Comment les robots de démolition améliorent l'efficacité et la sécurité dans les applications industrielles

Ces machines compactes sont équipées d'un châssis, d'un bras hydraulique et d'accessoires spécialisés conçus pour démolir le béton, l'acier et la maçonnerie, que ce soit dans des espaces intérieurs restreints ou sur de grands chantiers de démolition industrielle, en sous-sol ou au sommet d'une cheminée. La plupart fonctionnent grâce à des moteurs électriques et impressionnent par leur rapport puissance/taille élevé.

La société Next Level Demolition a utilisé des robots télécommandés pour aider à démolir deux cheminées de la cimenterie d'Akmenė en Lituanie (Image : Next Level).

Solution plus sûre

En ce qui concerne les fournisseurs, le marché est dominé par deux fabricants, Brokk et Husqvarna Construction, tous deux originaires de Suède.

Brokk a introduit le concept de robot de démolition en 1976 et a continué à développer de nouveaux modèles tout au long des années 1980 et 1990. En 1994, l'entreprise avait vendu plus de 1 000 machines dans le monde. Au cours des années 1990 et 2000, cette technologie s'est généralisée et, au cours des dix années suivantes, s'est orientée vers des applications spécialisées, telles que le démantèlement nucléaire, le creusement de tunnels, l'exploitation minière et d'autres environnements dangereux.

« Les machines de démolition robotisées offrent une solution plus sûre pour aborder les projets dans des environnements dangereux comme les endroits où règnent une chaleur excessive, des fumées et même des toxines », a déclaré Jeff Keeling, vice-président des ventes et du marketing chez Brokk Inc. « Elles sont parfaites pour les zones où les membres de l'équipe ne peuvent pas se rendre, et la télécommande par liaison radio permet aux opérateurs de se tenir jusqu'à 300 mètres (984 pieds) de la machine dans un endroit sûr. »

Il explique que, la plupart du temps, les entrepreneurs envisagent l'utilisation de robots de démolition lorsqu'ils doivent faire entrer un engin lourd dans un espace restreint ou dans des situations où il serait dangereux d'avoir un opérateur assis dans une excavatrice.

« Les robots de démolition excellent particulièrement dans des applications comme la démolition par le haut. Par exemple, si une équipe devait démolir une cheminée dont le sommet était inaccessible à la pelle mécanique à grande portée, elle pourrait utiliser une grue pour positionner un robot de démolition au sommet de la cheminée et la démolir jusqu'à ce que la pelle mécanique à grande portée puisse y accéder », explique-t-il.

« Placer un opérateur dans une cabine sous des matériaux en cours de déplacement serait dangereux, mais un robot de démolition télécommandé maintient l’opérateur à l’écart des chutes de débris dangereuses. »

exigences clés

Husqvarna DX 145 (Image : Husqvarna)

La gamme de robots de démolition DXR d'Husqvarna a été lancée en 2009 et est utilisée dans les projets de construction et les applications industrielles, ainsi que dans les opérations minières et de creusement de tunnels. Ces robots peuvent être configurés avec différents packs d'options installés en usine, permettant d'adapter les machines à divers accessoires et conditions de travail.

Une fonction hydraulique supplémentaire offre aux opérateurs un contrôle précis des accessoires tels que les grappins rotatifs et les cisailles, tandis qu'un refroidissement amélioré permet à certains modèles de fonctionner en continu à pleine puissance dans des environnements plus chauds, notamment les fours à ciment et les aciéries. Un système de protection thermique est également disponible pour des tâches telles que le décrassage, protégeant ainsi les composants essentiels de la chaleur rayonnante et transmise.

« La sécurité des opérateurs et la sécurité générale du chantier figurent parmi les principes fondamentaux les plus importants d'Husqvarna », déclare Daniel Lundberg, chef de produit mondial pour les robots de démolition, soulignant qu'il est toujours important que les opérateurs maintiennent une distance de sécurité lorsqu'ils utilisent un robot de démolition.

« La commande à distance est essentielle dans certaines applications où l'environnement peut présenter des risques tels que des chutes, des effondrements de structures, des températures extrêmes ou une chaleur rayonnante », explique-t-il.

Interrogé sur les améliorations techniques les plus fréquemment demandées par les clients, il affirme que la puissance est toujours une exigence primordiale. « Les clients veulent des machines capables de fonctionner pendant de longues périodes sans interruption de service ni réparation. La fiabilité et la stabilité sont essentielles, mais la facilité d'entretien joue également un rôle important pour garantir la longévité d'un produit. »

Il explique que le système électro-hydraulique, qui utilise un moteur électrique pour actionner le système hydraulique, permet de concentrer une puissance considérable dans un format compact.

Cela signifie que le robot peut fournir la force nécessaire au démolition tout en restant suffisamment petit pour manœuvrer dans des espaces industriels restreints, ce qui le rend utile à l'intérieur des usines et des structures où une machine plus grande ne pourrait pas travailler.

questions liées au travail

Les robots de démolition peuvent également atténuer certains problèmes liés à la pénurie de main-d'œuvre sur le marché actuel, car ils permettent à des équipes beaucoup plus réduites d'effectuer des tâches qui, autrement, nécessiteraient un personnel bien plus nombreux sur des sites industriels dangereux. De plus, ils peuvent contribuer à satisfaire aux exigences réglementaires de plus en plus strictes et à la nouvelle législation en matière de conditions de travail, ainsi qu'aux contraintes de temps.

« La pénurie de main-d’œuvre ne s’est pas améliorée ces dernières années, et les projets ne manquent pas », explique Jeff Keeling de Brokk. « Un seul robot de démolition peut épauler une équipe de deux ou trois personnes qui en nécessitait auparavant dix à vingt, rendant ainsi les projets possibles malgré la pénurie de main-d’œuvre. »

Outre la difficulté à trouver suffisamment de main-d'œuvre, la hausse des coûts du travail renforce l'intérêt commercial des robots de démolition.

« Le marché est en constante progression, porté par une demande croissante de sécurité et d'efficacité. Dans certains cas, les réglementations relatives à l'allongement du temps de travail et à l'exposition aux vibrations contribuent également à son adoption », explique Lundberg. « La hausse des coûts de main-d'œuvre est un autre facteur qui fait des robots de démolition une solution de plus en plus rentable. »

Puissance d'attache

Accessoire de concassage de béton Darda (Image : Darda)

Brokk a acquis le fabricant allemand d'accessoires Darda en 2006. Ce dernier développe des accessoires haute performance, notamment des concasseurs à béton, des cisailles à acier, des coupeuses et des cylindres de fendage pour robots de démolition.

Lors du choix des accessoires, le rapport puissance/poids est l'un des facteurs les plus déterminants, selon Bernd Ströbele, directeur des ventes chez Darda GmbH, qui explique que l'objectif est d'obtenir les meilleures performances de concassage ou de coupe possibles tout en maintenant un poids d'accessoire faible.

Il explique que les systèmes de suralimentation de Darda permettent des forces de concassage et de coupe très élevées malgré la conception compacte de l'accessoire, ce qui signifie que des machines plus petites peuvent offrir des performances de démolition comparables à celles de machines beaucoup plus imposantes. « Ces performances font toute la différence dans les zones difficiles d'accès, sur les plafonds à faible capacité portante ou lors de projets de démolition intérieure », affirme Ströbele.

Les cisailles à béton compactes et légères de Darda, comme la CC340 qui ne pèse que 150 kg, sont actuellement très demandées. Selon Ströbele, les entreprises de démolition peuvent l'utiliser avec des transporteurs plus petits sans se soucier de l'augmentation du poids de la machine ni de leurs coûts de transport.

« Parmi nos autres accessoires populaires, citons nos outils de coupe d'acier : cisailles et outils de coupe multifonctions. Ils bénéficient des mêmes principes de rapport puissance/poids et sont utilisés pour des projets tels que la démolition intérieure rapide d'installations industrielles. »

Démolition réfractaire

La démolition robotisée s'étend également aux espaces industriels confinés. Leonard (anciennement G. Leonard), fabricant spécialisé d'équipements robotisés basé en Irlande du Nord, développe et déploie des systèmes robotisés pour l'enlèvement de matériaux réfractaires et la maintenance industrielle.

L'entreprise propose des services de démolition, d'installation et de maintenance industrielle robotisés de matériaux réfractaires pour les secteurs du ciment, de la métallurgie, de l'énergie, de la valorisation énergétique des déchets, de la biomasse, du verre et du génie civil. Elle est présente en Europe, en Amérique du Nord, au Moyen-Orient, en Afrique et en Asie-Pacifique.

Leonard a récemment lancé la nouvelle gamme de bras robotisés de démolition et d'installation Descender, capables de fonctionner à distance pour démolir les revêtements et les matériaux accumulés à l'intérieur des cimenteries et autres équipements industriels.

Directeur général Mark Leonard (Image : Leonard)

Le ciment demeure un marché clé pour l'entreprise, mais celle-ci prévoit de s'étendre davantage aux industries lourdes connexes où les installations à revêtement réfractaire, à haute température et en espace confiné sont courantes. Dans ce contexte, les méthodes traditionnelles de retrait des réfractaires peuvent contraindre les équipes à pénétrer dans des structures instables, confinées et/ou en cours de refroidissement pendant les arrêts de production, exposant ainsi les opérateurs à des contraintes de sécurité et de temps.

« Nos solutions réfractaires et de démolition ont prouvé qu'il est possible de réaliser des gains de productivité considérables tout en améliorant grandement la sécurité et l'efficacité du chemin critique pendant les périodes d'arrêt », a déclaré le directeur général Mark Leonard.

« Nous contribuons à raccourcir ces délais tout en protégeant davantage de personnes, ce qui nous permet d'entrevoir un potentiel de croissance énorme et une forte demande pour notre technologie. »

Développements futurs

Au cours des cinquante dernières années, le robot de démolition est devenu un outil essentiel pour la réalisation d'applications exigeantes et dangereuses dans le domaine de la démolition industrielle. Quelles évolutions pouvons-nous donc attendre dans un avenir proche dans ce secteur ?

« La plupart des améliorations que nous constatons sur les machines elles-mêmes visent à optimiser leurs performances et à accroître leur efficacité. Les progrès les plus importants résident dans les nouvelles façons dont les opérateurs utilisent la machine », explique Keeling.

Il explique que les entreprises de construction qui cherchent à optimiser la rentabilité de leurs robots de démolition les contactent pour des projets uniques. « Nous les aidons à explorer des solutions alternatives pour mener à bien leurs tâches. Parfois, cela aboutit à la création d'un accessoire entièrement nouveau », ajoute-t-il. « Par le passé, nous avons développé des accessoires spécialisés pour des projets tels que l'installation de pieux hélicoïdaux, des torches pour la découpe du métal et un bras de forage modifié pour les espaces confinés. »

Bernd Ströbele de Darda convient que l'amélioration de l'efficacité est essentielle à l'avenir des robots de démolition : « Le facteur déterminant dans le choix de la machine et de l'accessoire à utiliser pour la démolition n'est plus seulement la taille de la machine, mais aussi son efficacité à accomplir la tâche. »

En conclusion, Daniel Lundberg, de Husqvarna, affirme que les robots de démolition DXR de l'entreprise continueront de trouver de nouvelles applications, « aidant les entreprises et les opérateurs à réaliser des tâches de plus en plus complexes et dangereuses de manière plus sûre et plus efficace ». Il prévoit que les systèmes de démolition semi-autonomes ou assistés par l'IA deviendront « dans une certaine mesure » commercialement viables d'ici cinq à six ans.