L'augmentation du nombre d'installations robotiques dans le monde entier s'accompagne d'un besoin d'énergie, de transmission de données rapide et de connectivité (TE Connectivity)
Selon le World Robotics 2021 Report de l'International Federation of Robotics (IFR), le rythme de croissance actuel de la robotique industrielle devrait se poursuivre en 2022 et 2023, avec plus de 500.000 systèmes installés par an dans le monde d'ici 2024. L'Asie reprendra-t-elle ainsi le dessus ? Nous le saurons très bientôt... En attendant, voici 5 tendances et technologies clés qui poussent à l'adoption des robots industriels et façonnent les industries du monde entier. Dans le cadre du salon consacré à l'automatisation industrielle Indumation.be 2022, les constructeurs et intégrateurs de robots discuteront sans aucun doute de toutes ces tendances.
Tendance n°1: Transmission de données ultrarapide
L'avancement de l'Industrie 4.0 repose sur la capacité à transformer des quantités colossales de données en informations et en intelligence. Pour ce faire, les constructeurs et les fabricants d'équipement d'origine du secteur de la robotique doivent déterminer les meilleurs moyens d'accroître les capacités de transmission de données dans les usines, ce qui inclut le choix entre une transmission de données filaire ou sans fil.
Or, la technologie sans fil (Wi-Fi et 5G) peut ne offrir ni la durabilité, ni la fiabilité requises en usine, sans compter que la connexion peut être perturbée par des interférences électromagnétiques et radio. C'est pourquoi les fabricants continuent de privilégier les connexions filaires. Les connecteurs industriels RJ45 robustes sont depuis longtemps incontournables, mais les nouvelles solutions hybrides basées sur la technologie de l'Ethernet à paire unique (en anglais: Single Pair Ethernet ou SPE) permettent une transmission de données ultrarapide et un meilleur débit via un seul câble et une seule connexion.
La technologie de transmission de données filaire dans le domaine de la robotique assure la communication sécurisée et en temps réel dont un robot a besoin pour pouvoir réagir immédiatement sur la chaîne de montage. À l'avenir, les technologies sans fil et filaires pourront toutefois coexister, y compris pour des applications où les deux sont nécessaires.
Tendance n°2: Miniaturisation
La concentration de fonctionnalités toujours plus nombreuses dans des composants toujours plus petits a conduit à des innovations et à des gains d'efficacité incroyables dans le domaine de la production industrielle. La multiplication des robots mobiles (AGV et AMR) et des cobots est la principale raison pour laquelle la miniaturisation est devenue un élément clé dans la conception de chaque élément de l'ensemble robotique industriel – des relais et capteurs aux circuits imprimés et connecteurs. À titre d'exemple, les dimensions de la plus petite version du robot d'inspection de canalisations (voir l'image ci-dessus) sont de 174 x 230 x 115 mm.
Des relais plus petits et plus légers et une consommation d'énergie réduite sont essentiels à l'ère de l'Industrie 4.0. Et il en va de même pour les circuits imprimés compacts et légers. Mais des équipements de plus petite taille supposent une densité plus élevée, ce qui rend la dissipation de la chaleur plus essentielle que jamais.
Aux premiers jours de l'IIoT, l'interconnectivité compacte entre les appareils, les composants, les systèmes d'exploitation et le cloud nécessite des solutions adaptées à chaque application et qui fournissent la communication transparente en temps réel nécessaire pour dynamiser l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle.
Tendance n°3: Connectivité modulaire et mobile
Dans le monde de la fabrication intelligente de l'avenir proche, la production se fera par le biais d'un système modularisé de postes de travail et de cellules de production, plutôt que via des chaînes de montage statiques. Pour répondre à la demande de personnalisation, les fabricants se tournent vers des AGV et des AMR flexibles et adaptables. Associés à des cobots, ils peuvent permettre la mise en place d'une chaîne de production où différentes tâches sont effectuées dans différentes cellules, ou de robots capables de pivoter entre les postes de travail selon les besoins.
L'interconnectivité entre les appareils rend tout cela possible, mais elle dépend de la fiabilité du flux de communication en temps réel. Une conception modulaire est par définition flexible, et les solutions de connectivité doivent donc être aussi portables que le système de production lui-même. Les connecteurs modulaires d'aujourd'hui sont conçus pour des connexions d'entrée/sortie sûres et fiables. De nombreux connecteurs sont dotés d'un système de verrouillage spécial qui empêche les connecteurs de se détacher accidentellement ou d'être mal connectés, que ce soit suite à un choc ou des vibrations. Les meilleurs connecteurs sont compacts, monoblocs et dotés de contacts précontraints, ce qui permet de gagner de l'espace et d'accélérer l'installation, mais aussi d'offrir aux ingénieurs une plus grande souplesse de conception.
Tendance n°4: Connectivité fiable et robuste
Dans toute usine, des dizaines de processus complexes se déroulent à chaque seconde qui passe. Et une seule défaillance de connexion peut paralyser toute une chaîne de production. Des solutions de connectivité fiables et robustes sont donc indispensables.
Les clients s'attendent à ce que des connecteurs 'robustes' soient mécaniquement fiables et solides, parfaitement capables de résister aux vibrations, aux chocs, aux interférences électromagnétiques et à la poussière que l'on peut rencontrer dans les environnements industriels. Pour les fabricants, il est absolument impensable de devoir arrêter temporairement un robot de soudage ou de collage.
Il est bien entendu aussi très important de disposer d'une connectivité stable pour les données. Avec l'augmentation de la quantité et du volume de données transmises entre les appareils, les capteurs et les composants, les fabricants ont besoin de connexions capables de gérer de manière cohérente le flux constant de transfert de données à grande vitesse.
Tendance n°5: Ethernet à paire unique (SPE)
Dans une industrie qui s'enorgueillit de son efficacité, l'Ethernet à paire unique est clairement une technologie très attrayante. Celle-ci ne nécessite qu'une seule paire de fils, au lieu de quatre. En réduisant le nombre de fils nécessaires de huit à deux, la technologie SPE permet de réduire les coûts, d'accroître la souplesse de conception et d'améliorer la fiabilité. En outre, avec l'arrivée des solutions SPE hybrides, les fabricants sont en mesure de transmettre les données et l'alimentation via un seul câble et un seul connecteur, ce qui permet d'optimiser davantage l'espace.
Grâce à la norme SPE pour les interfaces hybrides, les fabricants peuvent investir en toute confiance dans la transition vers la technologie SPE et connecter plus facilement les appareils utilisés sur le site au réseau. Au sein du réseau industriel, l'Ethernet à paire unique fournit l'infrastructure nécessaire à la transmission sans faille des données entre tous les appareils et capteurs du réseau vers le cloud. Et au niveau des robots et des cobots eux-mêmes, cette technologie facilite le transfert de quantités toujours plus importantes de données et d'électricité depuis la base du robot jusqu'à l'extrémité du bras et de la pince, sans aucune perte d'énergie, de signal ou de données.
