Un bras robotisé est accolé à un centre d’usinage. Tel un passe-plat, une trappe s’ouvre sur le côté pour que le robot dépose dans la machine un socle métallique d’usinage, puis sur ce socle un lopin d’acier. La trappe se referme et l’usinage commence. Voilà une scène qui se joue chez de plus en plus d’usineurs, la robotisation du chargement des machines étant en pleine expansion. « La plupart des constructeurs de centres d’usinage proposent aujourd’hui une option robotisée du chargement des pièces », indique Dominique Ghiglione, le responsable matériaux et procédés au sein du Centre technique des industries mécaniques (Cetim). Mais beaucoup de sociétés préfèrent passer par un intégrateur pour avoir une solution personnalisée. « Les dispositifs de chargement des constructeurs sont dimensionnés selon la capacité de la machine et non la taille des pièces, explique Jean-Yves Benaiteau, consultant en innovation et performance industrielle, expert en robotique. Le système peut donc être surdimensionné par rapport aux besoins de l’usineur, entraînant souvent une technologie plus contraignante à l’exploitation, en termes d’encombrement ou de poids par exemple. »
Une fois la bonne cellule installée, les avantages sont multiples : réduction de la pénibilité pour les opérateurs, temps dégagé afin qu’ils s’occupent de tâches à valeur ajoutée, hausse de la production journalière. Avec l’introduction d’un robot de chargement en 2016, la société d’usinage ABCM, située à Coëx (Vendée), a ainsi réussi à passer le cap des 10 millions d’euros chiffres d’affaires pour atteindre 13,5 millions d’euros. « L’arrivée du robot nous a aussi permis de recruter dix nouveaux collaborateurs », fait valoir Landry Maillet, le directeur de cette PME familiale.
Prendre un cobot par la main
Autre axe de robotisation : les opérations de parachèvement comme l’ébavurage et le polissage. Un vrai défi ! « Ces opérations demandent d’adapter le geste selon le contact avec la matière, un dosage difficile à intégrer du fait de la rigidité des robots », souligne Dominique Ghiglione. Le temps de programmation peut aussi représenter un frein, notamment pour les sociétés spécialisées dans la petite série. D’où un intérêt croissant pour les robots collaboratifs, programmables par manipulation manuelle. C’est dans cette optique que le Cetim va travailler sur un cobot de polissage.
Prendre un cobot par la main, lui montrer ses gestes et voir le programme informatique s’écrire de lui-même (à quelques retouches près), c’est l’expérience vécue par Ludovic Robin, le responsable informatique et programmation chez JSM Perrin. Cette PME familiale établie à Châlette-sur-Loing (Loiret) a accueilli fin août un cobot programmé pour l’ébavurage d’une roue à rochet, une pièce pour l’A 320 d’Airbus. Discrètement installé dans le fond de l’atelier, derrière une vitrine pour éviter que les salissures n’éclaboussent l’opératrice qui le charge et décharge, ce cobot a une souplesse remarquable. « Sa compliance [capacité d’un robot à avoir un comportement souple, NDLR] est obtenue grâce au caoutchouc noir placé entre le bras et l’outil, indique Patrick Bourrelier, le PDG de la société. Il permet au robot d’ajuster la force d’appui de la fraise sur la pièce. » Au-delà de l’ingéniosité du système, ce sont les caractéristiques du travail de JSM Perrin qui ont rendu possible cette innovation. « Les pièces de cet usineur affichaient une excellente répétabilité, précise Jean-Yves Benaiteau. En y ajoutant des séries relativement longues, les conditions étaient favorables pour réussir cette robotisation. »
Avec ce projet, soutenu par le programme Industrie du futur de la région Centre-Val de Loire, JSM Perrin voulait gagner en qualité grâce à une répétabilité parfaite de l’ébavurage. « Ces pièces n’ont plus besoin de retouches et nous avons allégé le contrôle visuel, se félicite Patrick Bourrelier. En plus, le temps d’ébavurage a déjà été réduit de 20 % alors que le cobot n’est pas au bout de ses capacités. » Gagner encore en vitesse et faire passer d’autres références de pièces sous la fraise de ce cobot sont les chantiers des prochains mois. Pour les années suivantes, Patrick Bourrelier imagine cobots et opérateurs se répartir les tâches et opérations dans le même espace de travail. Pour l’instant, les robots complètent les centres d’usinage en les rendant plus flexibles et performants. Personne n’imagine encore qu’ils les remplacent. Mais les progrès technologiques pourraient un jour changer la donne.
Les balbutiements de la cobotique
Après les robots industriels, bras armés en cage des lignes de production en grande série, place dorénavant aux robots collaboratifs, dits cobots. Cette nouvelle génération travaille dans le même espace et en collaboration avec l’opérateur. Une révolution, même si leurs déploiements sont encore naissants. Selon une étude de la banque Barclays, 4 300 cobots ont été vendus dans le monde en 2015. Un chiffre en hausse de 72 % par rapport à l’année précédente, mais qui représente toutefois une goutte d’eau comparé aux 253 000 robots industriels vendus la même année selon la Fédération internationale de robotique (IRF). « La France n’est ni en avance, ni en retard dans l’adoption des cobots », évalue André Montaud, le directeur du cluster de robotique Coboteam, pour qui « ce segment de marché est amené à se développer massivement, en particulier là où l’automatisation n’est pas encore à l’œuvre ». Si les grands groupes tels Bosch et Renault ont déjà fait une belle place aux cobots dans leurs usines, ceux-ci devraient surtout séduire les PME et les spécialistes de la petite série grâce à leur facilité de programmation, leur faible coût et leur capacité à réaliser des mouvements complexes. Pour faciliter leur adoption, le gouvernement a publié en septembre un guide de prévention pour la mise en œuvre des applications collaboratives robotisées, qui éclaire notamment le cadre réglementaire et les normes en vigueur. Reste aux pionniers à communiquer et partager leurs bonnes pratiques.
