Une division du travail complémentaire entre les robots et les humains sur la chaîne de montage
Le fait de parler du développement de l'automatisation industrielle suscite des craintes relatives à la disparition des emplois, et la chaîne de montage figure souvent au premier plan de ces préoccupations. Mais en fait, pour diverses raisons procédurales et techniques, l'automatisation de la chaîne de montage est difficile à réaliser. C'est en particulier le cas pour la production de lots de taille réduite destinés à répondre à une commande, ce qui fait qu'une grande partie du travail est externalisée vers des pays où la main-d'œuvre est moins chère. Bénéficiant d'un financement de l'UE, le projet LIAA (Lean Intelligent Assembly Automation) a contribué aux efforts destinés à établir une coopération symbiotique entre les humains et les robots. Dans des environnements structurés, les robots assurent un niveau élevé de productivité et de précision, et ils fonctionnent sans se fatiguer sur de longues périodes. De leur côté, les humains sont bien adaptés pour réaliser des tâches exigeant des capacités de planification et de raisonnement, et ils s'adaptent rapidement à des situations imprévisibles. LIAA a élaboré des scénarios dans lesquels des humains et des robots travaillent en coopération étroite en utilisant les mêmes lieux de travail, outils et équipements, contribuant ainsi à préserver les emplois européens. Le meilleur des deux mondes Traditionnellement, l'automatisation industrielle a concerné les processus de production en grand volume et nécessitant un niveau élevé d'investissement. Elle est fréquemment mise en œuvre dans le but explicite de remplacer les opérateurs humains. Le résultat est néanmoins souvent coûteux et se traduit par des systèmes complexes cherchant à séparer les tâches des robots et des humains, en établissant parfois des barrières physiques. Comme l'explique M. Martin Naumann, coordinateur du projet, LIAA a adopté une approche plus symbiotique: «Lorsque les robots et les humains se complètent mutuellement, on réduit le montant des investissements dans des équipements coûteux destinés à aider les robots à s'adapter à un environnement non structuré. Et on évite également le travail pénible et répétitif qui ne tire pas le meilleur parti des capacités des humains, tout en nuisant à leur santé.» L'équipe de LIAA a mis au point une série de solutions pour faciliter le travail en symbiose, dont un logiciel pour une programmation intuitive des robots, un outil de simulation pour les utilisateurs, des intégrateurs système et des fournisseurs de robotique pour simuler efficacement les systèmes, ainsi que The World Model, un module d'exécution combinant des informations statiques et dynamiques pour contrôler l'état des ressources (humains / machines / robots) et calculer l'avancement des tâches. Pour en arriver là, il a fallu intégrer diverses technologies améliorées dans un même cadre et un flux de travail, qui pourrait être facilement maîtrisé dans un délai raisonnable par des personnes non expertes. Comme le fait remarquer M. Naumann, «Nous avons surmonté ce défi en scindant le flux de travail en différentes phases, principalement la conception du poste de travail, sa configuration, le fonctionnement sur le lieu de travail et la planification de la production. Chaque installation comportait des utilisateurs différents, que nous avons soutenus avec des solutions globales.» Afin d'être assez souple pour être déployée dans différents environnements de production de PME, la solution symbiotique de l'équipe a été testée avec cinq utilisateurs illustrant une série de scénarios allant des circuits imprimés (saisie et positionnement, opérations de brasage) jusqu'à la fabrication de barres de toit de véhicules (saisie et positionnement, opérations de rivetage). Les concepteurs techniques ont accordé une importance particulière aux questions de sécurité, et le projet a développé et utilisé un outil d'évaluation des risques assistée par ordinateur, afin d'aider les intégrateurs des systèmes à identifier les dangers potentiels et suggérer les mesures d'atténuation appropriées. Ces solutions sont conformes aux normes internationales, telles que l'https://www.iso.org/standard/51330.html (ISO 10218). Mais l'impact du projet ne se limite pas à cela: en effet, les réglementations actuelles ne portent que sur des interactions humain-robot industriel très limitées et LIAA a pu fournir des informations précieuses aux responsables de la réglementation européenne sur la sécurité au travail avec un robot. Récolter les fruits des lieux de travail symbiotiques On s'attend à ce que les solutions de robots symbiotiques mises au point par le projet LIAA se traduisent par une plus grande souplesse de la fabrication européenne. Cela bénéficiera non seulement à la productivité et aux profits, mais également à l'emploi, grâce à une meilleure compétitivité. D'autre part, l'attention apportée aux règles de sécurité devrait diminuer les risques d'accident et promouvoir de meilleures conditions dans l'atelier, car les robots seront chargés des travaux monotones et physiquement exigeants. Des membres du consortium du projet prévoient déjà de mettre sur le marché certaines de ces technologies, comme le logiciel en ligne Drag & Bot pour une programmation facile des robots industriels. D'autre part, des initiatives de projets dérivés devraient également rapidement mettre des produits sur le marché.
Mots‑clés
LIAA, automatisation, robots, systèmes symbiotiques, fabrication, compagnon de travail, lieux de travail, opérateurs humains, chaîne de montage, industrie à grand volume, emploi
