Bien que les cobots n'aient historiquement pas été aussi populaires que les robots industriels, plusieurs facteurs ont été proposés ces dernières années pour accélérer leur adoption, tels que l'Industrie 5.0, les propositions d'usines intelligentes des grands constructeurs automobiles et la demande croissante de délocalisation de la production.
L'industrie automobile, pionnière en matière d'automatisation de la production, représente de loin le plus grand marché pour les robots. Cependant, un défi majeur pour les grands constructeurs automobiles réside dans le fait qu'en cas de dysfonctionnement d'un robot industriel, toute la chaîne de production doit être arrêtée afin de garantir la sécurité des opérateurs humains lors des inspections. Ce processus peut engendrer des coûts d'immobilisation considérables. Or, les cobots pourraient constituer la solution idéale, car les opérateurs humains peuvent travailler efficacement et en toute sécurité à leurs côtés sans perturber les autres robots. Audi a annoncé son projet « Smart Factory 2025 », dont l'un des axes clés est l'amélioration de l'interaction homme-robot (IHR). De nombreux autres constructeurs automobiles internationaux, tels que Volkswagen et Nissan, ont également présenté des plans similaires. Ces initiatives devraient stimuler rapidement les ventes de cobots dans l'industrie automobile.
L'Industrie 4.0, sujet d'actualité, fait l'objet de recherches depuis de nombreuses années. Cependant, l'accent mis par l'Industrie 4.0 sur la numérisation a engendré plusieurs problèmes socio-économiques, notamment les inquiétudes liées au remplacement des opérateurs humains et aux émissions de gaz à effet de serre. Récemment, l'Union européenne (UE) a proposé son plan Horizon 2020 et Industrie 5.0, qui met fortement l'accent sur l'intégration des ressources humaines (IRH) et la réduction des émissions de dioxyde de carbone. Étant donné que de nombreux fabricants de robots et utilisateurs finaux sont basés en Europe, IDTechEx estime que cette proposition stimulera la demande de robots collaboratifs. Par ailleurs, plusieurs autres pays ont également présenté leurs propres plans, tels que « Made in China 2025 », la Stratégie pour la croissance numérique du Danemark et « Feuille de route : d'Internet à la robotique », afin de promouvoir l'adoption des cobots.
L'Industrie 5.0 se concentre sur trois axes principaux : la production centrée sur l'humain, le développement durable et la résilience des entreprises. Comme indiqué dans une récente publication de l'UE, l'Industrie 5.0 vise à réintégrer les opérateurs humains dans la production et à améliorer la durabilité du secteur manufacturier. Il est généralement admis que l'Industrie 5.0 nécessite un déploiement croissant de robots collaboratifs, mais quel est précisément leur rôle et quels avantages les cobots apporteraient-ils à l'Industrie 5.0 ? Le graphique ci-dessous, réalisé par IDTechEx, apporte des éléments de réponse.
Source : IDTechEx - « Robots collaboratifs (cobots) 2023-2043 : Technologies, acteurs et marchés »"
La fabrication centrée sur l'humain exige un niveau élevé de sécurité de production, car les machines travaillent en étroite collaboration avec les opérateurs. Les capteurs de couple peuvent être utilisés pour la détection des collisions et le contrôle de la force. Les opérateurs prédéfinissent les valeurs des capteurs de couple. En cas de collision, les valeurs détectées par les capteurs dépassent la plage prédéfinie, déclenchant ainsi l'arrêt d'urgence. Grâce à leur robustesse et à leur faible coût, les capteurs de couple sont les systèmes de détection les plus utilisés pour les robots collaboratifs. Cependant, ils ne peuvent détecter les variations de couple qu'après une collision, et ne peuvent donc pas les anticiper. Les capteurs de proximité pourraient constituer une solution idéale. La capacité de l'espace d'air entre les capteurs et l'opérateur varie lorsque ce dernier se trouve à proximité du bras du cobot. Toutefois, les capteurs de proximité sont relativement coûteux, et la détection des opérateurs humains depuis n'importe quelle direction nécessite un grand nombre de capteurs, ce qui engendre des coûts élevés et limite l'accessibilité de la solution.
Le développement durable vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à atténuer les impacts sociaux négatifs potentiels de l'Industrie 4.0. Par exemple, comparés aux robots industriels, les robots collaboratifs fonctionnent plus lentement et ont un encombrement réduit, ce qui diminue les émissions de dioxyde de carbone. De plus, comme les cobots travaillent en étroite collaboration avec les opérateurs humains, les préoccupations socio-économiques liées au remplacement des humains par les machines seront moins importantes.
Enfin, en matière de résilience, face aux répercussions persistantes de la COVID-19, telles que les perturbations des chaînes d'approvisionnement et l'inflation, les grandes entreprises internationales ont commencé à diversifier leurs fournisseurs. Ces répercussions présentent d'importantes opportunités et des défis considérables pour les petites et moyennes entreprises (PME) locales, qui peuvent ainsi accroître l'automatisation de leurs usines et répondre aux besoins de production de ces grandes entreprises. Certaines PME ont déjà commencé à installer des cobots sur leurs lignes de production afin d'augmenter leur capacité de fabrication.
En résumé, comparée à l'Industrie 4.0, la transition vers l'Industrie 5.0 n'apporte pas d'évolution technologique significative en matière d'automatisation ou de production. IDTechEx estime que l'Industrie 5.0 offrira d'immenses opportunités aux robots collaboratifs. Pionnière de l'Industrie 5.0, l'Europe a connu une adoption rapide de ces robots, et IDTechEx prévoit que d'autres grandes économies régionales favoriseront également leur adoption.
