La robotisation mobile se développe rapidement en milieu industriel. Pour disposer d’une connexion à la fois fiable et robuste sur des sites complexes, le réseau de 4G/5G privé est une solution en plein développement. Exemples avec Axians, du port de Rotterdam au siège français de Mercedes-Benz.
La 5G industrielle privée appliquée à la robotique offre une connectivité fiable à faible latence sur tout type de site industriel et étend les usages parfois limités par d’autres technologies : « Le Wi-Fi bridé en puissance nécessite l’installation de bornes tous les 30 m, ce qui complexifie le déploiement, en particulier en extérieur, pour mailler un site grand et complexe par son environnement – par exemple, une installation sidérurgique ou pétrochimique –, la 5G permet d’offrir une couverture fiable et robuste avec très peu de points d’émissions », explique Yann Bertrand, International Business Development Manager chez Axians, la marque ICT de VINCI Energies.
« Le Wi-Fi montre aussi des limites en situation de mobilité, ajoute-t-il. A l’heure où se développe l’usage de robots mobiles dans les usines, l’interruption même temporaire de connectivité peut être un handicap en entravant le processus industriel. La 5G évite ce type d’incident. »
Le caractère prédictible des performances de la 5G qui offre une connexion mobile fiable à haut débit est donc un réel atout en milieu industriel. Depuis quatre ans, plusieurs terminaux de conteneurs du Port de Rotterdam se sont ainsi dotés d’un réseau mobile privé, conçu et installé par Axians, pour connecter leurs véhicules autonomes ayant pour tâche de transporter les conteneurs déchargés des bateaux vers leur zone de stockage.
« Avec le Wi-Fi, le système connaissait souvent des coupures de connexion qui déclenchaient l’arrêt immédiat des véhicules. Le coût d’une heure de coupure revenant à 100 000 €, le port n’a pas hésité à recourir à la 4G et bientôt à la 5G », raconte Yann Bertrand.
Plus récemment, au port de Bordeaux, l’opérateur de terminaux portuaires Sea-Invest a fait installer une antenne 4G pour fiabiliser, sur l’ensemble de son site, la connexion des ordinateurs embarqués sur ses grues et ses véhicules porte-conteneurs pilotés par des opérateurs.
Décollage
« Dans le domaine de la robotique, le déploiement de réseaux 4G/5G privés n’en est encore qu’à ses débuts. Il a fallu une longue période d’évangélisation et la baisse des prix avec la sortie de versions adaptées aux besoins industriels. Mais depuis 2024, le marché décolle surtout pour la 4G. La technologie 5G n’est pas encore mature, les nouveaux cas d’usage sont en cours de développement », souligne Yann Bertrand.
En 2022, le constructeur de robots et d’automatismes Omron a confié à Nokia, en partenariat avec Axians pour l’ingénierie et l’installation, la mise en place de la 5G dans son usine d’Argonay près d’Annecy, en Haute-Savoie, afin justement de pouvoir tester le développement de robots capables d’opérer dans le cadre d’un réseau 5G privé.
« Dans la robotique, le déploiement de réseaux 4G/5G privés n’en est encore qu’à ses débuts. »
En 2023, au Star Center, siège de Mercedes-Benz à Montigny-le-Bretonneux, à l’ouest de Paris, le constructeur automobile allemand a mis en pratique un cas d’usage original. Afin d’éviter d’installer des bornes de recharge électrique à chaque place de son parking souterrain, le groupe a opté pour des robots autonomes. Connectés à un réseau 4G privé doté d’une antenne couvrant l’ensemble du parking, les robots viennent se brancher directement sur les véhicules qui ont besoin d’une recharge.
Robotisation et virtualisation
Les nouveaux usages liés au déploiement de réseaux 4G/5G privés ne manquent pas. Axians est ainsi associée à un programme de R&D financé par Bpifrance et regroupant, entre autres, le groupe Stellantis et des fabricants d’outils connectés comme Miodex, spécialisé dans les solutions de vissage.
« Grâce à la 5G, l’objectif est de pouvoir localiser des objets à moins de 50 cm, et à terme à moins de 10 cm, avance Yann Bertrand. Cela doit permettre d’avoir une meilleure traçabilité de la qualité en vérifiant que le travail a été effectué au bon endroit et de la bonne façon ou de bloquer l’usage d’outils non appropriés sur un poste de travail. »
Le secteur aéronautique est particulièrement demandeur de ce genre d’application. « Airbus dispose ainsi de réseaux mobiles privés sur ses sites de production afin d’avoir de la connectivité partout jusqu’au fond d’une aile d’avion en cours d’assemblage », note Yann Bertrand.
Les prochains développements en matière de virtualisation des automates dissociant la machine physique de ses logiciels et systèmes d’exploitation permettant ainsi mises à jour, maintenance et réparation à distance (robot-as-a-service) ne vont faire qu’accroître le besoin d’une connectivité fiable et rapide, conclut l’expert Axians.
p5G4OT, le robot mobile version 5G privée
Fin 2021, Actemium et Axians, les marques Industrie et ICT de VINCI Energies, ont lancé un PoC (Proof of Concept) pour réaliser un robot mobile industriel fiable et robuste, capable de capter des données en intérieur comme en extérieur. « Sur certains de nos projets, nous constations parfois des problèmes de latence. Nous nous sommes donc tournés vers Axians qui travaillait déjà sur des applications de réseaux mobiles privés en milieu industriel », explique Frédéric Boulvert, ingénieur d’affaires Innovation chez Actemium Rennes, animateur du groupe de travail Robotique Avancée Industrielle du club Robotique d’Actemium. C’est ainsi qu’est né p5G4OT, pour « private 5G for Operational Technology ». Ce démonstrateur peut réaliser des chargements et déchargements de pièces industrielles ou autres produits en tous lieux d’un site sans perte de connexion grâce à l’installation d’un réseau 5G privé. « Ce type de configuration peut s’avérer d’autant plus nécessaire quand on utilise des robots équipés de systèmes de vision par IA où la transmission d’images ne supporte aucune coupure de connexion », précise Frédéric Boulvert, qui évoque aussi l’intérêt d’un réseau 5G privé en matière de sécurisation des données : « Ces dernières sont en effet directement gérées sur site via un serveur centralisé ». p5G4OT devait être testé en milieu industriel au cours de l’été 2024.
17/10/2024
