Des drones pour les peintres: y aurait-il des solutions de pulvérisation de peinture intelligentes dans l'air?

La digitalisation et l'automatisation connaissent un essor inarrêtable. Dans le secteur de la peinture également, des solutions inventives voient le jour pour optimiser les travaux de peinture en termes de coûts de personnel, de temps et de confort de travail.

• Que peuvent nous apporter les drones de peinture, par exemple?
• Où en est cette technologie ‘futuriste’?
• Quels sont ses avantages et quels points doivent encore être améliorés?

D'Icare au quadricoptère

La troisième décennie du 21ème siècle sera celle de la digitalisation définitive du secteur de la construction. Les métiers classiques ne seront pas épargnés par ce qui est déjà monnaie courante dans de nombreux autres domaines. De nombreuses professions considèrent déjà la digitalisation comme le moyen d'optimiser les processus et d'améliorer la qualité du travail. La digitalisation pourra aussi contribuer à lutter contre la diminution du nombre de jeunes collaborateurs grâce à une description des postes vacants attirante et contemporaine. Le recours à des drones, appelés ‘UAV’ (unmanned aerial vehicle) dans le jargon professionnel, pour peindre les façades et autres grandes surfaces fait partie des phénomènes émergents dans le secteur de la peinture.

Les drones qui réalisent des travaux de peinture ne sont pas nouveaux. En 2015, l'Icarus One avait déjà laissé certains bouche-bée, même si ce n’était rien de plus qu’une bombe de peinture volante. Mais, s'il est un monde où les choses évoluent à une vitesse folle, c'est bien celui des drones ou UAV. En 2018, Disney Research lançait le PaintCopter, un drone de peinture par pulvérisation intelligent, capable de réaliser des motifs spécifiques tant sur des objets en 3D que sur des surfaces planes. Entre-temps, les drones sont de plus en plus nombreux et, grâce notamment au quadricoptère équipé de quatre hélices, deviennent de plus en plus robustes et fiables.

En bref

• Si les problèmes techniques des ‘pulvérisateurs volants’ sont un jour surmontés et que l'utilisation généralisée des drones devient possible pour les peintres, cela simplifiera considérablement le travail et réduira drastiquement les coûts de personnel.
• Y a-t-il donc un risque d'augmentation du chômage chez les peintres? En premier lieu, on en est encore loin.

Drones voor schilders: van Icarus tot quadcopter

Het derde decennium van de 21^ste eeuw wordt het decennium van definitieve digitalisering in de bouwsector. Wat op veel andere gebieden al gebruikelijk is, stopt heus niet bij de klassieke ambachten. Veel beroepen zien digitalisering al als een manier om werkprocessen te optimaliseren en de kwaliteit van het werk te verbeteren. Digitalisering kan ook helpen om het teruglopende aantal jonge medewerkers tegen te gaan met een aantrekkelijke en eigentijdse functieomschrijving. Eén van de opkomende fenomenen in de schildersector is het gebruik van drones, in vaktermen aangeduid als ‘UAV’ (unmanned aerial vehicle) om onder meer gevels en andere grote oppervlakken te schilderen.

Drones die schilderwerken uitvoeren zijn niet nieuw. In 2015 gooide de Icarus One al hoge ogen, maar meer dan een vliegende spuitbus was het niet. Nòg niet, want als er één wereld is waar het met rasse schreden vooruitgaat, is het de wereld van de drone of UAV. In 2018 introduceerde Disney Research de PaintCopter, een slimme verf-spuitende drone die specifieke ontwerpen kan toepassen op zowel 3D-objecten als vlakke oppervlakken. Ondertussen duiken meer en meer drones op en die worden, onder meer dankzij de met vier propellers uitgerust quadcopter, robuuster en betrouwbaarder.

Drones pilotés par ordinateur

Les fabricants de peinture ont eux aussi décelé le potentiel de ces pulvérisateurs de peinture volants, comme en témoigne le partenariat conclu par AkzoNobel aux États-Unis avec Apellix, lauréat de l'édition 2019 du ‘global startup challenge’ et producteur de robots volants. L'entreprise a rapidement imaginé une solution astucieuse: un drone sur mesure qui reste relié au sol pour son alimentation en électricité et en peinture, mais qui a la liberté de voler de manière autonome. Ce drone utilise un logiciel de contrôle de vol pour appliquer les revêtements avec précision et est également capable de récolter des données précieuses.

"Les drones sont très bons pour voler, tandis que les robots sont excellents pour les tâches répétitives", expliquait Robert Dahlstrom, fondateur et CEO d'Apellix, au début du partenariat. "Nous combinons désormais le meilleur de ces deux mondes. En nous appuyant sur nos robots contrôlés par des logiciels qui entrent en contact avec les structures pour mesurer l'épaisseur de l'acier et de la peinture, nous avons conçu un système de pulvérisation de peinture spécial fixé à un drone modifié piloté par ordinateur."

Cela peut paraître simple, mais c'est loin d'être le cas. "Développer un drone est simple. Pulvériser de la peinture est, également, relativement simple. Mais développer un drone piloté par ordinateur capable de pulvériser de la peinture de manière autonome constitue un sérieux défi. Faire en sorte que le drone applique un revêtement de bonne qualité de manière cohérente et reproductible requiert beaucoup de compétences et d'expertise."

Le but: un fonctionnement totalement automatique

Les drones de peinture sont aujourd'hui pilotés à distance, de telle sorte que la présence d'un collaborateur (sur la terre ferme) reste encore et toujours nécessaire. Mais l'objectif ultime est de faire en sorte que le drone puisse travailler de manière entièrement pilotée par ordinateur et autonome. La zone où la peinture devra être pulvérisée doit cependant encore être marquée, afin que le drone sache où il devra appliquer la couleur et non. Des expériences avec des systèmes de caméra pour marquer automatiquement la zone (par le drone lui-même) battent leur plein et s’annoncent prometteuses. Bien que les drones les plus modernes soient équipés d'un (petit) réservoir de peinture, cela ne semble pour l’instant pas encore donner des résultats satisfaisants pour les plus grandes surfaces.

Par conséquent, le drone doit être alimenté ‘au sol’ par un système l’approvisionnant automatiquement en peinture. Un capteur situé dans le réservoir de peinture du drone mesure le niveau de ce réservoir. Lorsque ce dernier est pratiquement vide, le drone reçoit automatiquement l'ordre de retourner au réservoir de peinture au sol. Où il pourra faire lui-même le plein. Le drone fera ainsi le plein de peinture automatiquement et pourra donc rapidement reprendre le travail. Si la zone à pulvériser doit être marquée par un système de caméra, tout le reste devrait se faire (en théorie) de façon automatisée. D'autres modèles fonctionnent quant à eux avec un système d’approvisionnement constant, par lequel le drone, piloté à distance par un collaborateur, est muni d'un (long) flexible d'approvisionnement pour aspirer la peinture.

Une étape de plus a été franchie avec le lancement du drone équipé de plusieurs réservoirs RGB (avec de la peinture rouge, jaune et bleue), qui mélange lui-même la peinture ‘à la minute’ de façon contrôlée par ordinateur et pulvérise directement celle-ci selon le plan. Carlo Ratti Associati, la société du célèbre architecte, ingénieur, inventeur et activiste italien Carlo Ratti, développe par exemple aussi des drones pour réaliser des graffitis.

Avantages des drones de peinture

Même si la technologie n’en est encore qu’à ses premiers balbutiements, le moment où le drone constituera un membre à part entière du parc de machines n’est pas si éloigné. Quels sont donc les avantages? Comme avantages majeurs, les fabricants de drones avancent invariablement la réduction des besoins en personnel, la simplification du travail, l'absence d'échafaudages et d'échelles ainsi que la réduction des coûts grâce à la rapidité d'exécution extrêmement élevée. Les drones peuvent aussi parfaitement être utilisés pour les préparatifs précédant les travaux de peinture, comme le nettoyage des façades, qui constitue généralement une tâche à forte intensité de main-d'œuvre nécessitant à la fois du matériel lourd et de la main-d'œuvre.

Points à améliorer

Mais il reste encore aujourd’hui plusieurs points à améliorer, comme le marquage et la détection de la zone à pulvériser, le développement d'une unité de pulvérisation (légère) alimentée par batterie pouvant être montée sur un drone, et le développement d'un système d’alimentation automatisé.

Des questions se posent encore quant à la qualité des travaux de pulvérisation et... quant à la propreté. En effet, il n'est pas (encore) possible de pulvériser de la peinture avec 100% de précision. C'est pourquoi les fenêtres et les portes (et les radiateurs intérieurs) doivent encore et toujours être recouverts d’adhésif de masquage pour les protéger d'une application de peinture indésirable. Cela vaut également aujourd'hui pour les drones. Se pose aussi la question de savoir comment piloter un drone de peinture en cas de vent (fort)? Le vent pourrait effectivement influencer non seulement le comportement de vol, mais aussi la pulvérisation et la répartition de la peinture.

Intéressant et prometteur à tous points de vue, des drones pour les peintres. En théorie, ils offrent également de nombreux avantages. Mais comme c'est souvent le cas avec les nouveaux développements : leur mise en œuvre pratique soulève un peu trop de questions pour que l'on puisse parler de véritable percée à ce stade. Nous sommes curieux de voir ce que l'avenir nous réserve.