LES AVANTAGES ET LES INCONVÉNIENTS DES ROBOTS MOBILES AUTONOMES

nouvelles règles de sécurité pour le transport interne

Les prévisions des différents bureaux de recherche divergent, mais il est clair que le marché des robots mobiles autonomes (AMR et AGV, par exemple) est parti pour plusieurs années de croissance. L'essor considérable que le commerce électronique a connu dans le monde entier en raison de la pandémie de corona n'y est certainement pas étranger. Mais l'industrie manufacturière est également un secteur où les véhicules mobiles autonomes gagnent du terrain. Pourquoi?

En hausse

Vous les avez vus pour la première fois il y a quelques années à des salons: les AMR ou robots mobiles autonomes. Certains s'en sont un peu moqués à l'époque mais étant donné que la technologie utilisée pour contrôler les AMR se développe très rapidement, les entreprises commencent à réfléchir au rôle qu'ils peuvent jouer dans leur logistique interne. Et il s'agit d'applications sérieuses.

247Tailorsteel aux Pays-Bas a introduit un nouveau type d'AMR, qui transporte sans personnel des matériaux depuis l'entrepôt jusqu'à huit soudeurs de tubes. Ce modèle a une capacité de remorquage de 1.000 kg. Et il existe encore d'autres solutions. Aujourd'hui, il est possible de transporter sans personnel dans l'usine des produits d'une longueur maximale de 7 m. Cela signifie que la logistique interne, qui était auparavant le domaine des chariots élévateurs à fourche, peut désormais être automatisée.

D'après leurs fabricants, ces systèmes sucitent un intérêt croissant, avec la reprise de l'industrie manufacturière dans le monde entier. Les entreprises qui ont testé les robots mobiles l'an dernier envisagent sérieusement de passer à la vitesse supérieure. Combinés aux méthodes Kanban et Polca (Quick response Manufacturing), les AMR rendent la production encore plus lean et plus efficace. Partout dans le monde, des études de marché prévoient que, dès 2022, les ventes de robots mobiles dépasseront celles des robots industriels traditionnels et des cobots.

D'ici dix ans, on devrait avoir vendu 156.000 chariots élévateurs autonomes

ABI Research, l'un de ces prévisionnistes, s'attend à ce que d'ici 2030, sur les 8 millions de robots vendus dans le monde, 6 millions seront des robots mobiles sous l'une ou l'autre forme. Ils remplaceront en partie le traditionnel chariot élévateur à fourche. L'an dernier, on a vendu 1.000 chariots élévateurs à fourche autonomes; dans dix ans, on devrait en avoir vendu 156.000.

AMR et AGV: quelle est la différence ?
Les termes AMR (Autonomous Mobile Robot) et AGV (Automatic Guided Vehicle) sont parfois confondus dans la pratique. Or ces abréviations désignent des technologies différentes.
Par exemple, un AGV a une intelligence limitée, il a besoin de capteurs ou de bandes pour naviguer et il ne peut suivre que des itinéraires préprogrammés dans l'usine.
Un AMR est un système beaucoup plus intelligent qui, à l'instar d'un système GPS, trouve le chemin le plus efficace d'un point a à un point b. Pour ce faire, il utilise une carte intégrée de l'usine. Un AMR utilise également des caméras et des capteurs pour détecter et éviter les objets. D'où le terme 'autonome'. Cela rend le déploiement d'un AMR plus flexible. Et en fin de compte, l'investissement est plus faible car il faut moins dépenser pour les conditions préalables.

avantages

Réduction des coûts

Outre le fait de résoudre la pénurie de personnel opérationnel, la principale motivation pour investir dans des AMR  est la réduction des coûts. La logistique interne coûte beaucoup de temps et donc d'argent. Non seulement dans les grandes entreprises, mais aussi dans les petites PME. Calculez combien d'heures de travail sont nécessaires à la livraison hebdomadaire de matériaux à une machine de traitement ou aux outils réglés de manière centralisée. Si l'entreprise manfucaturière a déjà été largement numérisée, les robots de conduite autonomes offrent la possibilité d'accroître encore l'efficacité.

L'automatisation et la numérisation sont en effet une condition pour obtenir un bon retour sur investissement. En effet, il faut que la production soit contrôlée à partir du système ERP pour automatiser la distribution des matériaux dans l'entreprise. Dans les entreprises purement logistiques, la présence d'un Warehouse Execution System est essentielle; dans l'industrie manufacturière, ce système peut être remplacé par un système MES. On peut alors automatiser la logistique interne de manière à réduire les efforts manuels au strict minimum.

Si on le souhaite, on peut même automatiser le chargement de la cellule robot. Dans ce domaine, il existe des fournisseurs qui offrent la possibilité de placer plusieurs palettes de matériel à l'aide d'un robot, chacune étant équipée d'un système de serrage à point zéro dans le sol. Cela permet au robot de connaître sa position exacte. Le transport des outils depuis l'entrepôt peut également être automatisé avec des AMR et il existe déjà des fournisseurs qui placent un cobot sur le robot mobile.

L'implémentation des systèmes est relativement simple. Les AMR peuvent être pleinement opérationnels en quelques semaines, car ils ne nécessitent pas de guides ni d'autres matériels. Les experts émettent toutefois le même avertissement que celui qui s'applique à toute forme d'automatisation: l'automatisation d'un mauvais processus manuel ne donne pas forcément un bon processus automatisé.

Sécurité

Une deuxième raison d'utiliser les AMR est la sécurité. Aux Pays-Bas, on dénombre chaque année environ 150 accidents graves impliquant des chariots élévateurs à fourche, dont certains sont mortels. Non seulement dans l'industrie, mais aussi partout où ce moyen de transport est utilisé. La technologie actuelle des AMR leur permet de  circuler dans l'usine en toute sécurité - pour les employés, les machines et les rayonnages.

Une récente enquête internationale a révélé que 72% des entreprises de fabrication considèrent la sécurité sur le lieu de travail comme un problème et 63% pensent que les robots mobiles peuvent contribuer à l'améliorer.

63% pensent que les robots mobiles contribuent à améliorer la sécurité

Par ailleurs, les AMR (comme les AGV) ont récemment été soumis à la directive 2006/42/CE sur les machines. Quiconque déploie un tel système mobile autonome doit donc procéder à une analyse des risques et prendre les mesures qui en découlent. Jusqu'à récemment, les AGV relevaient de la norme EN 1525:1997. Mais cette norme n'était plus suffisante; d'une part parce qu'elle ne correspond pas à la directive 'Machines' et d'autre part parce que la technologie actuelle des véhicules autonomes est beaucoup plus avancée.

Actuellement, la norme ISO 3691-4 AGVs peut être utilisée pour normaliser la sécurité. Cette norme ISO a été introduite fin 2020 pour harmoniser l'utilisation des AGV avec les exigences de la directive Machines. Cela a un impact particulier sur les intégrateurs qui implémentent les systèmes dans l'industrie. Ils ne peuvent plus se soustraire à l'obligation d'accorder une attention explicite au sujet de la sécurité. Par exemple, l'une des règles de la nouvelle norme ISO est qu'un AGV doit passer à au moins un demi-mètre de distance d'une structure fixe, afin qu'un travailleur ne puisse jamais se retrouver piégé.

Les véhicules doivent porter le marquage CE, qui exonère l'utilisateur de toute responsabilité si un accident se produit lors de l'utilisation du robot mobile telle que décrite dans le manuel. Mais attention: comme pour les machines, cela ne s'applique qu'au véhicule robot mobile - et non à l'ensemble du système, par exemple si un cobot est placé dessus. Dans ce cas, il faut procéder à une nouvelle analyse des risques pour l'ensemble du système. En définitive, l'utilisateur final, c'est-à-dire l'entreprise de l'industrie manufacturière, doit veiller à ce que le système soit utilisé en toute sécurité et conformément aux règles.

Réserves

Tous les feux sont-ils donc au vert pour les AMR dans l'industrie manufacturière belge et néerlandaise? Non.

L'un des obstacles pratiques est l'espace physique nécessaire. Sur un nouveau site de production, on peut planifier l'acheminement de manière à ce qu'il y ait suffisamment de place pour que l'AMR puisse se déplacer. Cependant, dans de nombreuses usines existantes, qui sont souvent déjà encombrées de machines-outils, cet espace est limité. Il est peut-être judicieux de se poser la question suivante: avons-nous besoin de tous ces éléments? Et si vous pouviez obtenir la même production avec moins de machines alimentées automatiquement en matériel?

Un deuxième point à garder à l'esprit est que, bien que la technologie soit bien développée, il existe encore de grandes différences entre les différents systèmes et leur degré de sécurité et d'autonomie réel dans la pratique. La précision avec laquelle ils déterminent leur position varie. Lors d'une conférence sur les robots autonomes qui s'est tenue l'année dernière aux Etats-Unis, on a donc prévenu qu'il fallait effectuer des tests dans un environnement réaliste. Si l'usine fait des milliers de mètres carrés, il ne faut pas faire les tests dans un environnement de laboratoire. En outre, il faut tenir compte du poids à transporter: faut-il opter pour un poids élevé afin de jouer la sécurité ou pour un poids plus faible afin de limiter l'investissement? Les AMR sont les plus adaptés pour le transport de produits légers, bien que les capacités augmentent.

L'intelligence artificielle va marquer de son empreinte les robots autonomes

Un dernier point à retenir de la conférence est que l'essor de l'intelligence artificielle laissera sa marque sur les robots autonomes dans les années à venir. La planification des itinéraires, l'évitement des obstacles, etc. s'amélioreront. Est-il préférable d'attendre cette évolution ou bien préférons-nous figurer parmi les pionniers?