Comment un grand constructeur automobile a éliminé les chariots élévateurs pour booster productivité et sécurité

Par Rob Sullivan, président et PDG, AutoGuide Mobile Robots

Avec les chariots élévateurs contributeurs continus aux accidents du travail, et les opérateurs qualifiés difficiles à trouver et retenir dans l'environnement manufacturier concurrentiel d'aujourd'hui, l'automatisation du transport de matériaux résout les deux problèmes.

Il y a quelques années, un constructeur automobile de premier rang voulait 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 comprenaient qu'ils avaient besoin de solutions plus sûres et plus efficaces pour transporter les moteurs et autres matériaux de l'assemblage aux tests dans leur installation de 40 000 pieds carrés (environ 3 700 m²).

Au début, l'initiative mondiale de sécurité « sans chariot » de l'entreprise a provoqué un passage à des tracteurs tirés manuellement avec remorques automatiques pour cette tâche de traction en bord de ligne. Malheureusement, non seulement les employés à haute valeur étaient encore liés à des tâches de transport à faible valeur, mais ils devaient tirer plus de remorques en un seul trajet qu'ils ne pouvaient en manœuvrer en toute sécurité dans une usine en constante évolution. Par conséquent, la direction est revenue à la planche à dessin pour trouver une approche automatisée qui répondait mieux aux préoccupations de sécurité et de main-d'œuvre.

Déployés en quelques semaines, les tracteurs AMR avec remorques personnalisées se sont intégrés aux convoyeurs de fabrication pour livrer les fournitures en bord de ligne sur une base just-in-time. Lorsque l'inventaire sur un convoyeur atteint un niveau prédéfini, des capteurs alertent le logiciel de contrôle de flotte du robot pour dispatcher le tracteur pour réapprovisionner l'approvisionnement. Une fois le tracteur arrivé au point de consommation, le logiciel notifie les remorques automatiques de livrer les matériaux au convoyeur et de charger les conteneurs vides sur les remorques via leur propre système de convoyeur motorisé. Une fois l'échange terminé, le logiciel renvoie le véhicule au point de prise en charge. Les remorques automatiques et convoyeurs échangent alors les conteneurs vides contre des conteneurs pleins et le tracteur autonome est envoyé à un emplacement de recharge où il attend le prochain signal de pièces basses. En un seul trajet, un seul tracteur AMR peut transporter ce qui prend généralement deux trajets de chariot élévateur habité, ce qui s'additionne substantiellement sur une journée type.

Ce fabricant a pu déplacer quatre membres d'équipe (deux travailleurs sur deux quarts) vers des tâches à plus haute valeur ajoutée, tout en maintenant la livraison d'approvisionnement en bord de ligne just-in-time et leur objectif de 95 % de disponibilité. Le tracteur AMR a également amélioré les risques de sécurité auxquels les conducteurs manuels étaient confrontés, y compris les longues remorques, les problèmes de visibilité pour les conducteurs et les passages étroits. Le ROI est arrivé en 12 mois en considérant le coût de l'AMR seul, avec un ROI de 22 mois sur le coût du projet entier, qui incluait les remorques automatisées fournies par l'intégrateur et les rétrofits de convoyeurs.

Ce qu'il faut rechercher dans un AMR

Bien que la capacité d'un AMR à se déplacer indépendamment dans une installation sans besoin d'infrastructure disruptive 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. Quelle est la sécurité de vos robots mobiles ?

Les AMR les plus sûrs incluent 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'accidents. Ce constructeur automobile a ajouté des capteurs de charge verticaux qui détectent les obstacles ou le trafic sur toute la longueur de la charge s'étendant devant 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'autre trafic tout en profitant de la flexibilité et de la vitesse du tracteur AMR. Pour assurer la sécurité des travailleurs, le fabricant a également intégré le logiciel de contrôle de flotte des robots avec de multiples dispositifs externes tels que feux de circulation et systèmes de réponse d'urgence pour que les travailleurs dans la zone soient constamment conscients des mouvements des véhicules. En outre, comme les AMR peuvent transporter plusieurs palettes en un seul trajet, ils nécessitent moins de trajets pour déplacer la même quantité ou plus de matériaux que les chariots élévateurs habités. Moins de véhicules au sol interagissant avec d'autres équipements et personnes réduit naturellement la probabilité d'accidents. Les AMR réduisent aussi le risque d'accidents causés par des opérateurs distraits qui pourraient heurter des obstacles, y compris des personnes, sur leur chemin. Pour vraiment se sentir à l'aise que les robots que vous envisagez sont sûrs, cependant, demandez au fournisseur quelles normes de sécurité ils suivent. Il y a actuellement deux normes principales auxquelles les fabricants se réfèrent lorsqu'ils conçoivent leurs robots – ANSI B56.5 (US) et EN1525 (UE), mais les deux ont été créées pour les véhicules à guidage automatique (AGV), qui circulent sur des chemins fixes guidés par des fils ou aimants intégrés dans l'installation. Pour adresser spécifiquement les AMR, l'Association des Industries de la Robotique (RIA) a publié la première partie de sa nouvelle norme ANSI/RIA R15.08 visant à augmenter la sécurité des employés qui travaillent aux côtés des AMR.

2. Quelle est la rapidité de déploiement des robots ?

Avec sa facilité d'utilisation et sa formation rapide, le déploiement des AMR devrait généralement prendre des semaines, plutôt que les mois qu'il faudrait si du ruban 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 a fallu seulement huit jours pour que le tracteur AMR soit opérationnel, y compris la cartographie de l'environnement entier, l'enseignement de tous les itinéraires aux AMR, et l'optimisation du système. Lorsque les itinéraires sont reconfigurés en réponse aux changements de production, il n'est pas nécessaire de réapprendre toute l'installation, juste les zones ajoutées ou modifiées.

3. Quelle est l'adaptabilité des AMR si mes besoins changent ?

Les AMR les plus efficaces – et avancés – sont conçus avec la flexibilité à l'esprit, assurant que les systèmes peuvent répondre aux principes de fabrication et Lean. Une architecture basée sur un AMR de base standard avec des modules ou adaptateurs qui transforment l'unité de base en tracteur comme celui utilisé par ce fabricant, ou même en gerbeur à palettes, maximise votre investissement. Lorsque les exigences et les configurations d'usine changent, les adaptateurs peuvent être changés également, permettant au robot d'effectuer de nouvelles tâches. Un AMR bien conçu est facilement extensible et modifiable, sans besoin de modifications d'installation.

4. Quelle est la facilité d'intégration avec les environnements existants et autres applications d'automatisation ?

Le logiciel de contrôle de flotte des AMR doit gérer les ordres et missions des tracteurs AMR, et coordonner leurs activités pour minimiser les déplacements à vide. En plus d'optimiser le routage et le trafic pour 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 devraient aussi être collaboratifs, capables de travailler en toute sécurité aux côtés d'autres robots et personnes.

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

Boulonner des kits d'automatisation sur des machines existantes à commande manuelle n'est pas idéal, mais c'est ainsi que certains AMR sont construits. Un AMR conçu sur mesure assure que le robot est optimisé pour les opérations autonomes car chaque composant – du moteur, roues, systèmes de contrôle, capteurs, système de sécurité, et ordinateur central – est conçu pour travailler ensemble comme un robot de transport de matériaux haute performance. Trouver la bonne solution AMR pour mener vos tâches de traction en bord de ligne et autres flux de travail de transport de matériaux résulte non seulement en une productivité améliorée et une sécurité accrue, mais a aussi un impact positif sur la rentabilité de votre opération. Les avantages du déploiement de tracteurs AMR pour cette seule tâche dans un seul emplacement ont incité le fabricant à déployer des AMR pour d'autres flux de travail dans la même installation et à étendre les solutions autonomes à des installations supplémentaires, y compris l'automatisation du déplacement de cadres de voiture lourds de la peinture à l'assemblage final. En savoir plus sur celui-ci ici. Image principale par Engin Akyurt de Pixabay