INTRODUCTION
L'histoire des robots
Comment comprendre l'évolution de la robotique si l'on ne connaît pas son origine ?
Le premier
Le premier robot industriel est né en 1954. Nommé "UNIMATE" ce bras mécanique nécessitait en tout et pour tout une alimentation électrique pour fonctionner. Utilisé d'abord dans l'usine automobile Géneral Motors, il fut ensuite employé pour des tâches de manutention, puis des travaux de soudage. Ce robot vendu par la société américaine Unimation à partir de 1961, a été créé par Georges Devol, et a de suite séduit plusieurs directeurs d'usines. Monsieur Devol est le premier à avoir déposé un brevet pour un robot industriel. Ce robot était employé pour effectuer différentes tâches et notamment pour transporter des pièces brûlantes. C'était un robot reprogrammable, c'est-à-dire que l'on pouvait lui faire exécuter plusieurs tâches succesivement. On voit ici qu'en premier lieu, les robots servaient à protéger la santé des ouvriers. Acheté au nombre de 66 exemplaires par General Motors, ce bras a été le précurseur de grands changements.
Les années 1970
Le bras de Stanford
Vers la fin des années 1960, Victor Scheinman, professeur de l'Université de Stanford aux USA, a développé le premier bras non-humanoïde. Avec 6 degrés de liberté, c'est le premier à être contrôlé par un micro-ordinateur. Servant dans les grandes usines, ce bras mécanique a facilité la tâche de nombreux employés. Cependant, il n'a pas été commercialisé avant 1974, date à laquelle Victor Scheinman a créé la société Vicam pour distribuer une version du bras destinée à une utilisation industrielle.
LUNOKHOD 1
C'est en 1972, qu'apparaît un petit astromobile (robot de l'espace) nommé Lunokhod 1. Servant à l'exploration du sol lunaire et à la transmission d'images de la Lune, il resta actif pendant 11 jours au lieu des 3 qui étaient à l'origine prévus. Il a permis aux Russes d'explorer le satellite de la terre sans risquer des pertes humaines et a pu aller là où l'Homme ne pouvait pas aller.
WABOT-1
Ce robot, de part sa ressemblance humaine, est très original. Il a été créé par l'Université de Waseda au Japon en 1973. Ce premier bipède servait juste de démonstration; il n'avait pas de fonctions précises et était juste programmé pour marcher. Il était uniquement constitué de pièces métalliques et plastiques et fonctionnait grâce à l'énergie solaire.
Le "FAMULUS"
Apparu en 1973, le "Famulus" est le premier robot de la firme internationale "KUKA" qui est maintenant un des leaders mondiaux dans la conception et la fabrication de robots. KUKA a été fondée par deux Allemands, Hans Keller et Jakob Knappnich en 1898. Leur premier robot, le "Famulus" est aussi le premier robot à posséder six axes entraînés par un moteur électrique. Il était utilisé pour accomplir des tâches compliquées sans l'aide d'intervention humaine. Cette évolution technologique à par contre entrainé une augmentation des risques et des accidents. De nouvelles règles visant à améliorer la sécurité des employés ont été mises en place comme par exemple des barrières de protection. Ce robot était utilisé pour souder à l'arc ou palettiser des objets.
La première usine française ayant adopté les robots à ses processus de fabrication était Renault en 1972. C'est durant cette même année que Nissan lance sa première chaîne industrielle automatisée.
Les années 1980
Lors des années 1980, la robotique industrielle connaît un essor considérable avec chaque mois l'apparition de nouvelles sociétés spécialisées sur ce marché .
ROBOSAURUS
Robausorus est né en 1988, c'est un "maxi robot". Ce Robosaurus a l'apparence d'un dinosaure Trex, il a été élaboré pour intervenir dans des évènements automobiles aux USA. Composé uniquement pièces métalliques, son concepteur Doug Malewiki l'a équipé de pinces, de dents et de roues afin qu'il détruise lors de spectacles des voitures et des minis avions.
SCARA
Le robot SCARA voit le jour en 1984. Il a été mis au point par la société américaine Adept One Technologies. Il est le premier robot à enchaînement direct et peut donc effectuer plusieurs tâches distinctes sans besoin d'intervention humaine pour le reprogrammer. Il est essentiellement utilisé dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique.
Les années 1990
Durant cette décennie, il y a eu un ralentissement des inventions, mais un perfectionnement de ce qui existe déjà .
1996
Apparition du premier programme permettant de contrôler un robot et modifier ses actions en temps réel depuis un ordinateur, sans contact physique.
DELTA
C'est un robot précis et rapide de la famille des "Hexapodes" : les robots parallèles. Constitué de formes géométriques, 3 parallélogrammes lui permettent d'atteindre une grande précision et une rapidité record. Créé en 1995 par le suisse Reymond Clavel et commercialisé uniquement à partir de 1997 par les frères Demaurex, il devient rapidement populaire. Il est utilisé pour la mise en boîte dans l'agro-alimentaire ou la pharmacie. Il était source d'inspiration pour le Flexpicker.
DDRA
DDRA ou plus exactement, Direct Drive Robotic Arm est un bijou de la robotique datant de 1981. Développé par le Japonais Takeo Kanade, ce robot est composé de mousse, de pièces métalliques et plastiques. Il est une nouvelle idée du bras robotique.
FLEXPICKER
Ce robot industriel de ABB, une société suédoise, est développer en 1998. C'est à cette époque le "robot-cueillette" le plus rapide. En effet, il peut prendre 120 objets par minute, soit deux objets par seconde. C'est pour cette raison que de nombreuses usines du secteur agro-alimentaire s'en sont équipées. C'est un des premiers à être rentré dans cette branche de l'industrie.
La robotique, une révolution ?
« Deux milliards d’hommes n’entendent plus que le robot, ne comprennent plus que le robot, se font robots et c'est ça la révolution qui est en cours ».
Antoine de Saint-Exupéry
Le déroulement d'une révolution s'organise toujours autour de trois grandes phases.
La première de ces phases correspond à l'absurdité d'une ou de plusieurs nouvelles idées ; la seconde est liée à la naissance d'un conflit entre partisans et opposants à cette ou ces idées ; enfin, la troisième montre l'évidence de ce changement.
Concernant notre sujet, nous pouvons mettre en lumière ces trois grandes périodes.
L'absurdité est qu'il y a seulement un siècle, personne n'aurait imaginé que quatre-vingts ans plus tard le monde compterait plus de robots que d'hommes dans certains secteurs d'activités. Prenons un exemple concret : le premier robot créé par Georges Devol a été qualifié comme étant « un absurde joujou inutile » or ce joujou est bien à l'origine du développement des robots actuels.
En ce qui concerne la phase de conflit, l'histoire de la robotique a fait face à de nombreux actes de malveillance : les plans des premiers robots ont été brûlés et les ateliers de conception et de fabrication endommagés par les opposants à cette évolution.
L'hypothèse de la destruction massive d'emplois voit donc le jour. Cependant, d'après l'économiste autrichien Schum Peter (1883-1950) et sa théorie de la destruction créatrice, c'est dans un moyen terme que la société devrait être à nouveau être créatrice d'emplois. En effet, la destruction de certaines choses permet l'évolution et la créations de nouvelles. C'est pourquoi, sur le long terme, les pertes devraient être largement compensées par des gains liés aux innovations de procédés, de produits, de marchés, d'organisations...
Dans un premier temps, une supression d'emplois s'opérera donc, pour ensuite laisser la place à une création de nouveaux emplois
Enfin, la dernière phase de cette révolution nous amène seulement à constater que 60 ans après le premier robot, la robotisation est une évidence. Tout a changé dans notre quotidien : le domaine industriel, domestique, médical, agro-alimentaire... La robotique est aujourd'hui inscrite dans notre vie de tous les jours.
Les facteurs de la robotisation et son évolution ?
POURQUOI ROBOTISER ?
La robotisation s'articule autour de trois facteurs principaux : un facteur environnemental, un économique et un humain.
Facteur environnemental
Depuis la fin des Trente Glorieuses, le développement du genre humain fait face à une problématique qui se fait de plus en plus présente et intense au fur et à mesure que le temps avance.
Deux questions fondamentales se posent à nous:
Comment le genre humain peut et doit se développer tout en évitant d'altérer notre planète ?
Comment subvenir aux besoins de chacun tout en respectant les besoins des autres et en permettant à chacun d'évoluer comme il le souhaite ?
La robotisation pas le biais de l'optimisation des processus de fabrication permet des économies importantes notamment en termes de rejets nocifs pour l'environnement ainsi qu'en terme de gaspillage des matières premières et des produits manufacturés.
Un exemple très parlant nous permet d'étayer ce constat :
L’utilisation des robots dans le domaine de la peinture industrielle apporte une meilleure qualité de mise en oeuvre ainsi qu’une meilleure maîtrise des épaisseurs appliquées. On constate ainsi une réduction des pertes en peinture et une réduction de l’impact sur l’environnement pouvant aller jusqu’à 30 %.
Facteur économique
Le but originel d'une entreprise est la création de richesse. Afin de maximiser sa rentabilité, il est nécessaire d'agir sur les postes de dépenses les plus importants.
Le poste main d’œuvre est souvent le plus sensible. De par le fait qu'un robot est capable de travailler de façon constante, régulière, fiable, flexible et quasi sans arrêt, on comprend facilement la raison pour laquelle l'Homme se fait remplacer par le robot.
La gestion de la production tant au niveau qualitatif que quantitatif est un poste d'importance. À la différence de l'Homme, le robot à une qualité de production stable et fiable, il n'est soumis ni aux effets de la fatigue, ni à des problèmes psychologiques et physiques.
Si la cadence de production doit évoluer rapidement, il est beaucoup plus simple de modifier la programmation du robot que de devoir modifier la chaîne humaine de production.
Facteur humain
Les accidents de travail et les maladies professionnelles sont sources de perturbations importantes au sein d'une équipe, à la fois au niveau de l'organisation de la production, qu'au niveau psychologique des collègues et de l'employeur. Ces accidents engendrent également des surcoûts conséquents.
Afin de palier à ces faiblesses humaines, l'utilisation de robots est une fois de plus la meilleure solution pour l'entrepreneur qui veut maximiser la rentabilité de son entreprise. Il devra par contre assurer par une équipe humaine la maintenance régulière de son outil de production.
L'ÉVOLUTION
Depuis l'apparition du premier robot en 1960 dans le secteur de la production automobile le monde industriel connaît une accélération de sa robotisation.
En 1990 on en comptait environ 460 000 dans le monde. En 2005 leur nombre atteignait près d'un million et la projection pour 2017 est de deux millions d'unités.
Leur présence s'est petit à petit étendue du secteur industriel au secteur des services et de la maison. En 2013 environ quatre milions de robots de service pour l'utilisation personnelle et domestique ont été vendu ce qui représente une augmentation de 28 % par rapport à 2012.
C'est grâce à une amélioration continue de nouvelles fonctions que leur nombre ne cesse d'augmenter au près du grand public. On les rencontre dans les domaines du ménage, de l'entretien, du jeu et du loisir, de la communication, de la domotique...