Progrès de la technologie robotique : un aperçu complet

Quelles sont les dernières évolutions en matière de robots lourds hautes performances ?

L'industrie robotique connaît actuellement un essor remarquable dans le développement de robots lourds capables de déplacer des charges impressionnantes. Le nouveau robot lourd ER1000-3300 d'Estun, présenté en première mondiale au salon Automatica 2025, en est un parfait exemple. Ce robot innovant peut manipuler des charges utiles allant jusqu'à 1 000 kilogrammes et atteindre une portée de 3 300 millimètres. Sa répétabilité de ± 0,1 millimètre malgré l'énorme charge utile est particulièrement impressionnante.

Les spécifications techniques de ce robot illustrent les avancées de la technologie robotique : avec un poids mort de 4 850 kilogrammes, l'ER1000-3300 atteint un rapport poids mort/charge utile inférieur à 5, permettant des vitesses relativement « serrées » de 68°/s dans l'axe 1 à 101°/s dans l'axe 6. La conception rigide permet des couples de poignet de 9 000 Nm dans l'axe J5 et de 6 000 Nm dans l'axe J6, avec un moment d'inertie de charge admissible de 1 800 kg/m² et 850 kg/m², respectivement.

Mais Estun n'est pas le seul fabricant à innover sur ce segment. Kuka a présenté le « KR Titan ultra », un robot encore plus puissant, capable de déplacer des charges utiles allant jusqu'à 1 500 kilogrammes pour un poids de seulement 4,5 tonnes. Ce robot, doté d'une portée allant jusqu'à 4 200 mm et d'une charge utile élevée, est très orienté marché et adapté aux besoins des clients du secteur automobile et des constructeurs automobiles de premier rang.

Les domaines d'application de ces robots lourds sont variés et stratégiquement importants. Ils sont particulièrement adaptés aux applications lourdes dans les industries sidérurgique et automobile, ainsi que pour les engins de chantier. Les lignes d'assemblage de batteries pour l'industrie automobile constituent un marché cible particulièrement important, un marché sur lequel Estun occupe déjà une position de leader en Chine. La conception modulaire assure la compatibilité et l'évolutivité entre les différentes gammes de robots, un atout pour les fabricants comme pour les utilisateurs.

Estun possède déjà un palmarès impressionnant dans le développement de robots lourds. L'entreprise a déjà lancé un robot de 700 kg utilisant des algorithmes dynamiques propriétaires et des structures légères. Ces innovations ont permis à ses robots lourds d'être inclus dans le programme de financement du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information pour l'application de technologies clés de pointe.

Comment les robots humanoïdes révolutionnent-ils le monde de la musique et d’autres domaines ?

Le développement des robots humanoïdes a connu des progrès remarquables ces dernières années, notamment dans le domaine des applications créatives. Un exemple fascinant est le « Robot Drummer », un projet mené par des chercheurs de l'Université des Sciences Appliquées et des Arts de la Suisse italienne, de l'Institut de recherche Dalle Molle en intelligence artificielle et de l'École polytechnique de Milan. Ce robot humanoïde peut jouer des morceaux complexes, du jazz au métal, avec une précision rythmique de plus de 90 %.

La particularité de ce projet réside dans sa méthode d'entraînement innovante appelée « Chaîne de contacts rythmiques », qui représente la musique comme une séquence de percussions synchronisées avec précision. Les chercheurs extraient les pistes de percussion des fichiers MIDI et les convertissent en rythmes précis pour le robot. Grâce à l'apprentissage par renforcement en environnement de simulation, le robot a développé de manière autonome des techniques humaines, telles que le croisement des bras, le changement dynamique de baguettes et l'optimisation de ses mouvements sur l'ensemble de la batterie.

L'Unitree G1, un robot humanoïde de 1,2 mètre de haut et d'environ 35 kilogrammes, vendu 16 000 dollars, a été utilisé pour les tests. Le G1 dispose de 23 degrés de liberté, et les versions étendues peuvent atteindre jusqu'à 43 degrés de liberté, lui permettant d'exécuter des séquences de mouvements complexes. Le répertoire du robot batteur couvre une grande variété de genres musicaux – du classique jazz « Take Five » de Dave Brubeck à « Living on a Prayer » de Bon Jovi, en passant par « In the End » de Linkin Park.

Un autre exemple intéressant est celui de ZRob, un robot batteur de l'Université d'Oslo. Son poignet flexible lui permet de desserrer la prise sur les baguettes, à la manière d'un poignet humain. Ce robot peut s'écouter jouer de la batterie et utilise l'apprentissage par renforcement pour améliorer son jeu. Les chercheurs affirment que les gens utilisent souvent leur propre corps par le mouvement pour ajouter de l'expression à leur jeu instrumental.

D'autres fabricants se sont également lancés dans la création de robots musicaux. Le CyberOne de Xiaomi peut également jouer de la batterie et, selon le fabricant, convertit automatiquement une piste MIDI en rythmes. Le robot possède 13 articulations et les mouvements de son corps sont synchronisés avec la musique.

Mais les robots humanoïdes ne se limitent pas aux applications musicales. Leur vision va bien au-delà : ils sont destinés à devenir des outils polyvalents capables de remplir un lave-vaisselle de manière autonome et de fonctionner aussi bien ailleurs sur une chaîne de montage. Les fabricants industriels se concentrent sur des humanoïdes spécifiquement développés pour les tâches industrielles.

La prochaine étape du développement consiste à transférer les compétences acquises lors de la simulation vers du matériel réel. Les chercheurs travaillent également à enseigner au robot des compétences d'improvisation afin qu'il puisse réagir aux signaux musicaux en temps réel. Cela permettrait au Robot Drummer de « ressentir » et de réagir à la musique comme un batteur humain.

Quels robots spécialisés révolutionnent l’agriculture ?

SHIVAA, développé par le Centre allemand de recherche en intelligence artificielle pour la récolte entièrement autonome des fraises en plein champ, est un exemple remarquable de robot spécialisé en agriculture. Ce robot innovant démontre de manière impressionnante comment l'intelligence artificielle et la robotique peuvent collaborer pour révolutionner les processus agricoles.

SHIVAA a été spécialement développé pour une utilisation en plein champ, où la culture naturelle des fraises permet d'obtenir un produit final écologique. Positionné en bordure du champ, le robot utilise une caméra 3D pour détecter de manière autonome la structure du champ et s'approcher de la première rangée de plants. Une fois sur place, des caméras supplémentaires, qui traitent également la lumière invisible, identifient la position et la maturité des fraises.

Le processus de récolte est d'une précision remarquable : à l'aide de deux pinces, les fruits mûrs sont cueillis sur les plants situés sous le robot. Comme un humain, les doigts de la pince saisissent la fraise et la séparent du plant par un mouvement de rotation. Le bras du robot, équipé de la pince, se déplace rapidement vers la caisse située au-dessus et y dépose la fraise.

Les performances du SHIVAA sont impressionnantes : le robot peut récolter environ 15 kilogrammes de fruits par heure et fonctionner pendant au moins huit heures d'affilée. Cette capacité en fait un outil précieux pour les exploitations agricoles confrontées à la hausse des coûts de main-d'œuvre et à la pénurie de main-d'œuvre.

L'un des avantages majeurs de SHIVAA est sa capacité à fonctionner de nuit. Un éclairage artificiel constant crée des conditions encore plus favorables aux algorithmes de traitement d'images du robot. De plus, le robot peut cueillir aux côtés des humains, ce qui lui permet de s'intégrer parfaitement à une exploitation agricole.

Le système est développé en collaboration, entre autres, avec l'Université des Sciences Appliquées de Hambourg et est actuellement testé à la fraisière Glantz de Hohen Wieschendorf, dans le Mecklembourg-Poméranie-Occidentale. Jan van Leeuwen, directeur de la fraisière Glantz, se réjouit de participer au projet dans un contexte de pression économique croissante, car près de 60 % des coûts de production sont liés à la main-d'œuvre.

Selon Heiner Peters, chef de projet, plusieurs années de développement sont encore nécessaires avant que le robot puisse être produit en série. Il faudra peut-être jusqu'à sept ans avant que le produit puisse être déployé en plus grande quantité dans les champs. Cependant, SHIVAA n'est pas le premier robot entièrement autonome développé pour faciliter la récolte des fraises. Ce qui le distingue des systèmes comparables, principalement utilisés en serre, réside dans sa conception spécifique pour la culture en plein champ.

À l'avenir, cette technologie pourrait également être appliquée à la récolte d'autres types de fruits. Peters espère que les robots réduiront les coûts de production à tel point que les fraises seront à nouveau proposées à des prix plus avantageux dans les supermarchés et que les exploitations agricoles du pays pourront concurrencer les importations étrangères grâce à une production plus efficace.

Selon les développeurs, cette technologie ne vise pas à remplacer les travailleurs humains, mais plutôt à les soutenir et à les soulager. Les exploitations agricoles pourraient utiliser les robots pour éviter les pertes de récoltes et préserver la qualité des fruits.

Comment la robotique collaborative change-t-elle la façon dont les humains et les machines travaillent ensemble ?

La robotique collaborative, également appelée cobots, représente un changement radical dans la façon dont les humains et les robots collaborent. Contrairement aux robots industriels traditionnels, qui doivent opérer derrière des barrières de protection, les robots collaboratifs sont spécifiquement conçus pour interagir efficacement et en toute sécurité avec les humains dans un environnement de travail partagé.

Il existe différents niveaux d'interaction homme-robot, allant de l'automatisation complète à la véritable collaboration. Avec l'automatisation complète, humains et robots travaillent dans leurs propres espaces de travail, séparés par une barrière protectrice. Avec la coexistence, cette barrière protectrice disparaît, mais humains et robots continuent de travailler séparément dans leurs espaces de travail respectifs.

En collaboration, humains et robots partagent un espace de travail commun et travaillent de manière séquentielle, sans généralement se toucher. Le niveau le plus élevé est la collaboration homme-robot, où le contact entre humains et robots est possible et parfois explicitement nécessaire, car les deux travaillent généralement ensemble simultanément.

Les cobots utilisent des capteurs, des caméras et l'intelligence artificielle pour contrôler leurs mouvements et garantir qu'ils ne blessent pas les humains. Ils peuvent aider à réaliser des tâches répétitives, fatigantes et précises, permettant aux travailleurs humains de se concentrer sur des activités plus complexes et créatives. Les cobots peuvent effectuer une grande variété de tâches, telles que saisir, soulever et placer des pièces, assembler, mais aussi souder, coller, percer, fraiser, meuler et polir.

Un exemple particulièrement intéressant d'application pratique est celui du groupe LAT, une entreprise active dans tous les domaines, des technologies de sécurité à la traction, couvrant tous les secteurs, des voies ferrées aux transports publics. L'entreprise utilise un chien robot équipé de capteurs, Spot, qui identifie de manière autonome les câbles endommagés dans les tunnels de métro, par exemple. Un déploiement généralisé permettrait d'économiser idéalement plus de 500 millions d'euros par an.

Les domaines d'application de la robotique collaborative vont considérablement s'élargir dans les années à venir. Felix Strohmeier, directeur du groupe de recherche « Internet des objets » au Salzburg Research Center, est convaincu que les robots collaboratifs seront également utilisés en dehors des usines dans les dix prochaines années : « On les trouvera sur les chantiers et dans d'autres domaines. Dans l'entretien des routes et l'agriculture, il existe déjà des produits qui fonctionnent de manière collaborative ou, du moins, autonome. »

Le projet CONCERT développe un nouveau type de robot collaboratif capable de travailler en toute sécurité avec les travailleurs. Ces robots seront plus robustes que les humains, dotés de capacités autonomes et d'une intelligence collaborative. La collaboration entre le robot et l'utilisateur s'effectuera via des interfaces modernes et des outils interactifs.

Les robots CONCERT pourront recueillir des informations sur leur environnement et exécuter des instructions de haut niveau, par exemple pour des tâches télécommandées où ils s'adapteront de manière autonome à l'environnement. La téléopération jouera un rôle particulièrement important lors de l'exécution de tâches de construction à haut risque, comme l'application de produits chimiques, tout en protégeant l'opérateur.

Traditionnellement, les robots ont été considérés comme des remplaçants des travailleurs humains. Cependant, les cobots adoptent une approche différente et privilégient la collaboration. Ces robots sont conçus pour travailler aux côtés des humains, les assistant dans des tâches et des processus où les compétences humaines sont irremplaçables.

L'intégration des robots modifie profondément la dynamique du travail. Au lieu de remplacer les travailleurs humains, les cobots prennent en charge les tâches répétitives et dangereuses, permettant aux employés de se concentrer sur des tâches plus complexes qui requièrent créativité, empathie et capacité de décision. Cela ouvre la voie à une redéfinition des fonctions et à une évolution vers un travail davantage axé sur la valeur.

L'un des principaux avantages de la collaboration homme-robot est l'amélioration de l'efficacité globale. Les cobots sont programmés pour effectuer des tâches avec précision et rapidité, accélérant ainsi les processus de production. Les humains peuvent se concentrer sur les tâches qui requièrent créativité et intelligence, augmentant ainsi la productivité globale de l'équipe.

L'objectif de la collaboration homme-robot est de combiner les atouts des humains – dextérité, flexibilité et adaptabilité – avec ceux des robots – force et endurance – pour créer des processus à la fois flexibles et productifs. Pour garantir la sécurité du travail, les robots collaboratifs sont dotés de capteurs internes qui détectent les collisions, arrêtent le robot et éliminent ainsi tout danger pour les humains.

Bien que l'automatisation et l'intelligence artificielle continuent de progresser, la dimension humaine demeure un atout précieux. Les cobots ne peuvent égaler l'empathie, l'intelligence émotionnelle et l'intuition humaines, pourtant essentielles dans certaines professions. L'interaction entre les qualités humaines et les capacités robotiques crée un environnement de travail synergique qui allie le meilleur des deux mondes.

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Quel rôle joue l’intelligence artificielle dans les systèmes robotiques modernes ?

L'intelligence artificielle est devenue un composant indispensable des systèmes robotiques modernes, révolutionnant la façon dont les robots apprennent, décident et interagissent avec leur environnement. L'utilisation des technologies d'IA en robotique ne cesse de croître, ouvrant des perspectives inédites pour les machines autonomes et intelligentes.

L'apprentissage automatique est l'une des technologies d'IA les plus importantes en robotique. Il permet à un robot d'apprendre à reconnaître des schémas et à faire des prédictions basées sur des données et son expérience. Des algorithmes tels que l'apprentissage supervisé, l'apprentissage non supervisé ou l'apprentissage par renforcement permettent aux robots de reconnaître des objets, de comprendre le langage ou d'imiter les mouvements humains.

Le développement de l'IA générative est particulièrement impressionnant : elle permet aux robots d'apprendre par l'entraînement et de créer de nouvelles choses. Les fabricants de robots développent des interfaces pilotées par l'IA générative pour programmer les robots de manière plus intuitive : les utilisateurs programment en langage naturel plutôt qu'en code. Les opérateurs n'ont plus besoin de connaissances spécialisées en programmation pour sélectionner et personnaliser les actions souhaitées du robot.

Un autre exemple est l'IA forward-looking , qui analyse les données de performance des robots pour déterminer l'état futur des équipements. La maintenance forward-looking peut aider les fabricants à réduire les coûts liés aux temps d'arrêt des machines. Dans le secteur de l'équipement automobile, chaque heure d'arrêt imprévu coûte environ 1,3 million de dollars.

Les réseaux neuronaux sont des modèles d'IA basés sur la structure et le fonctionnement du cerveau humain. Ils sont constitués de neurones artificiels interconnectés et peuvent résoudre des tâches complexes de reconnaissance de formes. Les réseaux neuronaux sont utilisés dans les robots pour améliorer la perception visuelle, le traitement du langage et la prise de décision.

La vision par ordinateur est une autre technologie d'IA essentielle qui permet aux robots d'interpréter et de comprendre les informations visuelles issues d'images ou de vidéos. Grâce à des algorithmes d'IA, les robots peuvent détecter, suivre et interpréter des objets, des visages, des gestes et d'autres caractéristiques visuelles. Cela leur permet de naviguer dans leur environnement, d'effectuer des tâches et d'interagir avec des objets et des personnes.

L'Institut de technologie de Karlsruhe, en collaboration avec des partenaires, a développé des méthodes d'apprentissage collaboratif innovantes permettant aux robots de différentes entreprises, répartis sur différents sites, d'apprendre les uns des autres. L'apprentissage fédéré permet d'exploiter les données d'entraînement de plusieurs stations, usines, voire entreprises, sans que les participants aient à divulguer des données sensibles.

Pour l'entraînement du projet FLAIROP, aucun échange de données, telles que des images ou des points de saisie, n'a eu lieu. Seuls les paramètres locaux des réseaux neuronaux, c'est-à-dire des connaissances hautement abstraites, ont été transférés vers un serveur central. Les pondérations de toutes les stations ont été collectées et combinées à l'aide de divers algorithmes. La version améliorée a ensuite été rejouée aux stations sur site et entraînée à partir des données locales.

Le développement de l'IA physique marque une autre étape importante. Les fabricants de robots et de puces comme Nvidia investissent actuellement dans le développement de matériel et de logiciels spécialisés simulant des environnements réels afin que les robots puissent s'entraîner dans ces environnements virtuels. L'expérience remplace la programmation traditionnelle.

L'IA analytique permet de traiter et d'analyser de grandes quantités de données capturées par les capteurs des robots. Cela permet de réagir aux situations imprévisibles ou aux conditions changeantes dans les espaces publics ou pendant la production. Les robots équipés de systèmes de traitement d'images analysent leurs étapes de travail pour identifier des schémas et optimiser les flux de travail.

Le traitement du langage naturel permet aux robots de comprendre, d'interpréter et de réagir au langage naturel. Les modèles d'IA sont utilisés pour analyser les saisies des utilisateurs, répondre aux questions, dialoguer et générer du texte. Le traitement du langage naturel permet d'interagir avec les robots par le biais du langage oral ou écrit.

L'apprentissage par renforcement est une forme d'apprentissage automatique dans laquelle un robot est récompensé par un renforcement positif lorsqu'il effectue une action spécifique et puni par un renforcement négatif lorsqu'il effectue une action défavorable. Le robot apprend par essais et erreurs à choisir les actions optimales dans des situations spécifiques, en s'entraînant à des mouvements complexes ou à la navigation dans des environnements dynamiques.

Les algorithmes d'apprentissage automatique peuvent également être utilisés pour analyser les données de plusieurs robots fonctionnant simultanément et optimiser les processus en fonction de ces informations. En général, plus un algorithme d'apprentissage automatique reçoit de données, meilleures sont ses performances.

Comment évolue le marché des robots mobiles autonomes ?

Le marché des robots mobiles autonomes connaît actuellement une croissance exceptionnelle et est considéré comme l'un des segments les plus dynamiques de l'industrie robotique. Le marché mondial des AMR était évalué à 2,8 milliards de dollars en 2024 et devrait croître à un TCAC de 17,6 % entre 2025 et 2034.

La forte croissance du e-commerce et du commerce omnicanal a considérablement stimulé l'utilisation des AMR pour le tri, le transport, l'assemblage et la gestion des stocks. Selon l'Administration du commerce international (ITA), le marché mondial du e-commerce B2C devrait atteindre 5 500 milliards de dollars d'ici 2027, avec un taux de croissance annuel composé de 14,4 %. Cette augmentation accroît directement la demande d'AMR dans l'entreposage et la logistique.

La navigation autonome offre une flexibilité maximale dans la planification et la cartographie des itinéraires en robotique mobile. Grâce au gestionnaire de flotte, les entreprises peuvent surveiller leur transport autonome de matériaux et analyser les données de production enregistrées. Les systèmes AMR sont disponibles dans une grande variété de modèles, notamment des chariots de transport, des versions pour salles blanches, des modèles ESD, ainsi que des superstructures personnalisées et des systèmes complémentaires.

Il est utilisé dans la fabrication électronique, les usines, les centres logistiques, l'industrie automobile, l'industrie pharmaceutique et les technologies médicales. Lors du salon Automatica 2025, Omron a présenté le nouveau robot mobile « OL-450S », un robot mobile autonome spécialement conçu pour le transport de chariots et de racks. Grâce à sa fonction de levage intégrée, il permet un flux de matériaux flexible sans interférer avec les infrastructures existantes.

Node Robotics présente Node.OS, une plateforme logicielle intelligente permettant aux robots mobiles autonomes et aux systèmes de transport sans conducteur de collaborer efficacement. Cette plateforme offre une localisation et une navigation précises, une planification d'itinéraires intelligente et une gestion de flotte évolutive, et s'intègre parfaitement aux systèmes d'automatisation existants.

Grâce à son architecture indépendante du matériel, le logiciel permet une intégration flexible de différents modèles de robots et systèmes de capteurs. Le nouveau Traffic Manager optimise l'efficacité, la coordination et l'utilisation des flottes de robots et assure un flux de matériaux plus fluide dans les environnements industriels complexes.

DS Automotion présente Amy, un robot mobile autonome, compact et économique, adapté au transport de petites charges jusqu'à 25 kilogrammes. Il impressionne par sa simplicité d'utilisation et sa grande flexibilité. Un concept de transfert avec table élévatrice active permet de concevoir les sources et les puits comme des stations passives, facilitant ainsi une mise en œuvre et une évolutivité économiques, même dans les systèmes existants.

L'avenir de la technologie AMR sera fortement influencé par les progrès constants de l'intelligence artificielle, qui amélioreront la navigation, la reconnaissance d'objets et la prise de décision. L'amélioration des technologies de capteurs, notamment des systèmes LiDAR et des caméras 3D plus sophistiqués, permettra aux AMR d'acquérir une compréhension plus complète et plus précise de leur environnement.

Les améliorations continues de la technologie des batteries permettront d'allonger les durées de fonctionnement et d'accélérer les recharges, améliorant ainsi la praticité et l'efficacité des opérations AMR. L'adoption croissante de logiciels de gestion de flotte et de plateformes cloud permettra une meilleure coordination, un meilleur suivi et une meilleure optimisation des opérations AMR de grande envergure.

L'émergence des cobots mobiles, qui allient la mobilité des AMR aux capacités collaboratives des cobots, devrait ouvrir la voie à de nouvelles applications dans des domaines tels que l'électronique et la production de batteries. Amy, de DS Automotion, peut fonctionner de manière totalement autonome ou suivre une voie virtuelle, et même éviter les obstacles inattendus si nécessaire.

Le marché mondial des AMR connaît une croissance rapide. Selon les estimations actuelles, il atteindra des dimensions considérables d'ici 2024 et connaîtra une croissance exponentielle dans les années à venir. Les fabricants de robots mobiles autonomes doivent développer des AMR sophistiqués, conçus pour l'entreposage en ligne, notamment pour le tri, le transport et la gestion des stocks.

Quel impact la robotique a-t-elle sur le marché du travail ?

L'impact de la robotique sur le marché du travail est plus complexe qu'on ne le pensait initialement et diffère sensiblement des sombres prévisions qui prévalaient il y a quelques années. Une étude approfondie menée par des chercheurs de l'Institut de recherche sur l'emploi (IAB), des universités de Mannheim et de Düsseldorf montre que, si 275 000 emplois ont été perdus dans l'industrie allemande entre 1994 et 2014 en raison de l'utilisation de robots, cela n'est pas dû à des licenciements, mais plutôt à une baisse de l'embauche de jeunes.

Parallèlement, le même nombre de nouveaux emplois a été créé dans le secteur des services, ce qui signifie que le nombre d'emplois a peu varié dans l'ensemble. Cette situation contraste fortement avec celle des États-Unis, où les travailleurs de l'industrie ont massivement perdu leur emploi en raison de l'automatisation, même si l'économie allemande utilise nettement plus de robots que l'industrie américaine, par rapport au nombre de salariés.

Les syndicats allemands jouent un rôle important à cet égard. Ils ont réussi à préserver les emplois dans l'industrie, mais ont eu peu de marge de manœuvre pour imposer des salaires plus élevés aux travailleurs moins qualifiés. Une grande partie des travailleurs gagnent moins en raison de l'automatisation. Cela touche particulièrement les travailleurs moyennement qualifiés, comme les ouvriers qualifiés, dont les emplois impliquent de nombreux robots.

Les principaux bénéficiaires sont les personnes les plus qualifiées et les entreprises qui ont su convertir la hausse de leur productivité en bénéfices plus élevés. Ce constat est confirmé par une étude du Centre de recherche économique européenne de Mannheim, qui a constaté que le recours aux technologies d'automatisation entraîne généralement des suppressions d'emplois, mais que, parallèlement, de nouveaux emplois sont créés pour compenser les pertes.

Les chercheurs du ZEW concluent que l'automatisation créera 560 000 nouveaux emplois entre 2016 et 2021. Les secteurs de l'énergie et de l'approvisionnement en eau en bénéficieront le plus, avec une croissance de l'emploi de 3,3 %. Une tendance positive est également observée dans les secteurs de l'électronique et de l'automobile, avec une croissance de l'emploi de 3,2 %. Dans les autres secteurs manufacturiers, la croissance estimée de l'emploi atteint même 4 %.

Cette évolution est toutefois cruciale dans le secteur de la construction, où l'on prévoit des pertes d'emplois d'environ 4,9 %. Les secteurs de l'éducation, de la santé et des services sociaux pourraient également perdre des travailleurs en raison de l'automatisation. Néanmoins, le bilan global est positif, car les créations d'emplois sont supérieures aux pertes d'emplois.

La pénurie de main-d'œuvre qualifiée est un facteur clé de l'automatisation. 75 % des personnes interrogées dans le cadre d'une enquête menée par l'Automatica Trend Index s'attendent à ce que la robotique apporte une solution. La grande majorité des salariés allemands estiment que la présence de robots dans les usines garantit la compétitivité du pays. Environ les trois quarts des personnes interrogées s'attendent à ce que les robots contribuent à renforcer la compétitivité et à maintenir la production industrielle dans leur pays.

L'indice de tendance enregistre des taux d'approbation particulièrement élevés pour la question de savoir si la robotique et l'automatisation amélioreront l'avenir du travail : la grande majorité souhaite que les robots prennent en charge les tâches sales, ennuyeuses et dangereuses dans l'usine. 85 % pensent que les robots réduisent le risque de blessure dans les activités dangereuses et 84 % considèrent les robots comme une solution importante pour la manipulation de matériaux critiques.

Dans l'industrie manufacturière, de nombreux emplois ont déjà été remplacés par des robots, mais cela entraîne également la création de nouveaux emplois dans des domaines tels que la programmation et la maintenance de robots. Les robots et l'intelligence artificielle sont également de plus en plus utilisés dans d'autres secteurs, comme le commerce de détail et la santé.

À l'avenir, la collaboration entre humains et machines deviendra de plus en plus importante. Si certaines tâches seront prises en charge par les machines, d'autres devront encore être effectuées par des humains. Au lieu de remplacer les travailleurs humains, les robots prendront en charge les tâches répétitives et dangereuses, permettant ainsi aux travailleurs de se concentrer sur des tâches plus complexes exigeant créativité, empathie et prise de décision.

Terry Gregory, de l'IZA Institute of Labor Economics, ne croit pas que les robots remplaceront complètement les humains dans de nombreux emplois. Il estime que les ordinateurs créent plus d'emplois qu'ils n'en détruisent. Mais tout le monde s'accorde sur un point : le travail va changer. Certains emplois disparaîtront, les robots deviendront des collègues, et nous pourrons oublier de rester assis au même bureau pendant 40 ans.

L'Institut de recherche sur l'emploi (IAB) prédit qu'il y aura autant de créations d'emplois que de pertes. Les experts de l'Institut de recherche économique de Cologne prédisent : « Nous n'avons pas à craindre les robots. Ils ne nous prendront pas tous nos emplois. »

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Comment les robots contribuent-ils à la durabilité et à la protection de l’environnement ?

Les robots jouent un rôle de plus en plus important dans la promotion du développement durable et de la protection de l'environnement, leurs capacités dépassant largement la notion traditionnelle de machines industrielles. Les robots mobiles sont intrinsèquement durables et offrent des solutions respectueuses de l'environnement qui révolutionnent les processus opérationnels.

L'une des principales raisons pour lesquelles les robots peuvent rendre la production industrielle plus durable est leur capacité à réduire les coûts énergétiques. Les robots industriels modernes accélèrent et optimisent les processus de fabrication, ce qui entraîne une augmentation significative de l'efficacité énergétique. Parce qu'ils fonctionnent en continu et effectuent fréquemment plusieurs tâches à la fois, et qu'ils ne nécessitent ni éclairage, ni chauffage, ni surveillance constante, les robots économisent davantage d'énergie.

Les robots mobiles sont conçus pour optimiser leur consommation d'énergie, souvent grâce à des batteries rechargeables et des algorithmes de mouvement efficaces. Comparés au travail manuel traditionnel ou aux systèmes d'automatisation fixes, ils consomment moins d'énergie, contribuant ainsi à la réduction des émissions de CO2.

En automatisant des tâches telles que le transport et la manutention des matériaux, les robots mobiles optimisent l'utilisation des ressources. Ils rationalisent les processus, minimisent les déchets et réduisent le besoin de matériaux excédentaires, contribuant ainsi à la préservation des ressources. Un autre argument convaincant en faveur d'une utilisation durable des robots est la réduction de la consommation de matériaux et des déchets de production.

Les robots industriels fonctionnent avec une précision extrême, réduisant ainsi le taux d'erreur. De plus, l'utilisation de technologies robotiques modernes permet une planification optimisée des matériaux, ce qui réduit considérablement les déchets de production. Cela signifie moins de gaspillage de matériaux tels que les colles et les peintures.

Les robots mobiles fonctionnent silencieusement et émettent peu de polluants, ce qui en fait des alternatives écologiques aux machines industrielles conventionnelles. Leurs systèmes d'entraînement électrique produisent moins d'émissions, contribuant ainsi à réduire la pollution atmosphérique et sonore en milieu industriel.

La Fédération internationale de robotique a discuté de la manière dont les robots peuvent contribuer à la réalisation de treize des 17 Objectifs de développement durable des Nations Unies. Pour l'ODD 7, qui vise à garantir l'accès à une énergie abordable, fiable et durable, des technologies vertes peuvent être produites en masse grâce à des robots industriels. Ces derniers offrent la précision requise et garantissent une utilisation optimisée des ressources.

Les robots sont utilisés, par exemple, dans l'industrie solaire, la fabrication de batteries et même le démantèlement de centrales nucléaires. Pour l'ODD 9, qui vise à construire des infrastructures résilientes et à promouvoir une industrialisation durable, les robots d'occasion ou loués constituent une solution économique pour accéder à l'automatisation. La réutilisation de robots usagés est également respectueuse de l'environnement.

Les robots améliorent également l'efficacité de la production, réduisant ainsi le gaspillage et, par conséquent, favorisant la durabilité. Mais les Objectifs de développement durable des Nations Unies concernent aussi la santé humaine – les robots peuvent effectuer des tâches dangereuses ou pénibles, tandis que nous accomplissons des activités à plus forte valeur ajoutée qui font appel aux capacités humaines, comme la créativité.

Concernant l'ODD 12, « Modes de consommation et de production durables », il convient de souligner que les robots, grâce à leur haute précision et leur répétabilité, garantissent des processus stables avec un minimum de déchets. Cela permet également de réduire la consommation d'énergie, d'autant plus que de plus en plus de technologies économes en énergie sont intégrées aux robots.

KUKA travaille en permanence sur des solutions permettant de réduire la consommation énergétique de ses robots. Lors du développement de nouveaux produits, l'accent est mis sur une conception à la fois simple et robuste. La réduction de la consommation énergétique des robots permet de réduire les émissions de CO₂ pendant la production. Parallèlement, les coûts d'exploitation sont réduits.

Les robots jouent également un rôle important dans la promotion des énergies renouvelables, la gestion des déchets et la surveillance environnementale. En agriculture, ils permettent une irrigation et une fertilisation précises, réduisant ainsi la consommation de ressources et minimisant l'impact environnemental. Ils peuvent être utilisés dans la gestion des déchets pour automatiser les processus de recyclage et promouvoir l'économie circulaire.

Les robots fournissent également de précieux services dans la surveillance environnementale et les secours en cas de catastrophe, en explorant les environnements dangereux et en collectant des données importantes. Les solutions d'automatisation durables prennent en compte l'ensemble du cycle de vie des produits et des systèmes, de la conception et de la fabrication à l'exploitation et à la mise au rebut.

L'efficacité énergétique des robots est également constamment améliorée, et diverses mesures sont mises en œuvre pour réduire encore davantage la consommation d'énergie. Globalement, il est clair que la robotique peut jouer un rôle clé dans le recyclage des matériaux, l'efficacité des ressources et la mise en œuvre des Objectifs de développement durable des Nations Unies.

Quelles normes et standards de sécurité s’appliquent aux systèmes robotiques modernes ?

La sécurité en robotique est assurée par un système complexe de normes et de standards, constamment adapté aux évolutions technologiques. La série de normes EN ISO 10218 « Robotique – Exigences de sécurité » constitue le fondement des exigences de sécurité applicables en pratique.

Les nouvelles éditions ISO 10218-1:2025 et ISO 10218-2:2025 ont été publiées en février 2025 et remplacent les versions précédentes de 2011. Ces normes définissent les exigences de sécurité pour les robots industriels dans la partie 1 et pour les systèmes robotisés, les applications robotiques et l'intégration de cellules robotisées dans la partie 2. L'ISO 10218-1 traite le robot comme une machine partiellement terminée et concerne principalement les fabricants de robots industriels et de cobots.

La deuxième partie, 10218-2, couvre les machines et installations complètes avec robots intégrés et s'applique à toute personne intégrant des robots industriels dans une solution complète, comme les fabricants de machines ou les intégrateurs de systèmes. En tant que normes harmonisées, ces deux parties offrent une présomption de conformité aux exigences essentielles de santé et de sécurité de la directive Machines 2006/42/CE.

La révision de la norme EN ISO 10218 est en cours depuis près de cinq ans, avec pour objectif essentiel de maintenir son statut de norme harmonisée. C'est essentiel pour l'UE, mais pas indispensable pour les deux tiers de la planète. Néanmoins, tous les fabricants de robots et de nombreux intégrateurs souhaitent conserver ce statut.

Une mise à jour et une adaptation étaient absolument nécessaires et prévisibles, car l'utilisation de robots industriels a presque doublé depuis 2012 : près de 3,5 millions sont aujourd'hui en service. De nouvelles exigences du marché en matière de cybersécurité et de robotique collaborative sont apparues ces dernières années.

Les menaces actuelles et les enjeux connexes, tels que la loi européenne sur la cybersécurité et la position du gouvernement américain sur les infrastructures critiques, ont un impact sur la norme 10218-1. La menace d'une cyberattaque est prise en compte dans l'élaboration des normes.

Pour la collaboration homme-robot, quatre principes fondamentaux de protection sont décrits en détail dans les normes EN ISO 10218, parties 1 et 2, ainsi que dans la norme ISO/TS 15066 « Robots et dispositifs robotisés – Robots collaboratifs ». Dans tous les cas de collaboration homme-robot, les risques pour les humains doivent être éliminés par des mesures de sécurité.

Afin de garantir qu'aucun danger humain ne soit présent, même en cas de défaillance du système, il est nécessaire que les mesures de contrôle nécessaires au respect des valeurs limites soient mises en œuvre à l'aide d'une technologie sûre. La norme EN ISO 13849-1 définit cette notion à l'aide de catégories et de niveaux de performance, qui doivent être appliqués à tous les composants importants pour la sécurité.

La norme de sécurité des robots EN ISO 10218-1 définit la catégorie « 3 » et le niveau de performance « d » pour les fonctions de sécurité du contrôleur de robot, sauf si l'évaluation des risques aboutit à une valeur supérieure ou inférieure. Cette évaluation permet de déterminer les exigences de santé et de sécurité applicables et de prendre les mesures appropriées.

La directive Machines 2006/42/CE du Parlement européen établit un niveau uniforme de sécurité et de protection de la santé pour les machines mises sur le marché au sein de l'Espace économique européen. Chaque État membre de l'UE est tenu de transposer la directive Machines en droit national. En Allemagne, cette transposition est effectuée par le biais de la loi sur la sécurité des produits.

Étant donné que les normes européennes harmonisées sont souvent basées sur des normes internationales de l'ISO ou de la CEI ou en sont des adoptions directes, le respect des normes dans la conception des robots ainsi que dans la conception des applications présente l'avantage que des solutions conformes peuvent être proposées même au-delà des frontières de l'Europe.

Pour intégrer le secteur de la robotique, il est important de connaître les normes et réglementations pertinentes visant à prévenir les accidents du travail liés à l'utilisation de robots et de systèmes robotisés. Parmi ces normes figurent notamment la norme ISO 10218, parties 1 et 2, norme de sécurité fondamentale pour les robots industriels, et la norme ISO/TS 15066.

Selon la BGHM (Association allemande de robotique industrielle), plus des trois quarts des accidents du travail graves impliquant des systèmes robotisés industriels surviennent, par exemple, lors du dépannage. L'accident est généralement précédé d'une interruption de la production, comme un blocage de pièces ou l'encrassement de capteurs. Les employés tentent alors parfois de pénétrer dans la zone dangereuse alors que le système n'a pas été correctement arrêté afin de résoudre le problème.

Aujourd'hui, de puissants systèmes de caméras capables de limiter les mouvements des robots créent des espaces de travail sécurisés pour protéger les employés des accidents aux moments cruciaux. Par ailleurs, la technologie de sécurité des systèmes robotisés est en constante évolution. Le diagnostic à distance est déjà utilisé avec succès.

Les réglementations et les règles sont constamment adaptées à l'évolution des technologies. Pour garantir la sécurité du travail, les robots collaboratifs sont équipés de capteurs internes qui détectent les collisions, arrêtent le robot et éliminent ainsi tout danger pour les humains. C'est la condition préalable pour sortir les robots de leurs cages et travailler directement aux côtés des humains, sans barrières de protection.

Quelles tendances futures façonneront le développement de la robotique d’ici 2030 ?

L'industrie robotique est confrontée à une transformation révolutionnaire, façonnée par plusieurs tendances clés d'ici 2030. Le marché mondial de la robotique devrait croître de plus de 20 % par an d'ici 2030, pour atteindre un volume de plus de 180 milliards de dollars. Cette évolution est portée par les progrès de l'intelligence artificielle et son intégration aux technologies robotiques.

La Fédération internationale de robotique a identifié cinq tendances clés pour 2025 qui façonneront les années à venir : l’intelligence artificielle, les robots humanoïdes, le développement durable, les nouveaux secteurs d’activité et la lutte contre la pénurie de main-d’œuvre. La valeur marchande des robots industriels installés a atteint un sommet historique à l’échelle mondiale, atteignant 16,5 milliards de dollars.

L'intelligence artificielle évolue selon trois dimensions : physique, analytique et générative. La technologie de simulation robotique basée sur l'IA devrait gagner du terrain tant dans les environnements industriels classiques que dans les applications de robotique de service. Les fabricants de robots et de puces investissent dans le développement de matériels et de logiciels spécialisés simulant des environnements réels afin que les robots puissent s'entraîner dans ces environnements virtuels.

Ces projets d'IA générative visent à créer un « moment ChatGPT » pour la robotique, autrement dit une « IA physique ». L'IA analytique peut traiter et analyser de grandes quantités de données collectées par les capteurs des robots, contribuant ainsi à réagir à des situations imprévisibles ou à des conditions changeantes.

Les robots humanoïdes suscitent un intérêt médiatique considérable et devraient devenir des outils polyvalents capables de remplir un lave-vaisselle de manière autonome et de travailler sur une chaîne de montage. Les experts prévoient que plus de 4 milliards de robots seront utilisés dans le monde d'ici 2050, contre 350 millions en 2024.

Les segments de croissance les plus importants sont les robots humanoïdes, de soins et de livraison. Les robots humanoïdes, en particulier, offrent un fort potentiel, car leur forme humaine et leur mobilité les rendent polyvalents. Les fabricants industriels se concentrent sur les humanoïdes développés spécifiquement pour les tâches industrielles.

La durabilité devient un facteur de plus en plus important dans le développement de la robotique. Les robots peuvent contribuer à atteindre treize des 17 Objectifs de développement durable des Nations Unies. Ils contribuent à réduire la consommation d'énergie, le gaspillage de matériaux et les émissions.

L'évolution des préférences des consommateurs et des tendances sociétales ouvre de nouvelles opportunités commerciales, accélérant le besoin de solutions robotiques avancées. La demande des consommateurs pour une livraison plus rapide de produits personnalisés entraînera un développement des capacités robotiques dans les applications de personnalisation de la production et de logistique.

Il est notoire qu'il existe une pénurie de main-d'œuvre qualifiée, notamment dans les principaux pays industrialisés. Les robots peuvent jouer un rôle important à cet égard en prenant en charge des tâches pour lesquelles la main-d'œuvre humaine est insuffisante. Soixante-quinze pour cent des personnes interrogées en Allemagne estiment que la robotique apportera une solution à la pénurie de compétences.

Le marché mondial des robots de service devrait passer de 26,35 milliards USD en 2025 à 90,09 milliards USD en 2032. Le segment industriel et commercial consolidera sa domination et connaîtra une croissance significative au cours de la période de prévision.

L'Industrie 5.0 accorde une plus grande importance à la collaboration entre humains et machines. Les robots collaboratifs qui interagissent étroitement avec les humains dans les environnements de production sont au cœur de cette nouvelle révolution. Les progrès de l'intelligence artificielle ont rendu les cobots plus puissants et plus polyvalents.

L'accent est mis sur l'optimisation des systèmes Industrie 4.0 et l'intégration plus efficace des données tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Les entreprises qui s'appuient sur des logiciels de maintenance modernes peuvent rendre leurs processus de production encore plus durables et flexibles.

La taille du marché mondial des robots mobiles autonomes devrait croître à un TCAC de 17,6 % entre 2025 et 2034. L'émergence des cobots mobiles, qui combinent la mobilité des AMR avec les capacités collaboratives des cobots, ouvrira de nouvelles applications dans des domaines tels que l'électronique et la production de batteries.

Le chiffre d'affaires prévu pour les robots industriels et logistiques est d'environ 80 milliards de dollars d'ici 2030, tandis que la part de marché des robots de service professionnels atteint 170 milliards de dollars. Cette évolution est accélérée par l'évolution des préférences des consommateurs et des tendances sociétales, qui renforcent le besoin de solutions robotiques avancées.

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