Une solution intelligente pour soutenir la collaboration entre humains et robots
L’industrie 5.0 va au-delà de l’automatisation des robots individuels de l’industrie 4.0 et de la priorité accordée à la productivité et à l’efficacité, pour adopter une approche fondée sur la collaboration homme-robot. Ce paradigme centré sur l’humain contribue non seulement aux résultats financiers de l’industrie, mais renforce également la capacité de l’industrie à jouer un rôle dans la société. Les robots collaboratifs, également appelés cobots, sont conçus pour travailler en toute sécurité avec des opérateurs humains sans les barrières de sécurité conventionnelles. Ils constitueront le fondement de l’industrie 5.0. Le projet SHAREWORK, financé par l’UE et faisant partie du cluster de projets Effective Industrial Human-Robot Collaboration, a développé une solution visant à les soutenir. Cette solution comprend 14 modules matériels et logiciels qui ont été validés dans quatre cas d’utilisation dans le secteur de la fabrication industrielle.
Robots collaboratifs: perception, mobilité, sécurité et communication
«SHAREWORK a fusionné la robotique, l’IA et les sciences sociales pour faire la jonction entre les tâches manuelles et les tâches entièrement automatisées, en combinant les capacités de précision, de répétabilité et d’efficacité des robots avec l’intelligence et la flexibilité des humains», explique Néstor García du Centre technologique Eurecat de Catalogne, coordinateur technique du projet. Les solutions modulaires du consortium intègrent la perception, la planification des mouvements, la sécurité et la communication. Elles permettent aux robots collaboratifs d’évaluer «de manière cognitive» leur environnement et de s’y adapter. Les robots peuvent détecter la présence et les mouvements de l’opérateur et y répondre en temps réel, effectuer une planification et un ordonnancement dynamiques tenant compte des besoins de l’homme et naviguer dans leur environnement en toute sécurité. Ils s’ajustent même pour assurer une bonne posture de travailleur. Un module de formation des opérateurs s’appuyant sur la réalité augmentée permet de développer les capacités techniques des opérateurs et de favoriser l’acceptation des robots.
La collaboration humain-robot en action: quatre cas d’utilisation dans l’industrie manufacturière
Les robots dotés de modules SHAREWORK intégrés ont excellé dans les processus de préassemblage et d’assemblage. L’une des solutions a permis d’effectuer des tâches répétitives de rivetage pour le préassemblage de cadres de portes et de fenêtres en métal. La collaboration humain-robot a permis de réduire le temps d’assemblage tout en améliorant le confort des opérateurs humains. Une autre solution a pris en charge l’assemblage en plusieurs étapes d’un équipement de positionnement métallique lourd et volumineux, qui est normalement réalisé manuellement. Le robot a été capable de comprendre et de répondre intelligemment aux intentions de l’opérateur grâce à une reconnaissance gestuelle avancée. La constructions automobile a bénéficié de l’aide des modules de SHAREWORK intégrés dans un robot conçu pour les lourdes charges, qui a porté, positionné et maintenu de lourdes portes et capots de voitures pendant qu’un opérateur exécutait leur assemblage/désassemblage pour la peinture. Enfin, les robots collaboratifs de SHAREWORK ont travaillé avec des humains à déplacer diverses pièces métalliques du lieu de stockage au lieu d’usinage, en comprenant le comportement du travailleur et en anticipant les tâches pour se déplacer de manière harmonieuse dans l’usine.
Une industrie manufacturière plus durable, centrée sur l’humain et résiliente
La clé de l’adoption généralisée de la collaboration entre humains et robots réside dans l’acceptation de ces derniers par les travailleurs. SHAREWORK a suivi une approche de création conjointe en incluant les utilisateurs finaux dès les premières étapes du développement. Au-delà de ses avantages pour les produits et les entreprises, la robotique collaborative peut soulager les travailleurs des tâches dangereuses et répétitives, de leurs effets psychologiques et des blessures qui y sont associées, tout en ouvrant la voie à des emplois de plus grande valeur. En outre, le fait que les robots partagent véritablement la charge favorise l’inclusion professionnelle en supprimant les barrières physiques. «L’utilisation de la robotique collaborative et des technologies numériques avancées dans les environnements industriels renforce l’industrie européenne et ouvre la voie à des chaînes de production durables, centrées sur l’humain et résilientes. L’implication des ressources humaines dans la création conjointe permet une adoption plus harmonieuse de la technologie et une plus grande inclusivité et égalité de genre», conclut Simona Neri, coordinatrice du projet et rattachée au centre technologique Eurecat de Catalogne. Toute personne souhaitant en savoir plus sur la collaboration homme-robot et les résultats de SHAREWORK peut participer à l’un des cinq cours de formation ouverts créés par le consortium SHAREWORK.
Mots‑clés
SHAREWORK, robot, collaboration humain-robot, assemblage, robots collaboratifs, fabrication, industrie 5.0, robotique, réalité augmentée, cobot, mécatronique
