Comment un grand constructeur automobile s'est « éliminé » pour augmenter la productivité et la sécurité

Par Rob Sullivan, président et chef de la direction, AutoGuide Mobile Robots

Avec les chariots élévateurs qui contribuent en permanence aux accidents du travail et les opérateurs qualifiés difficiles à trouver et à conserver dans l'environnement de fabrication concurrentiel d'aujourd'hui, l'automatisation du transport des matériaux résout ces deux problèmes.

Il y a quelques années, un constructeur automobile de premier plan souhaitait réduire la fréquence à laquelle les employés devaient soulever et déplacer manuellement des objets lourds, et éliminer le risque de blessures liées aux chariots élévateurs.

Ils ont compris qu'ils avaient besoin de solutions plus sûres et plus efficaces pour transporter les moteurs et d'autres matériaux de l'assemblage aux essais dans leur installation de 40 000 pieds carrés.

Dans un premier temps, l'initiative mondiale de sécurité "sans fourche" de l'entreprise a incité l'entreprise à passer à des tracteurs de remorquage à conduite manuelle avec remorques automatiques pour cette tâche de remorquage en bordure de ligne.

Malheureusement, non seulement les employés de grande valeur étaient toujours liés à des tâches de transport de faible valeur, mais ils devaient tirer plus de remorques en un seul voyage qu'ils ne pouvaient manœuvrer en toute sécurité dans une usine de fabrication en constante évolution.

Par conséquent, la direction est retournée à la planche à dessin pour trouver une approche automatisée qui répondait mieux aux préoccupations en matière de sécurité et de main-d'œuvre.

Déployés en quelques semaines, les remorqueurs AMR avec remorques personnalisées intégrées aux convoyeurs de fabrication pour livrer les fournitures en bordure de ligne juste à temps. Lorsque l'inventaire sur un convoyeur atteint un niveau prédéfini, des capteurs alertent le logiciel de contrôle de flotte du robot pour qu'il envoie le remorqueur pour remplir l'approvisionnement.

Une fois que le remorqueur arrive au point de consommation, le logiciel demande aux remorques automatiques de livrer les matériaux au convoyeur et de recharger les conteneurs vides sur les remorques via leur propre système de convoyeur motorisé. Une fois l'échange terminé, le logiciel réexpédie le véhicule au point de retrait.

Des remorques et des convoyeurs automatiques échangent ensuite les conteneurs vides contre des conteneurs pleins et le remorqueur autonome est envoyé à un emplacement de chargement où il attend le prochain signal de pièces basses. En un seul trajet, un seul remorqueur AMR peut transporter ce qui nécessite généralement deux trajets de chariot élévateur pour le transporter, ce qui s'additionne considérablement au cours d'une journée type.

Ce fabricant a pu déplacer quatre membres de l'équipe (deux travailleurs en deux équipes) vers des tâches à plus forte valeur ajoutée, tout en maintenant la livraison juste à temps et son objectif de disponibilité de 95 %.

Le remorqueur AMR a également amélioré les risques de sécurité auxquels les conducteurs manuels étaient confrontés, notamment les longues remorques, les problèmes de visibilité pour les conducteurs et les voies étroites. Le retour sur investissement est venu en 12 mois si l'on considère le coût de l'AMR lui-même, avec un retour sur investissement de 22 mois sur le coût de l'ensemble du projet, qui comprenait les remorques automatisées fournies par l'intégrateur et la modernisation des convoyeurs.

Ce qu'il faut rechercher dans une AMR

Bien que la capacité d'un AMR à se déplacer de manière indépendante dans une installation sans avoir besoin d'une infrastructure perturbatrice et coûteuse soit universelle, les AMR ne sont pas tous les mêmes. Pour vous assurer d'obtenir le meilleur pour votre organisation, posez les questions suivantes :

1. Dans quelle mesure vos robots mobiles sont-ils sûrs ?

Les AMR les plus sûrs comprennent des capteurs au niveau du sol et des scanners LiDAR qui détectent les objets et le personnel sur leur chemin et réagissent en conséquence, réduisant considérablement le risque d'accident.

Ce constructeur automobile a ajouté des capteurs de charge verticale qui détectent les obstacles ou la circulation sur toute la longueur de la charge s'étendant à l'avant et sur les côtés du véhicule.

Cela permet à l'AMR de fonctionner en toute sécurité dans des espaces encombrés et de manœuvrer autour d'autres véhicules tout en profitant de la flexibilité et de la vitesse du remorqueur AMR.

Pour assurer la sécurité des travailleurs, le fabricant a également intégré le logiciel de contrôle de la flotte des robots à plusieurs dispositifs externes tels que des feux de circulation et des systèmes d'intervention d'urgence afin que les travailleurs de la zone soient constamment au courant du mouvement des véhicules.

De plus, comme les AMR peuvent transporter plusieurs palettes en un seul trajet, ils nécessitent moins de trajets pour déplacer le même matériel ou plus que les chariots élévateurs à fourche. Moins de véhicules au sol interagissant avec d'autres équipements et des personnes réduisent naturellement la probabilité d'accidents.

Les AMR réduisent également le risque d'accidents causés par des opérateurs non concentrés qui pourraient se heurter à des obstacles, y compris des personnes, sur leur chemin.

Cependant, pour vous assurer que les robots que vous envisagez sont sûrs, demandez au fournisseur quelles sont les normes de sécurité qu'il respecte.

Il existe actuellement deux normes principales auxquelles les fabricants se réfèrent lorsqu'ils conçoivent leurs robots - ANSI B56.5 (US) et EN1525 (EU), mais les deux ont été créés pour les véhicules à guidage automatique (AGV), qui se déplacent sur des chemins fixes guidés par des fils ou des aimants intégré dans l'installation.

Pour traiter spécifiquement les AMR, la Robotics Industries Association (RIA) a publié la première partie de sa nouvelle norme ANSI/RIA R15.08 visant à accroître la sécurité des employés qui travaillent aux côtés des AMR.

2. À quelle vitesse les robots peuvent-ils être déployés ?

Grâce à sa facilité d'utilisation et à sa formation rapide, le déploiement des AMR devrait généralement prendre des semaines, plutôt que les mois qu'il faudrait si du ruban adhésif ou des aimants devaient être installés dans le sol pour déployer un AGV, par exemple.

Une fois que ce constructeur automobile a préparé son installation, il n'a fallu que huit jours pour que le remorqueur AMR soit opérationnel, y compris la cartographie de l'environnement entier, l'apprentissage de tous les itinéraires par les AMR et l'optimisation du système.

Lorsque les itinéraires sont reconfigurés en réponse aux changements de production, il n'est pas nécessaire de réenseigner l'ensemble de l'installation, seulement les zones ajoutées ou modifiées.

3. Dans quelle mesure les AMR sont-ils adaptables si mes besoins changent ?

Les AMR les plus efficaces et les plus avancés sont conçus dans un souci de flexibilité, garantissant que les systèmes peuvent respecter les principes de fabrication et lean.

Une architecture basée sur une base AMR standard avec des modules ou des adaptateurs qui transforment l'unité de base en un remorqueur comme celui utilisé par ce fabricant, ou même un gerbeur, maximise votre investissement.

Lorsque les exigences et la configuration de l'usine changent, les adaptateurs peuvent également être modifiés, permettant au robot d'effectuer de nouvelles tâches. Un AMR bien conçu est facilement extensible et modifiable, sans qu'il soit nécessaire de modifier les installations.

4. Sont-ils faciles à intégrer aux environnements existants et aux autres applications d'automatisation ?

Le logiciel de contrôle de la flotte des AMR doit gérer les commandes et les missions des remorqueurs AMR et coordonner leurs activités pour minimiser les déplacements à vide.

En plus d'optimiser l'acheminement et le trafic afin de limiter la congestion, le logiciel doit pouvoir s'intégrer aux systèmes de gestion d'entrepôt (WMS) existants, offrant une solution intégrée qui simplifie les opérations.

Ils doivent également être collaboratifs, capables de travailler en toute sécurité aux côtés d'autres robots et personnes.

5. Vos AMR sont-ils conçus comme AMR ou convertis à partir de véhicules à commande manuelle ?

Le boulonnage de kits d'automatisation sur des machines manuelles existantes n'est pas idéal, mais c'est ainsi que certains AMR sont construits. Un AMR spécialement conçu garantit que le robot est optimisé pour des opérations autonomes, car chaque composant - du moteur, des roues, des systèmes de contrôle, des capteurs, du système de sécurité et de l'ordinateur central - est conçu pour fonctionner ensemble comme un robot de transport de matériaux haute performance.

Trouver la bonne solution AMR pour piloter vos tâches de remorquage en bordure de ligne et d'autres flux de travail de transport de matériaux entraîne non seulement une amélioration de la productivité et une sécurité accrue, mais a également un impact positif sur la rentabilité de votre opération.

Les avantages du déploiement de remorqueurs AMR pour cette seule tâche au sein d'un même site ont incité le fabricant à déployer des AMR pour d'autres flux de travail au sein de la même installation et à étendre des solutions autonomes à d'autres installations, notamment en automatisant le mouvement des châssis de voiture lourds de la peinture à l'assemblage final. En savoir plus sur celui-ci ici.

Image principale par Engin Akyurt de Pixabay