Robots industriels : postes robotisés sûrs

Les robots industriels sont des équipements automatisés avancés, conçus pour exécuter des tâches de production, d’assemblage et de manutention des matériaux. Grâce à leur précision, leur rapidité et leur efficacité, ils jouent un rôle clé dans la modernisation et l’optimisation des procédés industriels. Dans un environnement technologique en constante évolution, les robots industriels deviennent un élément incontournable dans de nombreux secteurs, de l’industrie automobile à l’industrie électronique & semi-conducteurs et à l’industrie pharmaceutique.

Types de robots industriels et possibilités d’application

Les robots industriels peuvent être répartis en plusieurs catégories de base, selon leur conception et leur usage :

• Robots cartésiens : ils disposent de trois mouvements linéaires le long des axes X, Y et Z. Ils sont couramment utilisés dans les opérations de pick and place, l’assemblage et les applications CNC.
• Robots SCARA : ces robots possèdent quatre degrés de liberté et sont particulièrement efficaces pour l’assemblage de composants, le conditionnement et le transfert de matériaux.
• Robots cylindriques : ils se caractérisent par un déplacement cylindrique et sont utilisés pour le soudage, la fonderie et les opérations d’assemblage.
• Robots sphériques : ils offrent des mouvements sphériques et sont employés dans les opérations d’assemblage et de manipulation lorsque le positionnement précis est indispensable.
• Robots Delta : dotés d’une structure légère, ils sont utilisés dans des applications de pick and place à grande vitesse, ainsi que pour le conditionnement et le tri.

Les robots industriels sont utilisés dans de nombreux secteurs, tels que l’automobile, l’électronique, l’industrie agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique et bien d’autres encore. Leur polyvalence et leur capacité à exécuter des tâches complexes en font des équipements indispensables dans l’industrie moderne.

Les fabricants de robots industriels les plus présents sur le marché

Dans le secteur de la robotique industrielle, quelques grands fabricants dominent le marché et détiennent des parts significatives, tant à l’échelle européenne que sur le marché polonais. Voici un aperçu des principaux acteurs :

Ces données proviennent des rapports et analyses de marché les plus récents, qui confirment la domination de quelques acteurs majeurs sur le marché de la robotique industrielle. ABB, KUKA, FANUC et Yaskawa se distinguent par leur capacité d’innovation et par l’étendue de leur offre, adaptée à différents besoins industriels (Fortune Business Insights) (Expert Market Research) (Market Research Future).

Robots industriels : postes robotisés

Les postes robotisés sont des zones de travail spécialement conçues et équipées de robots industriels pour réaliser des tâches déterminées. Ils peuvent être utilisés dans différentes applications, telles que le soudage, l’assemblage, l’usinage ou le conditionnement. La mise en place de postes robotisés apporte de nombreux avantages, notamment une efficacité accrue, une meilleure précision et un niveau supérieur de sécurité au travail. Pour les installations existantes, un audit de sécurité des machines et des lignes de production permet d’évaluer le niveau de sécurité des postes robotisés, tandis que la certification CE des machines s’inscrit dans la démarche d’évaluation de la conformité et de déclaration de conformité des robots industriels et des cellules intégrées.

Avantages de l’utilisation des postes robotisés

1. Efficacité accrue : les robots industriels peuvent fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, ce qui augmente sensiblement la productivité. Grâce à l’automatisation industrielle, les entreprises peuvent obtenir une qualité de produit plus élevée dans des délais plus courts.
2. Précision et répétabilité : les robots exécutent les tâches avec une grande précision et une excellente répétabilité, ce qui réduit les erreurs de production et garantit une qualité constante des produits.
3. Sécurité des opérateurs : l’introduction de robots pour réaliser des tâches dangereuses, telles que le soudage ou l’usinage des matériaux, réduit considérablement le risque d’accidents sur le lieu de travail. Les robots peuvent fonctionner dans des conditions difficiles où la présence humaine serait dangereuse.
4. Flexibilité : les postes robotisés peuvent être facilement adaptés à différentes tâches et à divers procédés de fabrication, ce qui accroît la flexibilité de la production et permet de réagir rapidement aux évolutions du marché.

Exemples d’application des postes robotisés

• Soudage : les robots de soudage sont largement utilisés dans l’industrie automobile, où la précision et la rapidité sont essentielles. Grâce à l’emploi de technologies avancées, comme le soudage laser, il est possible d’obtenir des assemblages soudés de haute qualité.
• Assemblage : les robots d’assemblage servent au montage de composants électroniques, mécaniques et autres. Des manipulateurs de précision permettent d’assembler rapidement et avec exactitude même les plus petites pièces.
• Conditionnement : les robots de conditionnement automatisent le processus d’emballage des produits, ce qui accélère l’ensemble de la ligne de production. Grâce à des systèmes de vision avancés, les robots peuvent reconnaître et trier des produits de formes et de dimensions variées.
• Usinage : les robots peuvent être équipés de différents outils d’usinage, tels que le fraisage, le tournage ou le meulage. L’automatisation de ces procédés améliore la précision et l’efficacité de la production.

Robots industriels : principales exigences de la norme NF EN ISO 10218-1

La norme NF EN ISO 10218-1 définit un ensemble d’exigences et de lignes directrices visant à garantir la sécurité d’utilisation des robots industriels. Ci-dessous, nous présentons les dix aspects les plus importants de cette norme :

1. Identification des dangers et évaluation des risques

L’identification des dangers potentiels liés aux robots industriels ainsi que l’évaluation des risques constituent les étapes fondamentales pour garantir la sécurité. La norme exige que tous les dangers soient identifiés et que le risque soit évalué. Sur la base de cette évaluation, des mesures de protection appropriées sont mises en œuvre afin de réduire au minimum le risque pour les opérateurs et les autres travailleurs.

Le processus d’évaluation des risques doit inclure l’identification de tous les dangers potentiels et l’évaluation des risques qui y sont associés, ainsi que la mise en œuvre de mesures de protection appropriées.

2. Conception de systèmes robotisés sûrs

La conception de systèmes robotisés conformément à la norme doit intégrer la réduction des risques dès la phase de conception. Cela concerne les composants de transmission de puissance, les équipements électriques ainsi que les systèmes de commande. Tous ces éléments doivent être conçus de manière à garantir un niveau maximal de sécurité d’utilisation. La conception et construction de machines adaptées à l’intégration de robots constitue ici une étape essentielle.

3. Mesures de protection

La norme NF EN ISO 10218-1 définit les exigences relatives aux mesures de protection, telles que les barrières physiques, les dispositifs de verrouillage et les arrêts d’urgence. Ces mesures visent à empêcher tout accès accidentel aux zones de travail dangereuses des robots et à garantir qu’en situation d’urgence, le robot puisse être arrêté rapidement et en toute sécurité.

4. Systèmes de commande liés à la sécurité

Les systèmes de commande des robots doivent satisfaire à des critères de performance définis afin de garantir que toute défaillance conduise à un état sûr. La norme exige que ces systèmes soient conçus de façon à minimiser le risque de défaillance et à assurer des mécanismes de protection adaptés en cas de problème technique.

5. Utilisation sûre des robots

La norme définit les exigences relatives à l’utilisation sûre des robots, y compris les procédures de démarrage, d’arrêt et de changement de mode de fonctionnement. Il est essentiel que les opérateurs soient correctement formés et conscients des dangers potentiels liés à l’utilisation des robots.

6. Instructions d’utilisation et documentation

Chaque robot doit être livré avec une documentation complète comprenant des instructions d’utilisation, des avertissements de sécurité ainsi que des consignes de maintenance. Cette documentation est un élément essentiel de la sécurité et doit être facilement accessible à tous les utilisateurs des robots.

7. Formation des opérateurs

Les opérateurs de robots industriels doivent recevoir une formation appropriée à l’utilisation sûre de l’équipement. Cette formation doit couvrir à la fois les aspects théoriques et pratiques de l’exploitation des robots, ainsi que les procédures à suivre en situation d’urgence.

8. Maintenance et inspections techniques

Une maintenance régulière et des inspections techniques sont indispensables pour maintenir les robots dans un état de fonctionnement sûr. La norme définit les exigences relatives à la fréquence et à l’étendue des contrôles, ainsi qu’aux procédures de maintenance, qui doivent être réalisées par du personnel qualifié.

9. Évaluation de la conformité et certification

Les robots industriels doivent satisfaire aux exigences de la norme NF EN ISO 10218-1 ainsi qu’aux autres normes de sécurité applicables. L’évaluation de la conformité et la certification sont des éléments essentiels pour garantir que les robots répondent à tous les critères de sécurité requis avant leur mise sur le marché.

10. Contrôle après mise en œuvre

Après le déploiement de robots dans l’environnement de travail, il est indispensable d’effectuer des contrôles réguliers et de surveiller leur fonctionnement. L’objectif est de vérifier que les robots continuent de satisfaire aux exigences de sécurité, ainsi que d’identifier et d’éliminer les dangers potentiels susceptibles d’apparaître en phase d’exploitation.

Les robots industriels et les cellules robotisées jouent un rôle clé dans l’industrie moderne, en apportant davantage de productivité, de précision et de sécurité. La mise en œuvre de normes de sécurité telles que NF EN ISO 10218-1 est indispensable pour réduire les risques et protéger les travailleurs. À mesure que les technologies robotiques continueront d’évoluer, leur importance et leurs applications dans différents secteurs industriels devraient encore progresser. L’avenir de la robotique industrielle est prometteur, avec de nombreuses nouvelles applications et innovations susceptibles de transformer la production et d’autres branches d’activité.

Robots industriels et marquage CE

Les robots industriels, bien qu’ils fassent souvent partie de systèmes intégrés plus vastes, doivent satisfaire à des exigences précises pour obtenir le marquage CE. Le marquage CE est une indication exigée sur de nombreux produits commercialisés dans l’Espace économique européen (EEA), attestant que le produit respecte les exigences européennes en matière de santé, de sécurité et de protection de l’environnement.

Quasi-machines

Les robots industriels sont considérés comme des quasi-machines, car ils nécessitent généralement une intégration avec d’autres systèmes au sein de lignes de production plus étendues. Conformément à la Directive Machines (2006/42/CE), les quasi-machines ne peuvent pas être marquées CE de manière autonome. Elles doivent toutefois répondre à certaines exigences :

1. Déclaration d’incorporation (Declaration of Incorporation):
   • Le fabricant d’une quasi-machine doit fournir une déclaration d’incorporation indiquant que la machine concernée est destinée à être intégrée dans d’autres machines ou systèmes et qu’elle ne peut pas être utilisée seule tant qu’elle n’a pas été intégrée et évaluée conformément à la Directive Machines.
2. Notice de montage:
   • Le fabricant doit fournir une notice de montage détaillée précisant comment intégrer la quasi-machine en toute sécurité à un autre équipement.

Processus final de certification CE

Lorsqu’un robot industriel est intégré à d’autres systèmes en tant qu’élément d’une machine plus vaste, la responsabilité de l’obtention du marquage CE complet incombe au fabricant final. Le processus de certification CE comprend :

1. Évaluation de la conformité:
   • L’ensemble du système intégré doit faire l’objet d’une évaluation de la conformité selon les directives applicables, notamment la Directive Machines (2006/42/CE), la Directive EMC (2014/30/UE) ainsi que d’autres directives pertinentes, comme par exemple la Directive Basse Tension (LVD).
2. Documentation technique:
   • Le fabricant final doit préparer une documentation technique complète, comprenant des informations sur tous les composants intégrés, l’évaluation des risques ainsi que les essais de conformité.
3. Déclaration CE de conformité :
   • Le fabricant final doit établir une déclaration CE de conformité attestant que l’ensemble du système intégré satisfait à toutes les exigences des directives applicables.
4. Marquage CE:
   • Une fois l’évaluation de la conformité achevée et la déclaration CE de conformité établie, le fabricant final peut apposer le marquage CE sur l’ensemble du système intégré (attention : le marquage CE apposé sur le robot seul ne relève pas de la Directive Machines).

Robots industriels : aspects pratiques

Exemple

Une entreprise d’intégration de robots industriels fournit ses produits comme éléments de systèmes plus vastes d’automatisation de la production. Chaque robot est livré avec une déclaration d’incorporation et une notice de montage. L’intégrateur qui incorpore ces robots dans une ligne de production est responsable de s’assurer que l’ensemble du système respecte les exigences des directives de l’Union européenne et d’obtenir le marquage CE pour l’ensemble du système.

Automatisation industrielle et robots industriels

L’automatisation industrielle et les robots industriels sont deux composantes essentielles de la production moderne, qui fonctionnent en étroite interaction pour optimiser les processus et accroître la performance. Leurs points de convergence sont nombreux et couvrent des aspects variés, depuis la conception et la programmation jusqu’au déploiement et à la maintenance des systèmes.

1. Automatisation des processus de production:
   • L’automatisation industrielle s’appuie sur des robots industriels pour automatiser différentes étapes de la production, ce qui permet d’améliorer l’efficacité et de réduire les coûts. Ces robots peuvent être programmés pour exécuter des tâches de précision, telles que l’assemblage, le soudage ou le conditionnement.
2. Programmation PLC:
   • La programmation des PLC (Programmable Logic Controllers) joue un rôle clé dans l’intégration des robots industriels avec les autres systèmes d’automatisation. Les PLC pilotent le fonctionnement des robots, en assurant la synchronisation et le bon fonctionnement de l’ensemble du système de production.
3. Bureau d’études et Conception de machines:
   • Les bureaux d’études techniques conçoivent des machines destinées à fonctionner avec des robots industriels. La conception de machines comprend le développement de composants et de systèmes compatibles avec les robots, ce qui est essentiel pour une automatisation efficace.
4. Sécurité des machines et normes harmonisées:
   • Garantir la sécurité des machines est l’un des aspects les plus importants de l’intégration de l’automatisation industrielle et des robots. Les normes harmonisées, telles que NF EN ISO 10218-1, définissent les exigences de sécurité à respecter afin que les systèmes puissent fonctionner de manière sûre et efficace.
5. Externalisation d’ingénieurs:
   • L’externalisation d’ingénieurs permet aux entreprises de faire appel à des spécialistes pour la conception, la programmation et la mise en œuvre de systèmes d’automatisation et de robotique. Grâce à cela, les entreprises peuvent bénéficier des technologies les plus récentes et d’une expertise spécialisée sans devoir maintenir en permanence une grande équipe d’ingénieurs.
6. Construction de machines industrielles:
   • La construction de machines industrielles intègre les robots et les systèmes d’automatisation. La conception des machines doit être adaptée au travail avec des robots, ce qui exige une planification rigoureuse et une coordination entre les différentes équipes d’ingénierie, souvent appuyées par une gestion de projet adaptée.

L’automatisation industrielle et les robots industriels forment des systèmes complexes et intégrés, qui nécessitent une coopération à plusieurs niveaux, depuis la conception et la programmation jusqu’à la mise en œuvre et à la maintenance. Les normes harmonisées ainsi que la sécurité des machines sont essentielles pour garantir que ces systèmes fonctionnent de manière efficace et sûre.