Du simple bras robotique à la mise en œuvre à grande échelle, les robots industriels ont dû surmonter de nombreux défis, notamment des prix élevés et un matériel complexe. Les premiers exemples étaient gênés par leur infrastructure, qui devait s'appuyer sur des éléments tels que des voies ferrées, des rails ou des aimants. Ils comptaient également sur l’alimentation par batterie, ce qui limitait sérieusement leur autonomie et leurs performances.

Au cours des deux dernières décennies, l’impulsion de l’Industrie 4.0 a accéléré les développements. Cela ne veut pas dire que tout sera simple à partir de maintenant – et de nombreux défis restent encore à relever dans le domaine de la robotique industrielle. Ces sept sont les plus courants :

Frais

Les coûts élevés de mise en œuvre constituent l’un des défis majeurs lors de l’installation de la robotique industrielle. Le processus d’intégration initial risque d’être long, ardu et coûteux. Les spécifications de 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 fabrication peuvent nécessiter un intégrateur spécialisé.

Essayer de mettre en œuvre de nouveaux systèmes robotiques avec les infrastructures et technologies existantes n'est pas facile pour les grandes entreprises. Les petites PME trouvent souvent les coûts injustifiables ou prohibitifs. De plus, les volumes de production et les niveaux de ventes doivent être soutenus pendant la période de retour sur investissement attendue pour récupérer l'investissement initial.

Rigidité

Ce manque de coordination constitue un autre défi en robotique industrielle. Un seul fabricant fournira non seulement son propre matériel, mais aussi ses propres solutions logicielles. De nombreuses interfaces de programmation d'applications sont alors nécessaires pour se coordonner sur différents appareils, et peuvent même nécessiter un logiciel personnalisé. Les technologies robotiques actuelles ne peuvent pas toujours être facilement réutilisées, ce qui limite les rôles potentiels des robots. Même les ouvriers à la chaîne compétents et expérimentés sont souvent incapables d'améliorer les processus de fabrication par ce moyen.

Une plus grande flexibilité permettrait aux systèmes robotiques de faire face à des temps d'intégration et de réintégration plus rapides et à la réutilisabilité des robots. Cela pourrait également permettre des lignes de fabrication et des cellules de travail reconfigurables, ainsi que la possibilité d'une production diversifiée et à faible volume. L'empreinte énergétique d'une usine pourrait être réduite en fabriquant plusieurs produits à l'aide d'une seule ligne de production.

Problèmes de sécurité

Les nouvelles technologies exigent de nouvelles procédures, qui introduisent immédiatement de nouveaux risques pour la sécurité sur le lieu de travail. Les robots industriels ne font pas exception et il existe des réglementations strictes en matière de sécurité robotique, ainsi que des sanctions sévères.

Avant d'intégrer un système de robot industriel, les fabricants doivent s'y préparer et être prêts à créer un environnement sûr pour les travailleurs qui garantit une conformité totale. Les investissements dans les robots industriels seraient encouragés 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 faire fonctionner les nouveaux types d'équipements et, dans le cas des robots mobiles, ils ne savent pas comment se comporter correctement en présence d'eux. Ils gênent souvent le chemin d'un robot ou sont confus quant à la répartition des activités entre les humains et les travailleurs automatisés.

La technologie est encore relativement nouvelle, il n’y a donc pas de formation académique intégrée comme c’est le cas avec des compétences plus anciennes. De nombreux employés auront donc besoin d'une formation et, entre-temps, il faudra embaucher d'autres employés possédant déjà la formation, les certifications et l'expérience requises.

Formation de la main-d'œuvre

Les robots industriels sont destinés à améliorer les performances globales d'une installation. Cela signifie qu’ils doivent interagir avec les humains dans une 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 robotiques et à la façon dont les humains devraient réagir. L’efficacité globale peut être améliorée en démontrant la co-dépendance des humains et de la robotique industrielle.

Cela peut être facilité en utilisant des analyses avancées et la collecte de données pour identifier les problèmes clés. Autant de données que possible doivent être collectées par les opérateurs, y compris quels et combien de trajets sont effectués par les systèmes robotiques, les temps d'arrêt subis en raison d'erreurs et de bugs, les temps de charge de la batterie et le temps passé au ralenti. Grâce à ces informations, les opérateurs peuvent ajuster les processus nécessaires pour cibler des problèmes spécifiques et augmenter l'efficacité du robot.

Gestion des flux de travail

Les flux de travail des produits doivent être évalués pour voir quels gains pourraient être réalisés en intégrant des robots. Cela inclut le calcul de la vitesse et de l'orientation de la présentation des pièces aux robots pour garantir une productivité maximale, sans surcharger les systèmes existants. Les preuves anecdotiques et expérientielles des travailleurs peuvent être soumises à l'analyse des données pour améliorer le flux de travail et évaluer comment leurs contributions affectent les processus de conception et d'intégration. Cela pourrait également aider à évaluer l’effet global sur les performances et les cycles de production, afin d’éliminer l’inefficacité.

Dernières avancées

Même si elles peuvent servir à toutes sortes d’usages, les problématiques de la robotique industrielle sont relativement similaires. Avec tous les développements technologiques de l’Industrie 4.0 qui soutiennent les systèmes robotiques modernes, bon nombre de ces défis sont en train d’être relevés.

Avec une meilleure formation, les gens comprendront mieux le fonctionnement des plateformes robotiques. À long terme, davantage de personnes acquerront les compétences requises et pourront apprendre à développer leurs propres plates-formes robotiques. Des solutions de programmation sont en cours de développement qui utilisent des environnements open source, ainsi que des solutions sans code ou low-code.

Les développeurs de robots commencent à se concentrer davantage sur la connaissance de la situation, avec 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 les humains apprendront à se comporter avec eux. Le résultat net est une amélioration des interactions robotiques qui augmente la productivité et réduit les coûts.