Il n’y a pas si longtemps, un monde peuplé de robots n’était encore que pure science-fiction. Aujourd’hui, les robots font partie intégrante de nombreuses lignes de production. Nous nous sommes habitués à les voir assembler, empaqueter et parcourir les entrepôts en quête d’un article à livrer. Ils sont devenus indispensables pour de nombreuses personnes et organisations, pour lesquels ils travaillent bien souvent main dans la main avec leurs collègues humains. Aujourd’hui, la technologie vidéo d’Hanwha Techwin leur donne la vue, pour leur permettre de devenir encore plus efficaces.

L’avènement des cobots

La majeure partie des technologies robotiques utilisées à ce jour dans les environnements de production répond au nom de « cobots ». Il s’agit de robots collaboratifs nécessitant une collaboration homme-robot pour travailler efficacement. Ils permettent de saisir des objets autrement inaccessibles ou de soulever et d’assembler des pièces extrêmement lourdes. En parallèle, ils ont permis d’améliorer la santé et la sécurité des lignes d’assemblage, et des études ont montré que les binômes humains-robots sont 85 % plus productifs qu’un robot ou un humain travaillant seul. En plus, leurs collègues humains font état d’une plus grande satisfaction envers leur travail quand ils collaborent avec un partenaire robotique. Si bien que 77 % des employés apprécieraient de travailler aux côtés de cobots si cela pouvait réduire les procédures manuelles.

Hanwha cobots

Un plus grand potentiel

Un potentiel qui peut encore aller plus loin avec les progrès du Machine Learning et de l’intelligence artificielle, qui vont de pair avec l’amélioration des capacités des robots. La vision IA est un type de vision informatique qui permet aux robots (et aux cobots) de mieux « comprendre » leurs environnements et leurs collègues humains. Il en existe deux types : la vision 2D et la vision 3D. Avec la vision 3D, les robots peuvent appréhender visuellement un objet dans ses trois dimensions (sa taille, sa forme et son orientation), y compris la profondeur. Une fois dotés de la vue, ces robots peuvent voir tout ce qui les entoure et tout ce qu’ils touchent avec un degré élevé de précision.

Ce qui est amené à avoir un impact immense sur l’industrie. Le marché de la vision industrielle est par ailleurs en plein essor. Il devrait peser 2,4 milliards d’USD d’ici 2025, contre 1,5 milliard en 2020. Et les applications des cobots se développeront en parallèle au secteur.

Plus d’utilisations

Jusqu’à ce développement, les cobots ont essentiellement été utilisés comme des membres supplémentaires, plus forts et plus efficaces, pour les opérateurs. Mais grâce à la vision industrielle, ils gagnent une conscience de la situation qui vient compléter leur mobilité et leur dextérité. Ils pourront ainsi réaliser des activités encore plus complexes, comme saisir et emballer des articles fragiles ou difficiles à tenir. Avec l’aide de la vidéo, les cobots peuvent orienter un objet en fonction de sa position pour réaliser diverses actions. Ils peuvent également être programmés de sorte à réaliser le contrôle qualité.

En outre, la vision IA permettra aux cobots de travailler dans des environnements moins structurés. En ayant conscience de la situation, les cobots pourront fonctionner de manière efficace dans les sites de traitement agricoles ou alimentaires, dans lesquels tout ce qui se trouve sur un convoyeur n’a pas forcément la même taille ou la même structure. Les cobots pourront également travailler avec des pièces en vrac placées sur un convoyeur ou un rack de composants automobiles.

Une sécurité améliorée

Les cobots équipés de la vision IA seront également synonymes d’une meilleure sécurité opérationnelle. Ils pourront détecter automatiquement la présence d’un collègue humain à proximité et ralentir ou s’arrêter en fonction de paramètres prédéfinis pour la distance. Ils réduiront ainsi les risques d’accident liés aux robots dans les usines tout en rassurant les humains travaillant à leurs côtés. Hanwha Techwin a joué en la matière un rôle moteur, en travaillant avec la division Robotique d’Hanwha Corporation pour intégrer à ses équipements le Deep Learning et la vision IA.

Par exemple, les robots HCR Advanced d’Hanwha peuvent être configurés avec un service « Robot Monitoring » qui utilise les technologies des caméras d’Hanwha Techwin pour surveiller leur environnement immédiat et déclencher un signal sonore en cas de danger imminent.

Entre autres solutions basées sur la vidéo d’Hanwha, citons « Robot AI 3D Vision », utilisant une caméra 3D pour permettre au robot d’analyser son environnement. Il peut ainsi optimiser ses mouvements grâce à une technologie basée sur le Deep Learning. Une fonctionnalité « Robot Visual Safety » fait le suivi de la position des opérateurs humains évoluant à proximité pour éviter les accidents. Lorsqu’une personne pénètre dans la « zone jaune » du robot, il ralentit automatiquement ses mouvements pour limiter les risques de collision. Et il s’arrête complètement si une personne entre dans sa « zone rouge ».

Hanwha cobots

Des performances optimisées

En parallèle, la vision IA peut utiliser des caméras installées sur le site de production pour superviser les performances des cobots. Il s’agit là aussi d’un domaine dans lequel Hanwha Corporation fait preuve d’innovation en s’appuyant sur l’expertise en technologie vidéo d’Hanwha Techwin. Le système IA peut alerter de manière proactive les opérateurs de tout problème potentiel, par exemple un risque de panne d’un cobot. Si un cobot cesse de fonctionner, le système IA le détecte rapidement et transmet l’information aux ingénieurs pour leur permettre de réagir dans les plus brefs délais. Le système peut également dire aux services de maintenance quand intervenir en fonction du statut de son fonctionnement. Les données visuelles suivant les déplacements permettent aux responsables de déterminer les performances des cobots et de mieux penser les futurs sites de production.

Certains robots mobiles peuvent se déplacer de manière autonome et utiliser des données visuelles pour apprendre l’agencement d’un entrepôt. Ils peuvent ainsi éviter les obstacles en temps réel et en toute sécurité, et trouver le trajet le plus efficace pour se déplacer dans un bâtiment. Une fonctionnalité qui évitera aux humains de longs et fastidieux déplacements manuels.

En amélioration constante

Les informations issues des caméras installées sur site ou sur les robots peuvent être combinées au Deep Learning pour optimiser leurs mouvements. Un cobot peut automatiquement évaluer s’il a correctement assemblé ou emballé un article grâce aux données visuelles qui lui sont envoyées. Il peut ainsi essayer plusieurs combinaisons ou mouvements jusqu’à déterminer ce qui produit les meilleurs résultats en fonction du temps nécessaire.

Une composante de la révolution numérique

Il convient de souligner que les sites de fabrication ont aujourd’hui atteint un degré majeur de numérisation. Ce qu’on appelle l’industrie 4.0 s’appuie sur la vision IA et le Deep Learnin, les progrès des communications IoT (Internet of Things) et M2M (Machine à Machine), la 5G, le cloud, et bien d’autres encore. Un jour viendra où toutes ces technologies fonctionneront de concert pour rendre les entrepôts et les chaines de production plus intelligents que jamais. Et ainsi former des relations plus sûres et plus productives entre robots et humains.

Les problèmes de fabrication majeurs pourraient être relégués à l’histoire, grâce à la maintenance prédictive et à l’expédition intelligente, tout en assurant la sécurité des postes de travail grâce aux systèmes d’analyse vidéo avancés d’Hanwha Techwin.