Pourquoi votre prochain collègue de travail pourrait être un robot
Les usines ont longtemps été définies selon le modèle de la chaîne de montage. Mais la fabrication se concentrant de plus en plus sur le client, le besoin d’une usine plus flexible se fait de plus en plus sentir. Pour le projet THOMAS (Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems), financé par l’UE, la réponse réside dans des machines plus intelligentes. «Les robots dotés de cognition intégrée permettent aux usines de s’adapter rapidement aux diverses demandes des clients tout en réduisant les coûts liés au maintien de stocks importants», explique Niki Kousi, ingénieure de recherche au Laboratory for Manufacturing Systems and Automation (LMS) à l’Université de Patras, en Grèce, qui a coordonné le projet. «En assumant un grand nombre de tâches pénibles, répétitives et dangereuses, les robots intelligents peuvent également améliorer la santé, la sécurité et le bien-être des travailleurs humains», ajoute Sotiris Makris, chef du groupe Robots, automatisation et réalité virtuelle dans la fabrication du LMS.
Une usine reconfigurable
Dans le but de créer des usines reconfigurables reposant sur des travailleurs robots autonomes et mobiles, le projet a commencé par créer un robot mobile innovant à double bras. «Grâce à leur configuration à double bras et à leur capacité à se déplacer librement dans un atelier, ces robots sont capables d’effectuer des tâches avancées, créant ainsi un nouveau paradigme de production», fait remarquer Sotiris Makris. Ensuite, les chercheurs ont numérisé l’atelier. «En tant que jumeau numérique de l’usine physique, ces modèles contiennent tout, des opérateurs humains aux opérateurs robots, en passant par les pièces et les processus», explique Niki Kousi. «Le modèle est également dynamique et utilise des données de capteurs 2D et 3D pour fournir une capture en temps réel de l’état de l’atelier.» Ces modèles servent de feuille de route aux robots, leur permettant de naviguer de manière autonome – et en toute sécurité – dans l’atelier et d’effectuer de nombreuses opérations, notamment de vissage, de manutention et de perçage. Ils leur permettent également d’assister et d’interagir avec leurs homologues humains. «Capables de raisonnement avancé, les robots peuvent coopérer entre eux et avec d’autres ressources de production – y compris les opérateurs humains», explique Sotiris Makris. «Chaque robot est équipé de dispositifs de détection certifiés qui lui permettent de se déplacer et d’interagir avec les humains en toute sécurité dans un environnement sans clôture.» Derrière ces capacités avancées se trouve une technologie innovante appelée bibliothèques de perception pour robots. Ces bibliothèques permettent aux robots de circuler sans se heurter, de s’aligner correctement et de s’amarrer virtuellement à différents postes de travail, ainsi que de détecter l’emplacement des différents outils utilisés pendant le processus d’assemblage. Toutes les technologies du projet ont été intégrées dans l’Open Production Station (OPS) de THOMAS.
Les robots vont apporter leur aide, pas se substituer
Alors que d’aucuns pourraient considérer THOMAS comme un nouvel exemple de perte d’emplois au profit de l’automatisation, Sotiris Makris est catégorique: ce n’est pas le cas. «THOMAS est conçu pour servir d’assistant à ses opérateurs humains, en prenant en charge les tâches les plus dangereuses et les plus pénibles», ajoute-t-il. «Non seulement cela augmentera la sécurité de nos usines, mais cela permettra également aux humains de concentrer leur attention sur les tâches les plus pointues et complexes, y compris la programmation robotique.» Pour illustrer ses propos, Sotiris Makris souligne que l’OPS de THOMAS a fait l’objet d’une démonstration complète dans des environnements réels, notamment dans une usine automobile et aéronautique. «Les résultats révèlent que l’OPS de THOMAS améliore non seulement le rendement des opérateurs humains, mais ouvre également de nouvelles perspectives d’emploi dans une usine», conclut-il.
Mots‑clés
THOMAS, robot, IA, automatisation, usine, fabrication, jumeau numérique, données de capteur
