« Pick and place » : les robots ne se fatiguent pas de répéter des mouvements

Dans le secteur industriel, le concept de pick and place désigne l’opération qui consiste à retirer de la marchandise d’un emplacement pour la placer à un autre endroit. Par exemple, emballer des chocolats au fur et à mesure qu’ils sortent des lignes de production.

C’est un processus généralement très fastidieux et répétitif. Cependant, nous sommes dans une époque où la logistique 4.0 et l’industrie 4.0 sont en pleine expansion, les entreprises se tournent vers la robotisation pour améliorer leur productivité. La raison en est que l’automatisation fait gagner du temps et élimine les processus à faible valeur ajoutée.

Dans cet article nous présentons les robots pick and place (traduit littéralement de l’anglais par, « ramasser et déposer »), ainsi que leurs applications et leurs avantages. Bienvenue dans l’entrepôt où les robots font le picking !

Définition du « pick and place »

Avant tout, définissons le pick and place : il s’agit d’une technique qui consiste à ramasser un produit et le placer à un autre endroit. Dans les entreprises de divers secteurs tels que ceux de l’agroalimentaire, l’automobile ou la pharmaceutique, cette technique est très utilisée dans le processus d’emballage des produits. Bien que cette tâche soit simple, elle est aussi répétitive, chronophage et peu ergonomique pour l’opérateur.

Compte tenu du rythme soutenu des processus de production actuels, les entreprises cherchent des solutions qui permettent de dynamiser le pick and place. La solution est l’automatisation. Ces dernières années, le développement des robots d’emballage automatique a énormément progressé. De nombreuses entreprises ont décidé d’adopter cette technologie pour réduire le temps de réalisation des opérations et atteindre un taux d’erreur proche de zéro. L’utilisation de robots permet de libérer les opérateurs, qui auparavant réalisaient les opérations de pick and place, pour qu’ils puissent se consacrer à d’autres tâches à plus forte valeur ajoutée et plus gratifiantes sur le plan professionnel.

Ces robots peuvent également être employés pour la préparation de commandes. Nous pouvons citer par exemple, l’entreprise de vaisselle jetable Nupik Internacional qui a installé ces robots pour effectuer le picking dans ses centres logistiques aménagés par Mecalux, à Barcelone. Ici, un robot anthropomorphique manipule plus de 1 000 bacs par heure.

Fonctionnement d’un robot « pick and place »

L’action de prendre un article et de le placer à un autre endroit peut paraître simple pour un être humain mais pour un robot, cela nécessite la coordination de différents éléments. Un robot de pick and place est composé de trois parties fondamentales qui sont les suivantes :

• Système de vision : Il permet au robot d’identifier les articles et de connaître les coordonnées de chaque produit pour le localiser.

1. Système de préhension : le robot ramasse l’article et le dépose dans l’emballage correspondant grâce à un système de manipulation à vide (en aspirant le produit ce qui est le plus simple rapide) ou il peut être équipé de pinces mécaniques (plus précises mais moins rapides).

• Système de contrôle : le PLC (Programmable Logic Controller il s’agit d’un ordinateur qui pilote les processus électromagnétiques de l’entrepôt) il contient la programmation dont le robot à besoin pour travailler correctement (les trajectoires requises pour ramasser et placer les produits dans l’emballage).

Bien que, les robots qui effectuent le pick and place sont généralement polyvalents, avant de choisir lequel implémenter, il convient de déterminer quelques éléments comme le nombre de cycles par minute nécessaire (c’est-à-dire le nombre d’articles qui doivent être déplacés à la minute), le poids maximal supporté par le système de préhension (en prenant en considération le type de produits à manipuler), l’espace dont a besoin le robot ou le système de vision artificiel installé (des capteurs ou des caméras).

Les applications des robots qui réalisent le « pick & place »

Le pick and place est une opération courante dans de nombreux secteurs industriels. Néanmoins, les entreprises qui investissent dans la robotique collaborative pour réaliser cette tâche sont celles qui font vraiment la différence. Cela se justifie par le fait que les robots se chargent du travail le plus difficile, avec une meilleure performance.

Un processus d’emballage des produits efficace entraîne une plus grande compétitivité de l’ensemble de la chaîne logistique. Par exemple, les entreprises de la filière automobile et de pièces détachées se servent de ces robots pour faciliter l’assemblage ou le vissage de leurs pièces. Les entreprises de la filière agroalimentaire quant à elles, les utilisent pour emballer rapidement et de manière cohérente des fruits, des légumes ou des biscuits.

Une autre application serait l’aide au montage de produits, comme le fait le fabricant de meubles Éurequip dans son entrepôt à Lambres-lez-Douai (France), équipé par Mecalux. Elle dispose d’un robot anthropomorphe sur ce site, chargé de classer et d’empiler des panneaux pour le montage de meubles. Si ce processus est retardé, la fabrication des meubles l’est également.

Ces robots ne sont pas seulement dédiés au processus de déplacement rapide et sans erreurs des produits mais ils servent également à classer les produits et peuvent donc s’adapter en fonction de la tâche à effectuer. Tout en ramassant et plaçant les produits, ils effectuent un contrôle qualité. Dans ce cas, les robots qui conditionnent les fruits et les légumes, sélectionnent uniquement les unités qui sont conformes aux critères de calibre et d’aspect préalablement définis.

Les avantages de la robotisation du « pick and place »

Comme vu précédemment, le pick and place est une tâche pénible et répétitive pour les opérateurs, son automatisation grâce à des robots est donc très avantageuse. Avant tout, elle offre la possibilité de maintenir une production 24 heures sur 24, sans interruption, 365 jours par an.

En disposant d’un robot qui extrait et de place la marchandise dans leurs contenants, l’opération est accélérée et la qualité de travail des opérateurs est améliorée. Ils sont libérés de cette tâche et peuvent se consacrer à d’autres opérations plus complexes et stimulantes.

De plus, les robots qui réalisent le pick and place sont polyvalents et s’adaptent aux particularités de chaque usine de production. Il n’existe pas deux usines identiques, c’est pourquoi ces robots sont adaptables en fonction de l’espace disponible et du type de produit manipulé.

Enfin, la robotisation renforce la sécurité au niveau de la gestion de la marchandise. Le système de préhension du robot (qu’il soit de manipulation à vide ou doté de pinces mécaniques) est conçu spécifiquement pour ramasser les produits avec une stabilité totale. Par ailleurs, l’automatisation élimine les erreurs de picking et assure une meilleure hygiène, un facteur essentiel lors de la manipulation d’aliments.

Les robots qui réalisent le pick and place sont une solution parmi d’autres dans ce que l’on appelle l’Industrie 4.0 par conséquent, ils sont susceptibles de coexister avec d’autres systèmes de production automatique. Dans un entrepôt, il est assez courant d’installer des systèmes de picking automatique tels que les bras anthropomorphiques ou les portiques à deux ou à trois axes. L'utilisation de l'une ou l'autre solution dépendra du nombre de cycles requis et du nombre de commandes préparées.

Si vous souhaitez automatiser votre chaîne logistique et augmenter son efficacité n’hésitez pas à contacter Mecalux. Nous avons une expérience significative dans la conception et l’implantation de solutions automatisées répondant à toutes sortes de besoins.