Parfois appelés véhicules auto-guidés ou véhicules autonomes guidés, les véhicules autonomes guidés (VAG) sont des systèmes de manutention ou des chargeurs qui se déplacent de manière autonome dans un entrepôt, un centre de distribution ou une installation de fabrication, sans opérateur ou conducteur à bord. Dans cet article, nous explorerons les différents types de VAG, leur signification, leur fonctionnement et leurs avantages.
Applications des VAG
Les systèmes de véhicules autonomes guidés sont utilisés pour des tâches qui seraient normalement effectuées par des chariots élévateurs, des convoyeurs ou des chariots manuels, déplaçant de grandes quantités de matériel de manière répétitive.
Les VAG sont utilisés dans une variété d’applications. Ils sont souvent utilisés pour transporter des matières premières telles que le métal, le plastique, le caoutchouc ou le papier. Par exemple, les VAG peuvent transporter des matières premières de la réception à l’entrepôt ou livrer directement les matériaux aux lignes de production. Les VAG fournissent de manière constante et fiable les matières premières nécessaires sans intervention humaine, garantissant ainsi que les lignes de production disposent toujours des matériaux nécessaires sans interruption.
En plus du transport de matières premières, les VAG sont utilisés dans les applications en cours de fabrication et avec les produits finis pour soutenir les lignes de production ou de fabrication. Selon Investopedia, le terme “en cours de fabrication” décrit des produits partiellement achevés, qui sont généralement transformés à partir de matières premières en produits finis en peu de temps, tels que des marchandises fabriquées. Dans les applications en cours de fabrication, les VAG déplacent des matériaux ou des pièces de l’entrepôt aux lignes de production ou d’une station de travail à une autre, assurant un mouvement répétitif et efficace des matériaux tout au long du processus de fabrication. Sans les VAG, les processus de fabrication peuvent se bloquer lorsque les lignes de traitement manquent de matériaux. La fabrication est alors retardée pendant qu’un travailleur humain récupère les matériaux nécessaires et les transporte jusqu’à la ligne de production.
Les VAG sont également utilisés pour la manutention entrante et sortante pour le réapprovisionnement et la préparation des commandes. Par exemple, les VAG peuvent être utilisés pour transporter les stocks de la réception vers les emplacements de stockage ou des emplacements de stockage à long terme vers les emplacements de prélèvement avancés pour réapprovisionner les stocks. Le déplacement des stocks de stockage à long terme vers les emplacements de prélèvement avancés garantit que des stocks suffisants sont accessibles aux préparateurs, rendant le processus de préparation des commandes plus efficace. Les VAG, tels que les robots mobiles collaboratifs, aident au processus de préparation des commandes en guidant les associés de l’entrepôt dans leurs tâches et en transportant les commandes préparées vers les postes d’emballage et d’expédition.
Types de véhicules autonomes guidés
Il existe plusieurs types de véhicules autonomes guidés. De nombreux VAG sont similaires à d’autres véhicules pilotés par des humains, mais sont conçus pour fonctionner sans intervention humaine ou guidage direct.
Chariots autonomes guidés
Un chariot autonome guidé (CAG) est le type le plus basique de VAG avec des fonctionnalités minimales. Les systèmes de navigation peuvent aller des systèmes aussi simples que le ruban magnétique à des systèmes de navigation complexes basés sur des capteurs utilisant l’intelligence artificielle pour se déplacer dans leur environnement. Ils peuvent transporter divers matériaux, des petites pièces aux palettes chargées, et sont souvent utilisés dans les applications de tri, de stockage et de quai de chargement.
Un exemple de CAG est un transporteur automatisé de chariots hospitaliers, utilisé pour transporter efficacement des charges compactes dans un hôpital, telles que des repas et des plateaux vides, des draps propres ou sales, des déchets biologiques ou des fournitures stériles. Sans avoir besoin d’un membre du personnel pour pousser manuellement le chariot d’un endroit à l’autre, les transporteurs automatisés de chariots hospitaliers peuvent contribuer à réduire les coûts de main-d’œuvre.
Chariots élévateurs VAG
Les chariots élévateurs, ou chariots élévateurs automatiques guidés, sont un autre type couramment utilisé de VAG. Ils sont conçus pour effectuer les mêmes fonctions qu’un chariot élévateur piloté par un humain (transport de palettes), mais sans besoin d’un opérateur humain.
VAG de remorquage
Les véhicules de remorquage, ou véhicules automoteurs de remorquage, tirent un ou plusieurs véhicules de transport de charges non motorisés dans une formation en fil de train. Parfois appelés trains sans conducteur, les véhicules de remorquage motorisés se déplacent sur des roues. Les véhicules de remorquage automatisés guidés sont souvent utilisés pour transporter des charges lourdes sur de plus longues distances. Ils peuvent avoir plusieurs arrêts de dépôt et de ramassage le long d’un chemin défini à travers un entrepôt ou une usine.
Manipulateurs de charges unitaires
Les manipulateurs de charges unitaires transportent des charges discrètes telles que des objets individuels ou une seule unité telle qu’une palette ou un contenant qui contient plusieurs articles.
Transporteurs de charges lourdes
Pour les charges les plus lourdes, les transporteurs de charges lourdes sont un type de VAG utilisé dans des applications telles que l’assemblage de grandes pièces, le transport de moules et de bobines, et le transport de plaques. Certains transporteurs de charges lourdes ont des capacités d’auto-chargement et peuvent avoir une direction standard, pivotante ou omnidirectionnelle.
Robots mobiles autonomes
Les robots mobiles autonomes (RMA) sont généralement plus technologiquement avancés que les autres types de VAG. Alors que de nombreux VAG utilisent des systèmes de navigation fixes, tels que des fils ou du ruban magnétique, de nombreux RMA sont équipés de capacités de navigation intelligentes telles que des capteurs et des systèmes de caméra qui leur permettent de détecter et de naviguer autour des obstacles. Grâce à une technologie plus sophistiquée, les RMA peuvent naviguer de manière dynamique dans un entrepôt ou une autre installation et planifier les trajets les plus efficaces.
Comment fonctionnent les VAG
Les VAG sont des véhicules autopropulsés dont le déplacement est guidé par des logiciels et des capteurs. La plupart des VAG se déplacent le long de voies définies, mais comme mentionné précédemment, les RMA ont généralement une technologie plus avancée avec des capacités de navigation dynamique.
Navigation des VAG
La navigation des VAG peut être guidée par l’un ou plusieurs des mécanismes suivants :
Ruban guide magnétique – Certains VAG sont équipés de capteurs magnétiques et suivent une piste en utilisant du ruban magnétique.
Navigation par câble – Certains VAG suivent des cheminements de câbles intégrés dans le sol de l’installation. Le câble transmet un signal que les VAG détectent via une antenne ou un capteur.
Navigation par cible laser – Avec cette méthode, du ruban réfléchissant est fixé sur des objets tels que des murs, des machines fixes et des poteaux. Les VAG sont équipés d’un émetteur et d’un récepteur laser. Les lasers se réfléchissent sur le ruban dans le champ de vision et sont utilisés pour calculer l’angle et la distance de l’objet par rapport au VAG.
Navigation inertielle (gyroscopique) – Certains VAG sont contrôlés par un système informatique avec l’aide de balises intégrées dans le sol de l’installation pour vérifier que le VAG est sur la bonne trajectoire.
Guidage par vision – Aucune modification n’est nécessaire à l’infrastructure pour les VAG guidés par vision. Les caméras enregistrent les caractéristiques le long du trajet et les VAG s’appuient sur ces caractéristiques enregistrées pour se naviguer.
Géoguidage – Comme pour les VAG guidés par vision, aucune modification de l’infrastructure n’est nécessaire pour les VAG qui utilisent le géoguidage. Les VAG guidés par géolocalisation reconnaissent les objets dans leur environnement pour établir leur emplacement en temps réel et naviguer dans toute l’installation.
LiDAR – La technologie de navigation LiDAR (Light Detection and Ranging) utilise des capteurs qui émettent des impulsions laser pour mesurer la distance entre le robot et les objets de son environnement. Ces données sont compilées pour créer une carte à 360 degrés de l’environnement, ce qui permet aux robots de naviguer dans l’installation et d’éviter les obstacles sans nécessiter d’infrastructure supplémentaire. 6 River Systems utilise la technologie de navigation LiDAR pour permettre à leurs VAG de naviguer dans un entrepôt sans nécessiter de modifications de l’infrastructure, ainsi que pour s’adapter à de nouveaux environnements si la disposition d’un entrepôt change.
Direction des VAG
La direction des VAG est contrôlée par un contrôle de vitesse différentielle, un contrôle de roue directeur ou une combinaison des deux :
Contrôle de vitesse différentielle – C’est le type de direction le plus couramment utilisé par les VAG. Le contrôle de vitesse différentielle utilise deux roues motrices indépendantes. Chaque roue motrice est entraînée à une vitesse différente pour tourner. Pour aller en avant ou en arrière, les deux entraînements sont entraînés à la même vitesse. L’option de contrôle de direction la plus simple pour les VAG, le contrôle de vitesse différentielle ne nécessite pas de moteurs ou de mécanismes de direction supplémentaires. Il est couramment utilisé pour les VAG qui opèrent dans des espaces restreints ou à proximité de machines. Il n’est pas utilisé pour les applications de remorquage, car il peut provoquer une mise en portefeuille de la remorque lors des virages.
Contrôle de roue directeur – Ce type de contrôle de direction est similaire au contrôle de direction d’une voiture ou d’un camion. Dans le contrôle de roue directeur, la roue motrice est la roue de direction. Le contrôle de roue directeur est plus précis que le contrôle de vitesse différentielle et permet des virages plus fluides. Il est souvent utilisé pour les applications de remorquage et peut également être contrôlé par un opérateur.
Direction combinée – Il s’agit d’une combinaison du contrôle de vitesse différentielle et du contrôle de roue directeur. Les VAG utilisant la direction combinée ont deux moteurs de direction et de roue indépendants sur les coins diagonaux du VAG et des roulettes pivotantes sur les deux autres coins. Les VAG utilisant la direction combinée peuvent tourner dans n’importe quelle direction comme une voiture et conduire en mode direction différentielle dans n’importe quelle direction.
Contrôle du trafic des VAG
Les mesures de contrôle du trafic comprennent le contrôle de zone, l’évitement de collision ou une combinaison des deux :
Contrôle de zone – Facile à installer et facile à étendre, le contrôle de zone est une méthode de contrôle de trafic couramment utilisée pour les VAG. Un émetteur sans fil émet des signaux dans des zones définies et le VAG contient un capteur qui reçoit le signal et le renvoie à l’émetteur. Si la zone est libre, un signal “libre” est envoyé, ce qui permet au VAG d’entrer ou de traverser la zone. Si un autre VAG se trouve dans la zone, un signal “arrêt” est envoyé, ce qui alerte les autres VAG qui tentent d’entrer que la zone n’est pas libre. Dans ce cas, les VAG en attente s’arrêteront et attendront que le premier VAG quitte la zone et qu’un signal “libre” soit envoyé par l’émetteur. Une autre façon d’utiliser le contrôle de zone est d’équiper chaque VAG de son propre émetteur, ce qui lui permet d’envoyer un signal “ne pas entrer” aux autres VAG qui s’approchent de la zone.
Évitement de collision – Les VAG utilisant le contrôle de zone d’évitement de collision sont équipés de capteurs qui émettent un signal et attendent une réponse pour déterminer si un objet se trouve devant eux. Ces capteurs peuvent être soniques, fonctionnant comme un radar, ou optiques, utilisant des capteurs infrarouges. Les deux fonctionnent de manière similaire. Les capteurs de pare-chocs sont un autre type de capteur d’évitement de collision. De nombreux VAG sont équipés de capteurs de pare-chocs comme système de sécurité. Les capteurs de pare-chocs s’arrêtent pour éviter une collision lorsqu’ils détectent un contact physique.
Contrôle combiné – Les VAG qui utilisent le contrôle combiné sont équipés à la fois de capteurs de contrôle de collision et de capteurs de contrôle de zone afin d’offrir une prévention des collisions plus robuste dans toutes les situations. Par exemple, un VAG peut utiliser le contrôle de zone comme principal système de contrôle du trafic mais également avoir des capteurs d’évitement de collision en cas de défaillance du système de contrôle de zone.
Avantages des VAG
Les VAG offrent de nombreux avantages dans les entrepôts et les installations de fabrication.
Augmentation de l’efficacité et de la productivité
Parce qu’ils fonctionnent de manière autonome, les VAG augmentent l’efficacité et la productivité, et ils sont prévisibles et fiables pour les tâches répétitives. Les VAG éliminent les déplacements inutiles à pied et éliminent également le travail physique de transport des matériaux. Ils fixent également le rythme de travail des employés, en les gardant concentrés sur leurs tâches. Les VAG, tels que les robots mobiles collaboratifs, guident les employés de l’entrepôt à travers chaque tâche, réduisant les erreurs humaines, ce qui contribue à améliorer la précision de la préparation des commandes et à réduire les pertes et les produits égarés. En optimisant les itinéraires et en hiérarchisant le travail grâce à l’intelligence artificielle, les robots mobiles collaboratifs améliorent l’utilisation des ressources.
Coûts constants
Les VAG sont généralement acquis sur une base de coût par unité ou par période de location, ce qui entraîne moins de fluctuations de coûts par rapport à la main-d’œuvre humaine, qui peut varier en fonction des conditions du marché et de la demande.
Flexibilité
Certains VAG offrent la flexibilité de changer facilement de trajet (par rapport à d’autres qui nécessitent des modifications des fils de guidage ou d’autres infrastructures pour ajuster le trajet d’un véhicule). Les véhicules autonomes guidés sont également une solution évolutive, avec la possibilité d’ajouter des unités supplémentaires en fonction de la demande.
Espace requis réduit
Comparés à d’autres solutions d’automatisation, tels que les systèmes de convoyage, les VAG nécessitent moins d’espace. Certains VAG sont plus petits par rapport aux équipements d’entrepôt traditionnels, tels que les chariots élévateurs, ce qui permet des agencements d’allées plus étroites et une meilleure utilisation de l’espace.
Amélioration de la sécurité
Enfin, les VAG sont une solution d’automatisation sûre pour les entrepôts, les centres de distribution et les installations de fabrication. Les VAG sont équipés de capteurs pour éviter les collisions. Les VAG avancés tels que les RMA ont des capacités de routage intelligentes qui leur permettent de planifier le chemin le plus efficace à travers un entrepôt ou une installation, réduisant la congestion des allées et évitant les blessures.
Les véhicules autonomes guidés sont spécialement conçus pour automatiser des tâches pour lesquelles les humains ne sont pas nécessaires. Ils automatisent les longs déplacements dans les entrepôts, fixent le rythme de travail des employés et éliminent les contraintes physiques d’un travail traditionnellement exigeant sur le plan physique. Chuck de 6 River Systems est une solution flexible, évolutive et rentable pour les entrepôts et les centres de distribution, offrant une technologie innovante conçue pour relever certains des plus grands défis de l’entreposage.
Votre entreprise est-elle prête pour les VAG ? Consultez cette étude IDC pour évaluer le niveau de maturité de votre entrepôt ou centre de traitement des commandes. Nous pouvons également discuter de la solution qui vous convient. Contactez-nous dès aujourd’hui.
