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Hommes et robots, main dans la main

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Volkswagen et Airbus testent avec Kuka la mise en place d’équipes hybrides sur leurs chaînes de montage. Il reste des questions à résoudre.

Hommes et robots, main dans la main
Le projet Hybr-iT a bénéficié d’un financement de 10 millions d’euros de la part du gouvernement allemand.
© D.R.

Dans une grande halle d’assemblage d’avions, un robot apporte les pièces détachées et les visse de manière totalement autonome, tandis qu’à ses côtés, un ­mécanicien s’occupe des parties les moins accessibles ou prépare l’étape suivante. La scène n’est pas encore réelle mais c’est sur ce scénario du futur que travaillent actuellement ­Airbus, son équipementier Broetje-Automation, Volkswagen et le fabricant de robots Kuka. Porté par le Centre de recherche allemand pour l’intelligence artificielle (DFKI), le projet baptisé Hybr-iT a bénéficié d’une enveloppe de 10 millions d’euros de la part du gouvernement. « L’idée est d’élaborer et de tester dans le contexte d’un atelier de production, la mise en place et l’organisation d’une équipe hybride composée de robots et d’ouvriers, explique Anselm Blocher, coordinateur au sein du département de recherche pour l’interaction homme-machine du DFKI. Quelles étapes peuvent-ils prendre en charge, où sont les plus grands potentiels, mais aussi les difficultés ? »

La problématique choisie est classique sur les chaînes de fabrication : l’acheminement des composants depuis l’entrepôt, puis leur montage, que ce soit par vissage, sondage, collage… Avec Hybr-iT, ce sont des cobots (robots collaboratifs) qui se chargeront de ces étapes. Pas question pour autant de se substituer totalement à l’homme, l’objet est véritablement d’étudier leur coopération. « Nous ne voulons pas supprimer des postes, mais confier aux robots collaboratifs certaines tâches, plus fatigantes ou répétitives, assure Anselm Blocher. Dans un premier temps, ils seront peut-être plus lents, mais le salarié peut travailler en parallèle sur des opérations particulièrement complexes ou à forte valeur ajoutée, ce qui permet au final de gagner du temps ».

La sécurité, un point critique

Ainsi, chez Airbus, le projet qui prendra la forme dans un premier temps d’un démonstrateur industriel installé à Brême, vise la pose des câbles dans les guides à l’intérieur des ailes d’avion. « Il existe différentes longueurs, formes et diamètres de câbles. Nous devons donc développer un robot flexible dont la pince et les capacités de vissage puissent s’adapter automatiquement à tous ces paramètres », détaille Anselm Blocher. Pour Volkswagen, le contexte s’avère différent. Là encore, il s’agit d’aller chercher le matériel et de participer à l’assemblage du châssis du véhicule. Mais sur une chaîne de montage, l’espace est plus restreint et la cadence réglée à la seconde près. Le cobot doit donc pouvoir identifier le bon moment pour apporter son aide. À l’inverse chez Airbus, dans les grandes halles de montage, le robot a beaucoup de distance à parcourir, mais l’opérateur est davantage maître de l’organisation de son temps.

« De nos jours, les machines sont encore très spécialisées sur certaines actions et certains outils, souligne Anselm Blocher. Nous voulons les rendre plus polyvalentes. Il faudra qu’un robot sache de lui-même comment et où attraper des objets de formes et de poids différents, sans les casser ou les faire tomber ». Afin de développer l’autonomie des machines, différents groupes de recherche du Centre d’innovation ­robotique du DFKI travaillent aussi sur les capacités du cobot à apprendre de manière intuitive et à prendre en compte son environnement immédiat, une condition indispensable à ces équipes hybrides.

Avant d’en arriver à ce stade, la sécurité reste cependant un point critique. « Les robots sortent de leurs cages mais encore très lentement et prudemment », insiste Anselm Blocher. Pour qu’ils sachent en temps réel où se trouvent les êtres humains à proximité, plusieurs approches sont envisagées. Au moyen de caméras 3D, de capteurs, ils peuvent par exemple ­détecter leur présence pour adapter leur vitesse de travail, voire s’immobiliser. Une autre équipe du DFKI ­envisage une stratégie différente et conçoit une veste bardée de capteurs qui serait portée par l’opérateur et lui permettrait à la fois de contrôler le robot à distance et d’être localisé dans l’espace en temps réel. 

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