Après avoir conquis les grandes entreprises, les collaborations homme-robot (HRC) dans les PME françaises deviennent de plus en plus fréquentes. En 2020, il y avait environ 200 robots pour 10 000 employés dans les industries françaises selon un rapport de la Fédération Internationale de Robotique. Les fabricants proposent désormais une variété de bras robotisés pour les tâches les plus diverses avec des modèles adaptés aux tâches simples de pick-and-place pour moins de cinq mille euros.

Des applications plus complexes peuvent être réalisées dans une fourchette de prix allant de 25 à 40 000 euros. Le processus de mise en œuvre et la facilité d'utilisation ont d’ailleurs été encore simplifiés. De nombreux fabricants proposent des bras robotisés sous forme de kits de construction plug-and-play.

Une efficacité accrue et de nouvelles possibilités d'innovation et de croissance s’ouvrent pour les PME françaises qui peuvent produire à des prix compétitifs au niveau international. Mais dans quelle mesure les PME peuvent-elles amortir ces dispositifs qui restent encore coûteux à l’achat et à l’installation ?

Mesurer la rentabilité

L’intérêt d’acquérir un robot collaboratif dépend du scénario d’application de l’entreprise concernée et du degré d’utilisation.

Le modèle UF XARM6 d'UFACTORY est un exemple de la manière dont les cobots modernes peuvent accroître l'efficacité dans le conditionnement des aliments en tant qu'alternative aux robots industriels conventionnels, en emballant les plats préparés dans des boîtes à partir du tapis roulant. Le modèle plus petit suivant, l'UF XARM6 Lite, est moins adapté à la palettisation de marchandises, mais à la préhension et au placement d'articles plus petits. Par exemple, dans un cas d'utilisation de Laserlux, il prépare l'impression de cartes de visite et la gravure de logos sur des cartes en plastique en grande quantité avec moins de rebuts et des résultats plus précis.

Au-delà d’une simple analyse des coûts, les PME doivent adopter une vision stratégique afin de s’assurer de l’objectif que les cobots vont permettre d’atteindre, comme la réduction des rebuts et l’augmentation de la qualité. Si bien entendu, toute entreprise souhaite réaliser des économies, cela vaut-il également la peine d'un point de vue financier ?

Différentes approches existent et celle du fabricant Universal Robots présente une méthode de calcul de l'amortissement complète. Pour justifier l'investissement dans un cobot, elle calcule en premier lieu les économies de main-d’œuvre ou de coûts salariaux unitaires, non pas dans le but de réduire les emplois, mais de créer des marges de manœuvre. Deux approches de calcul différentes sont utilisées : les heures annuelles économisées x coût horaire standard ainsi que la main d'œuvre unitaire (en heures) x coût horaire standard x volume annuel

Les cobots améliorent la qualité des processus et des produits, éliminant le besoin de retouches et réduisant le travail manuel. Le calcul des économies sur les retouches est également réalisé sur une base horaire ou en pourcentage de réduction des coûts totaux se fait avec les heures annuelles économisées pour les retouches x coût horaire standard et le coût actuel de la reprise x pourcentage de réduction des coûts totaux de la reprise.

La réduction des rebuts est aussi prise en compte. Les cobots augmentent la qualité de manière significative, moins de produits doivent être jetés et moins de matières premières sont gaspillées. Les économies peuvent être calculées sur la base des coûts unitaires ou d'une augmentation globale de la qualité : pourcentage d'amélioration du rendement x volume de production annuel x coût unitaire standard et les unités annuelles de ferraille évitées x coût unitaire de la ferraille.

Enfin, l’augmentation de la capacité de production est calculée. Les cobots prennent en charge des tâches monotones et dangereuses, libérant ainsi les travailleurs qualifiés pour acquérir de nouvelles capacités. Cela augmente la stabilité et permet de passer des commandes supplémentaires. Par exemple que se passerait-il si l'entreprise pouvait optimiser l’utilisation de ses machines grâce à l'automatisation ou accepter des commandes qui avaient été annulées auparavant ? Le calcul est le suivant : les gains de capacité x prix de vente unitaire moyen x pourcentage de marge standard.

Si une entreprise ou un commerce décide d'acheter un cobot, la règle suivante s'applique : les coûts initiaux liés à l'achat, à l'installation et à la mise en service s'élèvent à peu près au prix d'achat du robot multiplié par deux. Coûteux donc à l'achat et à l'installation, de nombreux modèles peuvent être amortis en un an et permettent aux entreprises de prendre des commandes supplémentaires.

Nouvelles tendances et évolutions technologiques

Enfin, le développement continu de l’IA et de l’apprentissage automatique (ML) pèse dans la balance. L’intégration d’algorithmes intelligents permet aux bras robotisés d’effectuer des tâches de plus en plus complexes et de s’adapter à des environnements changeants menant jusqu’aux robots humanoïdes.

La polyvalence et la flexibilité des systèmes HRC ouvrent de nouveaux champs d’application dans divers secteurs, de la logistique aux soins de santé. À titre d’exemple, les robots mobiles manipulateurs sont une tendance émergente qui permet aux bras robotisés de se déplacer librement dans différents environnements et d’effectuer des tâches sur de plus longues distances – par exemple comme pour réaliser des récoltes dans une serre. Les jumeaux numériques offrent eux la possibilité de créer des modèles virtuels de leurs robots physiques pour optimiser leurs performances et améliorer les processus de maintenance. Enfin, l’automatisation intelligente et l’hyperautomatisation favorisent l’intégration de la robotique et d’autres technologies d’automatisation pour optimiser les processus commerciaux complexes et accroître encore l’efficacité.

Ces tendances et développements technologiques façonnent l’avenir de la collaboration homme-robot et offrent des opportunités pour accroître la productivité et la compétitivité. Les principaux défis résident dans l’investissement initial et l’intégration dans les processus existants. Les entreprises doivent donc soigneusement réfléchir aux tâches qui peuvent être automatisées et aux objectifs stratégiques qu’elles poursuivent.

Par Tobias Wölk, chef de produit pour la technologie d'automatisation et les composants actifs chez reichelt elektronik