CRDP

Accueil > Les numéros > DocSciences 15 : Entre les hommes et les machines Automatique et traitement du (...)

Décryptage

De la main au bras articulé

JPEG - 139.1 ko
Chaîne de fabrication de la Renault 4, à Boulogne-Billancourt en 1962 (haut) et chaîne de fabrication de la Renault Mégane III, à Palencia, en Espagne, en 2011 (bas) © GALLEGO, Ignacio Nacho
Dans les années 1960, un grand nombre d’ouvriers étaient nécessaires pour monter une voiture, comme ici chez Renault-Billancourt. Chacun se consacrait à une tâche particulière dans un souci d’efficacité, de gain de temps et donc de rentabilité économique. Aujourd’hui, les robots (ici l’usine Renault de Palencia en Espagne) remplacent les ouvriers, mais un homme contrôle la chaîne de montage derrière un ordinateur et peut intervenir à tout instant.

Seulement quelques années se sont écoulées entre ces deux photos montrant une chaîne de fabrication automobile. Sur le cliché en noir et blanc, nous sommes en 1962, dans les ateliers de montage des usines Renault de l’île Seguin à Boulogne-Billancourt, lors de la fabrication de la 4L. Autour de la chaîne de montage, un grand nombre d’ouvriers s’activent : chacun a une tâche particulière. C’est l’illustration parfaite du travail à la chaîne, ou « taylorisme », mis au point au début du XXe siècle dans les usines Ford, aux États-Unis : chaque ouvrier effectue une seule et même tâche sur des pièces qui défilent devant lui. Ce fut le premier système de production de masse.

Près de cinquante ans plus tard, le cliché en couleur nous montre une chaîne de montage actuelle, dans l’usine Renault de Palencia, en Espagne. Aucun ouvrier n’est visible. En effet, on ne voit que la chaîne et des bras articulés. Les OS (ouvriers spécialisés) ont disparu, des robots exécutent les tâches de découpe, de soudure, de peinture… Ils sont commandés par un logiciel, et, par exemple, le bras du premier plan s’occupe du toit du véhicule. Sur une telle chaîne, c’est un technicien qui envoie à partir d’un ordinateur les données nécessaires à la fabrication, il surveille le bon déroulement des opérations et peut arrêter la chaîne à n’importe quel moment.

Corinne Ritter,
Histoire/géographie, éducation civique

De la main au bras articulé

Les premiers robots de manipulation sont apparus aux États-Unis au début des années 1960 avec la société Unimation. Depuis, ils ont été diffusés de plus en plus largement dans l’industrie à partir des années 1980, et ont vu leurs domaines d’application se diversifier à l’extrême, à toutes les échelles, depuis les systèmes de micromanipulation jusqu’aux grues automatiques. Cela est dû à la conjonction d’une baisse des coûts, d’une meilleure acceptabilité et de progrès techniques significatifs. Ainsi, aujourd’hui, les robots disposent de systèmes de vision 2D ou 3D performants et rapides leur permettant d’examiner des pièces complexes et de positionner au mieux leurs outils. Ils peuvent également, à l’aide de capteurs de forces, contrôler précisément les efforts qu’ils exercent. Enfin, la conception même des robots a évolué avec les technologies : actionneurs, structures, matériaux.

Par exemple, certains robots de manipulation d’objets légers peuvent atteindre des accélérations de plusieurs dizaines de g (1 g = 9,80665 m/s−2) ! Et tout ceci n’aurait pas été possible sans les techniques de l’automatique qui permettent de suivre des trajectoires avec une très grande précision ou de commander des robots ultra-rapides.

Les clichés présentés montrent une évolution importante de ces dernières décennies : le passage de postes de travail individuels à l’intégration complète d’une ligne de fabrication, allant, plus récemment, jusqu’au concept d’usine numérique. Ainsi, désormais, l’approche utilisée est-elle celle du système, où les robots sont des éléments intervenant dans la conception globale d’une chaîne de fabrication, en compagnie des dispositifs de tri et de chargement, des chariots mobiles, des centres d’usinage, des systèmes de stockage, des outils de métrologie, etc. Enfin, l’intégration est complète si la ligne est elle même un élément du système d’information de l’entreprise, gérant les prévisions de production, les commandes, les approvisionnements.

Que dire des métiers associés à cette évolution sur un demi-siècle des techniques de production ? Clairement, des emplois ont disparu, soit parce que, peu qualifiés, ils étaient facilement « robotisables », soit parce que leur pénibilité justifiait une automatisation. S’il reste nécessaire de disposer de spécialistes métier, par exemple pour apprendre aux robots le « coup de main » du peintre, on assiste cependant à une migration de la majorité des compétences vers d’autres domaines : contrôle, programmation, maintenance des lignes de production, mais aussi vers des techniques nécessaires en amont, comme la conception des robots qu’il faut bien fabriquer !

Bernard Espiau,
ancien directeur scientifique adjoint d’Inria

Dans les programmes

Histoire/géographie

Collège - 3e
Un siècle de transformations scientifiques, technologiques, économiques et sociales. L’évolution du système de production et ses conséquences sociales.

Lycée - 1re, séries ES et L
Croissance économique, mondialisation et mutations des sociétés depuis le milieu du XIXe siècle.

Lycée - Tle S, option histoire
La mondialisation en fonctionnement.
Une étude au choix parmi les deux suivantes : un produit dans la mondialisation, du début du XXe siècle à nos jours.

Lycée - 1re, séries STD2A, STL et STI2D
La mondialisation.
Sujet d’étude au choix : L’automobile : une industrie en recomposition.