C'est la direction où se tromper blesse quelqu'un, elle est donc écrite plus sobrement que les autres.
Le malentendu le plus coûteux du secteur
L'expression « robot collaboratif » se lit couramment comme « robot avec lequel il est sûr de travailler côte à côte ». Cette lecture a causé de véritables blessures.
Ce qu'apporte un robot certifié collaboratif, c'est un ensemble de capacités : limitation de force et de puissance, détection de collision sensible, et la possibilité de fonctionner dans des modes qui permettent de partager l'espace avec des personnes.
Ce qu'il n'apporte pas, c'est une application sûre.
Le robot est évalué par son fabricant. L'application est évaluée par celui qui l'installe, et c'est là que réside réellement la sécurité.
Trois façons dont un robot collaboratif devient dangereux.
L'effecteur. La limitation de force du bras ne dit rien d'un outil tranchant, d'un composant brûlant, d'une torche de soudage ou d'une pince capable d'écraser un doigt. Le danger s'est déplacé sur ce qui se trouve au bout.
La pièce transportée. Un robot qui porte quelque chose de tranchant, de lourd, de brûlant ou de dangereux chimiquement présente ce danger, indépendamment de ses propres limites de force.
Le coincement et la géométrie. Un robot à force limitée peut quand même plaquer une personne contre un montage, un mur ou une autre machine. Les limites de force supposent un espace libre, et une partie du corps coincée n'en a aucun.
L'affirmation correcte est donc que la capacité collaborative rend possibles des applications qui peuvent être rendues sûres après évaluation. Elle n'en certifie jamais une.
Ce que couvre cette direction
Le périmètre : comment les personnes et les robots partagent un espace de travail, l'interaction, la confiance et le travail en sécurité côte à côte.
Quatre domaines.
L'évaluation des risques. Identifier les dangers, estimer le risque, choisir des mesures de protection et vérifier qu'elles fonctionnent. L'activité centrale, une discipline structurée avec une méthode définie.
Les mesures de protection. Protecteurs, verrouillages, rideaux lumineux, scanners, surveillance de vitesse et de distance de sécurité, limitation de force et de puissance, systèmes d'arrêt d'urgence.
La sécurité fonctionnelle. Quand une fonction de sécurité est implémentée dans les systèmes de contrôle, sa fiabilité doit être conçue, quantifiée et vérifiée par rapport à un niveau requis.
Les facteurs humains. Prévisibilité, signalement des intentions, calibration de la confiance et usage détourné prévisible — la partie qui détermine si les mesures de protection résistent au contact avec le travail réel.
Les quatre modes de fonctionnement collaboratif
Utile à connaître, car les discussions d'achat se passent mieux quand les deux parties partagent le même vocabulaire.
L'arrêt surveillé de sécurité. Le robot s'arrête quand une personne entre dans l'espace partagé et reprend quand elle en sort. Simple et largement utilisé.
Le guidage manuel. Un opérateur déplace le robot directement à l'aide d'un dispositif de commande. Utile pour l'apprentissage et le levage assisté.
La surveillance de vitesse et de distance. Des capteurs suivent la position de la personne, et le robot ralentit ou s'arrête à mesure que la distance diminue. Puissant, mais dépendant de la fiabilité des capteurs et de calculs de distance d'arrêt qui doivent tenir compte de la dynamique réelle du robot avec sa charge réelle.
La limitation de puissance et de force. Le robot est conçu pour qu'un contact ne dépasse pas des limites définies. C'est le mode que la plupart des gens désignent par « collaboratif », et celui où les dangers liés à l'effecteur et à la pièce transportée invalident le plus souvent cette hypothèse.
Ces modes peuvent se combiner, et la combinaison appropriée découle de l'évaluation des risques, pas d'une brochure produit.
La place de cette direction dans le domaine
Interaction homme-robot et sécurité des robots est la neuvième et dernière direction du domaine Robotique et systèmes autonomes d'Astra Trainer, et elle s'applique aux huit précédentes : cellules industrielles, robots de service dans les espaces publics, véhicules autonomes et drones portent chacun leur propre version de la même question.
Les partenaires ayant des robots en atelier la cadrent en général avec la robotique industrielle et avec le domaine Fabrication avancée, où Ingénierie qualité et fiabilité, et Maintenance et gestion des actifs couvrent les procédures dont dépend le dossier de sécurité. Les leçons durent cinq minutes, ce qui compte ici car les personnes qui ont le plus besoin de ce contenu sont le personnel de maintenance et de production qui ne peut pas quitter l'atelier. Vous pouvez consulter les neuf directions ici.
Où les gens se blessent réellement
Le schéma des incidents liés aux robots est constant, et ce n'est pas celui auquel on s'attend.
Les incidents graves surviennent surtout pendant la maintenance, l'apprentissage, la programmation, le réglage et le dépannage, plutôt que pendant le fonctionnement automatique normal.
La raison est structurelle. En fonctionnement normal, les mesures de protection sont actives et opérationnelles. Pendant ces autres activités, quelqu'un se trouve dans l'espace avec les protections contournées, ou le robot fonctionne dans un mode où la protection normale est réduite.
Quatre schémas précis.
Dégager un blocage sans consignation. Un robot arrêté n'est pas un robot hors tension. Il peut redémarrer, ou une source d'énergie accumulée peut se libérer.
Un redémarrage inattendu. Quelqu'un d'autre réinitialise, ou un signal arrive, ou un programme reprend à un point différent de celui attendu.
Une trajectoire imprévue. Le robot se déplace là où la personne ne l'attendait pas, ce qui est plus probable pendant l'apprentissage et après une modification du programme.
L'excès de confiance en vitesse réduite. Travailler en mode apprentissage à vitesse réduite en le considérant comme sûr. La vitesse réduite diminue la gravité, elle ne l'élimine pas, et un robot à vitesse réduite peut toujours coincer et écraser.
La conclusion pour les équipes est directe : les personnes qui ont le plus besoin de la compétence en sécurité robotique sont les techniciens de maintenance, les programmeurs et le personnel de production, pas seulement l'ingénieur qui a conçu la cellule.
Pourquoi cette compétence est rare
Trois raisons, toutes structurelles.
Elle traverse plusieurs disciplines. La sécurité machine exige une compréhension mécanique, du contrôle-commande et de la sécurité fonctionnelle, plus une connaissance réglementaire, plus le jugement nécessaire pour évaluer une application réelle. C'est le même problème transversal que la mécatronique.
Elle n'est visible que lorsqu'elle échoue. Une installation bien évaluée ne produit aucun incident, la compétence se manifeste donc par une absence.
Elle est souvent traitée comme de la documentation. L'évaluation des risques est produite pour satisfaire un auditeur plutôt que pour concevoir le système, ce qui aboutit à un dossier conforme et une cellule dangereuse.
À l'inverse, la voie est particulièrement bien définie. La sécurité machine dispose de référentiels de compétence reconnus et de dispositifs de qualification formels dans plusieurs pays, ce qui en fait l'une des progressions de carrière les plus claires accessibles à un technicien.
Les métiers, nommément
Ingénieurs et consultants en sécurité machine.
Ingénieurs sécurité fonctionnelle. Conception et vérification des fonctions de contrôle liées à la sécurité, selon un niveau de performance requis.
Spécialistes de l'évaluation des risques pour les projets d'automatisation.
Ingénieurs de validation sécurité. Vérification que les mesures de protection fonctionnent comme prévu, y compris la mesure des distances d'arrêt.
Spécialistes des facteurs humains pour les espaces de travail partagés.
Spécialistes de la conformité et du marquage CE ou UKCA pour les machines et ensembles.
Professionnels hygiène-sécurité dotés d'une compétence machine, un groupe plus restreint que l'hygiène-sécurité générale.
Superviseurs de maintenance responsables des systèmes de travail sécurisés autour des robots.
Qui peut être formé pour ce métier
Les techniciens de maintenance. Le groupe le plus important. Ce sont eux qui entrent dans la cellule, et ils portent le risque personnellement. La compétence formelle en sécurité machine est aussi une véritable voie de progression, assortie de qualifications reconnues.
Les ingénieurs contrôle-commande. Vers la sécurité fonctionnelle, le prolongement technique naturel de ce qu'ils font déjà.
Les professionnels hygiène-sécurité. Ils comprennent le cadre réglementaire et la méthode d'évaluation, mais leur manque souvent la profondeur en machines et en contrôle-commande pour évaluer correctement une application d'automatisation.
Les ingénieurs automatisme et projet. Il leur manque la compétence sécurité pour la concevoir dès le départ plutôt que de la rajouter après coup, ce qui est toujours moins coûteux.
Les superviseurs de production. Vers les systèmes de travail sécurisés, puisqu'ils contrôlent la façon dont les tâches sont réellement exécutées.
Les ingénieurs qualité. Ils travaillent déjà avec l'évaluation structurée et la vérification, des compétences qui se transposent directement.
Cet article n'est pas une évaluation des risques et ne peut pas en tenir lieu. Les installations robotisées sont soumises à la législation sur la sécurité des machines, et l'obligation de réaliser une évaluation des risques et d'appliquer des mesures de protection adéquates incombe à la partie qui met le système en service. Les exigences, les normes et leur statut diffèrent selon les pays et évoluent dans le temps. Les systèmes de travail sécurisés, les procédures de consignation énergétique et l'autorisation d'entrer dans une cellule robotisée sont spécifiques au site et doivent être établis localement par des personnes compétentes. La formation structurée construit une compréhension et soutient des parcours de compétence reconnus. Elle ne confère ni certification de compétence en sécurité machine, ni certification de sécurité fonctionnelle, ni autorité pour évaluer, approuver ou valider une installation.
Ce qu'il faut en retenir
La sécurité est une propriété de l'application. Un bras certifié collaboratif qui porte un outil tranchant, une pièce brûlante ou une charge lourde n'est pas un système sûr, et le coincement met en échec les limites de force.
Quatre modes collaboratifs existent, et la bonne combinaison découle de l'évaluation des risques, pas de la fiche produit.
Les blessures surviennent pendant la maintenance, l'apprentissage et le dépannage, quand la protection est réduite, plutôt que pendant le fonctionnement normal.
La vitesse réduite diminue la gravité mais ne supprime pas le danger, et la considérer comme sûre est l'excès de confiance le plus courant du secteur.
Et les personnes qui ont le plus besoin de cette compétence sont les techniciens de maintenance qui entrent dans la cellule — pour qui c'est aussi l'une des voies de qualification les plus claires qui existent.
Est-il sûr de travailler à côté d'un robot collaboratif ?
Pas automatiquement. La certification collaborative décrit les capacités du robot. La sécurité est une propriété de l'application entière, et l'effecteur, la pièce transportée et la géométrie de coincement peuvent tous rendre dangereux un robot à force limitée.
Quand surviennent les blessures liées aux robots ?
Surtout pendant la maintenance, l'apprentissage, la programmation et le dépannage, quand quelqu'un se trouve dans l'espace avec des mesures de protection normales réduites ou contournées, plutôt que pendant le fonctionnement automatique.
La vitesse réduite suffit-elle comme protection ?
Non. Elle diminue la gravité, elle n'élimine pas le danger. Un robot à vitesse réduite peut toujours coincer et écraser, et considérer le mode apprentissage comme intrinsèquement sûr est une hypothèse courante et dangereuse.
Qui a le plus besoin d'une formation à la sécurité robotique ?
Les techniciens de maintenance, les programmeurs et le personnel de production, car ce sont eux qui entrent dans la cellule. Pas seulement l'ingénieur qui l'a conçue.
Existe-t-il une voie de carrière en sécurité machine ?
Oui, et une voie particulièrement claire. La sécurité machine dispose de référentiels de compétence reconnus et de dispositifs de qualification formels, ce qui en fait une véritable progression pour le personnel de maintenance et de contrôle-commande.