : une chance inouïe pour les PME

Aujourd’hui déjà, on commence à automatiser des processus de production simples. Un fait encourageant pour les moyennes entreprises, qui peuvent y voir une alternative intéressante à la délocalisation des sites de production vers les pays à bas coûts. Mais pour des tâches de haute précision, la main humaine est encore indispensable. Résultat, lorsque le personnel qualifié et adapté se fait rare, les entreprises se retrouvent dos au mur. Dans le même temps, le raccourcissement progressif des cycles de production rend les environnements de production de moins en moins standardisés et demandent aux robots d’être toujours plus personnalisables et intelligents.

L’inclusion de capteurs de force et de couple (dits haptiques) compense la faiblesse principale des robots en leur donnant le sens du toucher. Munis de ces capteurs, les bras robotisés peuvent percevoir la plus petite résistance ou pression. Ainsi, ils ne se cantonnent plus à effectuer des déplacements préprogrammés puisqu’ils peuvent adapter leurs mouvements à leur environnement en temps réel.

Par exemple, dans le cadre d’une application d’emballage, utilisée pour placer des produits exactement similaires dans un carton lui aussi toujours de même taille et au même endroit, il suffit de préprogrammer une série d’actions que la machine fera automatiquement. Mais dans une situation où les produits ou contenants ne sont plus standardisés, mais de taille variable (chose qui arrive de plus en plus souvent), il n’est plus possible de se reposer sur des positions et mouvements préprogrammées. Il faut un robot adaptable.

Or, les capteurs haptiques donnent justement cette capacité d’adaptation aux robots. Ils peuvent mesurer avec précisions la moindre résistance au cours de leur travail, et sont donc capables d’adapter en conséquence leur force de traction et leurs mouvements. Ce qui en fait la solution idéale pour des applications comme l’empilage ou l’emballage d’objets et produits de taille et poids différent. Avec des robots bénéficiant du sens du toucher, les cycles de production courts deviennent aisément automatisables, mais sans avoir à reprogrammer sans cesse le robot. Les entreprises peuvent donc augmenter leur productivité dans ces domaines, malgré la pénurie de spécialistes. Et ce, tout en améliorant leur compétitivité face à la concurrence, locale comme mondiale.

Des processus automatisés plus rentables

Mais ces capteurs ne permettent pas uniquement d’ouvrir de nouveaux horizons aux robots. Ils améliorent aussi leurs performances dans des domaines qu’ils maîtrisaient déjà. Par exemple, un bras robotisé « classique » qui navigue de manière prédéterminée d’un point A à un point B est incapable de détecter des irrégularités ou obstacles dans son environnement. Quoi qu’il arrive, il bougera toujours de la même manière.

Cette incapacité à s’adapter peut vite déboucher sur des erreurs de fabrication, parfois invisibles jusqu’à l’arrivée du produit au client final, voir des accidents pouvant mettre en péril toute la chaine de production. Ces derniers peuvent toutefois être évités par l’installation des capteurs haptiques. Le robot ne fait plus d’erreur, détecte les obstacles environnementaux et travaille de manière plus constante et rapide.

Des temps d’intégration de plus en plus courts

Pour une technologie, aussi révolutionnaire soit-elle, la problématique de temps d’intégration a toujours été primordiale, d’autant plus pour les systèmes robotiques. C’est le temps d’intégration qui permet de mesurer le retour sur investissement, et donc l’efficacité d’une technologie.

En effet, plus un système robotique est adaptable et flexible, plus vite il est facile à intégrer, plus il est rentable, et plus vite les bénéfices s’accumulent. Le sens du toucher obtenu avec les capteurs haptiques à six axes rend les systèmes robotiques plus adaptables, ce qui accélère le rythme d’automatisation des lignes de production. Ainsi, le coup des capteurs est largement compensé par les bénéfices obtenus.

Le temps d’intégration peut être réduit encore plus significativement en utilisant des capteurs de force/de couple livrés avec des progiciels déjà installés. Les progiciels contiennent en effet les applications industrielles standards adaptées aux exigences du secteur concerné par l’entreprise, de l’insertion de connecteur à la palettisation. La plupart d’entre elles sont prêtes à l’emploi en une quinzaine de minutes et ne nécessitent aucune expertise particulière en programmation. Le temps d’intégration est donc réductible à l’extrême, ce qui réduit encore plus les coûts et rend le retour sur investissement plus rapide.

Une entreprise a donc grand intérêt à utiliser des capteurs haptiques afin de conférer le sens du toucher à ses bras robotisés. Elle y gagne en compétitivité, peut automatiser plus facilement des processus qui demandaient auparavant un travail humain, améliore les performances des process déjà automatisés et réduit le temps d’intégration de ses systèmes robotiques. Avec pour conséquence un retour sur investissement plus rapide et une diminution des coûts de possession.

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