Automatisation et robotique dans le BTP
Dernière mise à jour : 13 janv. 2022
Le monde de la construction peut sembler en retard dans l’utilisation de la robotique, et plus largement le recours à des outils hautement technologiques. Pour autant, le développement de ses solutions a débuté dès les années 70, notamment au Japon. Cette tendance s’explique à l’époque par la crainte d’un vieillissement de la population et la réduction de la main-d’œuvre disponible pour le secteur de la construction au profit des industries de la technologie. Plusieurs entreprises japonaises vont donc se lancer dans l’aventure en développant des robots, mais surtout des appareils télécommandés afin de réduire les besoins humains sur les tâches physiques.
En parallèle, on peut également faire état de nombreuse tentatives pour industrialiser la production avec un certain succès pour plusieurs constructeurs. Les constructions modulaires et le préfabriqué sont une tendance qui s’intensifie et ouvre également la voie à l’automatisation de nombreux processus qui vont se rapprocher sur le terme du modèle appliqué dans l’industrie automobile.
Les engins de chantier sont également au cœur de cette modernisation avec des technologies embarquées de plus en plus complexe qui permet de faciliter voire automatiser un grand nombre de tâche.
LES DÉFIS À RELEVER
Actuellement, l’utilisation de la robotique est surtout manifeste sur les grands projets de construction. On peut distinguer deux grandes catégories de robot dans le secteur, d’un coté les robots télécommandés et de l’autre, des robots entièrement autonomes.
L’usages des robots permet d’augmenter la productivité et l’efficacité en réduisant la pénibilité des tâches réalisées. Les besoins en main d’œuvre sont également réduits, une tâche mobilisant cinq ouvriers peut être réalisée par un robot qui sera uniquement assisté par un opérateur humain. L’usage de la robotique est une tendance qui ne peut que se généraliser dans le secteur de la construction, notamment dans les grands chantiers de travaux publics. En France, Bouygues Travaux Publics est un parfait exemple, avec le développement et l’utilisation de plus en plus important d’outils robotisés et l’automatisation de certaine tâche. Ainsi, les tunneliers sont de plus en plus robotisés pour réaliser certains chantiers liés au Grand Paris. Cela permet de réduire la présence des hommes sur ce type de chantier particulièrement dangereux, mais aussi d’augmenter la productivité du chantier tout en réduisant les délais de livraison.
La mise en place de la robotique dans le monde du bâtiment doit relever de nombreux défis pour se généraliser. Le développement et la production d’un robot est un processus coûteux, il faut que l’investissement soit rentabilisé sur le long terme et donc les solutions employées doivent être durable, et mobilisable sur différents chantiers. L’espace disponible est également un point clé à prendre en compte, un robot imposant ne pourra pas être mobilisé dans toutes les situations.
La question de la sécurité des humains qui partage l’espace avec les robots est également source de débat qui découle sur des innovations. L’objectif étant de réduire les accidents du travail et la pénibilité.
Ce qui nous amène au développement d’un tout nouveau domaine qu’est la COBOTIQUE dont le but est de faciliter la collaboration entre l’homme et la machine.
Une nouvelle génération de robot a émergé : les Cobots. Ce sont des robots qui interagissent avec les hommes, par exemple en ralentissant à proximité d’un ouvrier durant un chantier dans un espace restreint.
PETIT TOUR D'HORIZON DES ROBOTS PRÉSENTS DANS LE BTP
Plusieurs acteurs dans le secteur développent des robots pour la construction, c’est un champ de recherche en pleine expansion avec la création de nombreuse innovation qui ne peuvent faire l’objet d’un article unique.
Illustration Robot SPOT
Sans aucun doute l’un des robots les plus connus du grand publique, Spot est un robot quadrupèdes conçu et développé par Boston dynamics. Il est surtout utilisé pour effectuer des tâches de suivi de chantier afin d’assurer les délais de livraison et contrôler le travail effectué.
Illustration hadrian X
Le robot Hadrian X est en cours de développement par FBR (Fastbrick Robotics) depuis 2015, il est également appelé « le robot Maçon » car il permet de poser des briques. Il se compose d’un bras automatisé travaillant en autonomie et capable de poser 1000 briques par heure contre 600 briques en une journée pour un ouvrier. Son fonctionnement peut sembler similaire à celui d’une imprimante 3D avec un dispositif complexe de capteur. L’utilisation d’un adhésif industriel à la place du ciment est utilisée, ainsi on augmente la solidité et les performances thermiques de la structure. D’autres robots similaires sont en développement dans le monde.
Illustration HRP-5
Le robot HRP-5P est un humanoïde développé au Japon par l’AIST (Advanced Institute of Industrial Technology). Il a été présenté en 2018 mais il est toujours en développement. Il est actuellement capable de porter et fixer des cloisons et intègre un système complexe de détection qui lui permet de détecter des objets.
Illustration Roby 850
Le robot Roby 850 a été développé par Bouygues pour automatiser le perçage dans les travaux de tunnel. Il est déjà utilisé de manière opérationnelle sur un chantier à Hong-Kong (projet Lian-Tang).
Il se positionne grâce à un théodolite et réalise les opérations de perçage ainsi que la pose de cheville dans les voussoirs de tunnels. Il permet ainsi de réduire les risques pour les humains en opérant jusqu’à 8,5 mètres de hauteur. De plus, il possède une précision de 1mm par rapport à la position théorique sur plan.
LES EMPLOIS HUMAINS EN DANGER FACE À LA ROBOTISATION?
Le développement de la robotique dans le monde de la construction est en partie lié à une baisse de la main d’œuvre disponible. Comme évoqué plus haut, les Japonais ont investi très tôt dans le secteur pour anticiper le vieillissement de la population.
Aujourd’hui, le développement des nouvelles technologies est un vecteur de stresse dans l’opinion public. En effet, l’avènement de la robotique dans le BTP aurait pour conséquence une baisse des besoins humains. Ce postulat est en partie vrai, l’automatisation et la robotisation de nombreux processus aura pour conséquence une demande moindre en homme sur un chantier donné. Mais c’est également une solution pour améliorer la sécurité sur les chantiers et réduire la pénibilité pour les ouvriers. Les hommes auront une place de choix sur les chantiers pour superviser le travail des robots ou être assistés par des solutions techniques afin de réduire la pénibilité des tâches. Notre société connaît une modernisation dans tout les domaines qui implique une réduction des besoins en mains d’œuvres humaine. Ceci est une vraie problématique qui demande une réflexion de fond pour adapter notre approche du travail à l’avenir. Cependant, il serait dommage de voir les robots comme un ennemi tant ils peuvent apporter à notre société. Les champs d’applications sont illimités tant l’innovation est constante.
La conquête spatiale est un exemple parfait, les robots sont actuellement mobilisés sur tout les fronts. La Nasa développe d’ailleurs une nouvelle génération de robot conçu pour la construction de base spatiale sur Mars.
À BIENTÔT !
L'Équipe OKAI DESIGN.