Utilisation sécurisée de la collaboration homme/robot

L'automatisation industrielle fait face à un changement fondamental.

4. Dialogue SCHUNK Utilisateur et technologie

Selon le responsable du développement de SCHUNK, Prof. Dr. med. Markus Glück, le nombre d'applications collaboratives dans la fabrication augmentera dramatiquement dans les années qui viennent. L'importance de cette tendance se retrouve dans la participation au 4e Dialogue Utilisateur et technologie SCHUNK sur "L'utilisation sûre de HRC dans les sociétés".

Pendant deux jours, les spécialistes en automobile, robotique, automatisation et ingénierie, ainsi que des sociétés industrielles de taille moyenne venus d'Allemagne et de toute l'Europe se sont réunis pour discuter et découvrir les applications et les opportunités de la Collaboration homme/robots.

Pro. Dr. Markus Glück, Directeur de l'innovation (CINO) chez SCHUNK, est confiant dans le fait que le co-acting, c'est-à-dire l’interaction sans limite avec les robots, est sur le point de faire une avancée décisive. Les principales forces d’entrainement sont l'aide ergonomique, une flexibilité accrue des processus de travail, une plus grande efficacité ainsi que l'expansion de la logistique, du chargement, de la manipulation et du rétro fit.

"Il s'agit simplement d'unifier les points forts des hommes et des robots," déclare Glück. La vitesse, la puissance, la répétabilité et une qualité élevée de la robotique sont combinées avec la perception, l'improvisation, la réaction et l'adaptation humaines pour créer une synergie. L’objectif : l'automatisation avec une flexibilité d'utilisation maximale.

Un contrôle minutieux à l'avance

Le chef de développement admet que les premiers projets nécessitent une quantité substantielle de travail qui ne doit pas être sous-estimée : "Les périodes d’amortissement usuelles de moins de deux ans sont difficiles à atteindre au début," déclare Glück, qui recommande une approche systématique dans laquelle l'aptitude de l'application HRC est d'abord évaluée en fonction de critères d'éligibilité spécifiques.

Ces critères comprennent les coûts de programmation ou la capacité d'implémentation d'un guidage opérateur, les coûts d'intégration de l'application dans la chaîne du processus, les options concernant la formation intuitive, la manipulation et la connaissance, les exigences de cycle modérées ainsi que les relations des employés avec la technologie.

Il conseille également de réaliser une évaluation commerciale prenant en compte les coûts d'achat des robots, de mise en service et d'intégration, ainsi que les coûts des mesures de sécurité et de certification. Inversement, cependant, l’évaluation doit également prendre en compte les économies réalisées en abaissant les coûts liés au personnel et en augmentant la productivité.

Avant tout, les premiers projets doivent faire l'objet d'une approche réfléchie, doivent être planifiés minutieusement et implémentés avec moins de complexité.

Le responsable produit de SCHUNK, Benedikt Janssen, a présenté les options de SCHUNK pour la périphérie cobot. Par exemple, la co-act EGL-C de SCHUNK dépasse la limite de force usuelle de 140 N dans les applications collaboratives. A compter de fin 2019, la manipulation collaborative, adaptée aux formes, de pièces pesant jusqu’à 8 kg, sera possible pour la première fois.

Une stratégie de préhension intelligente a rendu cette avancée possible. Le principal domaine d'application est la manipulation du dégagement ergonomique.

Certification CE de plus en plus rapide

Jochen Vetter, chef d'équipe de la Sécurité robot chez PILZ, a indiqué une vue d'ensemble de l'utilisation conforme aux normes de HRC ainsi que des mesures fiables de forces appliquées. L'implémentation en toute sécurité des applications HRC implique, de la part du fabricant et de l'opérateur, des mesures appropriées, depuis un environnement convivial sans collisions et une sécurité fonctionnelle, jusqu'à une formation et une information globales de l'utilisateur.

Vetter a indiqué clairement que les effets de courbes d’apprentissage sont significatifs dans l'univers HRC. Alors que jusqu'à dix-huit mois étaient nécessaires pour l'obtention de la certification CE pour les premières applications HRC, cette durée est maintenant réduite à six mois pour les nouveaux clients. Les projets suivants peuvent même être implémentés dans les trois mois.

PILZ assuma une grande part de responsabilité avec sa confirmation écrite sur la déclaration de conformité, a déclaré Vetter.

Le contrôle rapide simplifie l'analyse du poste de travail

Dr. Alfred Hypki, ingénieur sénior au département des systèmes de production à la Ruhr University Bochum, a présenté un questionnaire standardisé permettant une évaluation rapide, objective et fiable du potentiel HRC dans les sociétés. En une heure, le contrôle rapide peut déterminer si une application présente un potentiel pour la collaboration homme/robot (HRC.)

De plus, en combinant le logiciel de simulation de processus EMA pour l'organisation humaine au cadre ROS, il était également possible d'intégrer un système de planification de trajectoire avec des obstacles dynamiques dans les scénarios de simulation. En conséquence, des simulations globales de poste de travail des scénarios HRC sont maintenant possibles.

Hypki a fortement recommandé que les disciplines et les individus impliqués participent dès que possible au processus de prise de décision et de planification.

Le rôle de pionnier de l'industrie automobile

Sebastian Keller, spécialiste de la production au sein du groupe BMW à Leipzig a indiqué comment l'HRC a été utilisée avec succès dans la production quotidienne. Les applications vont de l'application d'adhesifs pour fenêtre à l'équipement de mesure contrôlé par des robots et des systèmes de palettisation au nettoyage de surface dans l'assemblage.

Un total de 29 applications HRC a déjà été implémente par le groupe BMW, principalement des applications de limitation de la force et de la puissance. En agissant ainsi, la société a acquis de nombreux renseignements utiles. Par exemple, BMW recommande de choisir des applications de sorte que les employés reconnaissent immédiatement les avantages et les bénéfices qui en découlent.

De plus, des stratégies de développement participatives impliquant les employés concernés à un stade précoce ont permis d'améliorer l'acceptation et ont bénéficié simultanément des idées et de l’expertise des employés. De plus, pour les nouvelles installation, la société recommande de prévoir un temps suffisant pour l'analyse des risques et l'implémentation de stratégies de sécurité.

Keller conseille également de former une équipe d'experts pour la mise en œuvre et la conversion de systèmes automatisés sur site.

Les start-ups garantissent un développement rapide

Jens Kotlarski, directeur de Yuanda Robotics à Hanovre en Allemagne, a fait une présentation impressionnante su le potentiel créatif et la dynamique des start-ups dans le secteur de la collaboration homme/robot. A ses yeux, le monde entre dans l'age d'or de la robotique.

Plus tard cette année, Yuanda Robotics lancera un nouveau type de robot collaboratif qui combine la sécurité certifiée, associe des capteurs de couple intégrés, des caméras intégrées, l'intelligence artificielle, une interface utilisateur graphique et un logiciel et du matériel modulaires.

Selon lui, les robots pour les applications collaboratives doivent être comme un outil puissant et doivent toujours être passionnants à utiliser. Avant tout, Yuanda souhaite amener l'interaction avec l’opérateur à un nouveau niveau de développement. L'objectif est de garantir la simplicité d’utilisation, par exemple via une interface utilisateur graphique, une programmation intuitive et l'intégration simple des systèmes de vision.

"La robotique collaborative est bien plus qu'une HRC sûre," déclare Kotlarski. Il s'agit principalement de l'interaction et de la capacité d’utilisation, dit-il. A l'avenir, il considère la reconnaissance automatique d'objets comme un objectif, avec des caméras et des réseaux sécurisés en arrière-plan, incluant l’utilisation de jumeaux numériques et la planification automatisée.

Solutions cobot clé en main

Uwe Schmidt, responsable du département COBOT World chez HLS Ingenieurbüro GmbH à Augsburg, a montré comment des scénarios de collaboration homme/robot pouvaient être implémentés dans le monde réel. En tant qu’intégrateur, la société développe des solutions cobot certifiées pour des applications comme le chargement automatique de machines-outils et utilise pour cela différentes plateformes et configurations.

Pour lui également, la simulation de zones d'usinage est un sujet qui devient de plus en plus important pour l'HRC. Dirk Garzke, responsable de l’automatisation chez ZOLLER, a présenté des solutions HRC dans le secteur de la gestion des outils.

Pour lui, les principaux facteurs pour l'amélioration de l'acceptation comprennent non seulement un débit de données intégral dans le processus global, depuis la gestion d'outils vers les systèmes de stockage et de logistique vers la machine-outil, mais également des facteurs secondaires tels que le nom du système cobot. Zoller a choisi le nom "Cora" pour le système.

Démonstrations en live

Les visiteurs du Dialogue Utilisateur et technologie passent par différentes stations pour découvrir directement la diversité des concepts et des solutions pour la collaboration homme/robot. Différentes applications de contrôle et d’assemblage, solutions collaboratives de Pick & Place ainsi que des solutions pour le préréglage et la préparation collaboratifs des outils ont été présentées.

La visite a permis de montrer qu'une sélection énorme de différents systèmes cobot dotés de diverses capacités et points forts était désormais disponible. L'équipement périphérique est également en pleine croissance. A la fin de l'année, SCHUNK proposera une gamme complète de pinces Co-act certifiées pour une large variété d'interfaces et d'applications.

Dans le processus, une intelligence de plus en plus importante est intégrée directement dans les composants.

Un sondage rapide parmi les participants au Dialogue Utilisateur et technologie montre que l'HRC devient de plus en plus une priorité pour les utilisateurs. En tout, ils ont désigné environ 50 applications HRC. Environ un tiers de la communauté HRC a déjà acquis de l'expérience avec les applications pilotes et passe maintenant de la phase d'évaluation à la phase suivante d'implémentation de la technologie dans des applications de fabrication réelles sur des sites sélectionnés.

La préférence s’inscrit nettement en faveur des robots de Universal Robots et KUKA, mais les cobots d'autres fabricant bénéficient également d'un intérêt croissant. Les principaux domaines d’application sont les opérations Pick&Place, l'assistance pour les applications d'assemblage et la logistique interne.

www.schunk.com

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