Localisation indoor et outdoor : la transparence totale dans le flux de matériau

10 févr. 2020

Les processus logistiques sont de plus en plus complexes. La transparence devient donc de plus en plus une condition préalable décisive pour accroître l’efficience et la productivité des processus logistiques. Face à des processus de transport de plus en plus flexibles, modulaires et auto-organisés au sein de la logistique de la production, du montage et de la distribution internes, il s’agit de déterminer rapidement avec précision le déroulement chronologique et la position exacte de chariots de manutention, d’outils de transport et de marchandises. Une possibilité qui a déjà fait ses preuves dans la pratique : les technologies de localisation et d’analyse de SICK.

 

Un aspect déterminant de la vision industrielle et de la réalité d’Industrie 4.0 est la collecte, l’analyse de données le long de chaînes de processus et de création de valeur et leur transformation en informations. Afin de créer un univers de données fiable pour des décisions en tout genre sur cette base, il s’agit d’éviter des systèmes entravant la transparence, c.à.d. qui induisent des informations décalées au niveau du temps et non identiques au niveau du contenu sur le champ et au niveau informatique. Dans l’intralogistique, de telles interruptions de systèmes ont lieu par exemple lorsque des objets aux points d’entrée quittent une ligne de production ou de montage rigide ou un système de transport fixe, afin d’être transportés par des outils de transport mobiles tels que des chariots élévateurs, des chariots élévateurs à fourche ou des trains routiers vers les points de sortie. Contrairement aux installations de transport fixes, aucune identification ni localisation n’ont généralement lieu pendant le chemin à travers les ateliers et couloirs de l’entreprise, pour le niveau supérieur, le transport traverse un « trou noir » dans lequel il est possible que des choses disparaissent, comme dans l’espace. Avec la transparence manquante à cet endroit, l’efficience des processus en pâtit elle aussi, ce qui peut causer des pertes, des retards, une livraison au mauvais endroit ou d’autres erreurs. 

Indoor and outdoor localization: Full transparency in the material flow
Indoor and outdoor localization: Full transparency in the material flow

La transparence grâce à l’intégration et la fusion des données de capteur 

Les systèmes pour la localisation d’actifs qui détectent et rendent transparent l’ensemble des mouvements des marchandises peuvent représenter un avantage concurrentiel réel pour l’utilisateur en évitant par exemple des erreurs de processus, en assurant un emploi continu et planifiable des ressources dans la production, l’entreposage et la préparation des commandes, en évitant les surstockages de marchandises périssables ou en facilitant la maîtrise de la complexité des processus de livraison. Grâce à des systèmes de capteurs adaptés les uns aux autres pour l’identification, la détermination de la position et de l’état ainsi que des outils d’analyse et de visualisation il est désormais possible de détecter et d’analyser de grandes quantités de données de manière ciblée. L’interprétation des données au moyen d’Asset Analytics permet de détecter le comportement chronologique des arrivées et des départs des points d’entrée et de sortie dans le flux de matériau, de suivre les mouvements d’actifs mobiles dans l’atelier de fabrication et de comprendre ainsi des réseaux logistiques complexes. L’objectif est d’assurer des déroulements fiables, répétables et prévoyants dans l’ensemble du flux de matériau, n’importe quand et n’importe où. 

Système UWB LOCU : la localisation au mètre près

Dans chaque solution de localisation et d’Asset Management dans la logistique, en dehors du marquage et de l’identification, la localisation de tous les objets déterminants pour le flux de matériau est indispensable. Pour cela, différentes solutions de capteurs sont disponibles en fonction de la précision du positionnement souhaitée ainsi que du taux de mise à jour nécessaire - entre autres le capteur 2D-LiDAR, les systèmes de caméra 3D, les capteurs de guidage sur voies et d’infrastructure. Le système UWB LOCU pour la localisation basée sur étiquettes est une nouveauté tout en étant une technologie clé. Il s’agit là d’un système radio sur la bande de fréquence entre 3,1 GHz et 10,6 GHz pour la communication en zone proche. La très grande plage de fréquence permet d’assurer un taux de transmission très élevé. Avec la portée d’environ 20 à 50 mètres, il est prédestiné à la localisation à l’intérieur - tout comme la faible puissance d’émission en fonctionnement permanent des antennes UWB (anchors). Afin de pouvoir localiser un actif, celui-ci est équipé d’une étiquette UWB qui lui affecte une identité univoque lors de la localisation. Lorsque l’objet logistique se déplace dans la zone de détection de plusieurs anchors, ces derniers peuvent déterminer la distance par rapport à l’étiquette, comme pour le sondage nautique, et, en calculant les valeurs de distance de trois antennes, la position de l’actif dans l’espace. LOCU atteint alors une exactitude de localisation de moins d’un mètre. Chaque valeur de position est dotée d’une estampille, permettant ainsi de savoir où, quoi et et quand.

 

LOCU UWB system for tag-based localization
LOCU UWB system for tag-based localization

Localisation sans faille entre les zones à l’intérieur et à l’extérieur

Le flux de matériau et l’intralogistique ne se déroulent pas seulement dans des ateliers et des entrepôts fermés, mais souvent aussi à l’extérieur. Lors du passage de l’intérieur vers l’extérieur, LOCU transmet sa fonction de localisation à une solution système basée sur GPS, le système de passerelle TDC-E. Cet élément d’interconnexion multi-capteurs avec communication intégrée de réseau local sans fil, WPAN et de téléphonie mobile (GSM3G+) est utilisé habituellement sur des véhicules élévateurs. Il recueille des données du processus telles que les identifiants de supports de charges, de marchandises et d’espaces de stockage ainsi que les données d’état du véhicule et fusionne ces informations avec le signal de localisation GPS en une information de localisation complète. Ainsi, une transparence des données et des processus complète et rapide est également garantie à l’extérieur.

 

Asset Analytics ou application ERP ? Les deux sont possibles !

Les données de LOCU et TDC-E ainsi que d’éventuelles technologies de capteurs à elles seules ne créent pas encore de plus-value, mais elles constituent la base sur laquelle les solutions peuvent générer des plus-values pour la localisation des actifs. Pour cela, les données de localisation et chronologiques de tous les systèmes de localisation concernés doivent être fusionnées par des algorithmes et intergiciels performants et interprétées sous forme d’informations. A cet effet, SICK a développé la plate-forme de visualisation et d’analyse Asset Analytics. En dehors de la représentation simplifiée des données des capteurs sur la position, l’état et autres données en temps réel, elle est avant tout destinée au traitement des données collectées. Ainsi, Asset Analytics permet par exemple de représenter les profils de mouvement, d’analyser les temps de transport et d’arrêt et de déduire les potentiels d’optimisation pour la logistique des processus. De plus, il est possible d’installer une gestion des événements individuelle dans cet outil d’analyse. Cette dernière permet de déclencher de manière automatisée des actions définies par l’utilisateur telles que des messages par SMS ou email. Un exemple est ici la localisation d’objets dans des zones géographiques prédéfinies telles que les zones de livraison des marchandises ou les voies d’expédition qui ne sont autorisées que pour certains actifs ou dans lesquelles des actions définies doivent se dérouler, par exemple les comptabilisation d’articles par un intergiciel dans un système de gestion des marchandises.

En dehors des fonctions de visualisation et d’analyse propres, Asset Analytics offre en plus des interfaces ouvertes permettant l’utilisation de données brutes ainsi que de données pré-traitées au sein de la chaîne d’approvisionnement de l’entreprise et l’Asset Management de l’entreprise ainsi que dans des applications cloud. Cette connectivité permet d’utiliser également les données de localisation au niveau ERP et MES, pour une meilleure compréhension des flux de matériau, par exemple pour analyser les temps de course et de transport entre les points d’entrée et de sortie et optimiser la chaîne logistique.

 
Localization makes Logistics 4.0 possible
Localization makes Logistics 4.0 possible

La localisation permet de réaliser la logistique 4.0 - maintenant !

Les technologies de localisation sont l’une des clés de la logistique interconnectée dans le contexte de l’Industrie 4.0. Les données de localisation offrent un maximum de transparence et de connaissances sur les actifs productifs, les porteurs de charge et les outils de chargement. Ceci permet d’optimiser les voies de déplacement et de les adapter dynamiquement, de préparer et de replanifier les temps d’équipement en toute flexibilité, de prévoir et de gérer le flux de matériaux en fonction de la consommation, de surveiller les mouvements des marchandises et de gérer les espaces de stockage sans procédés de comptabilisation manuels. Les données de localisation permettent de réaliser une planification agile des processus de fabrication et logistiques, pour améliorer la qualité et la fiabilité de la livraison. Les solutions pour la localisation et l’Asset Management de SICK créent une transparence permanente des processus de livraison au sein de l’entreprise, ouvrent des possibilités pour augmenter l’efficience des processus et peuvent ainsi former la base de nouvelles prestations de services, même au-delà de l’intralogistique. 

En tant que fabricant de capteurs avec la gamme la plus large, non seulement pour le stockage et la manutention fixes, mais aussi pour les systèmes de transport sans conducteur, les chariots de manutention partiellement automatisés et les plate-formes mobiles, SICK mise elle-même encore plus sur la productivité, la qualité des produits et processus grâce à la localisation : sur ses propres sites de production et de distribution interconnectés de Waldkirch et Buchholz ainsi que dans l’usine ultra moderne et interconnectée 4.0 NOW Factory à Hochdorf près de Fribourg.

 

 

Bernd von Rosenberger
Bernd von Rosenberger

Bernd von Rosenberger

Vice-président senior Global Industry Center Logistics Automation

Depuis 2001, Bernd von Rosenberger se consacre aux solutions pour la logistique de SICK et c’est un expert reconnu pour le thème « Logistics gets smart » (La logistique devient intelligente). En tant que directeur du marketing et des ventes, il était responsable des solutions intralogistiques pour le marché américain chez SICK Inc. en 2014 et 2015 et dirige le Global Industry Center Logistics Automation chez SICK AG depuis 2015.

 

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Logistique intelligente
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Les solutions de capteurs intelligentes de SICK favorisent l’interconnexion dans la production et la logistique.