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Qu’est-ce que la palettisation?

La palettisation est l’une des applications les plus prometteuses dans le domaine des robots collaboratifs, mais avant d’entrer trop en profondeur dans les détails, commençons par des définitions simples.

La palettisation désigne l’action de placer des produits sur une palette pour leur expédition ou leur stockage dans les chaînes logistiques. En théorie, les produits sont empilés selon un modèle qui maximise le poids et le volume de la charge tout en étant suffisamment stable pour empêcher les produits de se déplacer, de basculer ou de s’écraser les uns les autres. À l’heure actuelle, la plupart des applications de palettisation sont réalisées à la main. Cependant, étant donné que les travailleurs deviennent plus difficiles à trouver. Et une fois qu’on les trouve, ne leur parlez pas d’empiler des boîtes toute la journée, car ils partiront. Les fabricants d’aujourd’hui utilisent des robots dans leurs ateliers pour pallier le manque d’employés qui peuvent et veulent faire le travail.

Un processus de palettisation automatisé peut être répété indéfiniment, à condition que le flux de boîtes et de palettes demeure constant. Certaines industries utilisent des robots pour une seule étape de la production, comme vider les machines de moulage par injection ou les machines à commande numérique par ordinateur. Lorsque la production fonctionne 24 heures sur 24, les robots vous permettent de réduire le temps de cycle et d’exécuter le processus en continu en retirant les pièces de la zone de travail de la machine. D’autres utiliseront des systèmes en chaîne, conçus et créés pour accueillir de grandes quantités de produits par heure. Leur inconvénient est qu’ils n’offrent aucune flexibilité.

Palettisation à l’aide d’un cobot

Dans notre jargon, un cobot est un terme argotique ou contracté pour désigner un robot collaboratif. Voici ce que nous estimons être la meilleure définition d’un cobot : « Les robots collaboratifs sont des machines complexes qui travaillent de concert avec les êtres humains. Dans un processus de travail en commun, ils soutiennent et déchargent le travailleur humain. » source : IFA. Il s’agit donc principalement d’un dispositif qui vous aide à accomplir votre travail quotidien ! »

D’un point de vue plus technique, la caractéristique d’un robot « collaboratif » est qu’il est capable de détecter une activité anormale dans son environnement grâce à des capteurs de force ou de surveillance visuelle. Ces capteurs permettent une coopération entre les humains et les robots sans la moindre séparation physique. Plus important encore, un cobot répond au 4e critère d’une collaboration sûre, à savoir la limitation de force et de puissance. En effet, tous les robots collaboratifs sont équipés de capteurs de force dans leurs articulations, ce qui arrête leur mouvement en cas d’impact. Cela vous permet de faire fonctionner le robot à pleine vitesse sans vous soucier du danger potentiel de l’énergie cinétique transmise par ce bras robotisé.

Il existe plusieurs modèles de cobots sur le marché, mais, quelle que soit la marque que vous choisissez, une évaluation des risques doit toujours être effectuée pendant la phase de mise en œuvre de la cellule afin de s’assurer que l’environnement autour du cobot et le cobot lui-même sont sûrs.

Pour revenir à la palettisation et au nombre vertigineux de cobots sur le marché, choisir un robot pour empiler des boîtes, aussi simple que cela puisse paraître, peut être une chose compliquée à faire. Vous devez tenir compte de la capacité, de la vitesse, de la portée de la charge utile, du plan de palettisation, etc. »

Anatomie d’une cellule de palettisation

Une cellule de palettisation peut parfois être une opération assez complexe. Cependant, il existe des éléments récurrents qui représentent le cœur d’une cellule de palettisation robotisée. L’anatomie interne est structurée d’après la terminologie suivante.

  1. La palette : Il existe désormais de nombreux types de palettes sur le marché, comme le bois, le plastique, le papier/carton, le métal et l’aluminium, pour n’en nommer que quelques-unes. La taille constitue aussi un aspect important, les normes peuvent varier selon votre localisation dans le monde.
  2. Les convoyeurs : Ils servent à acheminer les boîtes au robot. On pourrait dire que l’on compte un nombre infini de configurations de convoyeurs sur le marché. Ils sont à présent adaptés et optimisés pour une industrie particulière. Assurez-vous de choisir le modèle approprié pour votre entreprise.
  3. Le contrôleur machine : Coordonne les mouvements de la machine. De même, il s’agit de l’endroit où vous pouvez brancher d’autres composants comme les scrutateurs de zone de sécurité ou les barrages immatériels.
  4. L’opérateur : Il fait fonctionner le robot (dans une cellule robotisée).
  5. Le préhenseur : Il saisit la boîte du convoyeur et la dépose sur la palette. Habituellement, le préhenseur à vide est la meilleure option de disposer des boîtes. Assurez-vous que la configuration de la ventouse est adaptée à votre boîte et à votre charge utile, sinon vous pourriez avoir des problèmes de fiabilité et de répétabilité.
  6. Le boîtier de commande : Dispositif portatif utilisé pour programmer le robot. Nous vous suggérons de toujours protéger votre boîtier de commande avec un étui de protection; comme pour votre téléphone, vous en avez besoin.
  7. Voyants d’état : indiquent les différents états de la machine (par exemple, palette prête, palette pleine, erreur, arrêt d’urgence, etc.).
  8. Système de gestion des câbles : Sa fonctionnalité consiste à protéger les câbles qui relient le robot aux autres composants. Ce système empêche également le pincement et la rupture des câbles.
  9. Le robot : Il effectue les opérations de palettisation à la place de l’opérateur.
  10. Le dispositif de sécurité : Il n’est pas toujours requis, mais doit toujours être pris en compte avec une analyse d’évaluation des risques. Ce dispositif de sécurité intervient généralement à trois niveaux : barrières, barrages immatériels et scrutateurs de zone.»

Vous voudrez peut-être consulter les billets de blogue suivants pour avoir une meilleure idée des différentes étapes nécessaires pour effectuer la palettisation automatique au moyen d’une solution de palettisation cobotisée.

La sécurité

Comme toute machine industrielle, une cellule de palettisation nécessite une évaluation et une réduction des risques avant d’être mise en production. L’évaluation des risques vise à déterminer les risques potentiels en matière de sécurité, la probabilité des risques encourus et leur incidence. La réduction des risques identifie les mesures d’atténuation qui peuvent être appliquées pour les réduire. Une machine ne doit être mise en production qu’une fois les risques identifiés et réduits à un niveau acceptable.

En ce qui concerne une cellule de palettisation robotisée en particulier, de nombreux éléments doivent être pris en compte, par exemple :

  • Poids de la charge utile et du robot
  • Vitesse de la charge
  • Type de produit (taille, matériau, etc.)
  • Forme de toutes les pièces mobiles (présence de bords tranchants, etc.)
  • Présence d’un axe linéaire qui, la plupart du temps, ne peut être limité par la puissance/la force
  • etc.

Une fois les risques identifiés, certaines mesures de sécurité peuvent être appliquées. Par exemple, l’utilisation d’un cobot au lieu d’un robot conventionnel peut aider à réduire les risques, car il peut fonctionner en mode de limitation de la puissance/force. Cependant, selon l’application (même avec celle qui a trait à l’utilisation des cobots), il peut être nécessaire d’assurer la sécurité de la cellule, par exemple avec des scrutateurs de zone ou des barrages immatériels.

Exemples d’entreprises

Les entreprises utilisent des cobots (robots collaboratifs) pour accomplir trois choses : la hausse de la productivité, la réorientation des travailleurs humains vers des tâches plus importantes, et la garantie de la sécurité de tous. Dans cette section, nous allons examiner plusieurs exemples d’entreprises qui réussissent à y parvenir.

Alliora : Lorsque l’automatisation permet d’atteindre des cadences élevées de production

Chez Alliora, une entreprise d’emballage française, les robots collaboratifs sont utilisés comme solutions de remplacement plus économiques et plus sécuritaires que le travail manuel traditionnel. Chaque cobot exécute des tâches répétitives et physiques. Comme le dit Antoine Bruno, directeur général de l’entreprise : « Il s’agit d’un travail très physique. Les caisses pèsent entre 5 et 12 kg. C’est très répétitif, très lourd et demande beaucoup d’efforts physiques. Les gens n’aiment pas palettiser. Parfois, nous enregistrons un haut niveau de commandes. En pareil cas, nous ne pouvons pas avoir de personnel qui intervient dans la chaîne de production. » La solution de palettisation cobotisée est une approche très judicieuse, et elle est manifestement très efficace pour atteindre les objectifs d’Alliora.

Les travailleurs manuels de l’entreprise sont capables de programmer les robots à un niveau de base, mais il semble que ce soit toute la formation en robotique dont ils ont besoin à ce stade. Les tâches des opérateurs sont demeurées assez semblables à celles de la palettisation manuelle conventionnelle qu’ils effectuaient auparavant. La principale différence concerne l’échelle. Auparavant, chaque travailleur transportait chaque boîte sur la palette; maintenant, il laisse les boîtes se palettiser par elles-mêmes.

Crum Manufacturing : 20 heures économisées chaque semaine à effectuer une seule tâche

Integrator CRUM Manufacturing constate que de nombreuses entreprises ont des difficultés à mettre en œuvre de manière efficace la palettisation manuelle.

Qu’il s’agisse de palettiser ou de créer de nouveaux dispositifs de contrôle, si une entreprise veut quelque chose d’automatisé, elle contacte des intégrateurs comme Crum Manufacturing et ils concevront, développeront et intégreront ces systèmes.

Un client leur a signalé un problème. Ils désiraient automatiser la palettisation de leurs boîtes de produits. Comme la plupart des entreprises, leurs clients ne disposent pas de palettiseur ni de personnel qui maîtrise les opérations de palettisation. Ils lancent une seule chaîne de production et, lorsqu’ils ont un peu de temps libre, ils essaient de se dépêcher et d’effectuer le chargement de 5 à 10 boîtes. Ensuite, ils reviennent pour démarrer l’autre système de palettisation. Ils ne travaillent pas de manière efficace. Pour des raisons ergonomiques, ils doivent toujours intégrer eux-mêmes un type de dispositif manuel ou hydraulique d’inversion/table de levage manuelle ou hydraulique. C’est un problème que les gens essaient encore de régler.

Ressources supplémentaires en matière de palettisation

Livre électronique : Automatisation d’une cellule de palettisation

Démarrez la production plus rapidement avec la palettisation robotisée. Découvrez comment automatiser une cellule de palettisation.

Le coût réel de la palettisation robotisée

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