Robots mobiles autonomes :les dernières applications et cas d'utilisation des principaux fournisseurs et utilisateurs

Les robots mobiles autonomes (AMR) changent le paysage de l'automatisation. Les AMR parcourent de vastes piles de produits, transportant les derniers achats à expédier à travers le monde. Ils remplacent les chariots élévateurs, tirant des charges utiles de 1 000 kg autour d'une usine. Les robots assemblent les processus de production en déplaçant les produits d'un tapis roulant à un autre. Ils nettoieront même les sols.

Le 17 juin, dans le cadre d'une série de tables rondes organisées par l'Association for Advancing Automation (A3), six leaders de l'industrie ont discuté de la manière dont ces technologies peuvent être appliquées dans votre entreprise et ont exploré des cas d'utilisation potentiels pour les robots mobiles. Le panel était animé par Robert Huschka, directeur des stratégies éducatives chez A3.

Les participants :

• Rob Sullivan, PDG, AutoGuide Mobile Robots
• Aaron Prather, conseiller principal des opérations techniques, FedEx
• Karen Leavitt, directrice du marketing, Locus Robotics
• Ed Mullen, vice-président des ventes - Amériques, MiR
• Matt Rendall, PDG, OTTO Motors
• Jason Walker, PDG, Waypoint Robotics

Près de 1 000 personnes se sont inscrites au webinaire, qui était parrainé par AutoGuide Mobile Robots, Locus Robotics, MiR, OTTO Motors et Waypoint Robotics.

Chaque entreprise a eu l'opportunité de présenter une démonstration de sa technologie AMR.

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Voici un résumé édité de certains des sujets clés qui ont été discutés :

Quels sont certains des avantages du niveau supérieur de l'AMR par rapport à l'automatisation traditionnelle ?

Rob Sullivan :Eh bien, en regardant les réseaux AMR par rapport aux réseaux de convoyeurs ou à certains véhicules traditionnels guidés par ligne, il offre flexibilité, évolutivité, sécurité et un déploiement beaucoup plus rapide. De plus, lors du déplacement de matériaux dans le passé, vous disposiez de systèmes de convoyeurs fixes ou même de systèmes de véhicules guidés à ligne fixe. Aujourd'hui, avec les AMR, vous pouvez réellement étendre votre système dans toute votre usine sans avoir à modifier l'infrastructure.

Quelles sont certaines des applications les mieux adaptées aux robots mobiles et comment cela se développe-t-il ?

Matt Rendall :Étant donné que les AMR sont au début de la courbe d'adoption, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir pour découvrir la meilleure application. La façon dont je coache nos clients consiste à trouver les applications idéales pour les AMR en commençant par examiner les itinéraires de livraison à l'intérieur d'un entrepôt ou d'une opération de fabrication où l'automatisation traditionnelle de la manutention des matériaux n'a pas encore pénétré. Donc, si vous voyez des réseaux de convoyeurs, des VTT ou des systèmes guidés par rail, l'automatisation traditionnelle n'a pas trouvé de moyen de répondre à ce cas d'utilisation. Nous nous intéressons davantage aux domaines qui ont été trop complexes, en évolution trop rapide, trop dynamiques pour que l'automatisation traditionnelle réussisse. Nous pensons que l'avantage de l'AMR est que vous vous rapprochez de l'automatisation humaine - une automatisation qui peut s'adapter aux réalités des environnements de fabrication et d'entreposage complexes.

Comment les perceptions ont-elles changé pendant cette ère COVID-19 ?

Jason Walker :Certes, l'essor du e-commerce est important. Et il y a des applications de désinfection. Les AMR dans ces deux cas sont capables d'automatiser des choses qu'une personne ne peut pas faire ou qui ne sont pas économiques. Le manque accru de travailleurs disponibles, combiné à la demande accrue de commerce électronique et à la demande accrue d'environnements de travail sûrs, tout cela a convergé pour vraiment mettre en lumière la valeur des robots mobiles.

Aaron Prather :Cela a définitivement renforcé l'importance de la technologie [AMR] dans notre entreprise et même dans l'ensemble du secteur de la logistique. Les AMR se préparent pour un âge d'or à la sortie de la pandémie de COVID. Pour une entreprise comme FedEx, nous avons tellement de cas d'utilisation où les AMR pourraient être appliquées. Ça va juste être quelques années incroyables.

Karen Leavitt :Ce n'est pas seulement l'âge d'or de la robotique. C'est vraiment l'âge d'or du commerce électronique, qui est la force sous-jacente à l'origine du besoin de robotique. Ce n'est même pas la demande à ce stade. C'est passé d'une demande à un besoin. Et COVID a été un catalyseur pour cela. Au cours de la dernière décennie, il y a eu une pénurie croissante de main-d'œuvre dans l'espace, et le volume a augmenté, mettant la pression sur les opérateurs d'entrepôt, et la crise du COVID-19 s'est vraiment superposée à un propulseur massif. L'entreprise a déménagé dans l'entrepôt. Il y a maintenant une énorme demande pour sortir les commandes de l'entrepôt. Beaucoup de nos clients voient l'équivalent du Black Friday tous les jours... et vous ne pouvez pas faire ce travail si vous ne disposez pas d'une automatisation qui transforme essentiellement vos travailleurs en surhumains.

Comment les AMR aident-ils les gros clients comme FedEx d'une manière que l'automatisation traditionnelle ne peut pas faire ? Quels défis les RAM ont-ils résolus ?

Ed Mullen :Il est important de vraiment commencer par éduquer l'utilisateur final sur ce que le système peut faire et ne pas faire. Comment fonctionne le LIDAR ? Et comment fonctionne la planification d'itinéraire? Et je pense qu'une fois que nous aurons terminé la partie formation, les clients - ainsi que les intégrateurs et les distributeurs dans la chaîne d'approvisionnement - comprendront comment l'appliquer et quelles sont ses forces et ses faiblesses, et les cas d'utilisation deviennent très clairs.

Jason Walker : L'une des choses que nous avons faites est d'essayer de construire des robots extrêmement capables, polyvalents, adaptables et intuitifs. Essayer d'enseigner aux commis à l'expédition et à la réception ce qu'est le LIDAR et comment il fonctionne pour nous en tant que non-débutants. Nous essayons donc de rendre les robots qui fonctionnent de manière intuitive. Chez Waypoint, nous pensons qu'il existe un spectre d'autonomie, et nous opérons dans un domaine où les robots sont 100% complètement indépendants en termes de calcul, de navigation, de puissance de traitement et de réseau. Tout est à bord des robots. Et cela le rend vraiment facile à déployer.

Comment aidez-vous un client à déterminer où les AMR peuvent l'aider à fonctionner ?

Matt Rendall : Nous commençons par essayer de comprendre quels sont les objectifs. Et tous les itinéraires de livraison ne sont pas créés égaux. Un bon processus manuel ne fait pas un bon processus automatisé. Et donc nous essayons d'éviter le piège de créer ou d'automatiser un mauvais processus. Nous encourageons nos clients à venir nous voir avec la raison commerciale sous-jacente pour automatiser les objectifs. Nous travaillons en partenariat avec nos clients - en essayant de comprendre le flux de matériaux complet d'un quai à l'autre avec une image de la façon dont les matériaux se déplacent dans l'ensemble de la chaîne de valeur dans leurs opérations - et répondons à leurs questions sur les composants de cette chaîne de valeur les mieux adaptés pour AMR. Et une fois que nous avons ce type de conversation, nous pouvons commencer à répondre aux questions sur le retour sur investissement, la phase de déploiement, le service à long terme et l'assistance. Mais cela commence vraiment par se poser la question pourquoi.

Comment passez-vous de la conversation initiale à la présence de robots dans l'industrie ?

Ed Mullen : Éducation. Il s'agit de faire comprendre au client ce qu'est l'application et comment elle va être appliquée dans l'environnement. Nous passons donc quelques mois à installer un robot et à développer la solution. Comment le robot va-t-il s'interfacer avec les environnements réseau environnants, qu'il s'agisse du système d'entreprise ou d'appels manuels. Et puis nous passons par une étape de déploiement qui détermine combien de robots seront nécessaires pour cette application particulière. A quoi ressemble un contrôle de flotte ? Cela représente donc entre un ou deux mois complets de déploiement et huit ou dix mois, selon le niveau de connaissance du client.

Quelle est actuellement la plus grande limitation de la RAM ?

Aaron Prather : Le problème est que - dans certains cas d'utilisation - la technologie n'est pas encore complètement là. Parfois, vous devez ajuster certaines parties de l'opération pour que l'AMR fonctionne réellement. Je pense que l'une des plus grandes plaintes que nous recevons encore de certains membres de notre équipe est qu'ils ne veulent pas garder l'AMR. L'AMR est censée être là pour aider. Si le robot fait une mauvaise sélection, vous pourriez vous retrouver dans des situations où les membres de votre équipe n'acceptent pas la RAM. Ils n'aiment pas l'AMR car cela augmente en fait leur travail.

Comment commencez-vous à répondre aux clients sur le retour sur investissement ?

Karen Leavitt : Je dis toujours aux gens que les robots sont cool, mais cool ne paie pas les factures. Si vous ne voyez pas de proposition de valeur mesurable démontrable à partir de cela, ce n'est tout simplement pas la bonne solution pour vous. Nous passons par un processus… dans lequel nous évaluons votre installation et déterminons si vous êtes vraiment en forme. Parce que si vous ne l'êtes pas, nous voulons le savoir tout de suite, alors nous partirons avant que vous ne nous repoussiez. Nous avons de meilleures façons d'utiliser notre temps que de perdre votre temps. Forrester a réalisé une étude il y a environ un an et demi pour Locus Robotics et a analysé tous les coûts possibles. Les coûts durs en termes de salaires de la main-d'œuvre, d'avantages sociaux, etc., ainsi que les coûts des catastrophes. Ils ont déterminé qu'un client moyen obtient un retour sur investissement d'environ 129 % en moins de six mois.

Il existe plusieurs manières d'évaluer le retour sur investissement ? Comment conseillez-vous à vos clients d'avoir une image complète ?

Matt Rendall : En règle générale, dans votre cas de retour sur investissement, vous pouvez le diviser en avantages matériels et avantages indirects. En fin de compte, la décision d'aller de l'avant, du moins d'un point de vue financier, reposera sur une ou deux mesures :combien de coûts ai-je retiré. De combien de débit ai-je augmenté ? Mais vous devez examiner tous les avantages d'une infrastructure intelligente flexible et comment cette solution AMR peut évoluer et s'adapter avec votre entreprise au fil du temps. Nous essayons d'encourager nos clients à examiner un éventail plus large d'avantages, durs et doux. Et dans l'environnement d'aujourd'hui, lorsque nous essayons de comprendre comment COVID - les impacts en aval de la résilience de la chaîne d'approvisionnement, la distanciation sociale sur le lieu de travail et l'absentéisme au travail - se transforment tous en un cas de retour sur investissement. De plus, vous n'avez pas une réserve infinie de bonnes personnes. L'un des plus grands défis est de savoir comment rendre les gens que vous avez surhumains ? Vous devez les amplifier grâce à l'utilisation de robots mobiles autonomes et trouver comment intégrer cela dans le cas du retour sur investissement.

Si je dois concevoir un espace de fabrication pour les AMR et que j'ai une table rase, que dois-je considérer ?

Rob Sullivan : On ne nous donne pas très souvent une table rase, mais j'examinerais les flux de travail et je comprendrais comment vous voulez que votre flux fonctionne au sein de l'usine ou du centre de distribution. Concevez ensuite votre système en regardant les AMR, comme le nôtre, et en travaillant avec une équipe comme la nôtre, nos ingénieurs d'application, pour tirer le meilleur parti de cet espace, si possible. À l'heure actuelle, nous allons généralement dans des entrepôts existants ou des usines de fabrication et y installons des systèmes. Cependant, il existe actuellement quelques applications où nous sommes en mesure de faire de l'ingénierie industrielle avec l'entreprise, et c'est formidable, où vous pouvez le faire dès le départ. Mais, vous devez d'abord comprendre ce que vous voulez faire, quelle est votre application, puis concevoir un plan dans un système qui répondra à ces besoins.

Combien de formation les travailleurs ont-ils besoin pour utiliser les RAM ?

Ed Mullen : C'est plus une formation sur la façon de comprendre les capacités de celui-ci, pas de l'utiliser. Si vous comprenez ce qu'il peut faire et que vous l'appliquez de la bonne manière, et que c'est le bon cas d'utilisation, c'est un succès. Je pense que nous sommes tous sur la même longueur d'onde avec le développement d'interfaces extrêmement faciles à utiliser, et je pense qu'à mesure que l'avenir avance avec les AMR, chacun de nous en tant que fabricants se concentrera sur le développement d'une interface vraiment intuitive. Ce n'est pas parce qu'il s'agit d'un AMR et qu'il peut éviter les obstacles et contourner des personnes ou des objets qu'il convient parfaitement à toutes les applications. Donc, pour nous, je pense qu'il s'agit plus d'éduquer le fonctionnement de la technologie, les limites de la technologie et les cas d'utilisation de test pour la technologie.

Comment les robots de différents fabricants fonctionneront-ils côte à côte ? Comment l'industrie doit-elle relever ce défi et faut-il des normes liées à l'interopérabilité ?

Aaron Prather : L'interopérabilité est certainement quelque chose qui sera au premier plan dans les années à venir. Parce que nous commençons à voir où nous avons plusieurs robots opérant dans les mêmes zones. La question devient alors :comment ces robots vont-ils communiquer entre eux de manière sûre afin qu'ils puissent continuer à accomplir la tâche à accomplir ? Et je pense qu'il va y avoir de nombreuses solutions disponibles là-bas. L'interopérabilité va devenir un énorme problème, d'autant plus que vous avez de plus en plus de robots, faisant différents cas d'utilisation, tous dans la même installation.

Jason Walker : Nous avons toujours su que l'interopérabilité allait être critique. Nous avons donc construit nos robots avec cette attente dès le premier jour. Cela inclut les batteries et la charge, nous sommes donc très fiers de notre système de charge sans fil qui est sûr et sans entretien. C'est robuste. Il est vraiment tolérant au désalignement si quelqu'un heurte le robot. Bien que j'aime être actuellement la seule entreprise de robots dans l'espace industriel à proposer une recharge sans fil, nous sommes beaucoup plus intéressés par la création d'une norme afin que, lorsqu'il y a plusieurs robots dans une installation, ils puissent partager des stations de recharge. Donc, si nous pouvons travailler ensemble pour augmenter l'échelle, mieux ce sera pour nous tous.

Comment les AMR peuvent-elles aider les entreprises à évoluer en fonction des augmentations de la demande ?

Karen Leavitt : Les clients augmentent et réduisent déjà leurs effectifs pour faire face aux pics et aux creux saisonniers. Ils appellent ça du travail temporaire. Et ce que nous faisons, c'est que nous fournissons du travail automatisé - du travail robotique - pour compléter le travail humain. Vous savez, lorsque les entreprises font venir des humains temporaires, elles vont les équiper d'appareils et d'outils. Les robots fonctionnent de la même manière en termes de capacité d'évolutivité. Tout nouveau robot introduit dans l'installation doit comprendre cet environnement ainsi que tous les autres robots. Il est donc essentiel que tous les robots fassent une sorte de fusion mentale. Et lorsqu'un nouveau robot est introduit dans l'environnement, il faut environ deux minutes à ce robot pour rejoindre la main-d'œuvre. La plupart de ce temps n'est en réalité que le temps passé à le déballer et à l'allumer littéralement. Mais ensuite, il s'accroche au serveur et au réseau des robots, et il poursuit son chemin. C'est essentiellement une unité de productivité que vous introduisez dans l'équation.

Quelle est la prochaine étape pour les RAM ? Qu'est-ce qui vous passionne ?

Rob Sullivan : Ce qui me fait vraiment avancer, c'est de voir comment nous pourrions intégrer le WMS (Warehouse Management System) dans cela - et également de comprendre la puissance de l'intégration de ces flottes robotiques mobiles ensemble. Nous construirons notre architecture pour être le policier de la circulation des systèmes de robots mobiles, où les systèmes seront essentiels pour vraiment déterminer, par exemple, quel robot passe avant quel autre robot. Ce qui a la priorité de ces robots. Cela nous permettra de construire ces usines, ces centres de distribution et ces centres de commerce électronique pour maximiser la fiabilité et le débit. C'est ce qui me fait vibrer tous les jours.

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