Quand les robots collaborent avec les hommes

Dédiée à la production de transmissions et d’essieux pour les véhicules lourds, l’usine Driveline de FPT Industrial à Turin a accueilli, dans son département de montage des axes d’essieux lourds, Aura, un robot industriel collaboratif conçu et construit par Comau.

Utilisé dans le cadre du projet HuManS (Human-centered Manufacturing System), et répondant à l’appel à propositions de la région du Piémont consacré à la plateforme d’usine intelligente, Aura s’inscrit comme la pierre angulaire d’un projet qui entend mettre l’homme au centre du système de production, entouré de machines qui l’aident et avec lesquelles il partage l’espace en toute sécurité.

Haut de près de trois mètres et pesant environ trois tonnes, Aura (pour Advanced Use Robotic Arm) est un robot industriel collaboratif, capable de travailler aux côtés de l’homme, sans barrière et sur le même poste de travail, afin de l’aider à effectuer les tâches les plus fatigantes et répétitives et, si nécessaire, prêt à être manuellement guidé par lui. Plus précisément, il prélève en toute autonomie une pièce du chariot d’approvisionnement et la transmet doucement à l’opérateur avec lequel il partage le poste de travail. Et c’est l’opérateur qui prend, à ce stade, le commandement des opérations, en guidant le robot à l’aide d’un guidon spécial, de sorte que le bras mécanique approche la pièce de l’établi où elle est couplée à un levier. 

Un robot collaboratif capable de soulever jusqu’à 170 kilos

Une collaboration et une synergie parfaites, où chacun des sujets impliqués est en mesure de donner le meilleur de soi. Le robot effectue le travail lourd de manière méthodique et sans effort. Ce robot collaboratif capable de soulever jusqu’à 170 kilos (tandis que la phase délicate de l’assemblage est contrôlée par l’homme) exploite ainsi sa capacité d’adaptation aux situations opérationnelles et aux stratégies d’assemblage qui varient parfois beaucoup d’un modèle à l’autre.

Cependant, la force n’est pas le seul talent d’Aura. En tant que machine collaborative, il doit être capable de percevoir une présence, qu’il s’agisse d’une autre machine ou d’une personne, dans l’espace dans lequel il fonctionne et de moduler alors son comportement en conséquence. Pour ce faire, il use au mieux de ses « sens ». Une « peau sensible » – souple et inspirée de la peau humaine – qui lui permet de décider de réduire la vitesse à laquelle il se déplace ou de s’arrêter complètement. Une « vue » sous la forme d’une caméra 3D que le robot utilise pour scanner la pièce à prélever afin de comprendre dans quelle position elle se trouve. Et enfin le « toucher » qui s’exprime à travers une pince, capable de soulever le composant à déplacer avec une prise ferme, mais en même temps délicate. Et ce n’est pas tout. Pour pouvoir travailler sans barrières aux côtés d’un être humain sur la chaîne de montage des transmissions de FPT Industrial, Aura a été doté d’un véritable « sixième sens » : un système de balayage laser avancé et complexe qui étudie et contrôle l’espace de travail lorsque le bras est en fonction. 

Faciliter le passage du domaine scientifique au domaine d’application

FPT Industrial et Comau ont activement participé au projet HuManS, depuis les étapes préliminaires de définition des exigences et des domaines d’application en 2017, dans le but d’améliorer et de rendre les processus plus efficaces, grâce à la mise en œuvre de nouvelles solutions techniques visant spécifiquement l’ergonomie des usines. En outre, en tant qu’utilisateurs finaux, FPT Industrial et Comau ont constamment assuré un contrôle efficace de la réelle validité industrielle des résultats, facilitant ainsi leur passage du domaine scientifique au domaine d’application. 

« Nous sommes heureux d’avoir réalisé ce projet avec un partenaire d’excellence tel que Comau, affirme Giuseppe Daresta, responsable Manufacturing pour FPT Industrial. La configuration réalisée dans l’usine Driveline de Turin représente une innovation forte, car elle améliore l’ergonomie dans les opérations manuelles d’assemblage d’éléments lourds grâce au support de robots capables de partager l’espace en toute sécurité avec l’opérateur humain. Elle représente également un vecteur important pour la diffusion des nouvelles technologies développées grâce à l’introduction dans un contexte productif réel ».

Pour Pietro Ottavis, Chief Technology Officer de Comau, « la synergie entre deux entreprises technologiques de pointe, telles que FPT et Comau, a abouti à la solution innovante du robot collaboratif Aura. Comau s’est toujours engagée à développer des produits et des systèmes permettant d’améliorer les processus de production de ses clients, en termes de flexibilité, de qualité et d’efficacité. » Et d’ajouter : « Les « cobots » et les outils numériques font partie des principales technologies que Comau a développées en suivant son approche de l’industrie 4.0, appelée HUMANufacturing, pour parvenir à une collaboration totale et sûre dans les activités de production entre les humains et les machines, celles-ci étant appelées à soutenir l’homme dans les opérations qui nécessitent une plus grande vitesse, de la force et une parfaite répétabilité, ainsi que dans les plus dangereuses ». 

EQUIP PROD • N°125 Février/Mars 2021