L'argument commercial le plus répandu autour des robots collaboratifs tient en une phrase : le bras s'arrête au contact, donc il est sans danger. La phrase est exacte sur le bras et fausse sur le poste. Elle décrit une propriété de la machine vendue, pas une propriété de l'installation en service.
Le robot n'est qu'un élément du système final
La formulation de référence est nette : un robot, apte à la collaboration ou non, n'est qu'un des éléments du système final. Un robot destiné à une application collaborative doit être conçu pour prendre en compte les risques qu'il peut générer, et des fonctions spécifiques peuvent y être intégrées.
Mais le procédé, l'outil et la pièce liés à l'application génèrent des risques qui n'ont pas pu être pris en compte à la conception du robot. Ces risques se traitent en phase de conception de l'application.
La conséquence pratique est simple à retenir : c'est seulement l'intégration de la sécurité à la conception de l'application qui rend cette application sûre.
Sept points que l'analyse doit couvrir
L'outil porté. Une pince, une ventouse et une torche n'ont pas le même profil de danger. Une lame ou une pointe transportée à vitesse réduite reste coupante ou perforante. La limitation de puissance ne protège pas contre le tranchant.
La pièce manipulée. Sa masse, sa température, ses arêtes et sa stabilité dans le préhenseur comptent autant que le bras. Une pièce qui chute d'un préhenseur au repos ne dépend d'aucune fonction de sécurité du robot.
Le procédé. Soudage, collage, application de produit, usinage ajoutent rayonnements, fumées, projections, produits chimiques. Ces risques sont indépendants du caractère collaboratif de l'application.
Les zones de coincement avec l'environnement. Le bras peut être inoffensif au contact et néanmoins piéger une main entre lui et un bâti fixe. Le contact est doux, la compression ne l'est pas. Cette configuration se repère en simulant les trajectoires en position basse et en position d'encombrement maximal.
Les phases hors production. Nettoyage, déblocage, changement d'outil, apprentissage. Ce sont les moments où l'opérateur est le plus proche et où les fonctions de sécurité sont parfois volontairement désactivées.
Les modes dégradés. Perte d'air comprimé, coupure d'alimentation, défaut capteur. Que fait le bras, que fait le préhenseur, la pièce est-elle retenue.
La charge mentale. Une surveillance continue, sans autonomie sur le rythme, produit des contraintes que l' INRS classe parmi les risques psychosociaux liés à ces installations : dépendance au rythme du robot, monotonie, isolement, surcharge mentale liée à la crainte du contact.
Les troubles musculosquelettiques ne disparaissent pas d'eux-mêmes
Une installation collaborative est souvent justifiée par la réduction de la pénibilité. Le bénéfice est réel quand la charge portée disparaît, mais deux effets contraires méritent surveillance.
Le guidage manuel expose la main et le bras aux vibrations transmises par le bras robotisé, et impose parfois des postures de maintien prolongées.
La cadence peut augmenter après robotisation, et les gestes restants se concentrer. Un opérateur qui effectuait vingt gestes différents et qui n'en effectue plus que trois, mais trois fois plus souvent, n'a pas nécessairement gagné.
Le suivi d'activité après mise en service sert exactement à détecter ces effets. Il n'est pas facultatif : il fait partie des mesures organisationnelles que les principes techniques doivent accompagner.
Ce qui se vérifie sur l'installation
Quatre vérifications se conduisent sur site et pas sur plan.
La mesure du temps et de la distance d'arrêt, dans la configuration la plus défavorable : charge maximale, bras tendu, vitesse maximale.
Le test des fonctions de sécurité en conditions réelles, y compris après une coupure d'énergie et une remise sous tension.
L'observation d'un cycle complet avec aléa provoqué, pour voir ce que l'opérateur fait réellement quand une pièce se coince.
La relecture du paramétrage des fonctions de sécurité, souvent modifié pendant la mise au point pour gagner du temps, et rarement remis à sa valeur d'origine ensuite.
Faire adhérer les équipes
Un poste collaboratif dont les opérateurs se méfient est un poste qui sera contourné. L'approche qui fonctionne consiste à impliquer les futurs utilisateurs le plus en amont possible : expliquer ce qui motive le choix, décrire précisément les tâches concernées, dire clairement comment le travail sera réparti entre l'opérateur et la machine.
Une formation en deux temps, d'abord hors situation de travail puis en situation réelle de production, produit de meilleurs résultats qu'une prise en main le jour de la mise en service. Les retours d'expérience, sur les événements négatifs comme positifs, complètent le dispositif et alimentent la relecture de l'analyse de risque.
Ce que le paramétrage laisse passer
Les fonctions de sécurité d'un bras collaboratif se règlent : seuils de force, vitesses maximales, zones surveillées, distances de séparation. Ces réglages sont modifiés pendant la mise au point, presque toujours dans le même sens, celui du gain de temps.
Trois situations méritent une relecture explicite avant la mise en service définitive.
Une vitesse relevée pour tenir la cadence pendant les essais, et jamais ramenée à sa valeur d'origine. Le cycle est plus rapide, la distance d'arrêt plus longue, et le calcul initial ne vaut plus.
Une zone de surveillance rétrécie parce que le scrutateur se déclenchait sur un passage voisin. La cause réelle était l'implantation, pas le réglage.
Un seuil de détection de couple relevé parce qu'un arrêt intempestif se produisait sur un point précis de la trajectoire. Cet arrêt signalait souvent un frottement mécanique qu'il fallait corriger.
Dans les trois cas, le réglage a résolu le symptôme et déplacé le risque. La bonne pratique consiste à consigner chaque modification de paramètre de sécurité, avec sa date, son motif et la personne qui l'a décidée.
Les intervenants extérieurs
Un point échappe régulièrement aux analyses : les personnes qui interviennent sur la cellule sans appartenir à l'entreprise. Prestataire de maintenance, technicien du fournisseur, intérimaire, stagiaire.
Elles n'ont ni la connaissance des habitudes de l'atelier, ni forcément l'information sur les modes dégradés. L'accueil au poste, l'information sur les risques et la vérification des habilitations les concernent au même titre que les salariés, et leur oubli est une cause récurrente d'incident.
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