10 robots d'usine clés et leur impact sur les industries modernes

Manufacturing Global décrypte le guide « Robotics 101 : A Complete Guide to Warehouse Robots by Application » de Meili Robots.

Utilisé pour la première fois en 1946 par D.S. Harder de Ford, le terme « automatisation » pour définir une technologie capable de fonctionner par commande programmée sans intervention humaine, est depuis largement utilisé dans l'industrie manufacturière.

« Il n'est pas surprenant que l'industrie de la robotique soit en plein essor. En fait, le marché mondial de la robotique devrait atteindre 175,8 milliards d'euros [214,6 milliards USD] d'ici 2025, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 26 %. Évidemment, les robots jouent déjà un rôle indéniable dans de nombreuses industries et continueront de le faire à mesure que la technologie progresse », déclare Meili Robots.

Dans ce Top 10, nous détaillons le guide de Meili Robots, en examinant les deux types courants de robotique utilisés dans la fabrication — véhicules à guidage automatique (AGV) et robots mobiles autonomes (AMR) — ainsi que huit applications industrielles.

10. Véhicules à guidage automatique (AGV)

Meili Robots définit les véhicules à guidage automatique (AGV) comme des systèmes de manutention ou porteurs de charges pour transporter stocks et matériaux sur des routes fixes. L'une de leurs caractéristiques principales est qu'ils ne nécessitent pas d'opérateur à bord / conducteur humain.

« Capteurs, bandes magnétiques ou fils intégrés dans les sols en béton de l'entrepôt, codes-barres sur les rayonnages, ou balises sans fil sur les murs permettent aux AGV de transporter des marchandises d'un point à un autre en suivant un chemin prédéterminé. De plus, les technologies récentes ont amélioré la capacité des AGV à détecter les obstacles et éviter les collisions en utilisant des capteurs LiDAR (détection et télémétrie par la lumière) et des caméras à vision par ordinateur », explique Meili Robots.

09. Robots mobiles autonomes (AMR)

Les robots mobiles autonomes (AMR), contrairement aux AGV, sont guidés par des cartes intégrées et des capteurs sophistiqués pour se déplacer, au lieu d'un itinéraire fixe et prédéterminé.

Avec cette capacité, les AMR peuvent interpréter et comprendre leur environnement et naviguer de manière autonome. Les capteurs et cartes intégrés offrent la capacité d'identifier des informations sur les marchandises et objets, ainsi que de trier les colis.

« Outre des niveaux élevés d'efficacité, de cohérence, de précision et de sécurité pendant le processus de tri, les AMR peuvent créer leurs propres itinéraires, se réorienter si nécessaire, et éviter tout type d'obstacle sur leur chemin — y compris les travailleurs humains. Cela en fait une alternative flexible et sûre aux AGV. Ils sont aussi spécifiquement conçus pour collaborer avec les opérations de prélèvement et de tri, pour n'en citer que quelques-unes, alors que la plupart des AGV ne le sont pas », ajoute Meili Robots.

08. Chariots élévateurs automatisés

Chariot élévateur, l'un des types d'AGV les plus courants. Les chariots élévateurs sont conçus pour effectuer des tâches de transport traditionnellement réalisées par des chariots élévateurs opérés par des humains.

Types courants :

• Transpalettes automatisés
• Chariots élévateurs à contrepoids à guidage automatique
• Chariots élévateurs porteurs AGV
• AGV pour allées très étroites (VNA)

« Cependant, avec l'essor des nouvelles technologies, on voit maintenant des chariots élévateurs hautement intelligents pouvant opérer de manière autonome. Cela signifie que, plutôt que de suivre un itinéraire fixe et prédéterminé comme le font les AGV, le chariot élévateur automatisé navigue dans son environnement en utilisant des fonctionnalités avancées telles que la technologie laser, scanners, capteurs, caméras 3D, etc. », déclare Meili Robots.

Les chariots élévateurs autonomes (AMR) peuvent détecter et contourner les obstacles ainsi que collaborer avec d'autres opérateurs.

07. AGV de remorquage

Les AGV de remorquage (aussi appelés véhicules à guidage automatique tracteurs ou véhicules de remorquage) sont utilisés pour transporter des marchandises plus lourdes sur des itinéraires longs et pré-définis, avec arrêts éventuels pour déposer ou récupérer.

« Grâce aux nouvelles technologies, on voit maintenant une variante plus autonome du AGV de remorquage, comme la fourche à palettes automatisée de MiR. Ce robot pourra localiser une fourche à palettes dans son environnement et la transporter vers la destination désirée de manière autonome », déclare Meili Robots.

06. AGV à charge unitaire et transporteurs de charges lourdes

Les AGV à charge unitaire déplacent généralement de grosses charges entre convoyeurs fixes, bien qu'ils puissent aussi transporter des charges individuelles.

« Un exemple pourrait être une palette ou un conteneur contenant plusieurs articles plus petits. Les AGV à charge unitaire sont couramment utilisés dans la fabrication et la distribution d'entrepôts, où ils optimisent leurs opérations de ligne de production et d'assemblage », déclare Meili Robots.

« À nouveau, les avancées technologiques ont ouvert de nouvelles possibilités pour les systèmes de convoyage. Les AMR permettent l'attachement de modules de convoyage supérieurs, qui peuvent fonctionner comme un lien autonome entre convoyeurs fixes. Grâce à la capacité des AMR à changer facilement de routes et de positions, cela offre une solution flexible, agile et entièrement automatisée au processus logistique — généralement chronophage — de déplacement des convoyeurs », ajoute Meili Robots.

05. Systèmes automatisés de stockage et de récupération (AS/RS)

Meili Robots explique que les systèmes automatisés de stockage et de récupération (AS/RS) tendent à suivre des pistes prédéterminées et sont connectés aux systèmes de gestion d'entrepôt (WMS) qui dirigent les opérations. Les robots AS/RS sont conçus pour opérer dans des espaces restreints et sont idéaux pour les allées étroites et les grandes hauteurs.

Les robots AS/RS aident à retirer les travailleurs humains des zones à haut risque, ainsi qu'à permettre aux entrepôts d'utiliser l'espace plus efficacement.

« Les AS/RS sont le plus souvent utilisés pour la préparation de commandes et le stockage — incluant consolidation de commandes, kitting et tamponnage — ainsi que l'optimisation de ligne d'assemblage, réapprovisionnement et retours. En récupérant et transportant des marchandises entre les allées, les AS/RS permettent aux entrepôts de réduire la main-d'œuvre et de laisser les travailleurs se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée, comme l'emballage et l'expédition », déclare Meili Robots.

04. Bras robotiques articulés

Les bras robotiques articulés sont des robots polyvalents à membres multi-articulés pour effectuer une large gamme de tâches dans une usine de fabrication, incluant prélèvement, emballage, réception, stockage et chargement de véhicules.

« Non seulement ces robots peuvent gérer des tâches dangereuses pour les humains, mais leur capacité à déplacer des stocks lourds et volumineux en une seule fois maximise aussi la productivité », déclare Meili Robots.

Aux côtés des bras robotiques articulés, les fabricants utilisent souvent des AMR en collaboration pour prélever répétitivement des produits sur les étagères.

« En ajoutant de la mobilité à ces bras robotiques, les AMR permettent aux bras de prélèvement de transporter les marchandises vers différents emplacements. Non seulement cela donne du temps aux travailleurs pour se concentrer sur des tâches à plus forte valeur, mais la nature collaborative des AMR et des bras robotiques les rend aussi parfaitement adaptés pour travailler aux côtés des travailleurs humains », ajoute Meili Robots.

03. Chariots à guidage automatique (AGC)

Les chariots à guidage automatique sont « le type d'AGV le plus basique. La principale différence entre AGV et AGC est que ces derniers transportent des charges plus petites. Cependant, ils peuvent encore transporter une grande variété de matériaux et sont couramment utilisés dans les applications de stockage, tri et cross-docking », explique Meili Robots.

02. Robots d'inventaire autonomes

« Les AMR offrent de grandes opportunités pour la gestion des stocks », explique Meili Robots. En ajoutant des étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID), les robots peuvent effectuer des inventaires de manière autonome et suivre des tâches déterminées.

La robotique d'inventaire autonome peut aider les fabricants à économiser des coûts opérationnels en optimisant les stocks ainsi qu'en réduisant le gaspillage et la main-d'œuvre de l'entreprise.

01. Véhicules aériens sans pilote (UAV)

Les véhicules aériens sans pilote (UAV) — drones — combinent capacités de vol et fonctionnalité logistique. Équipés de caméras et scanners RFID, les UAV peuvent vérifier les stocks et niveaux d'inventaire, scanner les codes-barres et surveiller les niveaux de stock jusqu'à 50 % plus vite que le scan et le suivi manuels.

« Leur capacité de vol leur permet d'atteindre facilement les stocks stockés en hauteur, ce qui est particulièrement utile pour les environnements étroits et compacts », déclare Meili Robotics, qui explique aussi que « leur configuration avec le système de gestion d'entrepôt de l'installation fournit des données en temps réel qui peuvent aider à automatiser les workflows de réapprovisionnement. Le système peut alors assigner des tâches et émettre des alertes [...] Ils sont souvent aussi capables de soulever et déplacer des marchandises légères. Cela peut être particulièrement utile pour transporter et livrer des marchandises sur de courtes distances, créant des opportunités de dépôts locaux près de l'installation d'un entrepôt. »