Les robots n’ont (pas) de zone de déformation.

Lorsque deux personnes se croisent, c’est relativement sûr. Un accident humain-robot, en revanche, peut mal se terminer. Parce que les robots sont des êtres insensibles. Toujours. Maintenant, ils obtiennent de Solutions d’impression 3D manqué une peau qui agit comme une zone de déformation virtuelle. Des capteurs garantissent que le robot s’arrête immédiatement en cas de collision. La peau 3D innovante est une étape importante en termes de sécurité au travail dans la robotique coopérative, en particulier pour les bras de robot équipés d’outils.

Ariane Lindemann en conversation avec Sven Doll de 3D Printing Solutions.

Les ventes de robots capables de collaborer avec les humains explosent. D’où vient ce battage médiatique?

Les systèmes de production actuellement utilisés sont très largement conçus pour la production en série, c’est-à-dire pour des produits qui restent toujours les mêmes. En effet, les processus de production ont été pour la plupart perfectionnés au fil des ans avec de grands systèmes robotisés. D’autre part, la demande de produits individuels augmente. Cependant, cela signifie une reprogrammation très complexe dans le processus de production, ce que les entreprises hésitent à comprendre. C’est pourquoi la robotique coopérative, c’est-à-dire la combinaison de robots et d’humains, prend de plus en plus d’importance.

Quelle est la répartition des tâches dans la collaboration homme-robot ?

Le robot se charge de produire des produits complexes avec une qualité constante extrêmement rapidement et sans montrer de signes de fatigue. Les humains, en revanche, peuvent réagir à des situations changeantes. Cela signifie que s’il reconnaît un changement dans le processus de production, il peut intervenir individuellement et soutenir le robot en conséquence.

Vient maintenant un grand “mais”… ?

Oui. Dans la plupart des cas, ces robots sont actuellement encore derrière une clôture, une vitre en plexiglas ou une barrière immatérielle qui protège le robot des humains. Cependant, cela manque l’objectif des humains et des robots travaillant ensemble sur le même composant en même temps.

La raison en est la peur d’un crash homme-robot ?

Exactement cela, car même s’il est autorisé d’un point de vue purement technique, il représente tout de même un risque de danger très élevé auquel les personnes sont exposées. Logiquement, très peu de gens ont encore la certitude qu’un robot, qui peut peser plusieurs tonnes, s’arrêtera réellement lorsqu’il vous touchera. Les robots s’arrêtent actuellement au moment de la collision, mais le contact était toujours là. Si vous vous imaginez heurter un mur métallique à seulement cinq ou six km/h, cela fait mal et peut entraîner des blessures graves. La réticence des salariés à utiliser de tels appareils est donc tout à fait compréhensible.

Ceci est particulièrement dangereux lorsque des outils sont attachés aux bras du robot…

Le plus grand risque de tous vient rarement du bras du robot lui-même, mais de l’effecteur final, l’outil attaché au bras du robot. Il peut s’agir d’un préhenseur qui effectue des tâches de pick-to-place, mais aussi d’un appareil de soudage, d’une perceuse, d’un tournevis ou d’une lame de scie. Tous ces appareils ont un point commun : ils peuvent être très dangereux.

Avec un robot logé ultra-sécurisé, mais au bout duquel se trouve une visseuse industrielle qui fait plusieurs milliers de tours par minute, le risque n’est pas vraiment le robot. La probabilité d’être touché par un tournevis ou une lame de scie est beaucoup plus élevée.

Votre solution : les poignées d’amour !

Si vous aimez : oui. En fait, nous donnons au robot une sorte de peau humaine.

Cette peau a deux objectifs. D’abord, pour détecter un contact, puis initier un signal d’arrêt ou un mouvement d’évitement, comme le ferait n’importe quel humain. Deuxièmement, la douceur et la souplesse de cette peau permettent au robot d’avoir encore plus de marge de manœuvre pour s’arrêter. Nous lui donnons exactement ce “gras pad” afin que les humains et les robots puissent travailler en étroite collaboration. Toutes les collisions sont amorties par cette peau 3D et le robot s’arrête. Pour cela, le robot est équipé d’un capteur entièrement encastré qui s’adapte à l’effecteur terminal et lui donne un ressenti.

“Nous donnons au robot une sorte de peau humaine.”

N’est-ce pas plutôt chronophage de construire une seconde peau pour différents effecteurs finaux à chaque fois ?

Un point important. Parce que nous n’avons pas beaucoup de designers pour pouvoir tout reconcevoir à chaque fois pour des applications en constante évolution. C’est pourquoi nous avons pensé à automatiser toute notre construction. Et nous voici maintenant en tant que startup.

Et c’est là que l’impression 3D entre en jeu…

Exactement. Nous avons trouvé des solutions qui nous permettent d’adapter les courbes aux géométries les plus diverses, par exemple sur les visseuses, les perceuses, les appareils à ultrasons et autres. Nous essayons actuellement de numériser complètement ou d’automatiser le travail qui devait auparavant être effectué par un ingénieur d’études. Cela signifie que nous spécifions uniquement le contour et cette solution est automatiquement développée en arrière-plan pour chaque géométrie en entrant des paramètres.

En combinant les types d’impression 3D les plus divers sur des imprimantes 3D, dont certaines que nous avons développées nous-mêmes, nous pouvons désormais imprimer toute la production de ces éléments en 3D – sans avoir besoin de structures de support. Cela signifie qu’à part les vis, chaque composant de notre solution est fabriqué de manière additive et peut donc être échangé, adapté et personnalisé à tout moment.

Quelles sont les exigences pour le matériel?

Il doit être souple, absorber les chocs et être flexible. Les matériaux conformes sont encore très exotiques en impression 3D à l’heure actuelle. Pour nous, un TPU spécial est le matériau parfait. Pour tous les autres composants, nous utilisons une grande variété de combinaisons de matériaux, beaucoup de matériaux renforcés de fibres, par exemple avec de la fibre de carbone. Dans les applications à haute température, il est important que tous les composants soient très stables et durables.

L’impression 3D convient-elle donc également à la production en série ?

Dans tous les cas. C’est une idée fausse que l’impression 3D n’est pas conçue pour la production de masse. Cependant, certaines imprimantes nécessitent encore actuellement une intervention humaine pour le chargement et le déchargement. Mais là aussi, nous essayons de nous éloigner un peu du fait que l’impression 3D a toujours besoin de quelqu’un pour superviser l’ensemble, car cela contredit notre approche de l’automatisation.

Pour le développement, vous avez probablement besoin de plusieurs imprimantes différentes.

Oui, nous avons maintenant un parc de 30 à 40 imprimantes de différents types et tailles. Il s’agit notamment de certaines imprimantes 3D de grande capacité pouvant produire des composants de plus de 1,60 mètre. Ils font partie des plus grandes imprimantes actuellement sur le marché.

Cela coûte pas mal d’argent…

C’était en fait un problème au début. Parce que lorsque nous étions occupés par le développement, les imprimantes se sont arrêtées. C’était vraiment ennuyeux. Nous avions des capacités de production, mais nous ne pouvions pas les utiliser nous-mêmes. Puis, assez rapidement, nous avons commencé à remplir la capacité vide avec des services de pièces d’impression 3D. C’est notre deuxième pilier pour le moment. En même temps, nous finançons l’ensemble du développement et nous évitons la recherche d’investisseurs.

Bonne idée. Aussi en ce qui concerne le fait que les entreprises qui ont maintenant des pièces fabriquées par vous pourraient devenir des clients permanents…

C’est notre principal objectif. Pour les lier définitivement pour le service d’impression 3D, qui fonctionne très bien, et puis bien sûr pour y placer nos propres produits par la suite. Nous essayons consciemment de concentrer notre stratégie marketing sur ces clients et de développer des solutions qui nous donnent une proposition de vente unique.

Vous avez été les premiers locataires du Smart Production Park, qui propose des espaces de production ainsi que des bureaux. Comment en bénéficiez-vous ?

Le Parc de production intelligent est le seul endroit où le bureau et la production sont sous un même toit. Les offres précédentes n’étaient que de purs immeubles de bureaux. Nous sommes de grands fans du “SPP”. Lorsque vous travaillez directement en production, vous bénéficiez d’un retour constant et pouvez suivre les étapes de développement en temps réel. Ici, dans un parc d’impression de 100 mètres carrés, nous avons toutes les options – du courant haute tension à l’air comprimé – pour produire, tester des produits et explorer de nouvelles possibilités de production. Cependant, notre vision n’est pas d’installer toute notre production ici à un moment donné, nous avons simplement besoin d’espace pour effectuer des tests et nous financer.

La bonne ambiance et l’échange dans l’environnement des startups et avec d’autres entreprises, l’accès aux clients finaux sur l’ensemble du réseau, ce sont des choses dont nous bénéficions depuis le tout début.

Une plateforme est désormais également prévue…

Oui. Pour le moment, nous travaillons sur une plate-forme où vous pouvez télécharger les composants, qui sont ensuite automatiquement démarrés sur notre imprimante et envoyés. Nous essayons actuellement de faire davantage de publicité dans la région de Karlsruhe. Et nous voulons aussi produire des prototypes pour d’autres entreprises et d’autres start-up et les accompagner dans la phase de développement. En fait, il n’était pas prévu que nous soyons impliqués dans le processus de fabrication, mais entre-temps, cela s’est avéré être la parfaite synergie.