Des robots pour aider à construire des avions

Les constructeurs automobiles utilisent des robots fixes depuis des années pour fabriquer leurs produits, mais les avions sont construits de manière différente, ce qui rend la robotique difficile à utiliser. Jusqu'à présent, la construction et l'assemblage des avions nécessitent des équipes de travailleurs pour effectuer ces différentes tâches. «Si nous parvenons à résoudre les obstacles très complexes qui empêchent la généralisation de l'utilisation de robots pour la production, nous libèrerons des travailleurs qui pourront se consacrer à des tâches à plus haute valeur ajoutée», explique le coordinateur du projet VALERI , M. José Saenz.

Le secteur est en pleine expansion et la recherche dans ce sujet permettra de consolider une croissance déjà considérable. Les chiffres publiés par l'association AeroSpace and Defense Industries indiquent qu'en 2012, près de 500 000 personnes travaillaient dans le secteur de l'aérospatiale, générant un chiffre d'affaires de 128 milliards d'euros, en hausse par rapport à 458 000 emplois et 107 milliards d'euros en 2010.

Le projet VALERI (Validation of Advanced, Collaborative Robotics for Industrial Applications) est soutenu par la Commission européenne au titre du 7e programme-cadre dans le cadre du partenariat public-privé «Factories of the Future» (Usines du futur). Il est constitué de sept partenaires d'Espagne, d'Allemagne et d'Autriche qui construisent un prototype de laboratoire opérationnel qui sera contrôlé dans une usine. D'ici 2015, le consortium prévoit de développer des applications et de tester des robots mobiles qui pourront ensuite être intégrés dans la production de composants et de pièces pour l'aérospatiale.

Ces «manipulateurs mobiles» seront capables d'accéder à de petits espaces et l'objectif est de les faire exécuter des tâches similaires dans plusieurs endroits, même si cela représente un défi pour les programmateurs. Un obstacle important à franchir réside dans la programmation complexe nécessaire étant donné que les robots ne seront pas statiques et n'effectueront pas des tâches identiques selon une séquence répétitive.

Produire du travail de qualité, en toute sécurité

Les objectifs du projet sont ambitieux: les robots devront non seulement travailler avec un haut degré de précision, mais ils devront le faire en se déplaçant parmi des travailleurs humains. Actuellement, dans le secteur de la fabrication, les robots sont séparés des travailleurs qui travaillent dans les ateliers: «Nous devons nous assurer de mettre en place la technologie nécessaire pour rendre la collaboration possible», déclare M. Saenz. Des capteurs tactiles et des données d'imagerie permettront une programmation sophistiquée conçue pour arrêter un robot en mouvement en cas de danger.

L'accent est clairement mis sur la sécurité, à la fois dans l'intérêt des travailleurs à proximité des robots, mais aussi en considération de la faible tolérance à l'erreur qui caractérise le secteur. «Les résultats doivent être aussi bons, voire meilleurs, que ceux obtenus par les travailleurs humains», explique M. Saenz. Pour s'assurer que les machines exécutent leurs processus avec la qualité requise, les robots repasseront sur ce qu'ils ont réalisé à l'aide d'une caméra pour inspecter leurs résultats, vérifiant que tout a été exécuté selon les standards requis.

Les bénéfices potentiels sont évidents. Les microtraumatismes attribuables au travail répétitif et les problèmes de dos à l'origine de congés de maladie, ou même de retraites professionnelles peuvent être évités. Le report des tâches physiquement exigeantes sur les machines permettra de préserver une main d'œuvre vieillissante dont l'expertise est très utile. Il est possible de maintenir des coûts de production compétitifs et d'éviter ainsi la délocalisation de la production vers des marchés où les coûts sont moindres. «Les concepteurs et les ingénieurs bénéficient de la proximité de la production pour avoir les retours nécessaires, ce qui est facteur d'innovation», déclare M. Saenz.

Le concept en est encore pour l'essentiel en phase de laboratoire, mais si tout se déroule comme prévu, les robots devraient progressivement entrer en action. «Personne ne perdra subitement son emploi», explique M. Saenz. Au contraire, les robots devraient permettre aux personnels de travailler plus longtemps, en les délivrant des tâches physiquement éprouvantes ou très répétitives. «L'expertise et le savoir-faire peuvent être davantage valorisés», ajoute-t-il.

Le projet reçoit des apports directs en provenance des ateliers d'Airbus et de l'entreprise autrichienne FACC (tous deux partenaires du projet), où les employés indiquent les tâches qu'ils voudraient voir assurées par leurs collègues faits de métal. «Si les robots sont difficiles à configurer ou à contrôler, les travailleurs ont tendance à intervenir et effectueront la tâche eux-mêmes», ajoute M. Saenz. «Nous ne voulons pas créer des machines coûteuses qui finissent par prendre la poussière dans un coin. Nous voulons fabriquer des robots qui travailleront aux côtés de l'homme, réalisant les tâches qu'il considère rébarbatives, afin de lui permettre de se consacrer au travail intellectuel.»

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