Manutention

Les prochaines étapes de l’automatisation

Par Ruari McCallion

Septembre 2022

Exosquelettes et robotique dans la manutention

Jusqu’où nous conduira l’automisation? Ruari McCallion se penche sur certaines des technologies surhumaines qui commencent à changer les habitudes dans les entrepôts.

L’automatisation des tâches dans le magasinage est une réponse inévitable à la pénurie de main-d’œuvre, à l’évolution des habitudes d’achat – de la vente en magasin à celle en ligne et à la livraison à domicile – et à la tendance, encore naissante, mais perceptible et croissante, à la « délocalisation à proximité », qui consiste à rapprocher la production des marchés finaux.

La main-d’œuvre est chère sur les marchés développés d’Europe, et les tâches répétitives et peu qualifiées – comme la palettisation et la dépalettisation – sont largement automatisées depuis un bon moment. L’automatisation de ces tâches rudimentaires n’est toutefois pas la finalité de la démarche. L’utilisation des étiquettes RFID et de la technologie IIoT (Internet industriel des objets) permet d’envisager la programmation de robots prenant en charge un plus grand nombre d’activités.

Les opérateurs humains dotés d’une assistance mécanique augmentée sont de plus en plus sollicités. Les exosquelettes – ces équipements mécaniques vestimentaires – associent les avantages mécaniques de la force à la flexibilité, à l’adaptabilité et à la réflexion de l’homme. Mais il ne s’agit pas seulement d’être capable de soulever des poids plus lourds en faisant appel à des méthodes originales.

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Compact, lightweight exoskeletons are easy to wear in restricted spaces, hot conditions and other difficult environments.

Les premières versions d'exosquelettes étaient plutôt encombrantes. Les derniers modèles sont plus légers, plus faciles à porter et plus adaptables.

Les exosquelettes encaissent la pression

« Les exosquelettes sont notamment utilisés pour les tâches répétitives impliquant une utilisation continue des membres supérieurs et des épaules, ou dans le cadre d’opérations fréquentes de chargement/déchargement », explique Nigel Hyland, responsable de la gestion des clients au Royaume-Uni chez Comau, société d’automatisation industrielle et de robotique dont le siège est en Italie. « Ces équipements réduisent les contraintes physiques et améliorent la qualité de vie des travailleurs. »

Les premières versions d’exosquelettes étaient plutôt encombrantes. Les derniers modèles sont plus légers, plus faciles à porter et plus adaptables. Le dernier-né de la société Comau, le MATE-XT, possède une structure fine et légère en fibre de carbone et résiste à l’eau, à la poussière, aux rayons UV et aux variations de température. Il est ainsi utilisable dans des environnements difficiles, y compris les installations extérieures dans des régions chaudes et ensoleillées. Ce modèle est conçu pour reproduire les mouvements physiologiques des épaules de l’utilisateur de manière à fournir un soutien du haut du corps, sans batterie ni moteur, ce qui permet d’alléger l’équipement et de le rendre plus fiable.

Comau estime que cette innovation peut aider les travailleurs à accroître de 27 % la précision des tâches aériennes, à augmenter de 10 % la vitesse d’exécution et à réduire de plus de 5 % la durée des cycles. Du point de vue de l’utilisateur, elle réduit le risque de tension musculaire de 30 % et diminue l’effort ressenti. Pour preuve, plus de la moitié des travailleurs interrogés ont signalé des « améliorations bénéfiques de la qualité du travail ».

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Comau’s MATE-XT supports the user’s upper body and replicates natural shoulder movements.

Les opérateurs humains dotés d'une assistance mécanique augmentée sont de plus en plus sollicités.

Passer à l’étape suivante

La société italienne Comau, et Ossur, une entreprise islandaise active dans le domaine des prothèses et des orthèses, ont investi dans IUVO, une entreprise dérivée de la Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) de Pise et de son institut spécialisé en biorobotique. Elles développent une solution robotique vestimentaire permettant d’améliorer l’ergonomie des opérateurs impliqués dans le déplacement manuel de charges chez Esselunga, une grande entreprise italienne du commerce de détail. L’exosquelette soulagera les muscles du dos lors des tâches de levage et de manutention, contribuant ainsi à réduire l’effort physique et la fatigue. Comau dirige le processus d’ingénierie et IUVO est chargée de la conception, du développement et des essais des technologies robotiques vestimentaires. Les essais ont commencé au premier trimestre 2022, et la commercialisation des premiers exosquelettes lombaires était prévue pour le deuxième trimestre 2022.

Véhicules automatisés sans pilote : la voie vers des entrepôts sans le moindre opérateur ?

Eureka a fait état d’avancées concernant les véhicules automatisés sans pilote (UAV) et les drones à plusieurs reprises au cours des dernières années. Leur présence et leur utilisation ne cessent de croître, notamment dans les situations où les mouvements de marchandises sont très fréquents, et où le personnel humain fait défaut, ou encore lorsque les horaires et les conditions de travail sont peu attrayants, voire dangereux.

« La prochaine étape, qui est aussi la clé de l’efficacité ultime, consiste à automatiser entièrement la logistique de l’entrepôt », explique Stewart Goulding, directeur général d’EMS Ltd, l’un des principaux fournisseurs de petits moteurs à courant continu (c.c.) et d’actionneurs linéaires de précision au Royaume-Uni. « Le chargement et le déchargement des camions ont jusqu’ici été considérés comme des tâches difficiles à automatiser. Cela s’explique par le fait que, dans une remorque pleine, les systèmes de vision artificielle ont toutes les peines du monde à distinguer le début d’un carton de la fin d’un autre. En outre, un robot peut avoir des difficultés à se frayer un chemin dans un fouillis de colis lorsque ceux-ci sont tombés pendant le transport, ou à ramasser un objet de forme complexe. Le robot doit également faire face à des cargaisons dont les marchandises sont de poids et de tailles hétérogènes. »

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While automated solutions like AGVs reduce the need for personnel, exoskeletons combine mechanical strength with the advantages of human flexibility, adaptability and thinking.

L’enjeu de la vision

Stewart Goulding affirme que les systèmes de vision sont la clé du « fonctionnement sans opérateur », c’est-à-dire de l’automatisation complète de l’entrepôt.

Mais les UAV et les solutions similaires ne sont pas des substituts absolus du personnel. Les robots utilisés pour les tâches répétitives ne sont pas la solution idéale pour faire face aux situations inhabituelles, mais ils rattrapent leur retard et leurs systèmes de vision s’améliorent.

« La vision industrielle est cruciale dans de nombreuses opérations au sein de l’entrepôt, comme le guidage des robots et des véhicules automatisés (AGV) », explique Ofer Nir, vice-président des produits et du marketing chez Inspekto, une entreprise industrielle germano-israélienne particulièrement axée sur la région DACH (Allemagne, Autriche et Suisse). En la matière, l’entreprise de robotique Mahle figure parmi les investisseurs. « La vision industrielle constitue une excellente alternative au processus manuel d’assurance qualité (AQ) pour les marchandises entrantes, ainsi que pour le conditionnement. »

Bien que coûteux et complexes, les systèmes de vision industrielle ont toujours été considérés comme nécessaires. C’est pour cette raison qu’ils étaient davantage utilisés sur les lignes de production, plutôt que dans les entrepôts. Mais le problème de leur prix et de leur complexité est en phase de résolution. Les systèmes prêts à l’emploi sont plus largement disponibles et les systèmes de vision industrielle autonomes peuvent désormais être installés assez rapidement, par des non-initiés, en suivant une procédure simple, selon Ofer Nir.

L’idée d’entrepôts sans l’ombre d’un opérateur fait son chemin, mais il est plus probable que nous verrons dans le secteur de la logistique ce que nous avons constaté dans celui de la fabrication : des humains et des robots travaillant de concert.

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