Alors que la plupart des appareils finissent à la poubelle sans qu’on cherche à savoir si des composants pourraient être sauvés, le projet DeReCo, mené sur le campus Arts et Métiers de Lille dans le cadre de RéCLasSIF, compte changer la donne. En robotisant le désassemblage de moteurs de véhicule électrique, les chercheurs ouvrent la voie à une économie circulaire plus efficace.
Ce n’est pas parce qu’un appareil est cassé que tous les éléments qui le composent ne fonctionnent plus. Pourtant, aujourd’hui, faute de possibilité, de nombreux composants technologiques partent à la poubelle sans être retraités.
C’est à cette problématique que s’attèle le projet de recherche Gestion de la fin de vie de produits par le Désassemblage et Récupération de Composants (DeReCo) sur le campus de Lille. Fédérant les laboratoires LISPEN de Lille et I2M de Bordeaux, et en partenariat avec l’école de l’Institut Mines-Télécom (IMT) Nord Europe, ce projet est l’un des 34 projets scientifiques financés dans le cadre du projet Evolutive Learning Factories (ELF) RéCLasSIF.
Désassembler un moteur électrique
L’objectif du projet est de créer une solution robotisée intelligente qui permettra, étape par étape, de démonter des objets manufacturés. Pour commencer, les équipes académiques s’attaquent à un objet de poids : le moteur des voitures électriques. « Aujourd’hui, lorsqu’une voiture électrique part à la casse, le moteur, pourtant encore en bon état, n'est pas retraité. Le coût humain et logistique serait trop important. Nous avons besoin de systèmes automatisés qui facilitent la résolution de cette problématique » explique Richard Béarée, porteur du projet.
C’est dans ce cadre que Pietro Sandrini fait sa thèse. Grâce à un banc de désassemblage constitué de deux robots équipés de caméras et de divers outils, il travaille à l’amélioration de la précision du démontage du moteur. « Il faut améliorer à la fois la reconnaissance des différents éléments perçus par la caméra, et la minutie de l’action que va entreprendre ensuite le robot » détaille-t-il.
Une exactitude au cœur de la réussite du projet : « Lorsqu’un humain voit un objet, il n’a qu’à tendre la main et le saisir. Pour un robot c’est plus complexe, il faut amener l’outil au bon endroit, complète Adel Olabi, professeur associé en robotique, et l’un des encadrants de Pietro. Si vous voulez que le bras robotique retire une vis, un décalage de moins d’un millimètre entre le tournevis et la tête de vis est suffisant pour que cela ne fonctionne pas. »
La précision du tournevis n’est pas le seul outil que les robots doivent apprendre à manier. Le banc de désassemblage est conçu comme une cellule reconfigurable, adaptable aux besoins de l’opération en cours. « Pour l’instant, le deuxième robot utilise un préhenseur pneumatique pour attraper et enlever des objets de différentes tailles, un couvercle, par exemple, décrit Pietro Sandrini. Mais l’objectif est que les robots puissent avoir une multitude de possibilités d’actions autonomes, et soient capables d’opérer sur d’autres objets, comme une carte électronique ou une batterie. »
Des enjeux environnementaux et humains
Inscrit dans la continuité du projet Carnot SDC2 (Smart Disassembly Cell for Circularity) porté par l’I2M à Bordeaux, DeReCo répond également à la demande de penser l’ingénierie sous le prisme de l’économie circulaire : réutiliser plutôt que recréer. Mais ce n’est pas le seul enjeu qui motive le projet. « J’ai eu l’occasion d’observer les sites de désassemblage dans les Hauts-de-France. Ce sont des sites de travail difficiles, où les opérateurs exécutent des tâches répétitives, pénibles et dans un environnement de travail bruyant et pollué, raconte Adel Olabi. Comme derrière chaque projet de robotisation, il y a une volonté forte d’aider les humain·es, de les débarrasser des travaux sans valeur ajoutée pour qu’ils et elles puissent faire des opérations plus valorisantes. »
Même si les recherches explorent l’idée d’une solution 100% robotisée, les chercheurs savent d’ores et déjà que ce ne sera pas possible. Les robots vont travailler à partir de connaissances incomplètes, et sur des objets poussiéreux où tous les composants ne seront pas forcément identifiables. « C’est là qu’intervient l’Institut Mines-Télécom, et en particulier le projet RéCLasSIF Meta² : grâce à leur travail sur la cobotique, ils apportent la brique humaine complémentaire, » déclare Richard Béarée.
Une collaboration riche avec l’IMT
L’objectif du projet Meta² : créer un algorithme optimisant une chaine de production pour minimiser son empreinte écologique mais également qui place l’humain au centre.
« Certains mouvements de robots sont plus coûteux que d’autres, explique Eric Duviella, l’un des porteurs du projet. Nous souhaitons mesurer l’impact d’un robot, celui d’un humain et analyser le cycle de vie d’un produit afin de proposer une solution qui réduit à la fois le coût de la chaine et son impact environnemental. »
Cette dynamique de travail entre ces deux projets, et a fortiori entre Arts et Métiers et l’IMT, est au cœur de RéCLasSIF. Porté par les deux établissements dans le cadre du programme France 2030, RéCLasSIF ambitionne d'être l’acteur académique de référence concernant l’industrie du futur. Pour cela, le projet repose sur un réseau de plusieurs campus et un portefeuille de projets scientifiques, dont huit sont portés par l’IMT Nord Europe et le campus Arts et Métiers de Lille, ce qui crée un vivier de collaborations régionales et interdisciplinaires.
