Les véhicules guidés automatisés, parfois appelés véhicules autonomes ou véhicules guidés autonomes, sont des systèmes de manutention ou des transporteurs de charges qui se déplacent de manière autonome dans un entrepôt, un centre de distribution ou une usine de fabrication, sans opérateur à bord. Dans cet article, nous explorerons les différents types de véhicules guidés automatisés, leur signification, leur fonctionnement et leurs avantages.
Applications des véhicules guidés automatisés
Les systèmes de véhicules guidés automatisés sont utilisés pour des tâches qui seraient normalement effectuées par des chariots élévateurs, des systèmes de convoyage ou des chariots manuels, déplaçant ainsi de gros volumes de matériel de manière répétitive.
Les véhicules guidés automatisés sont utilisés dans une variété d’applications. Ils sont souvent utilisés pour le transport de matières premières telles que le métal, le plastique, le caoutchouc ou le papier. Par exemple, les véhicules guidés automatisés peuvent transporter des matières premières de la réception vers l’entrepôt ou livrer directement les matériaux aux lignes de production. Les véhicules guidés automatisés livrent de manière constante et fiable les matières premières nécessaires sans intervention humaine, garantissant ainsi que les lignes de production disposent toujours des matériaux dont elles ont besoin sans interruption.
En plus du transport de matières premières, les véhicules guidés automatisés sont utilisés dans les applications en cours de traitement et avec les produits finis pour soutenir les lignes de production ou de fabrication. Selon Investopedia, le terme “en cours de traitement” décrit les “produits partiellement terminés, qui sont généralement transformés à partir de matières premières en produits finis en un court laps de temps”, tels que les produits manufacturés. Dans les applications en cours de traitement, les véhicules guidés automatisés déplacent les matériaux ou les pièces de l’entrepôt aux lignes de production ou d’une station de travail à une autre, assurant ainsi un mouvement répétitif et efficace des matériaux tout au long du processus de fabrication. Sans les véhicules guidés automatisés, les processus de fabrication pourraient être interrompus lorsque les lignes de traitement se retrouvent sans matériaux. La fabrication serait alors retardée pendant qu’un travailleur humain récupère les matériaux nécessaires dans le stockage et les transporte jusqu’à la ligne de production.
Les véhicules guidés automatisés sont également utilisés dans la gestion des entrées et des sorties pour le réapprovisionnement et la préparation des commandes. Par exemple, les véhicules guidés automatisés 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 préparation des commandes pour réapprovisionner le stock. Le déplacement des stocks de stockage à long terme vers les emplacements de préparation des commandes garantit que des stocks adéquats sont accessibles aux préparateurs de commandes, rendant ainsi le processus de préparation des commandes plus efficace. Les véhicules guidés automatisés, tels que les robots mobiles collaboratifs, aident au processus de préparation des commandes en guidant les associés d’entrepôt dans leurs tâches et en transportant les commandes préparées vers les stations d’emballage et d’expédition.
Types de véhicules guidés automatisés
Il existe plusieurs types de véhicules guidés automatisés. De nombreux véhicules guidés automatisés sont similaires à d’autres véhicules utilisés par les opérateurs humains, mais ils sont conçus pour fonctionner sans intervention humaine ou guidage.
Chariots guidés automatisés
Un chariot guidé automatique (AGC) est le type le plus basique de véhicule guidé automatisé avec des fonctionnalités minimales. Les systèmes de navigation peuvent varier des systèmes aussi simples que des bandes magnétiques à des systèmes de navigation complexes basés sur des capteurs utilisant l’intelligence artificielle pour se déplacer dans leur environnement. Ils peuvent transporter une variété de matériaux, des petites pièces aux palettes chargées, et sont souvent utilisés dans le tri, le stockage et les applications de transbordement.
Un exemple de chariot guidé automatisé est un transporteur de chariot d’hôpital automatisé, utilisé pour transporter efficacement des charges compactes dans un hôpital, telles que des repas et des plateaux vides, du linge propre ou sale, des déchets biohazard ou des fournitures stériles. Sans avoir besoin d’un membre du personnel pour pousser manuellement le chariot d’un endroit à un autre, les transporteurs de chariots d’hôpitaux automatisés peuvent contribuer à réduire les coûts de main-d’œuvre.
Chariots élévateurs AGV
Les chariots élévateurs, ou véhicules guidés automatisés avec fourches, sont un autre type couramment utilisé de véhicule guidé automatisé. Ils sont conçus pour effectuer les mêmes fonctions qu’un chariot élévateur actionné par un opérateur humain (transport de palettes), mais sans avoir besoin d’un opérateur humain.
Chariots de remorquage AGV
Les véhicules de remorquage, ou véhicules guidés automatisés de traction, tirent un ou plusieurs véhicules de transport sans énergie derrière eux, formant ainsi une formation de type train. Parfois appelés trains sans conducteur, les véhicules de remorquage motorisés se déplacent sur des roues. Les véhicules guidés automatisés de traction sont souvent utilisés pour transporter de lourdes charges sur de plus longues distances. Ils peuvent avoir plusieurs arrêts de dépôt et de ramassage le long d’un parcours défini à travers un entrepôt ou une usine.
Manipulateurs d’unités de charge
Les manipulateurs d’unités de charge transportent des charges discrètes, telles que des objets individuels, ou une seule unité telle qu’une palette ou une caisse contenant plusieurs articles.
Transporteurs de charges lourdes
Pour les charges les plus lourdes, les transporteurs de charges lourdes sont un type de véhicule guidé automatisé utilisé dans des applications telles que les grandes assemblées, la coulée et le transport de bobines et de plaques. Certains transporteurs de charges lourdes ont des capacités d’auto-chargement et peuvent avoir des systèmes de direction standard, pivot ou omnidirectionnelle.
Robots mobiles autonomes
Les robots mobiles autonomes (AMR) sont généralement plus technologiquement avancés que les autres types de véhicules guidés automatisés. Alors que de nombreux véhicules guidés automatisés utilisent des systèmes de navigation fixes, tels que des fils ou des bandes magnétiques, de nombreux AMR 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 AMR peuvent naviguer de manière dynamique dans un entrepôt ou un autre établissement et planifier les trajets les plus efficaces.
Fonctionnement des véhicules guidés automatisés
Les véhicules guidés automatisés sont des véhicules autopropulsés dont le mouvement est guidé par des logiciels et des capteurs. La plupart des véhicules guidés automatisés se déplacent le long de voies définies, mais comme mentionné précédemment, les AMR ont généralement une technologie plus avancée avec des capacités de navigation dynamique.
Navigation des véhicules guidés automatisés
La navigation des véhicules guidés automatisés peut être guidée par un ou plusieurs des mécanismes suivants :
- Bande de guidage magnétique : certains véhicules guidés automatisés sont équipés de capteurs magnétiques et suivent une piste en utilisant une bande magnétique.
- Navigation filaire : certains véhicules guidés automatisés suivent des chemins câblés intégrés dans le sol de l’établissement. Le fil transmet un signal que les véhicules détectent via une antenne ou un capteur.
- Navigation par cible laser : avec cette méthode, des bandes réfléchissantes sont montées sur des objets tels que des murs, des machines fixes et des poteaux. Les véhicules guidés automatisés sont équipés d’un émetteur-récepteur laser. Les lasers se réfléchissent sur la bande dans le champ de vision et sont utilisés pour calculer l’angle et la distance de l’objet par rapport au véhicule guidé automatisé.
- Navigation inertielle (gyroscopique) : certains véhicules guidés automatisés sont contrôlés par un système informatique avec l’aide de transpondeurs intégrés dans le sol de l’établissement pour vérifier que le véhicule guidé automatisé est sur la bonne voie.
- Guidage par vision : aucune modification de l’infrastructure n’est nécessaire pour les véhicules guidés automatisés à guidage par vision. Les caméras enregistrent les caractéristiques le long de l’itinéraire et les véhicules guidés automatisés s’appuient sur ces caractéristiques enregistrées pour naviguer.
- Guidage géographique : tout comme les véhicules guidés automatisés à guidage par vision, aucune modification de l’infrastructure n’est requise pour les véhicules guidés automatisés qui utilisent le guidage géographique. Les véhicules guidés automatisés à guidage géographique reconnaissent les objets dans leur environnement pour établir leur position en temps réel afin de naviguer dans l’établissement.
- LiDAR : le LiDAR (Light Detection and Ranging) est une technologie de navigation sophistiquée utilisant 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, permettant aux robots de naviguer dans l’établissement et d’éviter les obstacles sans avoir besoin d’une infrastructure supplémentaire. 6 River Systems utilise la technologie de navigation LiDAR pour permettre à ses véhicules guidés automatisés de naviguer dans un entrepôt sans nécessiter de modifications de l’infrastructure et de s’adapter à de nouveaux environnements si la disposition du sol de l’entrepôt change.
Direction des véhicules guidés automatisés
La direction des véhicules guidés automatisés est contrôlée par un contrôle de vitesse différentielle, un contrôle de roue dirigée ou une combinaison des deux :
- Contrôle de vitesse différentielle : il s’agit du type de contrôle de direction le plus couramment utilisé par les véhicules guidés automatisés. Le contrôle de vitesse différentielle utilise deux roues motrices indépendantes. Chaque roue motrice est entraînée à une vitesse différente pour tourner. Pour aller vers l’avant ou vers l’arrière, les deux roues sont entraînées à la même vitesse. L’option de contrôle de direction la plus simple pour les véhicules guidés automatisés, le contrôle de vitesse différentielle ne nécessite pas de moteurs de direction ou de mécanismes supplémentaires. Il est couramment utilisé pour les véhicules guidés automatisés qui fonctionnent dans des espaces restreints ou à proximité de machines. Il n’est pas utilisé pour les applications de remorquage, car il peut entraîner un jackknife de la remorque lors des virages.
- Contrôle de roue dirigée : ce type de contrôle de direction est similaire au contrôle de direction d’une voiture ou d’un camion. Dans le contrôle de roue dirigée, la roue motrice est la roue de direction. Le contrôle de roue dirigée est plus précis que le contrôle de vitesse différentielle et offre une meilleure maniabilité. 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 de contrôle de vitesse différentielle et de contrôle de roue dirigée. Les véhicules guidés automatisés utilisant une direction combinée sont équipés de deux moteurs de direction/propulsion indépendants sur les coins diagonaux du véhicule et de roulettes pivotantes sur les deux autres coins. Les véhicules guidés automatisés utilisant une direction combinée peuvent tourner dans n’importe quelle direction comme une voiture et également se déplacer en mode de direction différentielle dans n’importe quelle direction.
Contrôle du trafic des véhicules guidés automatisés
Les mesures de contrôle du trafic comprennent le contrôle de zone, l’évitement des collisions ou une combinaison des deux :
- Contrôle de zone : méthode de contrôle de trafic couramment utilisée pour les véhicules guidés automatisés. Un émetteur sans fil émet des signaux dans des zones définies et le véhicule guidé automatisé 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 véhicule guidé automatisé d’entrer ou de traverser la zone. Si un autre véhicule guidé automatisé est dans la zone, un signal “arrêt” est envoyé, ce qui alerte les autres véhicules guidés automatisés tentant d’entrer que la zone n’est pas libre. Dans ce cas, les véhicules guidés automatisés en attente s’arrêtent et attendent que le premier véhicule guidé automatisé sorte de la zone et qu’un signal “libre” soit envoyé par l’émetteur. Une autre façon d’utiliser le contrôle de zone consiste à équiper chaque véhicule guidé automatisé de son propre émetteur, ce qui lui permet d’envoyer un signal “ne pas entrer” aux autres véhicules guidés automatisés s’approchant de la zone.
- Évitement des collisions : les véhicules guidés automatisés utilisant l’évitement des collisions 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 des collisions. De nombreux véhicules guidés automatisés sont équipés de capteurs de pare-chocs en tant que système de sécurité supplémentaire. Les capteurs de pare-chocs s’arrêtent pour éviter une collision lorsqu’ils détectent un contact physique.
- Contrôle combiné : les véhicules guidés automatisés qui utilisent un contrôle combiné sont équipés à la fois de capteurs de contrôle des collisions et de capteurs de contrôle de zone afin d’offrir une prévention des collisions plus robuste dans toutes les situations. Par exemple, un véhicule guidé automatisé peut utiliser le contrôle de zone comme système de contrôle du trafic principal, mais avoir également des capteurs d’évitement des collisions comme sauvegarde en cas de dysfonctionnement du système de contrôle de zone.
Avantages des véhicules guidés automatisés
Les véhicules guidés automatisés offrent de nombreux avantages dans les entrepôts et les usines de fabrication.
Augmentation de l’efficacité et de la productivité
En raison de leur fonctionnement autonome, les véhicules guidés automatisés augmentent l’efficacité et la productivité, et ils sont prévisibles et fiables pour les tâches répétitives. Les véhicules guidés automatisés éliminent les déplacements inutiles et réduisent également le travail physique de transport des matériaux. Ils fixent également le rythme de travail des employés, les maintenant concentrés sur leurs tâches. Les véhicules guidés automatisés tels que les robots mobiles collaboratifs guident les employés dans chaque tâche, réduisant les erreurs humaines, ce qui contribue à améliorer l’exactitude de la préparation des commandes et à minimiser les pertes et les produits mal placés. En optimisant les itinéraires et en priorisant le travail grâce à l’intelligence artificielle, les robots mobiles collaboratifs améliorent l’utilisation des ressources.
Coûts constants
Les véhicules guidés automatisés sont généralement acquis sur une base de coût par unité ou par période de location, de sorte qu’il y a 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 véhicules guidés automatisés offrent la flexibilité de changer facilement d’itinéraires (par rapport à d’autres qui nécessitent de repositionner les fils de guidage ou d’autres infrastructures pour ajuster l’itinéraire d’un véhicule). Les véhicules guidés automatisés 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 véhicules guidés automatisés nécessitent moins d’espace. Certains véhicules guidés automatisés sont plus petits comparés aux équipements d’entrepôt traditionnels, tels que les chariots élévateurs, ce qui permet des agencements d’espace avec des allées plus étroites et une meilleure utilisation de l’espace.
Amélioration de la sécurité
Enfin, les véhicules guidés automatisés sont une solution d’automatisation sûre pour les entrepôts, les centres de distribution et les usines de fabrication. Les véhicules guidés automatisés sont équipés de capteurs pour éviter les collisions. Les véhicules guidés automatisés avancés tels que les AMR disposent de capacités de planification de trajets intelligentes qui leur permettent de planifier le chemin le plus efficace à travers un entrepôt ou une installation, réduisant la congestion des allées et prévenant les accidents.
Les véhicules guidés automatisés sont spécialement conçus pour automatiser les tâches pour lesquelles les humains ne sont pas nécessaires. Ils automatisent les longues marches dans les entrepôts, fixent le rythme de travail des employés et éliminent les rigueurs 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.
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