Cobots, PME et 4.0 : Tout ce que Vous Devez Savoir!

Cobot

Alors que la popularité des cobots (robots colloboratifs) ne cesse de croître, de plus en plus de petites et moyennes entreprises (PME) commencent à les adopter.

Les cobots offrent un certain nombre d’avantages aux PME, notamment une productivité, une sécurité et une agilité accrues.

 

Qu’est-ce qu’un Cobot?

 

Un cobot est un robot collaboratif conçu pour travailler côte à côte avec des humains dans une variété d’applications. Les cobots sont très polyvalents et peuvent être personnalisés pour répondre aux besoins spécifiques de votre entreprise.

 

Qu’est-ce que l’Agilité Manufacturière?

 

L’agilité manufacturière est la capacité d’une entreprise à répondre rapidement aux changements de la demande des clients. L’agilité permet aux entreprises d’adapter rapidement leurs processus de production pour répondre aux conditions changeantes du marché.

 

Cobots et Agilité Manufacturière

 

Les robots collaboratifs offrent aux PME de nombreux avantages en matière d’agilité. Les cobots sont très polyvalents et peuvent être facilement reconfigurés pour effectuer différentes tâches. Cette flexibilité permet aux fabricants d’adapter rapidement leurs processus de production pour répondre aux demandes changeantes des clients.

De plus, les cobots sont beaucoup plus faciles et rapides à installer que les robots industriels traditionnels. Cela réduit le temps nécessaire à la mise en œuvre de nouveaux processus de production, donnant aux entreprises la capacité de réagir rapidement aux évolutions du marché.

Enfin, les cobots sont faciles à utiliser et leur logiciel de programmation est souvent convivial. Cela facilite les processus de formation et requiert une main d’oeuvre moins spécialisés que les robots traditionnels. Avec les pénuries de mains d’oeuvre, il s’agit d’un avantage non négligeable.

La combinaison de ces facteurs fait des cobots une solution idéale pour les PME qui cherchent à accroître leur agilité, leur productivité et leur compétitivité!

 

Avantages des Cobots pour les PME

 

L’un des plus grands avantages des cobots est qu’ils peuvent aider à augmenter la productivité. En assumant des tâches répétitives ou dangereuses, les cobots peuvent libérer les employés pour qu’ils se concentrent sur d’autres tâches nécessitant des compétences humaines. Cela peut entraîner une augmentation significative de la production des PME tout en les aidant à faire face à la pénurie de main-d’œuvre.

Un autre avantage des cobots est qu’ils peuvent améliorer la sécurité au travail. En retirant les employés des tâches dangereuses et en travaillant en étroite collaboration avec les humains, les cobots peuvent aider à réduire le risque d’accidents et de blessures. Ceci est particulièrement important pour les PME qui n’ont peut-être pas les ressources nécessaires pour investir dans la formation et les procédures de sécurité.

Pour continuer, les cobots peuvent aider les PME à gagner en agilité. Comme mentionné précédemment, les cobots sont très polyvalents et peuvent être facilement reconfigurés pour effectuer différentes tâches.

Enfin, les cobots aident les PME à rendre certaines de leurs tâches beaucoup plus intéressantes pour leurs employés. Certaines tâches que l’on jugerait d’ennuyantes, peuvent désormais être bien plus intéressantes et stimulantes! Cela peut aider à améliorer la satisfaction et la rétention des employés.

Par exemple, certaines entreprises agroalimentaires utilisent des cobots pour effectuer des tâches telles que l’emballage et l’étiquetage.

Dans l’ensemble, l’adoption des cobots offre un certain nombre d’avantages pour les PME. Les robots colaboratifs contribuent à accroître la productivité, la sécurité, l’agilité et la compétitivité des PME.

 

Défis pour les PME qui mettent en œuvre des Cobots

 

Malgré les nombreux avantages des cobots, les PME sont également confrontées à certains défis lors de leur mise en œuvre.

L’un des plus grands défis est le coût élevé des cobots. Puisque c’est encore une technologie relativement nouvelle, ils peuvent être coûteux à acheter et à entretenir. Cela peut constituer un obstacle pour les PME qui n’ont peut-être pas le capital nécessaire pour investir dans cette technologie. Cependant, certains programmes d’incitation à l’investissement pourraient aider à résoudre ce problème !

Un autre défi pour les PME est le manque d’expertise. À mesure que les cobots deviennent populaires, les experts pour l’installation, la programmation (pièce complexe, formation initial, etc.) et la maintenance est de plus en plus rare. En soi, une fois que le robot colloboratif est installer et “roder”, ils ne sont pas difficle à utiliser. Il faut toutefois un minimum de formation pour être capable d’en tirer le plein potentiel! Aussi, pour la programmation “hors-ligne”, cela peut nécessiter une plus grande expertise.

Enfin, les PME peuvent également avoir besoin de modifier leur lieu de travail afin d’accueillir les cobots. Par exemple, des modifications  aux postes de travail ou de nouvelles procédures de sécurité. Cela peut être long et coûteux, mais les avantages des cobots peuvent rapidement l’emporter sur les défis!

 

Cobots et Industrie 4.0

 

Les cobots sont une partie importante de l’industrie 4.0. La quatrième révolution industrielle est basée sur l’idée d’usine intelligente, où les cobots et d’autres machines sont connectés et peuvent communiquer entre eux pour partager des données et des informations.

L’industrie 4.0 en est encore à ses débuts, mais l’adoption de robots collaboratifs est un élément clé de cette révolution.

Alors que les cobots deviennent plus populaires et que de plus en plus d’entreprises les adoptent, nous verrons les résultats de l’influence des cobots sur les petites et moyennes entreprises!

Industrie 4.0 : Outils et Principes

 

La quatrième révolution industrielle est composée de 12 principes de design et de 13 outils. Les tableaux ci-dessous présentent chacun d’eux. Comme vous pouvez le constater, les cobots font partie des outils du 4.0. (Ghobakhloo, 2018)

 

Principes de Design

Principes de Design

Description

Usine intelligente Le terme « usine intelligente » désigne les entreprises qui ont entrepris le virage technologique entraîné par l’industrie 4.0. Ce sont des entreprises connectées via internet ou encore via l’internet des objets.

Elles prennent « appui sur la communication en temps réel pour surveiller et agir sur les activités de l’ entreprise ».

La connectivité est donc l’ aspect le plus important de l’usine intelligente. « Les systèmes communiquent et coopèrent entre eux, mais également avec les humains, les produits et les machines. » (Beaudoin, et al., 2016)

Produit Intelligent Les produits intelligents, ou produits connectés sont des objets reliés à internet dans le but de partager des informations sur lui-même, son environnement ou son utilisateur.

Il comporte trois composants principaux : les composants physiques, « intelligents » et de connectivité.

Virtualisation La virtualisation utilise la simulation, les logiciels de modélisation 3-D, etc. pour représenter la réalité virtuellement à l’aide d’ordinateurs.

Cela permet de former un « jumeau digital » de la réalité. C’est-à-dire que l’environnement virtuel créé agira pratiquement de la même façon que celui dans la réalité. » (Ghobakhloo, 2018) (Moreno, et al., 2017)

Intégration Horizontal “Expansion que prend une entreprise dans les domaines relevant de son exploitation courante ou dans des domaines connexes (sur un même plan d’activité), soit en s’agrandissant, soit en se liant avec d’autres entreprises de la même branche.” (Office Québécois de la langue française, 1996)
Intégration Vertical L’intégration verticale est définie par l’Institut canadien des comptables agréés, sur le site de l’Office québécois de la langue française, comme étant l’« intégration, dans une même entreprise ou dans un même groupe, d’activités situées à divers stades du processus de production ou de commercialisation » (Office québécois de la langue française, 2012).
Orientation des Services Dans le contexte de l’industrie 4.0, l’orientation des services offerts par l’entreprise passe par les concepts de fabrication et par les produits.

En effet, les nouvelles technologies de communication et l’interconnexion entre les produits permettent aux entreprises d’offrir de nouvelles gammes de services aux clients par l’entremise des informations reçues par le produit.

Par exemple, installer des capteurs dans une voiture afin de connaître le moment opportun pour effectuer un changement d’huile ou de freins.

L’ entreprise peut donc vendre un service de maintenance préventive à ses clients grâce aux capteurs qui leur transmettent des informations en temps réel. (Ghobakhloo, 2018) (Tao & Qi, 2019).*

Internet des Services (IoS) L’internet des services est l’outil permettant aux entreprises de vendre des services via internet.

C’est « une infrastructure technologique» permettant aux entreprises de se rapprocher de leurs consommateurs et de « renforcir leur compétitivité» en offrant de nouveaux services.

Finalement, c’est une nouvelle façon pour les entreprises
d’ajouter de la valeur à leur produit. (Ghobakhloo, 2018).*

Capabilité en temps réel Dans son livre Industry 4.0: The industrial internet of Things, l’auteur Alasdair Gilchrist définit tous les principes de design de l’industrie 4.0.

Dans ce livre, il rappelle l’importance qu’accorde l’industrie 4.0 aux données collectées en temps réel. Cela permet de réduire le temps de réaction des entreprises face aux différentes situations qu’elles peuvent vivre.

Le principe de capabilité en temps réel est donc le principe que les données sur la production, l’état des machines, des processus, les rétroactions sur le produit, etc. sont collectées en temps réel (Gilchrist, 2016).*

Décentralisation «L’industrie 4.0 supporte la décentralisation, ce qui permet aux différents systèmes à l’intérieur d’une usine intelligente de prendre des décisions de façon autonome et ce, sans dévier du but ultime de l’ entreprise ». (Gilchrist, 2016)*
Interopérabilité « [L’]interopérabilité réfère à la capacité de tous les composants [d’un processus] de se connecter, de communiquer et d’opérer ensemble via l’internet des objets [(lOT)] ».

C’est un principe important de l’industrie 4.0 car les procédés ne font plus que suivre « une recette ou une méthode prédéterminée» (Gilchrist, 2016)

Modularité La modularité consiste à se baser sur le principe de standardisation pour concevoir le produit sous forme de plateformes et de modules standards sur lesquels on ajoute des options pour répondre de façon efficace aux demandes personnalisées des clients. Cela permet de standardiser en partie des produits qui étaient autrefois entièrement personnalisés.*

Maintenant, on part d’une structure standard et on personnalise le produit à l’ aide de modules. Les modules sont des sous-assemblages que l’on vient attacher à la
structure modulaire (structure standard) pour ajouter des fonctions aux produits.*

Responsabilité Social Dans son article, Ghobakhloo (2018) parle de la
responsabilité sociale des entreprises, car l’industrie 4.0 est très axée sur la mise en place de nouvelles technologies et cela crée des peurs chez les employés.*

Effectivement, plusieurs croient que l’arrivée des technologies va « éliminer » des emplois, car les machines remplaceront les journaliers.*

Toutefois, comme l’explique Ghobakhloo (2018), les technologies ont plus tendance à créer de nouveaux emplois plutôt que d’en éliminer.*

Selon l’auteur, les entreprises entreprenant un virage numérique (4.0) doivent plutôt se préparer à former leur personnel car l’industrie 4.0 demande une main-d’œuvre un peu plus spécialisée.*

C’est donc la main-d’œuvre peu qualifiée qui sera le plus répercutée par les changements à venir avec cette nouvelle ère industrielle.*

*Certaines portions de texte contenue dans ce tableau proviennent du Mémoire (Abdulnour, 2021) de l’auteur de cet article. Par conséquent, il s’agit de la propriété intellectuelle de Collection Performance. Sinon, tous les auteurs sont cités selon le style de l’APA.

 

Outils de l’Industrie 4.0

Outils

Description 

Internet des Objets (IoT) L’internet des objets est défini par l’Office québécois de la langue française comme étant « [l’]ensemble des objets connectés à internet capables de communiquer avec des humains, mais aussi entre eux, grâce à des systèmes d’identification électronique, pour collecter, transmettre et traiter des données avec ou sans intervention humaine » (Office québécois de la langue française, 2015)
Système Cyberphysique Les systèmes cyberphysiques sont des systèmes « intégrant de l’ électronique et du logiciel, des capteurs et des actionneurs et dotés de capacité de communication ».*

Ils permettent de collecter des données en temps réel sur un produit, un processus et leur environnement. À l’ aide de leur capacité de communication, les CPS peuvent « agir en collaboration avec d’ autres systèmes et/ou échanger des données avec d’ autres systèmes distants » (Hohmann, 2017).*

Mégadonnée “Les mégadonnées font référence à des ensembles de données trop volumineux ou trop complexes pour être traités par des logiciels d’application de traitement de données traditionnels.

Les données avec de nombreux champs (lignes) offrent une plus grande puissance statistique, tandis que les données avec une plus grande complexité (plus d’attributs ou de colonnes) peuvent conduire à un taux de fausses découvertes plus élevé.” (Wikipedia, 2022)

Infonuagique “L’infonuagique comprend les fournitures de services informatiques, les serveurs, le stockage, les bases de données, la mise en réseau, les logiciels, l’analyse et l’intelligence, sur Internet (“le cloud”) pour offrir une innovation plus rapide, des ressources flexibles et des économies d’échelle.” Traduis de (Azure Microsoft, 2022)
Automatisation et Robotisation (Cobot) L’automatisation, la robotisation et l’utilisation de cobots permettent aux entreprises d’augmenter leur productivité, leur qualité, etc.

Il aide aussi les entreprises à poursuivre leur croissance dans un contexte de pénurie de main-d’œuvre!

Cybersecurité La connectivité, l’automatisation, etc. amènent de nouveaux défis en termes de sécurité. Pour protéger les données et l’ensemble de leurs systèmes, les entreprises doivent se concentrer sur la cybersécurité pour éloigner les pirates!

Simplement dit, la cybersécurité est la pratique consistant à protéger une organisation contre les attaques numériques. Peu importe comment (procédés, technologies, techniciens, etc.).

Fabrication Additive La fabrication additive est une autre façon de dire l’impression 3D. Elle consiste à utiliser un ordinateur pour modéliser une pièce puis à utiliser une imprimante 3D pour la fabriquer.

Les imprimantes 3D sont alimentées par une bobine de plastique qui passe dans une buse chauffée pour le faire fondre. Ensuite, il ajoute couches par couches pour fabriquer la pièce souhaitée.

Simulation La simulation de systèmes industriels fait référence à la « capacité de simuler l’intégralité
des opérations du plancher de production. Ces simulations sont le miroir virtuel du monde
physique, soit les machines, les produits et les humains » (Beaudoin, et al., 2016).*Pour ce faire, il faut modéliser le système désiré à l’aide d’outils informatiques ou d’un « cadre numérique ».*Cela permet ensuite de tester différents scénarios sur le système et « d’obtenir des valeurs numériques » concernant, par exemple, le taux d’utilisation des ressources, « le taux d’utilisation de cellules de travail et du goulot », etc. (Caggiano, Caiazzo, & Teti, 2015).*
Réalité Augmenté Tzimas, Vosniakos, & Matsas (2019) décrivent la réalité augmentée (AR) comme une représentation du monde réel, en temps réel, augmentée par des représentations créées par ordinateur.

Cela permet à l’opérateur de recevoir instantanément des informations supplémentaires pour effectuer son travail.

Finalement, contrairement à la réalité virtuelle (VR), la AR ajoute des éléments à l’ environnement réel. La VR, quant à elle, remplace entièrement l’ environnement réel par un environnement virtuel.*

Sémantique Dans le dictionnaire Larousse, la sémantique se définit par l’ “étude du sens des unités linguistiques et de leurs combinaisons.”

Pour ce qui est des technologies sémantiques, la compagnie Expert System donne la définition suivante : « la technologie sémantique, dans sa définition la plus simple, renvoie à un logiciel capable d’ analyser des textes et d’ associer un sens à chaque mot ».

Pour ce faire, le logiciel utilise « l’apprentissage machine », ainsi que des « algorithmes d’intelligence artificielle ». (Expert. ai, 2019)*

Internet des Données L’internet des données est l’internet qui s’intéresse « aux moyens de transfert, de stockage, de gestion et de traitement de données efficaces» dans un
environnement où une grande quantité de données est produite par une grande quantité
d’appareils, de machines, etc.*Certains auteurs vont même jusqu’à dire que l’internet des données est « l’extension de l’internet des objets dans le monde digital» (Ghobakhloo,
2018).*

*Certaines portions de texte contenue dans ce tableau proviennent du Mémoire (Abdulnour, 2021) de l’auteur de cet article. Par conséquent, il s’agit de la propriété intellectuelle de Collection Performance. Sinon, tous les auteurs sont cités selon le style de l’APA.

 

Conclusion

 

Les cobots sont une partie importante de l’industrie 4.0. Ils sont basés sur l’idée de l’usine intelligente, où des robots collaboratifs et d’autres machines sont connectés et peuvent communiquer entre eux pour partager des données et des informations.

L’adoption des cobots offre un certain nombre d’avantages pour les PME. Les cobots peuvent contribuer à accroître la productivité, la sécurité, l’agilité et la compétitivité des entreprises. Malgré les nombreux avantages des cobots, les PME sont également confrontées à certains défis lors de leur mise en œuvre.

L’un des plus grands défis est le coût élevé des cobots. Les cobots sont encore une technologie relativement nouvelle et ils peuvent être coûteux à acheter et à entretenir. Cela peut constituer un obstacle pour les PME qui n’ont  pas le capital nécessaire pour investir dans cette technologie. Cependant, certains programmes d’incitation à l’investissement pourraient aider à résoudre ce problème!

Un autre défi pour les PME est le manque d’expertise en cobot. À mesure que les cobots deviennent plus populaires, il existe une demande croissante d’experts en cobots qui peuvent aider à l’installation, à la programmation et à la maintenance. Cela peut être difficile à trouver pour les PME car il y a actuellement peu d’experts en cobot disponibles.

Les PME peuvent également avoir besoin de modifier leur environnement de travail afin d’accueillir les cobots. Par exemple, des modifications peuvent devoir être apportées aux postes de travail, à la formation des employés et aux procédures de sécurité.

L’industrie 4.0 est composée de 12 principes de conception et de 13 outils qui sont décrits dans deux tableaux du texte. Les cobots font partie des outils (automatisation et robotisation).

Pour conclure, les avantages des cobots peuvent facilement l’emporter sur les défis de mise en œuvre pour les PME. Au fur et à mesure que les cobots deviendront plus populaires, nous verrons leurs véritables impacts sur le monde des affaires!

 

Référence

Abdulnour, S. (2021). Impact de l’implantation de principe et d’outil du 4.0 et de l’agilité dans une PME québécoise-étude par simulation (Doctoral dissertation, Université du Québec à Trois-Rivières).

Azure Microsoft, 2022. What is Cloud Computing? Tiré et traduit de: https://azure.microsoft.com/en-us/resources/cloud-computing-dictionary/what-is-cloud computing/#:~:text=Simply%20put%2C%20cloud%20computing%20is,resources%2C%20and%20economies%20of%20scale. 

Beaudoin, J., Lefebvre, G., Normand, M., Gouri, V., Skerlj, A., Pellerin, R., & Danjou, C. (2016). Translated from Prendre part à la révolution manufacturière? Du rattrapage technologique à l’Industrie 4.0 chez les PME. Centre francophone d’informatisation des organisations (CEFRIO).

Caggiano, A., Caiazzo, F., & Teti, R. (2015). Digital factory approach for flexible and efficient manufacturing systems in the aerospace industry. Procedia CIRP, 37, 122-127

Expert. ai., 2022. La technologie sémantique pour le Big Data : analyse, défense, sécurité et renseignement. https://www.expert.ai/fr/technologie-semantique/ Consulté le 17 Novembre 2022.

Ghobakhloo, M. (2018). The future of manufacturing industry: a strategic roadmap toward Industry 4.0. Journal of manufacturing technology management. doi:10.1108/JMTM-01-2017-0044

Gilchrist, A. (2016). Industry 4.0. The industrial Internet of Things. Apress.

Hohmann, C. (2017, octobre 29). Qu’est-ce qu’un système cyber-physique. Tiré de: http://christian.hohmann.free.fr/index.php/usine-du-futurI744-quest-ce-quun-systeme-cyber-physique.

Larousse. (2022). Sémantique. Translated from: https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/s%C3%A9mantique/71932#:~:text=%EE%A0%AC%20s%C3%A9mantique&text=1.,v%C3%A9rit%C3%A9%20ou%20de%20leur%20fausset%C3%A9. Consulted on November 17, 2022.

Moreno, A., Velez, G., Ardanza, A., Barandiaran, L, de Infante, A., & Chopitea, R. (2017). Virtualisation process of a sheet metal punching machine within the Industry 4.0 vision. International Journal on Interactive Design and Manufacturing, 11(2), 365-373.

Office Québécois de la langue française. (2015). Internet des Objets. Tiré de: http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=26529845. on November 16, 2022.

Office Québécois de la langue française. (1996). Intégration Horizontale. Tiré de: https://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=8394990 

Office québécois de la langue française. (2012). Intégration verticale. Consulté le 19 mai, 2019, sur Office québécois de la langue française :
http://www.granddictionnaire.com/ficheOq1f.aspx?Id_Fiche=505806.

Tao, F., & Qi, Q. (2019). New IT driven service-oriented smart manufacturing: Framework and characteristics. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics Systems, 49(1), 81-91.

Tzimas, E., Vosniakos, G., & Matsas, E. (2019). Machine tool setup instructions in the smart factory using augmented reality: A system construction perspective. International on Interactive Design and Manufacturing, 13(1), 121-136.

Wikipedia contributors (contributeurs Wikipédia). (9 Novembre 2022). Big data. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 20:29, November 16, 2022, depuis https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Big_data&oldid=1120846918

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