Du simple bras robotisé à la généralisation, les robots industriels ont dû relever de nombreux défis, notamment leur prix élevé et la complexité de leur matériel. Les premiers exemples étaient limités par leur infrastructure, nécessitant des éléments tels que des chenilles, des rails ou des aimants. Ils dépendaient également de l'alimentation par batterie, ce qui limitait considérablement leur portée et leurs performances.

Au cours des deux dernières décennies, l'essor de l'Industrie 4.0 a accéléré le développement. Cela ne signifie pas pour autant que tout ira de soi désormais, et de nombreux défis subsistent en robotique industrielle. Voici les sept plus courants :

Frais

Les coûts élevés de mise en œuvre constituent l'un des principaux défis de l'installation de la robotique industrielle. Le processus d'intégration initial risque d'être long, ardu et coûteux. Les spécifications des nouvelles tâches peuvent nécessiter une refonte de l'espace de travail et une réaffectation des robots. Même des modifications mineures apportées à une ligne de production peuvent nécessiter le recours à un intégrateur spécialisé.

Mettre en œuvre de nouveaux systèmes robotiques avec les infrastructures et technologies existantes n'est pas chose aisée pour les grandes entreprises. Les PME de plus petite taille trouvent souvent les coûts injustifiables, voire prohibitifs. De plus, les volumes de production et les niveaux de vente doivent être maintenus pendant la période de retour sur investissement prévue pour amortir l'investissement initial.

Rigidité

Ce manque de coordination constitue un défi supplémentaire pour la robotique industrielle. Un fabricant unique fournit non seulement son propre matériel, mais aussi ses propres solutions logicielles. De nombreuses interfaces de programmation d'applications sont alors nécessaires pour coordonner différents appareils, et peuvent même nécessiter des logiciels sur mesure. Les technologies robotiques actuelles ne sont pas toujours facilement adaptables, ce qui limite le potentiel des robots. Même les opérateurs de ligne compétents et expérimentés sont souvent incapables d'améliorer les processus de fabrication par ce biais.

Une plus grande flexibilité permettrait aux systèmes robotisés de gérer des délais d'intégration et de réintégration plus rapides et une meilleure réutilisabilité des robots. Elle permettrait également des lignes de fabrication et des cellules de travail reconfigurables, ainsi qu'une production à forte mixité et à faible volume. L'empreinte énergétique d'une usine pourrait être réduite en fabriquant plusieurs produits sur une seule ligne de production.

Préoccupations en matière de sécurité

Les nouvelles technologies exigent de nouvelles procédures, qui introduisent immédiatement de nouveaux risques pour la sécurité au travail. Les robots industriels ne font pas exception et leur sécurité est soumise à des réglementations strictes, assorties de sanctions sévères.

Avant d'intégrer un système robotique industriel, les fabricants doivent s'y préparer et être prêts à créer un environnement sûr pour les travailleurs, garantissant une conformité totale. L'investissement dans les robots industriels serait encouragé si les fabricants parvenaient à trouver un équilibre optimal entre sécurité, polyvalence et rapidité.

Compétences de la main-d'œuvre

Les opérateurs doivent également acquérir un nouveau niveau d'expertise. Les travailleurs ne comprennent généralement pas comment utiliser les nouveaux types d'équipements et, dans le cas des robots mobiles, ils ne savent pas comment se comporter correctement en leur présence. Ils gênent souvent le robot ou sont confus quant à la répartition des activités entre les humains et les travailleurs automatisés.

La technologie étant encore relativement récente, il n'existe pas de formation académique intégrée, contrairement aux compétences plus anciennes. De nombreux employés auront donc besoin d'une formation, et en attendant, il faudra recruter d'autres personnes possédant déjà la formation, les certifications et l'expérience requises.

Formation de la main-d'œuvre

Les robots industriels sont destinés à améliorer la performance globale d'une installation. Cela signifie qu'ils doivent interagir avec les humains dans une relation de dépendance mutuelle. Tant que le personnel n'aura pas acquis les compétences nécessaires, l'installation sera beaucoup moins efficace et donc moins rentable. Une formation de base en robotique sensibilisera les employés au comportement des systèmes robotisés et à la manière dont les humains doivent réagir. L'efficacité globale peut être améliorée en démontrant la co-dépendance entre les humains et la robotique industrielle.

Cela peut être facilité par l'utilisation d'analyses avancées et la collecte de données pour identifier les problèmes clés. Les opérateurs doivent collecter un maximum de données, notamment le type et le nombre de trajets effectués par les systèmes robotisés, les temps d'arrêt dus aux erreurs et aux bugs, les temps de charge des batteries et le temps d'inactivité. Grâce à ces informations, les opérateurs peuvent ajuster les processus nécessaires pour cibler les problèmes spécifiques et accroître l'efficacité des robots.

Gestion des flux de travail

Les flux de production doivent être évalués afin de déterminer les gains potentiels de l'intégration de robots. Cela implique de calculer la vitesse et l'orientation de présentation des pièces aux robots afin d'assurer une productivité maximale, sans surcharger les systèmes existants. Les témoignages et expériences des travailleurs peuvent être analysés afin d'améliorer le flux de production et d'évaluer l'impact de leurs contributions sur les processus de conception et d'intégration. Cela pourrait également permettre d'évaluer l'impact global sur les performances et les cycles de production, afin d'éliminer les inefficacités.

Dernières avancées

Bien que leurs applications soient diverses, les problématiques de la robotique industrielle sont relativement similaires. Grâce aux avancées technologiques de l'Industrie 4.0 qui soutiennent les systèmes robotiques modernes, nombre de ces défis sont en voie d'être relevés.

Grâce à une meilleure formation, les individus comprendront mieux le fonctionnement des plateformes robotiques. À terme, davantage de personnes acquerront les compétences requises et pourront apprendre à développer leurs propres plateformes robotiques. Des solutions de programmation sont développées dans des environnements open source, ainsi que des solutions no-code ou low-code.

Les développeurs de robots commencent à se concentrer davantage sur la perception de la situation, grâce à des réseaux sensoriels complexes qui améliorent considérablement l'intelligence des cobots. Ils seront capables de mieux comprendre leur environnement et d'apprendre à se comporter avec les humains, tout comme ces derniers apprendront à se comporter avec eux. Il en résulte des interactions robotiques améliorées, qui augmentent la productivité et réduisent les coûts.