L AUTOMATIQUE AUTOMATISATION

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1 L AUTOMATIQUE au service du stockage Gagner de l'espace et du temps, accroître la productivité, garantir la sécurité des employés et de la charge ou gérer le stock correctement sont quelques-uns des avantages de l'automatisation d'un magasin, qu'il s'agisse du produit fini ou bien d'alléger la chaîne de montage. Tendre vers l'automatisation n'est pas chose aisée, mais les bénéfices que l'on en retire se font sentir dès le premier jour. L a fonction logistique est en train de devenir un maillon primordial de l'activité entrepreneuriale et sa répercussion sur la réussite des entreprises est telle qu'elle l'emporte même sur le processus de production en soi. L'exigence d'un service excellent pour le client, la nécessité de produire et de servir des lots de plus en plus petits, avec une fréquence croissante, ainsi que le raccourcissement du cycle de vie des articles, font que, de nos jours, la logistique est un axe crucial dans les stratégies des entreprises. Les dépendances, où se déroule physiquement un grand nombre d'activités associées à la logistique, à savoir le magasin, sont le point central autour duquel tournent les stratégies. 88 MECALUXNEWS

2 1. RAYONNAGE Éléments structuraux où la charge est stockée. 2. TRANSTOCKEUR Il s'agit d'une grue de stockage automatique moderne qui opère en manœuvrant les unités de charge : il les recueille à l'entrée et les dépose dans les emplacements prévus ou bien les prélève sur le rayonnage pour les déposer sur les convoyeurs ou postes de sortie. Les charges, de même que leur poids et leurs dimensions, peuvent être très variées (palettes ou boîtes). Le transtockeur présente une physionomie différente selon le type d'installation, la hauteur, la géométrie et le poids des marchandises, les prestations, etc. Il comporte généralement un mât ou un double mât selon qu'il est muni d'une ou deux colonnes. D'autre part, le transtockeur peut desservir plusieurs allées grâce aux systèmes de changement tels que les ponts de transbordement qui transfèrent le transtockeur d'une allée à l'autre De même, selon le mécanisme de prélèvement et de dépôt des unités de charge, la machine peut être équipée de fourches télescopiques classiques (une ou plusieurs unités), de fourches télescopiques de stockage en double profondeur, d'un chariot satellite multiprofondeur, d'extracteurs à fourches rotatives, d'extracteurs spéciaux, etc. Pour le maniement manuel ou semi-automatique, ou bien pour faciliter les tâches d'entretien, il peut incorporer une cabine de commande. Depuis cette cabine, l'employé a la possibilité de procéder aux manœuvres de prélèvement et de dépôt, de même qu'il peut se déplacer dans l'allée en réalisant des mouvements de translation et de levage. Les transtockeurs peuvent également avoir différents systèmes de motorisation leur permettant d'ajuster leurs prestations et consommations aux besoins du client et ils disposent d'éléments de positionnement longitudinal et vertical précis ainsi que d'éléments de sécurité, de contrôle et de détection. 3. ÉQUIPEMENT DE L'ALLÉE 1. Rail inférieur de roulement : sur lequel circule le transtockeur. Fixé au sol. 2. Rail supérieur : stabilise la machine. Il est bridé aux liasons du rayonnage. 3. Butées hydrauliques : elles sont placées à chaque extrémité de l'allée pour absorber l'énergie cinétique du transtockeur en cas de choc incontrôlé. 4. Glissière électrifiée : il s'agit d'un rail fixé à la base de la structure du rayonnage et qui fournit la puissance électrique au transtockeur. 4. ÉQUIPEMENT ÉLECTRIQUE ET DE CONTRÔLE 1.Transmission de données : la liaison entre transtockeur et entrée se fait au moyen de photocellules à infrarouges. Une paire de photocellules est placée sur chacun d'eux : l'une à bord et l'autre au bout de l'allée à proximité des armoires de manœuvre. 2. Circuit de secours : il incorpore un bouton de secours, un détecteur de câbles distendus, des relais de surintensité, des sondes thermiques, des parcours limites et un contrôle de survitesse de translation et de levage. 3. Contrôle de position de l'unité de charge à bord : vérifie la présence de la charge et son positionnement au moyen de photocellules de contrôle de gabarit sur les côtés et en hauteur. 4. Contrôle d'emplacement : une photocellule placée de chaque côté du berceau du transtockeur vérifie si l'emplacement est occupé ou libre en émettant un signal de défaut s'il n'y a pas de concordance entre le cycle prévu de prélèvement ou de dépôt et la lecture effectuée. 5. Contrôle de la position : la position du transtockeur est décelée en utilisant des codeurs absolus (on compare la valeur du codeur à la valeur programmée pour obtenir la position dans un temps record) ou avec des télémètres (lecture directe de la position du transtockeur par rapport au point de départ). 5. ÉQUIPEMENT DE L'ALLÉE Les éléments suivants sont employés pour acheminer la charge depuis l'extérieur de l'installation jusqu'au positionneur, où le transtockeur prélève ou dépose la palette ou la boîte. Ils sont également utilisés pour le transport vers la sortie ou la zone d'expédition du magasin. 1.Convoyeur à rouleaux : la charge se déplace grâce à la rotation des rouleaux actionnés par un système mécanique. 2. Convoyeur à chaînes : un motoréducteur actionne un pignon qui est relié à la chaîne utilisée comme base de transport. En actionnant le système, tout l'ensemble se met en mouvement pour déplacer la charge. 3. Dispositif de transfert : il sert à faire des intersections entre les convoyeurs à rouleaux et ceux à chaînes. 4. Tables pivotantes : également employées pour faire des intersections entre convoyeurs du même genre. 5. Camion-navette : c'est un convoyeur de translation qui roule sur des rails et permet de laisser la charge sur l'un des convoyeurs d'entrée ou de sortie dans les allées. Il ne permet pas d'accumuler les palettes ou les boîtes, contrairement aux convoyeurs à chaînes ou à rouleaux, qui, eux, peuvent fonctionner comme poumon et ont une capacité équivalente à leur longueur. 6. ARMOIRE ÉLECTRIQUE DE MANŒUVRE À l'intérieur de l'armoire se trouve l'automate esclave (un par transtockeur), qui est chargé de recevoir, par l'intermédiaire des photocellules à infrarouges, et d'exécuter les ordres de l'automate maître qui est fixe à l'extérieur des allées, et les variateurs de vitesse, qui s'occupent de contrôler les rampes d'accélération-décélération et la vitesse nominale de la machine. 7. CONTRÔLE DE GABARIT Il décèle le parfait positionnement de la charge (palette ou boîte) ainsi que les tolérances admissibles à partir de la dimension des alvéoles. Dans cette zone, on en profite pour notifier au logiciel central du magasin l'entrée des unités par des moyens automatiques (un laser lit le numéro matricule de la boîte ou de la palette, l'inclut dans l'inventaire et lui donne un emplacement) ou manuels (l'employé saisit dans un terminal le numéro matricule dans le même but). 8. BASCULE Elle est employée pour contrôler le poids des marchandises, car un magasin est prévu pour que chacune de ses alvéoles admette une charge maximale. 90 BestPractices 91 BestPractices

3 Quand on travaille dans des environnements où l'on jongle avec un grand nombre de références et de gros volumes, où des commandes doivent être livrées en moins de 24 heures, où des changements se produisent en faveur de la centralisation de l'approvisionnement (pour éliminer ou minimiser le stock du réseau), etc., il y a lieu d'envisager des améliorations importantes dans le mode de gestion du magasin. C'est alors que le besoin d'automatisation s'impose, c'est-à-dire : substituer aux opérations manuelles réalisées avec des empileurs, des chariots élévateurs rétractiles ou trilatéraux l'emploi de transtockeurs assumant automatiquement l'emplacement et le prélèvement de la charge des alvéoles des rayonnages, en commençant à travailler selon le principe de la " marchandise vers l'homme ". N'oublions pas que l'automatisation ne convient pas seulement dans les centres classiques de stockage de produit fini d'un fabricant ou d'un distributeur. Elle est de mise aussi dans le magasin qui sert de poumon dans les chaînes de montage, où l'alimentation des références doit être coordonnée à la seconde près avec le processus de fabrication et où les erreurs ne sont pas admises. Ce service de consultance permet de connaître exactement tous les besoins et de réduire les frais dans l'installation. C'est le seul moyen d'assurer le bon fonctionnement du magasin automatisé du début jusqu'à la fin : cela évite des problèmes et de devoir modifier la fonctionnalité ou le dimensionnement du magasin, ce qui est difficile à résoudre a posteriori ; il permet de choisir le logiciel de gestion le plus approprié ; les ressources sont dimensionnées ; il évite des frais superflus en équipements et en systèmes, etc. Mais le plus significatif pour justifier l'investissement est l'analyse de viabilité où sont prises en compte les retombées sur les trois générateurs de coût fondamentaux (le coût de l'espace, celui de la main-d'œuvre et celui du capital) de même que sur le niveau de service. La balance penche du côté de l'automatisation Nombreux sont les facteurs qui peuvent faire pencher la balance du côté de l'automatisation d'un magasin. Les facteurs énumérés ci-après aideront le personnel d'encadrement à prendre la décision qui leur semble convenir : Cela dit, quand on passe des opérations manuelles aux opérations automatiques, comme c'est le cas dans toute restructuration de cette nature, ce qui est une bonne solution pour une entreprise ne l'est pas forcément pour une autre. La règle de base est d'évaluer consciencieusement si la valeur ajoutée qu'est susceptible d'engendrer le nouveau système logistique compense le volume d'investissement nécessaire. A) Le gain d'espace : dans une installation automatique, le nombre de mètres carrés nécessaires par rapport à d'autres systèmes de stockage est de la moitié ; l'espace ainsi récupéré est de plus de 40 %, un pourcentage à considérer quand la valeur du terrain augmente tous les jours de même que les coûts de construction. Sur le marché actuel, il existe des entreprises qui non seulement se consacrent justement à évaluer si la mise sur pied d'un système automatique sera ou non rentable, mais qui se chargent en plus de la conception précise du futur centre avec tous ses éléments constituants. Il est en effet essentiel de considérer toutes les variables ayant une incidence sur le système de fonctionnement : les mètres carrés disponibles ou nécessaires, le type et la quantité de produits, leurs mouvements présents (y compris les volumes moyens et les pointes d'activité) et les prévisions à venir, entre autres aspects. 92 MECALUXNEWS 93 BestPractices

4 MAGASINS POUR BOÎTES Les magasins " Mini-load " sont indiqués pour les petites charges pouvant être placées dans des boîtes ou des conteneurs en plastique. Le logiciel qui gère le magasin est prévu pour travailler avec plus d'une référence par boîte. Le principe qui règle le système de fonctionnement, de même que dans les systèmes à palettes, est celui du " produit vers l'homme ", où les boîtes, situées sur les rayonnages, sont maniées automatiquement par les transtockeurs, lesquels les acheminent jusqu'au poste de l'employé, où celui-ci prélève ou dépose le produit. La boîte est ensuite remise dans son alvéole en suivant la même procédure. Chaque poste de travail peut être muni de tous les éléments nécessaires pour améliorer le rendement de l'employé : terminal, imprimante, numériseur, boîtes, sacs, etc. Le terminal affiche le compartiment d'où le matériel doit être prélevé, le nom, la quantité et le solde restant. B) Le gain de temps : les transtockeurs pour palettes peuvent atteindre une vitesse de levage allant jusqu'à 60 m/min et une vitesse de translation allant jusqu'à 200 m/min, ce qui permet des flux de matériels difficiles à atteindre avec les machines traditionnelles. C) Productivité : elle est la conséquence du gain de temps. la grande disponibilité est également significative ; un centre automatisé peut fonctionner 24 h/24. D) Fiabilité : en réduisant l'intervention humaine, le nombre d'étapes à suivre lors du processus et, en conséquence, les erreurs éventuellement commises, diminuent. E) Polyvalence : ce genre de système s'avère d'une grande utilité pour toutes sortes de marchandises et documents de dimensions, formes et poids divers, à condition qu'ils admettent le stockage sur palettes ou dans des boîtes. F) Gestion informatique du stock : le Système de Gestion du Magasin (SGM) qui émet les ordres aux transtockeurs permet une maîtrise parfaite des stocks et un inventaire permanent et fiable en temps réel G) Facilité et rapidité d'utilisation : s'agissant d'une gestion entièrement informatisée et travaillant selon le principe de la " marchandise vers l'homme ", le temps d'adaptation du personnel de magasin à ce genre de systèmes est minime. H) Sécurité de la charge et protection du stock : grâce à l'enceinte fermée et au contrôle informatique de chaque référence et de son emplacement, la possibilité que des pertes, des cassures et des manipulations inadéquates se produisent est éliminée. I) Sécurité du personnel : les transtockeurs et les convoyeurs travaillent dans un environnement clos auquel les employés n'ont pas accès, ce qui évite des accidents éventuels. On n'entre dans le magasin, proprement dit, que pour les entretiens et les réparations ; et ce, avec des systèmes de sécurité qui empêchent le risque d'accidents. J) Réduction de l'incidence sur l'environnement : les transtockeurs fonctionnent sur courant électrique et ne produisent pas de gaz ; ils ne marchent pas non plus sur batteries et n'utilisent pas d'huile comme les machines de manutention traditionnelles. Le magasin de détail Le critère suivi pour établir les caractéristiques de la future installation automatique est fondé sur le flux de mouvements ou sur les cycles, c'est-à-dire sur le nombre d'entrées et de sorties journalières d'un centre qui sont nécessaires pour absorber l'arrivée des marchandises et servir les commandes aux clients ou à une chaîne de montage. Il est également essentiel de connaître la journée de travail et les équipes établies. Il faut tenir compte du fait qu'un employé travaille de 7 à 8 heures par jour et qu'un transtockeur peut fonctionner 24 h/24. En fonction de ce flux de mouvements et des besoins en ce qui concerne la capacité de stockage, il est possible d'établir les éléments principaux du magasin et les caractéristiques de chacun d'eux. Évidemment, il est également indispensable de connaître la nature des marchandises à stocker ainsi que la superficie et le budget disponibles. Bien que chaque centre soit très différent (par exemple : le nombre d'allées et de transtockeurs, de boîtes ou de palettes, l'emplacement des accès d'entrée et de sortie, etc.), dans l'ensemble, ils ont tous en commun les mêmes éléments. Automatisation versus SGM L'automatisation comporte l'informatisation du stock et des mouvements qu'il subit. Le SGM est donc un logiciel qui maîtrise efficacement le flux de marchandise ainsi Pour justifier l'investissement dans un magasin automatique, il faut prendre en compte les retombées sur les trois générateurs de coût fondamentaux (le coût de l'espace, celui de la main-d'œuvre et celui du capital) de même que sur le niveau de service 94 BestPractices 95 BestPractices

5 STOCKAGE AUTOMATISÉ À PALETTES Un magasin automatique peut servir de poumon d'une chaîne de montage, où l'alimentation des références doit être coordonnée à la seconde près avec le processus de fabrication et où les erreurs ne sont pas admises équilibrage de la charge de travail par transtockeur, restriction dans le calcul de l'emplacement (niches ou zones obligatoires et interdites, affectation de zones à des catégories de références, quantités maximales et minimales d'un produit, hauteur et dimension d'une alvéole), etc. 3. la gestion des radiations : gestion de multiples bordereaux simultanés par poste et radiations par postes de prélèvement, par différents quais, par critères de sélection (par date d'entrée ou de péremption ou par proximité à l'entrée de l'allée...), etc. SPÉCIFICATIONS TRANSTOCKEUR TRANSTOCKEUR POUR PALETTES POUR BOÎTES (" MINI-LOAD ") Hauteur maximale des colonnes 32 m 12 m Charge nette maximale kg 300 kg Vitesse maximale de translation 200 m/min 250 m/min Accélération de la translation 0,5 m/s 2 1,5 m/s 2 Vitesse maximale de levage 60 m/min 120 m/min Accélération du levage 0,50 m/s 2 1,2 m/s 2 que les ressources d'un magasin. Le système de fonctionnement repose essentiellement sur l'optimalisation tant des prélèvements et des emplacements que de l'espace requis pour ceux-ci. Il coordonne en plus tous les éléments existants afin d'éviter les tâches répétitives. Le SGM du magasin peut également coordonner toutes les opérations de l'environnement. C'est-à-dire qu'il se charge de réceptionner les unités qui viennent juste d'arriver, d'émettre les ordres de prélèvement des palettes ou des boîtes qui se trouvent dans le magasin automatique, de préparer les expéditions ou de confirmer les sorties à destination, entre autres multiples fonctions. Les employés, selon l'endroit où ils se trouvent, reçoivent les ordres pour réaliser tous ces travaux par l'intermédiaire de terminaux fixes ou mobiles par radiofréquence. Ce système a l'avantage de maintenir aussi la traçabilité et de permettre de connaître immédiatement la situation de chaque marchandise et de chaque commande. Dans le magasin, l'ordre est chaotique, mais il suit la règle de classement A (rotation élevée), B (rotation moyenne) et C (rotation faible) des références. Cela permet de maximiser l'espace disponible et, malgré l'apparente désorganisation liée au fait qu'il n'y a que le SGM qui connaît et détermine l'emplacement réel des articles, le système permet de paramétrer le degré de chaos. C'està-dire qu'il est possible de maîtriser les décisions prises par le système en vue de maintenir un certain critère qui facilitera les tâches de prélèvement ou de mise en place (regrouper par catégories d'articles ou par éléments de manutention nécessaires). Le SGM à découvert Le SGM d'un magasin automatique, concrètement, prend en charge : 1. la gestion des références : maintenance des données, incorporations, radiations, importation du maître depuis un système externe par l'intermédiaire d'interfaces standard, classement multicritère pour définir les spécifications ou les restrictions dans les emplacements et les sorties, gestion de lots, etc. 2. la gestion des incorporations : mis en place de différentes références par palette ou par boîte, rotation, zonage,

6 Les transtockeurs pour palettes peuvent atteindre une vitesse de levage allant jusqu à 60 m/min et une vitesse de translation allant jusqu à 200 m/min, ce qui permet des flux de matériels difficiles à atteindre avec les machines traditionnelles 4. les consultations et les statistiques : le système permet de consulter toutes les informations et fournit des statistiques tirées des données historiques. Une solution pour chaque besoin Comme nous l'avons déjà dit, au moment de l'automatisation, les flux de mouvements qui se produisent dans un centre de stockage ou de distribution déterminent ses caractéristiques, mais dépendent aussi du type de marchandise qui est manié. Nous présentons ci-après quatre situations avec leurs solutions respectives : A) Grand volume et grand mouvement Une entreprise (par exemple, un distributeur de produits de grande consommation) a besoin de stocker un volume considérable de palettes (un chiffre supérieur à 6 000) et d'assumer quelque mille mouvements journaliers (entrées, sorties et replacements). La solution pourrait consister en la construction d'un magasin de plus de 20 m de haut équipé de plus de trois transtockeurs, dont le fonctionnement serait réglé sur celui des services de réception, de prélèvement et d'expédition. B) Grand volume et faible mouvement Une société qui travaille avec de longs tirages de production pour optimaliser les processus industriels ou un importateur d'articles de moyenne ou faible rotation (papier, carton, surgelés, pièces de rechange, archives, etc.) ont besoin d'une grande capacité de stockage sur une surface de petites dimensions, même s'ils manipulent un petit volume de mouvements. Une solution possible pour ce genre de situation pourrait se résumer en un magasin de palettes de grande hauteur (plus de 20 m), avec des rayonnages à double profondeur (deux ou plusieurs palettes dans la profondeur), desservis par un ou plusieurs transtockeurs et un pont de transbordement, au besoin. C) Intégration dans les processus de production Certains processus de production nécessitent des magasins intermédiaires (entreprises d'embouteillage, grossistes de fruits ou de légumes, fabricants de produits devant être fermentés ou mis en quarantaine, etc.) pour approvisionner les différents points de la chaîne de production. La bonne solution pourrait être de construire un centre de stockage de palettes, normalement à l'intérieur d'une halle, d'une hauteur de 12 m environ, avec des rayonnages classiques ou à double profondeur et équipé de deux ou plusieurs transtockeurs. Il peut également être équipé de systèmes de contrôle de la température et de l'humidité, bien que la clé réside dans l'intégration informatisée entre le production et le magasin. D) Processus de prélèvement intensifs Les compagnies pharmaceutiques, les parfumeries, les quincailleries, les distributeurs de produits de petite et moyenne dimension destinés aux boutiques ou directement au consommateur final sont généralement confrontés à la nécessité de préparer de nombreuses commandes peu volumineuses à livrer d'urgence. Une solution est l'installation d'un magasin automatique pour boîtes (" Mini-load ") ayant les caractéristiques suivantes : une hauteur inférieure à 10 m, rayonnages simples ou double profondeur et desservis par des transtockeurs à grande vitesse. Le système de sortie des boîtes doit également incorporer plusieurs postes de prélèvement et un système de classement. Par le biais de cet article, nous avons essayé de décrire les composants principaux d'un magasin automatisé. Il s'agit évidemment d'une ébauche et ces éléments peuvent présenter des variations importantes dans certains cas. Il est donc essentiel de souligner à nouveau l'importance de faire une étude préalable par l'intermédiaire d'une société de consultance afin de déterminer la solution la plus adéquate pour chaque entreprise. 98 BestPractices