Pièce par pièce - single-piece picking par SSI SCHÄFER
Les concepts entièrement automatisés, qui s'intègrent parfaitement dans les processus intralogistiques, constituent la base idéale pour une manutention des produits sur mesure, douce et fiable. SSI SCHÄFER propose à cet effet des solutions modulaires sur mesure pour la palettisation et la préparation de commandes assistées par robot, ainsi que des applications robotiques performantes pour la préparation de commandes à l'unité dans l'entrepôt.
Le marché donne des orientations
La densité de robots, c'est-à-dire le chiffre clé des installations de robots pour 10 000 employés, augmente chaque année. Avec actuellement 113 robots pour 10 000 employés, la densité de robots a atteint un nouveau record mondial. Avec 346 unités (robots), l'Allemagne occupe la quatrième place mondiale et se place en tête du classement européen, devant la Suède et le Danemark[1]. Actuellement, la majorité des installations peuvent encore être attribuées à l'industrie manufacturière, mais la logistique est en train de rattraper son retard.
En effet, cette évolution se retrouve de plus en plus dans les processus intralogistiques. Qu'il s'agisse de dépalettisation, de palettisation ou de préparation de commandes, la technologie robotique performante est devenue indispensable dans de nombreux entrepôts et est essentielle pour obtenir des taux de rendement élevés.
Les technologies de préparation de commandes de SSI SCHÄFER
SSI SCHÄFER propose des solutions de préparation de commandes à la pièce ou à la caisse. La préparation de commandes est généralement utilisée dans les centres de distribution qui fournissent aux détaillants des palettes adaptées aux magasins. En fonction de l'application, des principes de préhension éprouvés sont utilisés avec une reconnaissance intelligente des objets - pour toutes les plages de température (y compris la congélation à moins 28° C) et toutes les cadences.
Une autre application très fréquente est le prélèvement de pièces, c'est-à-dire le prélèvement de pièces individuelles dans un bac d'expédition. Le prélèvement de pièces est l'un des processus les plus coûteux et nécessite une attention particulière pour un traitement hautement efficace. Les deux principaux défis sont : une manipulation sûre et délicate des produits et une utilisation optimale des technologies logicielles intelligentes.
Le prélèvement de pièces - intelligent et flexible
L'apprentissage automatique et des algorithmes particulièrement optimisés et extrêmement performants sont les facteurs essentiels de la productivité des robots de prélèvement. Les robots utilisant les algorithmes actuels peuvent non seulement répéter davantage de séquences de mouvements prédéfinies, mais aussi assumer des tâches plus complexes, grâce à l'intelligence artificielle (IA) et au traitement d'images en 3D. Ils sont désormais capables de réagir et d'agir en fonction de la situation, ce qui les qualifie de plus en plus pour des scénarios d'application intralogistiques encore plus complexes. Dans l'intralogistique, chaque livraison est unique et résulte d'un processus de préparation individuel. Outre l'amélioration de l'efficacité, les solutions automatiques et semi-automatiques mettent l'accent sur le soulagement ergonomique des opérateurs, en particulier dans les activités répétitives qui sont préjudiciables à la santé. Grâce à ces solutions, les différents processus peuvent s'imbriquer les uns dans les autres en douceur. En termes de performance, de robustesse et de qualité, les robots présentent certains avantages par rapport aux solutions manuelles - à condition qu'il y ait une gamme appropriée d'articles d'expédition et qu'ils soient utilisés dans l'environnement automatisé correspondant. Dans ce contexte, d'importantes étapes de développement ont été franchies, car des algorithmes spéciaux permettent aujourd'hui ce qui était impensable il y a quelques années. Les robots peuvent saisir une grande variété de formes, telles que cylindriques, cubiques, coniques, etc.
La compétence de l'intégrateur comme facteur de réussite
Les applications robotiques standardisées de prélèvement de pièces répondent non seulement aux exigences des différentes structures de commande, mais elles peuvent également être appliquées dans différents secteurs de l'industrie. Les applications de prélèvement de pièces SSI SCHAEFER s'intègrent parfaitement dans les systèmes existants. En fonction du domaine d'application et de l'environnement du processus, les robots de préparation de commandes haute performance atteignent une performance de 1 000 prélèvements par heure.
L'objectif de chaque application est toujours le même : atteindre une performance maximale, tout en garantissant une fiabilité maximale du processus. Pour atteindre cet objectif ambitieux, nous nous appuyons principalement sur les facteurs de succès suivants : une compétence d'intégrateur complète pour les applications de prélèvement de pièces, comme la vision IA (reconnaissance d'images dans la production et la logistique), des technologies de balayage éprouvées et l'analyse détaillée des cellules robotisées à l'aide d'une visualisation du système en temps réel grâce à notre logiciel WAMAS® Lighthouse. Ce dernier est capable de calculer les intervalles de maintenance nécessaires en recueillant des données de fonctionnement importantes. Cette méthode de maintenance prédictive permet de projeter et de calculer la maintenance et d'éviter les temps d'arrêt.
Les avantages qui en découlent sont évidents :
Des solutions robotiques intelligentes pour une disponibilité élevée du système avec des performances constantes.
Intégration transparente du système de gestion d'entrepôt WAMAS dans l'infrastructure existante.
Des performances maximales grâce à une grande fiabilité des processus par le biais d'une préhension optimisée et d'accélérations des robots spécifiques aux produits, qui permettent de faire face aux périodes de pointe et aux fluctuations saisonnières.
Des solutions flexibles et évolutives.
Le monde à travers les yeux d'un logiciel
Le logiciel des applications de prélèvement de pièces SSI SCHÄFER peut être utilisé comme un composant entièrement intégré dans une installation WAMAS. Cependant, il peut également être couplé de manière transparente, en tant que système autonome, avec des systèmes de gestion des marchandises et des flux de matériaux de fournisseurs tiers. L'élément central du logiciel de prélèvement de pièces est le module logiciel WAMAS® Vision. Il détecte les articles dans un bac et identifie la zone de préhension idéale. Pour ce faire, des algorithmes de traitement d'images ultramodernes ainsi que des méthodes intelligentes d'intelligence artificielle sont appliqués. Les yeux du logiciel dans le "monde réel" sont des systèmes de caméras 3D qui représentent le contenu de la poubelle. Pour pouvoir interagir avec le "monde réel", WAMAS Vision transmet les données à la commande du robot. Les données y sont traitées en tenant compte de la mobilité et des propriétés physiques de la pince pour un prélèvement optimal. Le logiciel est intégré dans un système très complexe composé de capteurs et de robots. SSI SCHÄFER a acquis une expérience précieuse dans le domaine des technologies des caméras et des capteurs grâce au Schäfer Case Picking. SSI SCHÄFER renforce ce savoir-faire technologique unique en matière de préparation de commandes automatisée par sa compétence en matière de processus, qui est toujours requise dans ces domaines d'application - c'est-à-dire la connaissance des processus environnants dans lesquels la cellule de préparation de commandes automatisée doit être intégrée.
Des solutions sur mesure appliquées dans la pratique
Les premières cellules de prélèvement de pièces SSI SCHÄFER sont en service depuis 2020 chez un grossiste en produits pharmaceutiques en Amérique du Nord. Les cellules sont alimentées par un système de transport de bacs. Elles ont une conception multi-commandes, dans laquelle le robot prélève plusieurs commandes à partir de deux bacs sources dans trois bacs cibles en même temps. La première installation de la cellule est utilisée pour prélever des produits de droguerie. Entre-temps, sept autres instances de ce type de cellule pour la préparation de commandes de médicaments ont déjà été mises en service. Bien que les deux projets semblent similaires, l'objectif du développement change en fonction de la gamme de produits. La conception des produits de pharmacie est basée sur les attentes et les demandes des clients finaux dans le magasin. L'emballage destiné à attirer l'attention du consommateur représente un défi considérable pour de nombreux systèmes. Cependant, le système basé sur l'IA installé par SSI SCHÄFER relève ces défis avec brio.
Par rapport aux produits de droguerie, les médicaments sont généralement vendus dans des emballages moins sophistiqués. Ceux-ci peuvent entraîner des erreurs optiques, mais la difficulté avec les médicaments est complètement différente - à savoir une tolérance zéro erreur lors de la préparation des commandes. Le choix de la position de préhension influe considérablement sur la sécurité du processus de prélèvement. Un grand nombre de capteurs sont utilisés pour une surveillance supplémentaire. Des statistiques sophistiquées et des outils d'analyse approfondie rendent les processus de la cellule robotisée transparents. Des simulations et des procédures d'apprentissage automatique optimisent les processus dans la gamme de produits.
Les cellules robotisées de prélèvement de pièces de SSI SCHÄFER offrent des solutions standardisées pour le prélèvement de petites pièces dans les systèmes de transport de bacs ainsi que pour les systèmes de chargement de sachets. Le logiciel WAMAS Vision, très flexible, est également utilisé dans d'autres contextes logistiques.
À propos de l'auteur :
Armin Grüb a terminé ses études d'électrotechnique/technique d'automatisation à l'université des sciences appliquées de Würzburg-Schweinfurt. Il a longtemps travaillé dans le domaine de l'automatisation des grues et des systèmes intralogistiques, puis a développé des logiciels de gestion d'entrepôt, de traitement d'images et de visualisation en tant qu'entrepreneur indépendant.
Depuis 2006, Armin est responsable du développement de systèmes de préparation de commandes et de préparation de pièces. Avec son équipe, il développe des solutions produits pratiques dans les domaines du traitement d'images, du calcul de modèles d'emballage et de l'intégration de la robotique dans des systèmes intralogistiques complexes.
[1] https://ifr.org/ifr-press-releases/news/robot-race-the-worlds-top-10-automated-countries