Qu'est-ce qu'un cobot ? Nouvel âge de l'automatisation et de la collaboration

Les robots qui volent des emplois sont le pire cauchemar pour la plupart des travailleurs. Mais tous les robots ne sont pas là pour voler votre emploi.

Certains rendent votre vie plus facile en collaborant et en travaillant à vos côtés. Ces robots collaboratifs aident les équipes à réduire les erreurs humaines, à augmenter la productivité et à fonctionner efficacement. Par exemple, ces robots peuvent transporter des matériaux lourds dans un bâtiment ou automatiser des opérations d'assemblage.

Les entreprises utilisant des cobots les combinent souvent avec des logiciels d'automatisation des processus robotiques (RPA) ou des solutions IoT industrielles (IIoT) pour assurer des opérations fluides.

Les robots collaboratifs peuvent à peine fonctionner de manière autonome ou remplacer complètement les travailleurs. Au lieu de cela, ils aident les humains à mieux performer avec précision, force et capacités de données. Beaucoup considèrent les cobots comme la version matérielle de l'intelligence augmentée en raison de leur rôle d'assistance aux employés humains.

Ces robots intelligents coexistent dans la même installation que les humains car ils peuvent imiter les actions humaines sans compromettre la sécurité ou la performance. En raison de leur intelligence semblable à celle des humains, les entreprises utilisant des cobots bénéficient d'un temps de réaction plus rapide et d'une automatisation précise.

Aujourd'hui, certaines entreprises utilisent même une interface cerveau-ordinateur (BCI) — un chemin de communication direct — pour lire et transférer les signaux cérébraux humains aux robots. Le résultat est une collaboration améliorée entre robots et humains. De nombreuses industries se dirigent également vers l'intégration de la technologie des cobots, grâce à l'Industrie 4.0.

Robots collaboratifs vs. robots industriels

La principale différence est que les cobots ou robots collaboratifs possèdent des compétences intégrées pour travailler avec les humains, tandis que les robots industriels traditionnels travaillent à la place des humains.

Les cobots sont des bras robotiques fixes que vous pouvez reprogrammer pour différents travaux. Ils s'adaptent également bien aux changements grâce à leurs capacités d'apprentissage. Les conceptions et algorithmes préconçus des cobots sont excellents pour produire des résultats personnalisés en un minimum de temps. Les contrôles de force intégrés et les capteurs leur permettent de travailler avec les humains sans avoir besoin de clôtures de sécurité.

Les cobots sont également plus légers et plus petits, ce qui en fait le candidat idéal pour introduire l'automatisation dans votre installation. Mais vous ne devez pas négliger les évaluations de sécurité et de risque avant de les utiliser. Les industries exploitent les cobots avec des manipulateurs multi-axes pour automatiser les processus et opérations industriels.

Les robots industriels effectuent des travaux à haute charge et à grande vitesse tout en maintenant le même niveau de qualité. Ils restent stationnaires et sont idéaux pour les processus peu susceptibles de changer à long terme. Les acteurs de l'industrie manufacturière utilisent des robots industriels traditionnels pour la fabrication lourde ou les processus de production qui nécessitent une plus grande précision.

Ces robots manquent de capacités de contrôle de la force. Ils peuvent donc ne pas convenir aux processus nécessitant des degrés de sensibilité variables, comme ceux impliquant un contact humain. Les installations avec des robots industriels utilisent des barrières de sécurité comme des cages de protection pour offrir un environnement de travail sûr aux humains.

Créer ces systèmes de sécurité peut être long et coûteux. Reprogrammer des robots industriels implique également de gérer des codes complexes et de l'ingénierie pour mettre en œuvre les mises à jour avec succès.

Types de cobots

Selon la Fédération Internationale de Robotique (IFR), les cobots peuvent être de quatre types, selon la collaboration entre les travailleurs et les robots.

• Les cobots co-existants travaillent aux côtés des humains dans le même espace de travail mais sans chevauchement direct dans les détails de leur travail.
• Les cobots collaboratifs séquentiels travaillent avec les humains mais ne travaillent pas sur le même produit simultanément. Ces cobots viennent généralement avant ou après le travailleur humain dans la séquence de production.
• Les cobots collaboratifs réactifs répondent directement aux actions des employés humains. Ils ne fonctionnent que dans la mesure où un humain exécute des tâches plus compliquées plus haut dans la chaîne.
• Les cobots coopératifs fonctionnent aux côtés des humains tout en travaillant ensemble vers la même tâche.

Différentes industries utilisent chacun de ces cobots pour une large gamme d'applications de manière à soutenir les humains de manière significative.

Exemples de cobots

Explorons quelques exemples notables de cobots qui illustrent leurs diverses applications et avantages dans différents secteurs :

Singrow-Agriculture cobots

Basée à Singapour, Singrow développe des solutions agri-tech innovantes visant à garantir des fruits et légumes de qualité supérieure tout en transformant l'agriculture urbaine. L'entreprise a collaboré avec Universal Robots et Augmentus pour créer un cobot alimenté par l'IA spécifiquement conçu pour les tâches de récolte et de pollinisation. Ce robot est programmé pour identifier à la fois les fleurs et les fraises mûres, améliorant ainsi l'efficacité de la pollinisation et garantissant une sélection de fruits en temps opportun.

Source: Servo Dynamics

Nova-Retail cobots

En 2022, la société chinoise de bras robotiques Dobot a dévoilé sa série Nova de robots collaboratifs conçus spécifiquement pour l'industrie du commerce de détail. Cette série comprend des modèles tels que le Nova 2 et le Nova 5. Le Nova 2 est un cobot polyvalent capable d'effectuer diverses tâches, notamment préparer du café, des cocktails, des nouilles, du poulet frit et servir des glaces. D'autre part, le Nova 5 est conçu pour des applications de thérapie physique, démontrant le large potentiel des cobots pour améliorer les expériences des clients et soutenir les services de santé dans les environnements de vente au détail.

Source: Dobot

Industries qui utilisent des cobots

Comme vous le savez, les cobots contiennent des bras mécaniques qui peuvent effectuer des tâches d'usine avec la bonne programmation. Quelques exemples incluent l'assemblage, la manutention de matériaux et l'inspection de la qualité. Pendant que les robots s'occupent de ces tâches, les collègues humains peuvent se concentrer sur des emplois nécessitant des capacités cognitives, la réflexion de solution ou la créativité.

Laisser les cobots effectuer des travaux répétitifs protège également les travailleurs humains des blessures par mouvements répétitifs (RSI), une condition de santé causée par l'exécution fréquente du même mouvement. Pour ces raisons, les applications de cobots trouvent leur place dans différentes industries.

Automobile et fabrication industrielle

Un robot industriel traditionnel et entièrement autonome peut être un piège mortel de bras métalliques oscillants, de pièces mobiles et de nombreux autres dangers mortels. Les cobots avec des fonctionnalités de sécurité intégrées modulent les actions et les mouvements en fonction de leurs tâches. L'industrie manufacturière utilise des cobots pour l'entretien des machines, l'inspection de la qualité, l'assemblage et la distribution.

Par exemple, un bras de cobot dans une usine automobile peut se déplacer plus lentement lorsqu'il transporte ou manipule une pièce de métal lourde pour éviter de blesser l'un des travailleurs humains à proximité. Les cobots disposent également de capteurs pour s'ajuster à la sécurité des humains autour d'eux.

Les cobots ne nécessitent pas une approche tout ou rien comme les robots traditionnels. Ils peuvent automatiser des processus de production spécifiques et offrir un retour sur investissement (ROI) plus rapide. De plus, vous pouvez les personnaliser pour répondre aux besoins changeants de la fabrication.

Médecine

Bien que la cobotique en tant que domaine se concentre sur les applications industrielles des cobots, les principes de ces dispositifs impactent également différents domaines médicaux, y compris les prothèses et l'administration.

La nature vitale du travail hospitalier signifie qu'une simple erreur organisationnelle peut avoir des conséquences mortelles pour les patients dans des conditions critiques. C'est pourquoi les grands hôpitaux utilisent des cobots pour les tâches administratives. Ils utilisent également des cobots pour automatiser la saisie de données, l'admission des patients et les tests de laboratoire.

Les hôpitaux utilisent également des solutions d'automatisation des technologies de l'information (TI) pour :

• E-prescriptions
• Facturation automatisée
• Gestion de clinique
• Gestion des stocks
• Automatisation des réclamations d'assurance
• Planification et rappels de rendez-vous

Les assistants médicaux robotiques peuvent également aider les professionnels de la santé à suivre les statistiques vitales et recevoir des alertes pour les urgences. Ils peuvent également transporter des fournitures ou même aider les chirurgiens à atteindre une plus grande précision lors des opérations.

Les robots à engrenages et fils peuvent administrer une thérapie physique tout en aidant les personnes atteintes de paraplégie à se déplacer. Cette collaboration homme-robot offre aux cliniques un soulagement des lourdes charges de travail et leur permet de mieux s'occuper des patients atteints de maladies critiques.

Électronique et technologie

Les entreprises technologiques utilisent des cobots pour des tâches répétitives nécessitant une grande précision. Les exemples incluent la distribution, l'étiquetage, le vissage ou l'insertion. L'automatisation de ces processus permet à vos travailleurs de se concentrer sur des tâches plus stratégiques nécessitant des compétences en innovation ou en résolution de problèmes.

Étant donné que les bras de cobot sont légers et facilement programmables, vous pouvez les affecter à différents processus selon les besoins organisationnels. Les petits et moyens fabricants d'électronique utilisant des robots collaboratifs voient souvent le retour sur investissement en moins d'un an.

Même les petits et moyens fabricants d'électronique peuvent se permettre des robots collaboratifs pour stimuler la productivité. Répondez aux demandes concurrentielles pour une production plus rapide et des coûts réduits, et voyez le retour sur investissement généralement en moins d'un an.

Métaux et usinage

Les entreprises traitant des métaux utilisent des cobots pour automatiser les applications d'entretien des machines telles que les machines de moulage sous pression, le contrôle numérique par ordinateur (CNC), les presses plieuses et les tables rotatives. Les cobots aident ces entreprises à automatiser le soudage collaboratif tout en minimisant les coûts des systèmes traditionnels. L'automatisation des processus de soudage répétitifs permet également à vos travailleurs de se concentrer sur les lignes de produits à forte marge.

Les cobots ne sont pas seulement abordables, mais peuvent également s'adapter rapidement aux changements avec la programmation. Cette facilité de mise en œuvre des changements vous aide à réduire les temps d'arrêt. Vous n'avez pas non plus à refuser des opportunités en raison de ressources limitées.

Plastiques et polymères

Les entreprises traitant des plastiques et des polymères luttent souvent avec les charges de travail élevées des opérations de moulage par injection et soufflage. De plus, la main-d'œuvre est confrontée à des défis avec le travail stressant et sujet aux blessures de chargement et de déchargement des machines. Les cobots travaillent aux côtés des humains ou des robots traditionnels pour s'attaquer à ces emplois.

Les fabricants de plastique utilisent des cobots pour le polissage, les processus de palettisation ou l'application de décalcomanies sur les pièces en plastique. Les robots sont capables d'automatiser les processus additifs comme l'impression 3D également. De plus, vous pouvez monter des cobots légers sur des chariots mobiles pour charger et décharger les plaques d'imprimante.

Éducation et science

Les communautés scientifiques et de recherche utilisent des cobots pour éduquer les étudiants dans les programmes professionnels et techniques. Ces robots aident également les techniciens de laboratoire à mener des expériences sans risque de contamination humaine.

Alimentation et boissons

Les acteurs de la chaîne d'approvisionnement alimentaire et des boissons exploitent des robots collaboratifs pour des tâches répétitives dans des environnements défavorables tels que les chambres réfrigérées ou les serres. De plus, les cobots peuvent vous aider avec l'emballage et l'entretien des machines.

Le meilleur, c'est que les cobots complètent les travailleurs humains en travaillant 24 heures sur 24 pendant les poussées saisonnières. En plus de vous aider à répondre à l'augmentation des volumes de production, les cobots vous facilitent le lancement de nouvelles lignes de produits.

Avantages des cobots

Les robots collaboratifs fonctionnent bien pour les entreprises qui souhaitent prioriser la sécurité et minimiser les coûts de déploiement tout en augmentant les opérations. De plus, ces organisations doivent faciliter les collaborations homme-robot de manière à ce que les travailleurs humains guident les robots et suivent les processus. Lorsqu'elles sont bien faites, ces entreprises peuvent profiter des avantages suivants avec les cobots.

• Sécurité : Les cobots réduisent les accidents en effectuant des tâches sujettes aux blessures qui peuvent nuire aux travailleurs humains. De plus, ils sont équipés de capteurs intégrés pour éviter les collisions, garantir la conformité passive et limiter les forces en cas de contact humain imprévu.
• Automatisation flexible : Les entreprises peuvent affecter des robots collaboratifs à plusieurs processus sans changer la disposition de la production. Cette facilité de réaliser des changements de ligne rend votre installation de production agile et réduit les coûts d'automatisation.
• Déploiement à faible coût : Les cobots sont équipés de fonctionnalités de sécurité intégrées. Vous n'avez donc pas besoin de les intégrer à des équipements de sécurité industrielle avant le déploiement. Vous pouvez commencer à utiliser des robots collaboratifs beaucoup plus rapidement que des robots industriels.
• Rentable : Les cobots ne nécessitent pas un investissement initial important, ce qui les rend moins chers que leurs homologues industriels. De plus, le nombre de tâches que chaque robot automatise vous donne des retours sur investissement en quelques mois.
• Mobilité : Vous pouvez facilement déplacer des cobots pour différents travaux en cas de pénurie de main-d'œuvre. De plus, vous pouvez même les monter sur des établis mobiles pour effectuer des travaux dans des endroits difficiles d'accès.

Les cobots sont le choix de robot par excellence pour les entreprises cherchant à automatiser le travail de routine et à rediriger la main-d'œuvre vers des tâches plus stratégiques.

Différents outils de cobot

Les cobots peuvent effectuer sans effort des travaux complexes grâce aux outils qu'ils utilisent. Découvrez les outils qui permettent aux cobots de collaborer avec les humains et d'effectuer des tâches répétitives.

• Pinces : Permettent aux cobots de ramasser des objets et de les reposer.
• Outils de bout de bras (EOAT) : Augmentent la capacité de production en vous permettant de monter des outils sur les cobots.
• Changeurs d'outils : Permettent aux cobots de changer d'outils de manière autonome en fonction des besoins des opérations qu'ils effectuent.
• Systèmes de vision : S'appuient sur des caméras 2D/3D et l'intelligence artificielle pour identifier des objets, repérer des motifs ou scanner des codes-barres.
• Extenseurs de portée : Permettent aux cobots d'augmenter leur portée sur l'axe X ou Y.
• Systèmes d'alimentation : Incluent des dispositifs qui fournissent aux robots des objets comme des vis pour l'assemblage ou d'autres opérations.

Prêt à devenir une organisation alimentée par des cobots ?

Alors, par où commencer si vous souhaitez mettre à niveau les systèmes hérités avec de nouvelles technologies et solutions de cobots ? La première étape consiste à trouver des processus adaptés aux cobots. Ensuite, vous pouvez examiner les contraintes de la ligne de production pour concevoir la meilleure disposition pour les solutions robotiques.

Certaines entreprises préfèrent travailler avec des consultants en technologie ou des intégrateurs de robots pour créer une stratégie de mise en œuvre de cobots. Évaluez également les avantages et les inconvénients avant d'investir dans des cobots.

Découvrez comment les lois de la robotique et de l'IA façonnent l'avenir.

Cet article a été publié à l'origine en 2021. Il a été mis à jour avec de nouvelles informations.