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Choisir un chariot automatique

ERICK HAEHNSEN

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Choisir un chariot automatique

STÉPHANE JUENET RESPONSABLE DE L'INGÉNIERIE CHEZ SPI ENGINEERING

© D.R.

Les AGV (automated guided vehicle) sont des alliés précieux pour améliorer la productivité en automatisant la logistique interne. De plus, ils assurent la sécurité des personnes en limitant les risques d'accidents de manutention et de troubles musculosquelettiques. Reste à choisir le système de guidage le plus adapté : filoguidage, magnétoguidage, guidage laser, système hybride ou vision 3D.

De plus en plus présents dans les ateliers industriels, les chariots automatisés, ou AGV (pour automated guided vehicles) sont d'abord conçus pour automatiser certaines opérations de transfert pour les palettes, matériaux, conditionnements ou pièces d'un poste de fabrication à l'autre. Mais aujourd'hui, ils s'étendent également à l'approvisionnement, la préparation de commande et les expéditions. Les motivations pour s'équiper sont multiples. À commencer par la recherche d'une plus grande productivité. « Lorsqu'une usine augmente sa production, par exemple, de 80 palettes à 120 par jour, elle y fait face soit en embauchant davantage de manutentionnaires et de caristes, soit en installant de nouveaux moyens robotiques », constate Guy Caverot, directeur de l'innovation chez BA Systèmes, qui conçoit et fabrique des AGV. « Les AGV offrent une disponibilité de 24 heures /24 ainsi qu'un retour sur investissement d'un à trois ans », souligne Albert Gobyn, responsable commercial de JBT France, un autre fabricant. Autre motivation : les AGV contribuent à réduire les troubles musculosquelettiques en limitant la manipulation de charges lourdes. Et surtout, ils évitent le risque de piétons percutés à 15 km/h par des chariots manuels que conduisent les caristes.

Des systèmes toujours plus flexibles et simples à installer

Une fois prise la décision de s'équiper, reste à opter pour la meilleure technologie de guidage, en fonction de son activité. Les possibilités sont multiples. Les premiers AGV, destinés à remplacer certaines infrastructures fixes comme les convoyeurs à bandes ou à rouleaux, étaient des navettes montées sur rails. Puis sont apparues les navettes filoguidées. « Tout au long du chemin que doivent emprunter les navettes, on creuse dans le sol une saignée dans laquelle on insère plusieurs câbles. En laissant passer un courant alternatif, ceux-ci génèrent alors un champ magnétique qui guide la navette tout au long du chemin qu'elle a à parcourir », décrit Albert Gobyn. Problème : cette infrastructure est rigide. Pour modifier une route, il faut construire une nouvelle infrastructure. Une contrainte forte, qui explique la relative perte de vitesse de cette technologie.

Les autres systèmes s'orientent vers plus de flexibilité. À commencer par le magnétoguidage par système de capteurs à effet Hall, qui tracent la trajectoire à suivre par les navettes grâce à un réseau d'aimants de la taille d'une pièce de 2 euros, logés dans des trous percés au sol et recouverts de résine. « Pour créer une nouvelle trajectoire, il suffit de percer des trous tous les 2 m en ligne droite et de façon plus rapprochée pour les virages ou dans les zones de manoeuvre. On peut ainsi obtenir des mouvements très fins, avec des espacements jusqu'à 5 cm, la limite étant la perturbation électromagnétique entre les aimants », détaille Ludovic Denis, ingénieur commercial chez Egemin, le leader mondial des AGV. « Le magnétoguidage convient aux situations où le filoguidage et le guidage laser sont inefficaces : pour les processus en extérieur soumis au brouillard, à l'humidité ou à l'usage fréquent des produits de nettoyage comme dans l'agroalimentaire. Ou encore à l'aveuglement dû au soleil. À l'heure actuelle, les aimants se font détrôner par des balises RFID, plus faciles à poser. » Encore plus souple, le guidage optique recourt à une caméra qui lit une bande adhésive ou peinte au sol. Peu onéreuse et facile à mettre en oeuvre, cette infrastructure réclame néanmoins une attention soutenue. En effet, la bande adhésive peut être arrachée ou la peinture salie, voire effacée. Le chariot ne sait alors plus où il se trouve. « Le guidage optique est très peu utilisé. Il sert non pas à la navigation mais plutôt au positionnement d'accostage afin d'offrir une très grande précision - inférieure à 1 cm », explique Ludovic Denis.

Le guidage laser est souvent retenu pour sa simplicité. « Présente dans 85 à 90 % des installations AGV, cette technologie se base sur une fonction d'odométrie, qui mesure l'avancement du véhicule. Ensuite, 5 à 7 fois par seconde, le laser aide l'AGV à se replacer sur sa trajectoire », précise Ludovic Denis, selon l'étude annuelle de l'université de Hanovre. « Le laser se développe d'autant plus qu'il faut assez peu de mires, à savoir des réflecteurs autocollants de 5 x 15 cm, très faciles à poser en hauteur entre 2 et 3 mètres », explique Davy Guillemard, directeur des ventes chez Still, un des leaders du chariot élévateur qui automatise ses équipements avec les solutions de BA Systèmes, DS Automation et Egemin. « Quant aux systèmes d'anticollision, obligatoires, ils embarquent des scrutateurs à l'avant et à l'arrière, également à base de laser. Une tendance émerge tout juste : avoir un même système laser à la fois pour le guidage et l'anticollision. » Une solution séduisante car les scrutateurs coûtent plusieurs milliers d'euros.

Les solutions hybrides pour s'adapter à différentes zones

À tel point que certains utilisateurs n'en veulent qu'un seul à l'avant. Un mauvais calcul, selon Laurent Euzebio, directeur commercial France chez le constructeur Italproject. « La sécurité n'a pas de prix. Nous installons trois lasers : deux au niveau des fourches et le dernier sur le côté opposé ». Seule exception : les tracteurs, qui ne reculent pas « On peut donc se contenter d'un seul scrutateur », note David Rigo, directeur commercial chez Snox.

Si le guidage laser est omniprésent, le filoguidage et le magnétoguidage se taillent une place dans des systèmes qui se combinent à du laser. « Les chariots tridimensionnels vont utiliser le filoguidage ou magnétoguidage pour manoeuvrer à très grande hauteur (jusqu'à 15 m) et dans des zones très étroites - à peine plus larges qu'une palette - car la palette peut masquer les réflecteurs. En revanche, dans les autres zones, ils utiliseront le guidage laser », souligne Davy Guillemard, directeur des ventes chez Still.

Autre voie : le géoguidage 3D, une technologie exclusive du français Balyo qui s'affranchit de toute infrastructure. Un scrutateur laser à longue portée couplé à un logiciel de navigation permettent au véhicule de percevoir en temps réel son environnement, d'en construire une représentation 3D et de s'y positionner de façon absolue, comme s'il était doté d'un GPS. « Le chariot fonctionne et se déplace même si les lumières sont éteintes. Il fait la différence entre les éléments fixes ou mobiles », assure Raul Bravo, PDG de Balyo. « L'environnement d'action tout comme les trajets du chariot sont ainsi modifiables. Si, par exemple, le client souhaite transformer son atelier ou entrepôt, les chariots détecteront les changements en temps réel, rectifieront leur cartographie de référence en conséquence et en informeront les autres chariots simultanément. » De son côté, Italproject réfléchit également à un système de vision 3D. À l'instar de BA Systèmes, DS Automation ou Egemin, le constructeur conditionne sa technologie, sous le nom de Movebox, pour automatiser soit les parcs de chariots existants soit les offres des constructeurs de chariots manuels.

CLASSEMENT

Près de 1 500 AGV ont été produits en 2011, dont 78 % en Europe, 14 % aux États-Unis et 6 % en Asie. Source : Université de Hanovre.

QUATRE FAMILLES DE GUIDAGE

1. FILOGUIDAGE SNOX Filoguidé Encore très répandu, le filoguidage montre à l'AGV le chemin à suivre grâce à un fil électrique dans le béton qui crée un champ magnétique. Très fiable, le filoguidage nécessite des travaux assez lourds et manque de souplesse. 2. GUIDAGE LASER BA SYSTÈMES Gerbeur frontal Détrônant le filoguidage, le guidage laser balaie l'environnement et assure sa trajectoire grâce à des mires adhésives de 5 x 15 cm placées à 2 ou 3 m de hauteur. 3. GUIDAGE OPTIQUE SNOX CartClaas Cette technologie remplace le fil de guidage noyé dans le béton par soit une bande adhésive soit par un trait de peinture (bleu, ici) que repère une caméra vidéo afin de recaler la trajectoire du véhicule. 4. GUIDAGE HYBRIDE STILL Tridi Ces solutions combinent le laser au filoguidage ou au magnétoguidage. Elles garantissent une grande précision de déplacement et permettent à l'AGV de travailler dans une zone étroite et à très grande hauteur où il ne voit plus les mires du guidage laser.

LES CRITÈRES DÉTERMINANTS

LE PARTENAIRE Il doit assurer l'ingénierie globale du projet et garantir, dans le temps, son aptitude à maintenir les AGV tant au niveau de la mécanique que de l'automatisme. LES COMPOSANTS La standardisation est le maître mot. Système électrique, batteries, capteur laser, scrutateur laser, odomètre doivent être le plus standards possible, même si le système électronique est dédié. La maintenance en sera plus aisée. LE SUPERVISEUR Le logiciel de gestion des missions doit tenir compte des processus de production et savoir gérer une flotte d'AGV. Il doit aussi s'interfacer aisément avec les logiciels de gestion d'entrepôt. LA SÉCURITÉ C'est le critère le plus important. Elle doit être assurée tout autour du chariot grâce à des capteurs laser à l'avant et à l'arrière et des boutons d'arrêt d'urgence faciles à atteindre.

Le budget à prévoir

Le prix d'un chariot automatique dépend à la fois de son design et de sa capacité. Pour bien évaluer l'investissement nécessaire, il faut garder à l'esprit le fait que le chariot lui-même ne représente qu'un tiers du coût total. Au budget correspondant, il faut en effet ajouter le prix du logiciel de supervision, de la conduite du projet, du serveur, de la mise en place des bornes Wi-Fi et de l'infrastructure.

STÉPHANE JUENET RESPONSABLE DE L'INGÉNIERIE CHEZ SPI ENGINEERING « Notre principal critère de choix : la sécurité des personnes »

« Notre usine de conditionnement à façon pour l'industrie agroalimentaire s'est agrandie. Nous avons donc souhaité passer à un système de navettes automatisées en limitant le risque de collision entre piétons et transpalettes sur une grande allée. Nous avons opté pour un AGV de la gamme S15 d'Italproject, qui lève une charge de 1,2 tonne à 1,70 m. Il est très sécurisé grâce à ses capteurs laser à l'avant et à l'arrière et ses bumpers en caoutchouc tout autour de la machine. Si on tape dedans, celle-ci se met à l'arrêt. Après plusieurs années de fonctionnement, nous avons amélioré notre schéma logistique interne. Du coup, nous venons de nous équiper de deux nouveaux AGV d'Italproject qui travailleront 24 heures/24. Les caristes n'auront plus besoin de traverser cette allée à 15 km/h avec leur chariot ! »

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