Cobots et usine agroalimentaire: quelles applications réelles?

Dans cet article, notre directeur Christophe Breuillet nous expliquait pourquoi il était urgent que l’industrie agroalimentaire se mette à travailler avec les robots (relire l’article ici). Nous nous sommes penchés sur la question avec des experts du domaine à l’occasion d’un Vitagora Café. Et plus précisément, sur la place dans l’usine du cobot, ce robot collaboratif. De quoi parle-t-on, au juste ? Quel intérêt pour les industriels d’investir dans des cobots ? Et pour quelle réalité d’applications et quels bénéfices ?

Des exemples inspirant qui ne manqueront pas de vous donner envie de vous équiper d’un cobot… une première étape dans la mutation technologique des industries agroalimentaires dont nous parlerons au Forum Vitagora au printemps 2018.

Qu’est-ce qu’un cobot ?

Le cobot est la contraction de « collaborative robot ». Il s’agit, encore plus que d’un type sophistiqué de robot, d’un fonctionnement en tandem homme/robot dans le but d’effectuer une opération que l’homme seul ou le robot seul n’auraient chacun pas pu effectuer.

En agriculture et dans les usines agroalimentaires, les cobots permettent de repositionner l’intelligence humaine sur d’autres aspects de votre chaîne de production.  

Lors de notre matinale Vitagora Café, le CEA LIST, un institut carnot  de CEA Tech qui focalise ses recherches sur les systèmes numériques intelligents, et le LNE, Laboratoire National de métrologie et d’Essais, nous ont démontré l’intérêt des cobots dans l’agroalimentaire avec plusieurs exemples d’applications, en agriculture et en usine.

En agriculture, les cobots aident les agriculteurs… et le respect du sol !

La variété des applications de cobots en agriculture laisse rêveur. Si dans cet article (lire ici « L’AgTech : derrière l’engouement, quelle réalité ? »), on se posait la question de la réalité du transfert de la technologie à l’agriculture, les exemples de nos experts en cobotique nous l’ont prouvé. Non seulement les cobots permettent de faciliter le travail des opérateurs agricoles… mais ils permettent également d’aller plus loin vers une démarche respectueuse de l’environnement et des sols.

Du côté du CEA LIST, un cobot initialement développé pour le nettoyage de pneus usagés a été adapté pour permettre d’assister à l’insertion de joints en caoutchouc dans les cabines de machines agricoles en petites séries. L’opérateur, au lieu d’avoir à insérer le joint en utilisant un marteau, utilise un cobot mobile situé au-dessus du plan de travail. En appliquant une pression de 1kg, le cobot la traduit en une pression de 20kg. Le travail n’est pas plus rapide, mais beaucoup moins usant pour l’opérateur !

Pour une autre application, le challenge ROSE du LNE travaille sur la création de robots qui permettent de faire du désherbage intra-rang pour diminuer de 50% l’utilisation d’intrants dans les cultures.

En industrie agroalimentaire : limiter la pénibilité des opérateurs, et le gaspillage des produits

Côté industrie, on pense en premier lieu aux avantages des cobots pour limiter la pénibilité des opérateurs. Par exemple, un projet a été développé par le CEA LIST en partenariat avec HOLVIA Porc avec pour but d’aider les opérateurs des abattoirs à retirer la panne de porc (pour les non-initiés comme moi, la panne est l’enveloppe graisseuse dans l’abdomen). Or, pour réussir cette manœuvre, il est nécessaire d’exercer une pression de plus de 20kg au moment du décollage, puis d’effectuer rapidement un mouvement d’élévation. Une manipulation qui demande beaucoup d’effort aux opérateurs. L’équipe du CEA-LIST les a observés, en équipant certains opérateurs de capteurs de mouvement et en installant une caméra de capture de mouvement sur place, afin de faire une modélisation totale du geste pour créer un cobot les assistant dans l’effort.

Il existe également des exosquelettes (3 tailles différentes sont d’ores et déjà disponibles) pour que les opérateurs puissent s’insérer dans le robot collaboratif dans le but de décupler leur force physique. Pourquoi ne pas les imaginer dans des applications pour retourner des meules de comté de 45 kg, ou pour faciliter l’emballage secondaire et la palettisation ?

Mais l’avantage des cobots ne se limitent pas aux manœuvres lourdes et pénibles : les cobots présentent également de grands avantages pour limiter les pertes… et donc, limiter le gaspillage des produits avant leur sortie d’usine. Par exemple, une main robotisée développée par le CEA LIST permet d’appliquer exactement la bonne pression afin de saisir n’importe quel objet sans abîmer le produit… Dans l’agroalimentaire, on pourrait imaginer des applications pour des produits alimentaires fragiles, type traiteur (feuilletés, boulettes…), pains, biscuits friables ou même les fruits frais, notamment à l’étape délicate du passage en packaging. 

Et demain ? L’usine 4.0

Les applications de cobots dans l’agroalimentaire, du champ à l’usine, sont multiples. Plusieurs start-ups françaises commencent à s’y pencher, comme Isybot ou HumaRobotics. Mais de nombreuses autres restent certainement à imaginer et à développer. La recherche et les applications se situent actuellement surtout en amont dans les champs ou dans abattoirs, ou bien en aval, concentré autour du consommateur pour des applications loisir ou santé ... à vous de projeter vos problématiques dans des solutions cobotiques pour réduire la pénibilité et poursuivre l’automatisation des chaines de production.

Et demain ? L’usine connectée 4.0, l’internet des objets, la remontée de données par capteurs, et les interactions homme-machine nous promettent des avancées plus loin encore en terme d’intelligence et de souplesse de production. Révolution numérique et mutation de l’entreprise agroalimentaire : nous en parlerons en profondeur à l’occasion de notre prochain Forum Vitagora, le 3 avril 2018. Réservez votre date dès maintenant et inscrivez-vous à notre newsletter du Forum pour ne rien manquer des prochaines actus !