Cobot de soudage : un robot collaboratif au service des ateliers de tôlerie

Article posté le 16/06/2022, dans "Industrie"

Une alternative aux robots ? L’arrivée du cobot sur le marché invite les sous-traitants à repenser leur stratégie d’automatisation, notamment dans les ateliers de tôlerie.

Qu’est-ce qu’un cobot ?

Le cobot ou robot collaboratif est une technologie dédiée à la collaboration entre humains et robots dans un environnement de travail. Véritable assistant, le cobot réalise des tâches répétitives, dangereuses ou à faible valeur ajoutée pendant que l’opérateur se concentre sur des tâches à plus forte valeur ajoutée.

Cobotique et robotique : quelles différences ?

A la différence des robots industriels, les cobots investissent l’espace de travail sans cage de protection. Légers et agiles, ils ont été conçus pour évoluer en toute sécurité au milieu des opérateurs grâce à des capteurs anticollisions et des protocoles de sécurité en cas de contact inopiné.

Tandis que les robots travaillent en autonomie, cobots et humains travaillent main dans la main : une organisation qui semble avoir fait ses preuves selon le laboratoire de Julie Shah, professeure adjointe au MIT qui étudie la collaboration homme-machine. La MIT Technology Review rapporte que les expériences et recherches menées ont démontré que les environnements de travail composés d’humains et de cobots sont plus productifs que les environnements composés uniquement de robots ou d’humains. Cette étude menée en 2019 indique que la collaboration homme-machine a permis de réduire le temps d’inactivité humaine de 85%.

Sur une chaîne de production équipée de robots, toute modification du processus de fabrication nécessite une reprogrammation généralement complexe et longue. Cette modification peut également s’avérer coûteuse : de nombreuses PME n’ont pas l’expertise technique nécessaire en interne et doivent faire appel à une aide extérieure afin d’envisager des évolutions de parc robotisé. Quant aux cobots, ils sont reconnus pour être plus flexibles que les robots dans leur utilisation : ils sont déplaçables, intuitifs, facilement reprogrammables et utilisables pour plusieurs applications au sein d’un même atelier de production.

Alors que la plupart des robots sont conçus pour être programmés par des experts de la robotique, les cobots eux, offrent une plus grande liberté aux entreprises avec leur approche centrée sur les humains. En effet, c’est un expert interne du domaine, une personne maîtrisant les savoir-faire de l’entreprise qui se chargera d’enseigner au cobot l’ensemble des tâches à effectuer, de la même manière qu’il formerait un nouvel opérateur.

Le cobot dans un atelier de tôlerie : le cas du soudage

Il y a encore quelques années, l’automatisation du soudage était synonyme d’installation lourde et de programmation d’un robot dédié à cette tâche au sein de l’atelier. Par ailleurs, cet investissement financier important se justifiait par l’obtention de grandes séries répétitives de pièces à produire afin d’amortir la machine, les coûts fixes de programmation, le gabarit et le prototypage…Ce qui n’est plus forcément le cas avec un cobot : il est moins onéreux et adapté pour la production de petites et moyennes séries.

En tôlerie, l’application du cobot de soudage se fait généralement sur table. La pièce à souder est introduite dans un gabarit dédié et l’opérateur utilise une tablette ou un smartphone pour programmer et activer le cycle de production. Dans ce cas précis, le cobot permet de produire en temps masqué : le soudeur qui programme le cobot peut souder une autre pièce pendant que la machine réalise son cycle ou effectue une toute autre action à forte valeur ajoutée.

Certaines pièces en tôlerie nécessitent de nombreuses opérations de soudage. Imaginez plusieurs centaines de soudures par point à réaliser tous les jours, c’est tout autant de pressions à effectuer sur la gâchette pour le soudeur. Un travail très répétitif soulagé par le cobot qui s’accommode parfaitement de la pénibilité de la tâche. Ainsi, les soudeurs qualifiés sont orientés vers des soudures à plus forte valeur ajoutée, où l’intervention humaine représente un réel avantage.

De cette manière, le cobot s’avère pratique pour atteindre des zones étroites et difficilement atteignables par le soudeur. En d’autres termes, on l’utilise pour souder dans des espaces exiguës afin de préserver les collaborateurs de postures inconfortables et obtenir des résultats réguliers.

Les avantages d’un robot collaboratif pour la tôlerie

Un investissement moins lourd qu’un robot, plus accessible pour les PME.

Intuitif à programmer comparé à un robot classique.

Adapté pour la sous-traitance : reprogrammation facile et rapide.

Plus flexible dans son utilisation et polyvalent en termes d’applications.

Augmente la productivité et les capacités des humains.

Capable d’accéder dans des endroits difficiles d’accès.

Effectue des tâches répétitives, pénibles et à faible valeur ajoutée.

Permet de mobiliser les soudeurs sur des postes à plus forte valeur ajoutée.

Le cobot produit un résultat régulier, une qualité de soudure constante.

Une aide au quotidien pour les équipes en production.

Tôlerie fine : l’application du cobot dans les ateliers du Groupe TMA

Installé courant 2021 sur notre site de production NEOTEC situé au cœur des Vosges, le tout premier cobot du Groupe TMA vient renforcer notre équipe de soudeurs qualifiés. Notre Directeur de Site apporte quelques précisions concernant son utilisation pour la soudure de pièces métalliques en série :

Quelle valeur ajoutée le cobot apporte-t-il pour nos clients ?

Depuis l’arrivée du cobot dans nos ateliers de production, nous avons pu constater une hausse de la régularité des soudures et une qualité accrue en terme de respect du cahier des charges de nos clients. Lorsque nos clients industriels sont contents de la qualité des pièces livrées, nous le sommes aussi !

Quels sont les avantages pour nos collaborateurs ?

Les bénéfices sont multiples en interne, nos équipes découvrent un nouveau process, une nouvelle technologie et développent de nouvelles compétences : c’est enrichissant sur le plan humain. Plus important encore, nos soudeurs travaillent dans de meilleures conditions de travail. La démarche ergonomique du cobot permet de supprimer les tâches trop répétitives et inconfortables pour nos salariés et de les assigner au robot collaboratif. Nous étudions actuellement les possibilités d’intégrer d’autres cobots pour d’autres applications au sein du groupe.

En tant que Directeur de Site, avez-vous perçu un changement au niveau de la productivité ?

Sans aucun doute, elle est augmentée par deux facteurs : le travail en temps masqué (lorsque c’est possible), notamment sur des opérations de chargement et déchargement ou de contrôle qualité pendant un temps de cycle du cobot mais aussi par un changement d’organisation de l’atelier. En effet, le cobot permet de mettre en place une production en 3×8 si la charge le nécessite et un seul opérateur est en mesure de piloter plusieurs cobots. En comparaison avec un poste de soudage classique, un seul collaborateur ne peut pas réaliser plusieurs cycles simultanément !

Quelle est la typologie de pièce idéale pour le cobot ?

Les possibilités en production sont larges, toutefois, cette technologie s’applique particulièrement aux pièces métalliques produites en petites ou moyennes séries. La taille de la pièce dépend de la surface de la table de travail qui doit permettre d’accueillir l’ensemble final, nous nous adaptons en fonction de la demande de nos clients. Côté matières premières, notre robot collaboratif est en capacité de souder l’acier, l’inox et l’aluminium. Enfin, il n’y a presque pas de limite géométrique, le cobot soude des pièces simples comme des ensembles très complexes.

Découvrez en vidéo le robot collaboratif à l’œuvre :

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