Progrès de la technologie robotique : un aperçu complet

Quelles sont les dernières évolutions en matière de robots lourds haute performance ?

L'industrie de la robotique connaît actuellement un essor remarquable dans le développement de robots de forte capacité capables de manipuler des charges impressionnantes. Le nouveau robot ER1000-3300 d'Estun, présenté en avant-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 précision de ±0,1 millimètre, malgré son énorme capacité de charge, est particulièrement remarquable.

Les spécifications techniques de ce robot illustrent les progrès réalisés en robotique : avec un poids de 4 850 kilogrammes, l’ER1000-3300 atteint un rapport poids/charge utile inférieur à 5, permettant des vitesses relativement élevées de 68°/s sur l’axe 1 à 101°/s sur l’axe 6. Sa conception rigide permet des moments de poignet de 9 000 Nm sur l’axe J5 et de 6 000 Nm sur l’axe J6, avec un moment d’inertie admissible de 1 800 kg/m² et 850 kg/m², respectivement.

Mais Estun n'est pas le seul constructeur à innover dans ce segment. Kuka a présenté le « KR Titan ultra », un robot encore plus puissant capable de déplacer des charges utiles jusqu'à 1 500 kilogrammes, pour un poids de seulement 4,5 tonnes. Ce robot offre une portée allant jusqu'à 4 200 millimètres, combinée à une capacité de charge élevée, et est résolument orienté marché, conçu pour répondre aux besoins des équipementiers automobiles et des fournisseurs de rang 1.

Les applications de ces robots robustes sont diverses et stratégiques. Ils sont particulièrement adaptés aux applications exigeantes dans les secteurs de la sidérurgie, de l'automobile et des engins de chantier. Les lignes d'assemblage de batteries dans l'industrie automobile constituent un marché cible majeur, sur lequel Estun occupe déjà une position de leader en Chine. La conception modulaire garantit la compatibilité et l'évolutivité entre les différentes gammes de robots, un atout tant pour les fabricants que pour les utilisateurs.

Estun possède déjà une solide expérience dans le développement de robots industriels. L'entreprise a notamment lancé un robot capable de supporter une charge utile de 700 kg, utilisant des algorithmes dynamiques propriétaires et une conception structurelle légère. Ces innovations ont permis aux robots industriels d'Estun d'être inclus dans le catalogue de financement du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information pour l'application des premières technologies clés.

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. Le « Robot Batteur », projet mené par des chercheurs de la Haute École Spécialisée de Suisse italienne, de l’Institut de Recherche en Intelligence Artificielle Dalle Molle et de l’École Polytechnique de Milan, en est un exemple fascinant. Ce robot humanoïde est capable de jouer des morceaux complexes, du jazz au métal, avec une précision rythmique supérieure à 90 %.

Ce qui rend ce projet unique, c'est sa méthode d'entraînement innovante, appelée « Chaîne de contacts rythmiques », où la musique est représentée par une séquence de contacts de percussions précisément synchronisée. Les chercheurs extraient les canaux de percussion des fichiers MIDI et les convertissent en signaux temporels exacts pour le robot. Grâce à l'apprentissage par renforcement dans un environnement de simulation, le robot a développé de manière autonome des techniques quasi humaines, comme croiser les bras, changer dynamiquement de baguettes et optimiser ses mouvements sur l'ensemble de la batterie.

Les tests ont utilisé l'Unitree G1, un robot humanoïde de 1,20 mètre de haut et d'environ 35 kilogrammes, vendu au prix de 16 000 dollars américains. Le G1 possède 23 degrés de liberté et peut atteindre jusqu'à 43 degrés de liberté dans ses versions avancées, ce qui lui permet d'effectuer des mouvements complexes. Le répertoire du robot batteur couvre un large éventail de genres musicaux, allant du classique du jazz « Take Five » de Dave Brubeck et de « Living on a Prayer » de Bon Jovi à « In the End » de Linkin Park.

Un autre exemple intéressant est ZRob, un robot batteur de l'Université d'Oslo, doté d'un « poignet » flexible qui, à l'instar d'un poignet humain, lui permet une prise en main plus souple des baguettes. Ce robot peut s'écouter jouer de la batterie et utilise l'apprentissage par renforcement pour améliorer ses performances. Les chercheurs expliquent que les humains utilisent souvent leur corps, par le mouvement, pour ajouter une expression particulière à leur jeu instrumental.

D'autres fabricants se sont également essayés aux robots musiciens. Le CyberOne de Xiaomi peut jouer de la batterie et, selon le fabricant, convertit automatiquement une piste MIDI en rythmes de batterie. Ce robot possède 13 articulations et ses mouvements sont synchronisés avec la musique.

Mais les robots humanoïdes ne se limitent pas aux applications musicales. Leur potentiel va bien au-delà : ils sont appelés à devenir des outils polyvalents, capables de remplir un lave-vaisselle de manière autonome et de travailler tout aussi efficacement sur une chaîne de montage. Les industriels se concentrent d'ailleurs sur des humanoïdes spécifiquement conçus pour les tâches industrielles.

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

Quels robots spécialisés révolutionnent l'agriculture ?

SHIVAA, un robot développé par le Centre allemand de recherche sur l'intelligence artificielle, est un excellent exemple de robot spécialisé en agriculture. Conçu pour la récolte entièrement autonome des fraises en plein champ, il illustre de façon impressionnante comment l'intelligence artificielle et la robotique peuvent collaborer pour révolutionner les processus agricoles.

SHIVAA a été spécialement conçu pour une utilisation en plein champ, où la culture naturelle des fraises permet d'obtenir un produit final respectueux de l'environnement. Positionné en bordure de champ, le robot utilise une caméra 3D pour reconnaître automatiquement la structure du champ et se dirige vers la première rangée de plants. Une fois sur place, des caméras supplémentaires, qui traitent également la lumière invisible, identifient la position et le degré de maturité des fraises.

Le processus de récolte est d'une précision remarquable : deux pinces cueillent les fraises mûres sur les plants situés sous le robot. À l'instar d'un humain, les doigts des pinces enserrent la fraise et la détachent du plant par un mouvement de rotation. Le bras du robot, muni de la pince, se déplace ensuite rapidement jusqu'à la caisse située au-dessus et y dépose la fraise.

Les performances du robot SHIVAA sont impressionnantes : il peut récolter environ 15 kilogrammes de fruits par heure et fonctionner en continu pendant au moins huit heures. Cette capacité en fait un atout 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 principaux atouts de SHIVAA réside dans sa capacité à fonctionner de nuit. L'éclairage artificiel constant crée des conditions encore plus favorables pour les algorithmes de traitement d'images du robot. De plus, le robot peut cueillir des fruits aux côtés des humains, ce qui permet une intégration fluide dans un environnement de production.

Ce système est développé en collaboration avec l'Université des sciences appliquées de Hambourg et est actuellement testé à la ferme de fraises Glantz, à Hohen Wieschendorf, dans le Mecklembourg-Poméranie-Occidentale. Jan van Leeuwen, le gérant de la ferme Glantz, se réjouit de participer à ce projet, compte tenu des pressions économiques croissantes, les coûts de main-d'œuvre représentant environ 60 % des coûts de production.

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

À l'avenir, cette technologie pourrait également être appliquée à la récolte d'autres fruits. Peters espère que les robots permettront de réduire les coûts de production au point que les fraises seront de nouveau proposées à des prix plus bas dans les supermarchés, permettant ainsi aux exploitations agricoles locales de concurrencer les importations grâce à une production plus efficace.

D'après les concepteurs, cette technologie n'a pas vocation à remplacer les travailleurs humains, mais plutôt à les épauler et à alléger leur charge de travail. Les exploitations agricoles pourraient utiliser ces robots pour éviter les pertes de récoltes et préserver la qualité des fruits.

Comment la robotique collaborative modifie-t-elle la coopération entre les humains et les machines ?

La robotique collaborative, ou cobots, représente un changement de paradigme dans la façon dont les humains et les robots travaillent ensemble. Contrairement aux robots industriels traditionnels qui doivent opérer derrière des barrières de sécurité, les robots collaboratifs sont spécifiquement conçus pour interagir de manière sûre et efficace 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. En mode d'automatisation complète, humains et robots travaillent dans des zones distinctes, séparées spatialement par une barrière de sécurité. En mode de coexistence, cette barrière est supprimée, mais humains et robots continuent de travailler séparément dans leurs zones respectives.

Dans le cadre d'un travail coopératif, humains et robots partagent un espace de travail commun et travaillent séquentiellement, l'un après l'autre, 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 même nécessaire, car ils travaillent généralement ensemble simultanément.

Les cobots utilisent des capteurs, des caméras et l'intelligence artificielle pour contrôler leurs mouvements et éviter les blessures. Ils peuvent prendre en charge des tâches répétitives, pénibles et précises, permettant ainsi aux employés de se concentrer sur des activités plus complexes et créatives. Concrètement, les cobots peuvent effectuer de nombreuses tâches, comme la préhension, le levage et le placement de pièces, l'assemblage, ainsi que le soudage, le collage, le perçage, le fraisage, le meulage et le polissage.

Un exemple particulièrement intéressant d'application pratique se trouve au sein du groupe LAT, une entreprise active dans tous les aspects de l'infrastructure ferroviaire, des technologies de sécurité à l'alimentation électrique des lignes, en passant par les transports publics. L'entreprise utilise Spot, un robot-chien équipé de capteurs, capable d'identifier de manière autonome les câbles endommagés, notamment dans les tunnels de métro. À grande échelle, ce système pourrait permettre d'économiser plus de 500 millions d'euros par an.

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

Le projet CONCERT développe un nouveau type de robot collaboratif capable de travailler en toute sécurité aux côtés des humains. 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 sera facilitée par des interfaces modernes et des outils interactifs.

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

Traditionnellement, les robots sont perçus comme des substituts aux travailleurs humains. Cependant, les cobots adoptent une approche différente, axée sur la collaboration. Ces robots sont conçus pour travailler aux côtés des humains, en les assistant dans les tâches et les processus où les compétences humaines sont irremplaçables.

L'intégration des robots transforme profondément la dynamique du monde du travail. Plutôt que de remplacer les travailleurs humains, les cobots prennent en charge les tâches répétitives et dangereuses, permettant ainsi aux employés de se concentrer sur des missions plus complexes exigeant créativité, empathie et capacité de décision. Cette évolution ouvre la voie à une redéfinition des rôles professionnels et à une évolution vers un travail davantage axé sur la valeur ajoutée.

L'un des principaux avantages de la collaboration homme-robot réside dans l'amélioration de l'efficacité globale. Les cobots sont programmés pour exécuter des tâches avec précision et rapidité, accélérant ainsi les processus de production. Cela permet aux humains de se concentrer sur des tâches exigeant créativité et intelligence humaine, augmentant de ce fait la productivité globale de l'équipe.

L'objectif de la collaboration homme-robot est d'associer les atouts humains (dextérité, flexibilité et adaptabilité) aux atouts des robots (puissance et endurance) afin de créer des processus à la fois flexibles et productifs. Pour garantir la sécurité, les robots collaboratifs sont équipés de capteurs internes qui détectent les collisions, arrêtent le robot et éliminent ainsi les risques pour les humains.

Malgré les progrès constants de l'automatisation et de l'intelligence artificielle, le contact humain demeure un atout précieux. Les cobots ne peuvent rivaliser avec l'empathie, l'intelligence émotionnelle et l'intuition humaines, essentielles dans certaines professions. L'interaction entre les qualités humaines et les capacités robotiques crée un environnement de travail synergique qui tire le meilleur parti des deux mondes.

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

L'intelligence artificielle est devenue un élément indispensable des systèmes robotiques modernes, révolutionnant la manière dont les robots apprennent, prennent des décisions et interagissent avec leur environnement. L'utilisation des technologies d'IA en robotique est en constante augmentation, 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. Un robot apprend à reconnaître des schémas et à faire des prédictions à partir de données et d'expérience. Des algorithmes tels que l'apprentissage supervisé, l'apprentissage non supervisé et l'apprentissage par renforcement permettent aux robots de reconnaître des objets, de comprendre la parole et 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 à partir de cet apprentissage. Les fabricants de robots développent des interfaces basées sur l'IA générative afin de rendre la programmation plus intuitive : les utilisateurs programment en langage naturel plutôt qu'avec du code. Ainsi, les opérateurs n'ont plus besoin de compétences spécialisées en programmation pour sélectionner et personnaliser les actions souhaitées du robot.

Un autre exemple est l'IA prédictive, qui analyse les données de performance des robots pour déterminer l'état futur des équipements. La maintenance prédictive permet aux fabricants de réduire les coûts liés aux arrêts machines. Dans l'industrie des sous-traitants automobiles, chaque heure d'arrêt non planifié coûterait environ 1,3 million de dollars.

Les réseaux de neurones sont des modèles d'intelligence artificielle inspirés de la structure et du fonctionnement du cerveau humain. Ils sont constitués de neurones artificiels interconnectés et peuvent résoudre des tâches complexes de reconnaissance de formes. On les utilise en robotique pour améliorer la perception visuelle, le traitement de la parole 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 contenues dans les images ou les vidéos. Grâce aux algorithmes d'IA, les robots peuvent reconnaître, suivre et interpréter les objets, les visages, les gestes et autres caractéristiques visuelles. Cela leur permet de se déplacer dans leur environnement, d'effectuer des tâches et d'interagir avec les objets et les personnes.

L'Institut de technologie de Karlsruhe, en collaboration avec ses partenaires, a mis au point des méthodes innovantes d'apprentissage collaboratif permettant à des robots de différentes entreprises et situés sur divers sites d'apprendre les uns des autres. Grâce à l'apprentissage fédéré, les données d'entraînement provenant de plusieurs stations, usines, voire entreprises, peuvent être utilisées sans que les participants aient à divulguer de données sensibles.

Pour l'entraînement du projet FLAIROP, aucune donnée telle que des images ou des points de préhension n'a été échangée ; seuls les paramètres locaux des réseaux neuronaux — une connaissance hautement abstraite — ont été transférés vers un serveur central. Sur ce serveur, les pondérations de toutes les stations ont été collectées et combinées à l'aide de différents algorithmes. La version améliorée a ensuite été redéployée sur les stations et entraînée à nouveau sur les données locales.

Le développement de l'IA physique constitue une nouvelle étape importante. Des fabricants de robots et de puces comme Nvidia investissent actuellement dans le développement de matériels et de logiciels spécialisés qui simulent des environnements réels, permettant ainsi aux robots de s'entraîner dans ces environnements virtuels. L'expérience ainsi acquise remplace la programmation traditionnelle.

L'intelligence artificielle analytique permet le traitement et l'analyse de vastes quantités de données collectées par les capteurs des robots. Elle contribue ainsi à une meilleure réactivité face aux imprévus et aux changements de conditions dans les espaces publics ou lors de la production. Les robots équipés de systèmes de traitement d'images analysent leurs étapes de travail afin d'en identifier les tendances et d'optimiser les flux de travail.

Le traitement automatique du langage naturel (TALN) permet aux robots de comprendre, d'interpréter et de répondre au langage naturel. Des modèles d'IA sont utilisés pour analyser les entrées vocales des utilisateurs, répondre à leurs questions, mener des dialogues et générer du texte. Le TALN permet d'interagir avec les robots par le biais du langage parlé ou écrit.

L'apprentissage par renforcement est une forme d'apprentissage automatique où un robot est récompensé positivement pour une action spécifique et pénalisé négativement pour une action indésirable. Le robot apprend par essais et erreurs à choisir les actions optimales dans des situations données, ce qui lui permet de s'entraîner à des mouvements complexes ou à la navigation dans des environnements dynamiques.

Les algorithmes d'apprentissage automatique peuvent également servir à analyser les données provenant de plusieurs robots fonctionnant simultanément et à optimiser les processus en fonction de cette analyse. De manière générale, 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 secteurs les plus dynamiques de l'industrie robotique. La taille du marché mondial des robots mobiles autonomes était estimée à 2,8 milliards de dollars américains en 2024 et devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 17,6 % entre 2025 et 2034.

La forte croissance du commerce électronique et du commerce omnicanal a considérablement stimulé l'utilisation des systèmes automatisés de stockage et de récupération (AS/RS) pour le tri, le transport, l'assemblage et la gestion des stocks. Selon l'International Trade Administration, le marché mondial du commerce électronique B2C devrait atteindre 5 500 milliards de dollars d'ici 2027, soit un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 14,4 %. Cette croissance alimente directement la demande en systèmes AS/RS dans les secteurs de l'entreposage et de la logistique.

La navigation autonome offre une flexibilité maximale pour la planification et la cartographie des itinéraires en robotique mobile. Grâce au gestionnaire de flotte, les entreprises peuvent suivre le transport autonome de leurs matériaux et analyser les données de production collectées. Les systèmes AMR sont disponibles dans une grande variété de configurations : transporteurs à chariots, versions pour salles blanches, modèles ESD, et avec des superstructures et des systèmes complémentaires personnalisés.

Ce robot est utilisé dans la fabrication de produits électroniques, les usines de production, 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 conçu spécifiquement pour le transport de chariots et de rayonnages. Sa fonction de levage intégrée permet une gestion flexible des flux de matériaux sans nécessiter de modifications des 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. La 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 gestionnaire de trafic optimise l'efficacité, la coordination et l'utilisation des flottes de robots et assure un flux de matières plus fluide dans les environnements industriels complexes.

DS Automotion présente Amy, un robot mobile autonome compact et économique, idéal pour le transport de charges légères jusqu'à 25 kg. Il se distingue par sa simplicité d'utilisation et sa grande flexibilité. Grâce à un concept de transfert avec table élévatrice active, les points de départ et d'arrivée peuvent être intégrés comme des stations passives, ce qui facilite grandement la mise en œuvre et l'extension des systèmes, même existants.

L'avenir des robots mobiles autonomes (AMR) sera fortement influencé par les progrès constants de l'intelligence artificielle, notamment pour l'amélioration de la navigation, de la reconnaissance des objets et de la prise de décision. Des technologies de capteurs perfectionnées, telles que des systèmes LiDAR et des caméras 3D plus sophistiqués, permettront aux AMR d'acquérir une compréhension plus complète et précise de leur environnement.

Les progrès constants réalisés dans le domaine des batteries permettront d'accroître leur autonomie et d'accélérer leur recharge, améliorant ainsi la praticité et l'efficacité des déploiements de véhicules autonomes mobiles (AMR). L'adoption croissante des logiciels de gestion de flottes et des plateformes cloud favorisera une meilleure coordination, un suivi plus précis et une optimisation accrue des opérations AMR à grande échelle.

L'émergence des cobots mobiles, qui combinent la mobilité des robots mobiles autonomes (AMR) et les capacités de collaboration 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 trajectoire virtuelle, en évitant les obstacles imprévus si nécessaire.

Le marché mondial des robots mobiles autonomes (AMR) connaît une croissance rapide. Selon les estimations actuelles, il aura déjà atteint une ampleur considérable d'ici 2024 et continuera de croître de façon exponentielle dans les années à venir. Les fabricants de robots mobiles autonomes doivent développer des AMR sophistiqués conçus pour l'entreposage dans le secteur du e-commerce, notamment pour le tri, le transport et la gestion des stocks.

Quel impact la robotique aura-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 considérablement des prédictions pessimistes qui prévalaient il y a quelques années. Une étude approfondie menée par des chercheurs de l'Institut de recherche sur l'emploi, de l'Université de Mannheim et de l'Université de Düsseldorf montre que si 275 000 emplois ont été perdus dans l'industrie allemande entre 1994 et 2014 en raison de l'utilisation des robots, cette perte n'est pas due à des licenciements, mais plutôt à une diminution du nombre de jeunes embauchés.

Parallèlement, un nombre équivalent d'emplois a été créé dans le secteur des services, de sorte que le nombre total d'emplois est resté quasiment inchangé. Cette situation contraste fortement avec celle des États-Unis, où les ouvriers de l'industrie ont perdu massivement leur emploi en raison de l'automatisation, alors même que l'économie allemande utilise beaucoup plus de robots que l'industrie américaine, proportionnellement au nombre d'employés.

En Allemagne, les syndicats jouent un rôle crucial. Ils sont parvenus à préserver des emplois dans l'industrie, mais ont eu peu de marge de manœuvre pour obtenir des augmentations de salaire pour les travailleurs les moins qualifiés. Une grande partie des salariés gagnent moins en raison de l'automatisation. Les plus touchés sont les employés aux qualifications moyennes, comme les ouvriers qualifiés, dont le travail implique une utilisation intensive de robots.

Les principaux bénéficiaires sont les personnes hautement qualifiées et les entreprises qui ont su transformer l'augmentation de la productivité en profits plus importants. Ce constat est confirmé par le Centre de recherche économique européen de Mannheim, qui a constaté dans une étude que si l'utilisation des technologies d'automatisation entraîne généralement des pertes d'emplois, de nouveaux emplois sont simultanément créés pour compenser ces pertes.

Les chercheurs du ZEW (Centre de recherche économique européen) estiment que l'automatisation créera 560 000 nouveaux emplois entre 2016 et 2021. Les secteurs de l'énergie et de l'eau seront les principaux bénéficiaires, avec une croissance de l'emploi de 3,3 %. Les industries de l'électronique et de l'automobile affichent également une évolution positive, avec une croissance de 3,2 %. Dans les autres secteurs manufacturiers, la hausse de l'emploi prévue est encore plus importante, à 4 %.

La situation est toutefois critique dans le secteur de la construction, où l'on prévoit la suppression d'environ 4,9 % des emplois. Les secteurs de l'éducation, de la santé et des services sociaux pourraient également connaître des pertes de main-d'œuvre en raison de l'automatisation. Néanmoins, le bilan global reste positif, car le nombre d'emplois créés est supérieur à celui des emplois perdus.

L'automatisation est principalement motivée par la pénurie de main-d'œuvre qualifiée. Selon une enquête d'Automatica Trendindex, 75 % des personnes interrogées estiment que la robotique apportera une solution. La grande majorité des salariés allemands pensent que les robots en usine garantiront la compétitivité du pays. Près des trois quarts des personnes interrogées s'attendent à ce que les robots contribuent à renforcer cette compétitivité et à maintenir la production industrielle en Allemagne.

L'indice de tendance révèle un taux d'approbation particulièrement élevé quant à l'impact positif de la robotique et de l'automatisation sur l'avenir du travail : la grande majorité souhaite confier les tâches pénibles, répétitives et dangereuses en usine à des robots. 85 % estiment que les robots réduiront les risques de blessures lors d'activités à risque, et 84 % les considèrent comme une solution essentielle pour la manutention des matières premières critiques.

Dans le secteur manufacturier, de nombreux emplois ont déjà été remplacés par des robots, ce qui a également entraîné la création de nouveaux emplois dans des domaines tels que la programmation et la maintenance des robots. Les robots et l'intelligence artificielle sont aussi 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 jouera un rôle de plus en plus crucial. Si certaines tâches seront automatisées, d'autres nécessiteront toujours l'intervention humaine. Plutôt que de remplacer les travailleurs, les robots prendront en charge les tâches répétitives et dangereuses, permettant ainsi aux employés de se concentrer sur des missions plus complexes exigeant créativité, empathie et capacité de décision.

Terry Gregory, de l'Institut IZA d'économie du travail, ne croit pas que les robots remplaceront complètement les humains dans de nombreuses professions. Il affirme que les ordinateurs créent plus d'emplois qu'ils n'en détruisent. Cependant, tout le monde s'accorde sur un point : le travail va changer. Certains emplois disparaîtront, les robots deviendront des collègues, et nous pouvons faire une croix sur l'idée de rester assis au même bureau pendant quarante ans.

L'Institut de recherche sur l'emploi part du principe que le nombre d'emplois créés sera égal au nombre d'emplois perdus. Les experts de l'Institut de recherche économique de Cologne prévoient que nous n'avons pas à craindre les robots : ils ne nous voleront pas tous nos emplois.

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Comment les robots contribuent-ils au développement durable et à la protection de l'environnement ?

Les robots jouent un rôle de plus en plus important dans la promotion du développement durable et la protection de l'environnement, leurs capacités dépassant largement la conception traditionnelle des 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 plus durable réside dans 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. Fonctionnant en continu et effectuant souvent plusieurs tâches simultanément, ils ne nécessitent ni éclairage, ni chauffage, ni surveillance constante, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie supplémentaires.

Les robots mobiles sont conçus pour optimiser la consommation d'énergie, grâce notamment à l'utilisation de batteries rechargeables et d'algorithmes de déplacement performants. Comparés aux méthodes de travail manuelles traditionnelles ou aux systèmes d'automatisation fixes, ils consomment moins d'énergie et contribuent 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 le gaspillage et réduisent le besoin de matériaux excédentaires, contribuant ainsi à la préservation globale des ressources. La réduction de la consommation de matériaux et des déchets de production constitue un autre argument convaincant en faveur d'une utilisation durable des robots.

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, diminuant considérablement les déchets de production. Cela signifie que moins de matériaux tels que les adhésifs ou les peintures sont gaspillés.

Les robots mobiles fonctionnent silencieusement et émettent un minimum de polluants, ce qui en fait des alternatives écologiques aux machines industrielles classiques. Leurs systèmes d'entraînement électrique produisent moins d'émissions, contribuant ainsi à réduire la pollution de l'air et le bruit dans les environnements industriels.

La Fédération internationale de robotique a examiné comment les robots peuvent contribuer à la réalisation de treize des dix-sept objectifs de développement durable des Nations Unies. Concernant l'ODD 7, relatif à l'accès à une énergie abordable, fiable et durable, les technologies vertes peuvent être produites en masse grâce aux robots industriels. Ces derniers offrent la précision nécessaire et garantissent une utilisation optimale des ressources.

Les robots sont utilisés, par exemple, dans l'industrie solaire, la fabrication de batteries et même le démantèlement des centrales nucléaires. Conformément à l'ODD 9, relatif au développement d'infrastructures résilientes et à la promotion d'une industrialisation durable, les robots d'occasion ou loués constituent une solution économique pour accéder à l'automatisation. De plus, la réutilisation des robots est respectueuse de l'environnement.

Les robots augmentent également l'efficacité de la production, ce qui réduit les déchets et favorise ainsi un développement plus durable. Cependant, 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 nous consacrons à des activités à plus forte valeur ajoutée qui requièrent des atouts humains tels que la créativité.

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

KUKA travaille sans relâche à réduire la consommation énergétique de ses robots. La conception de produits à la fois épurée et robuste est au cœur du développement de nouveaux produits. En réduisant la consommation énergétique des robots, on diminue les émissions de CO₂ liées à la production et on abaisse les coûts d'exploitation.

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 une économie circulaire.

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

L'efficacité énergétique des robots est constamment améliorée et diverses mesures sont mises en œuvre pour réduire davantage leur consommation d'électricité. De manière générale, il apparaît clairement que la robotique peut jouer un rôle clé dans le recyclage des matériaux, l'utilisation efficace des ressources et la réalisation des objectifs de développement durable des Nations Unies.

Quelles sont les normes et standards de sécurité applicables aux systèmes robotiques modernes ?

La sécurité en robotique est assurée par un système complexe de normes et de standards constamment adaptés aux évolutions technologiques. La série de normes EN ISO 10218, « Robotique – Exigences de sécurité », constitue le socle 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 des cellules robotisées dans la partie 2. L'ISO 10218-1 considère le robot comme une machine incomplète et concerne principalement les fabricants de robots industriels et de cobots.

La deuxième partie, la norme 10218-2, concerne les machines et systèmes complets intégrant des robots et s'adresse à tous ceux qui intègrent des robots industriels dans une solution globale, tels que les constructeurs de machines ou les intégrateurs de systèmes. Ces deux parties, en tant que normes harmonisées, présument de la 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 principal de maintenir son statut de norme harmonisée. Ceci est primordial pour l'UE, même si ce n'est pas strictement nécessaire pour les deux tiers du monde. 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 des robots industriels a presque doublé depuis 2012 : aujourd'hui, près de 3,5 millions sont en service. De nouvelles exigences du marché en matière de cybersécurité et de robotique collaborative ont émergé ces dernières années.

Les menaces actuelles et les problématiques connexes, telles que la loi européenne sur la cybersécurité et la position du gouvernement américain concernant les infrastructures critiques, ont un impact sur la norme ISO 10218-1. La menace d'une cyberattaque est un facteur pris en compte dans l'élaboration de cette norme.

Pour la collaboration homme-robot, quatre principes fondamentaux de sécurité 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 robotiques – Robots collaboratifs ». Dans tous les cas de collaboration homme-robot, les risques pour l’humain doivent être éliminés par des mesures de sécurité.

Afin de garantir la sécurité des personnes en cas de défaillance du système, les mesures de contrôle permettant de respecter les valeurs limites doivent être mises en œuvre selon une technologie sûre. La notion de « technologie sûre » est définie dans la norme EN ISO 13849-1 par des catégories et des niveaux de performance, qui doivent s'appliquer à tous les composants liés à la sécurité.

Dans la norme de sécurité des robots EN ISO 10218-1, la catégorie des fonctions de sécurité du contrôleur du robot est fixée à « 3 » et le niveau de performance à « d », sauf si l’évaluation des risques indique une valeur supérieure ou inférieure. Sur la base de cette évaluation, les exigences applicables en matière de sécurité et de santé sont déterminées et les mesures appropriées sont mises en œuvre.

La directive 2006/42/CE du Parlement européen relative aux machines établit un niveau uniforme de protection de la sécurité et 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 cette directive en droit national. En Allemagne, cette transposition s'effectue par le biais de la loi sur la sécurité des produits.

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

Lorsqu'on débute dans le domaine de la robotique, il est important de se familiariser avec les normes et réglementations en vigueur visant à prévenir les accidents du travail lors de l'utilisation de robots et de systèmes robotisés. On peut citer, par exemple, les normes ISO 10218 parties 1 et 2, norme de sécurité centrale pour les robots industriels, et la norme ISO/TS 15066.

D'après l'Institut allemand d'assurance sociale contre les accidents du travail pour les industries du bois et du métal (BGHM), plus des trois quarts des accidents graves du travail impliquant des robots industriels surviennent, par exemple, lors de dépannages. Ces accidents sont généralement précédés d'une interruption de production, comme le blocage de pièces ou l'encrassement de capteurs. Il arrive que des employés tentent de pénétrer dans la zone dangereuse avant que le système n'ait été correctement arrêté afin de résoudre le problème.

Parallèlement, des systèmes de caméras haute performance capables de limiter les mouvements des robots créent des espaces de travail sécurisés, protégeant ainsi les employés des accidents aux moments critiques. De plus, la technologie de sécurité des systèmes robotisés est constamment améliorée. Le diagnostic à distance est déjà utilisé avec succès.

La réglementation est constamment adaptée à l'évolution des technologies. Pour garantir un fonctionnement sûr, les robots collaboratifs sont équipés de capteurs internes qui détectent les collisions, arrêtent le robot et éliminent ainsi les risques pour les humains. Cette caractéristique est indispensable pour que les robots puissent être utilisés hors de leurs enceintes et travailler directement aux côtés des humains sans barrières de sécurité.

Quelles tendances futures façonneront le développement de la robotique jusqu'en 2030 ?

L'industrie de la robotique connaît une transformation révolutionnaire, façonnée par plusieurs tendances clés jusqu'en 2030. Le marché mondial de la robotique devrait croître de plus de 20 % par an jusqu'en 2030, pour atteindre un volume dépassant 180 milliards de dollars. Cette croissance est alimentée par les progrès de l'intelligence artificielle et son intégration aux technologies robotiques.

La Fédération internationale de robotique a identifié cinq grandes tendances 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 niveau record de 16,5 milliards de dollars américains à l’échelle mondiale.

L'intelligence artificielle évolue selon trois dimensions : physique, analytique et générative. La technologie de simulation robotique pilotée par l'IA devrait se généraliser aussi bien 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 qui simulent des environnements réels, permettant ainsi aux robots de s'entraîner dans ces contextes virtuels.

Ces projets d'IA générative visent à créer un « moment ChatGPT » pour la robotique, c'est-à-dire une « IA physique ». L'IA analytique permet le traitement et l'analyse de grandes quantités de données collectées par les capteurs des robots. Cela permet de réagir aux situations imprévues ou aux conditions changeantes.

Les robots humanoïdes suscitent un vif intérêt médiatique et sont destinés à devenir des outils polyvalents capables de remplir les lave-vaisselle de manière autonome et de travailler sur d'autres tâches au sein des chaînes de montage. Les experts prévoient que plus de 4 milliards de robots seront en service dans le monde d'ici 2050, contre 350 millions en 2024.

Les segments à la croissance la plus importante concernent les robots humanoïdes, d'assistance et de livraison. Les robots humanoïdes, en particulier, présentent un fort potentiel grâce à leur forme et leur mobilité, qui leur confèrent une grande polyvalence. Les industriels se concentrent sur les humanoïdes spécifiquement conçus pour les tâches industrielles.

Le développement durable est un facteur de plus en plus important dans la robotique. Les robots peuvent contribuer à la réalisation de treize des dix-sept objectifs de développement durable des Nations Unies. Ils permettent notamment de réduire la consommation d'énergie, le gaspillage de matériaux et les émissions de gaz à effet de serre.

De nouvelles opportunités commerciales émergent en raison de l'évolution des préférences des consommateurs et des tendances sociétales, ce qui accélère le besoin de solutions robotiques avancées. La demande croissante des consommateurs pour une livraison plus rapide de produits personnalisés entraînera un développement des capacités robotiques dans les domaines de la personnalisation de la production et de la logistique.

Il est largement admis 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 les tâches pour lesquelles la main-d'œuvre humaine est insuffisante. En Allemagne, 75 % des personnes interrogées estiment que la robotique apportera une solution à cette pénurie.

Le marché mondial des robots de service devrait passer de 26,35 milliards de dollars américains en 2025 à 90,09 milliards de dollars américains d'ici 2032. Le segment industriel et commercial devrait consolider sa position dominante et connaître une croissance significative au cours de la période de prévision.

L'Industrie 5.0 met davantage l'accent sur la collaboration entre humains et machines. Les robots collaboratifs, qui interagissent étroitement avec les humains dans les environnements de production, sont un élément clé de cette nouvelle révolution. Les progrès de l'intelligence artificielle ont rendu les cobots plus performants et polyvalents.

L'objectif est d'optimiser davantage les systèmes de l'Industrie 4.0 et d'intégrer plus efficacement les données tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Les entreprises qui utilisent des logiciels de maintenance modernes peuvent rendre leurs processus de production encore plus durables et flexibles.

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

Les ventes de robots industriels et logistiques devraient atteindre environ 80 milliards de dollars américains d'ici 2030, tandis que la part de marché des robots de service professionnels devrait atteindre 170 milliards de dollars américains. Cette croissance est accélérée par l'évolution des préférences des consommateurs et les tendances sociétales qui stimulent la demande de solutions robotiques avancées.

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