Étude de cas : l’alliance de la souplesse intralogistique et de la flexibilité de Delta Line

Delta Line fait partie intégrante des systèmes de mouvement de nombreuses applications dans le monde entier. Nous sommes présents dans une grande variété d'industries telles que l'agriculture, les soins de santé, l'intralogistique, la robotique et même les produits de consommation. Notre double offre de valeur fait de nous un partenaire de confiance : nous proposons un large catalogue de produits personnalisables, allant de pair avec notre implication mondiale et collaborative en matière d'ingénierie. Nous combinons notre savoir-faire en solutions de mouvement avec les connaissances de nos clients en matière d'applications afin de créer des technologies et des produits révolutionnaires. Cette étude de cas présente la façon dont les solutions de mouvement Delta Line permettent à la dernière génération des robots mobiles autonomes (AMR) de relever les défis liés au mouvement, aux contraintes dimensionnelles et à la charge utile.

Le défi de l’optimisation de l’espace : plans de mouvements horizontaux et verticaux

La technologie permettant d’assister les entrepôts de commerce électronique, les installations de distribution, de micro-entreposage et de stockage ne cesse d'évoluer au fur et à mesure que le matériel et les logiciels arrivent à maturité. De nos jours, la plupart de ces installations dépendent de systèmes de stockage et de récupération automatisés (AS/RS) qui offrent des avantages considérables en matière d’optimisation de l’encombrement, d’efficacité, de précision et de rapidité. Un système AS/RS se compose du matériel (à savoir des casiers, un équipement de récupération et des navettes), il est contrôlé par le système de gestion d’entrepôt (WSM) et le logiciel d’exécution d’entreposage (WES). En général, les navettes sont utilisées dans ces systèmes pour transporter les éléments du stock à l'intérieur de l'entrepôt afin d'améliorer l'efficacité et de réduire le temps de déplacement des employés. On peut différencier deux catégories de navettes au sol : les robots mobiles autonomes (AMR) et les véhicules à guidage automatique (AGV). Les AMR sont des robots sophistiqués, dotés de l’intelligence artificielle, de l’apprentissage automatique et de capteurs pour les aider à se déplacer indépendamment dans l’entrepôt, avec une intervention humaine limitée. À l'inverse, les AGV sont guidés par des bandes magnétiques, des fils ou des capteurs et se déplacent le long d'itinéraires prédéfinis. Si nous comparons un système AS/RS à un corps humain, le matériel AS/RS représente le squelette, tandis que les AMR ou AGV représentent les cellules sanguines qui se déplacent dans tout le système.

L'infrastructure varie considérablement selon qu'il s'agit de centres de distribution, de micro-entrepôts ou d'entrepôts. Chaque entrepôt peut présenter quelques différences mineures, mais tous sont conçus pour maximiser l’espace de stockage aussi bien horizontal que vertical. L'optimisation de l'utilisation verticale peut se faire de différentes manières, avec des niveaux de complexité variables : grues fixes, navettes robotisées ou systèmes de stockage cubiques. Notre client a pour mission de développer un AMR de récupération des colis qui se déplace à la fois à l’horizontale (le long du sol de l’entrepôt) et à la verticale (dans la structure à casiers).

Une navette robotisée AMR totalement indépendante, dotée d'un système de guidage, de roues et d'un système de récupération vertical des colis, nécessite un grand nombre de moteurs embarqués et d'appareils électroniques de commande. Les moteurs sont nécessaires pour : faire pivoter les roues motrices, déployer le bras télescopique de récupération des colis, repositionner les roues pour les mouvements dans les casiers ou au sol, actionner les préhenseurs de boîtes et enclencher le système élévateur. Chaque moteur doit être configuré en fonction de son mouvement spécifique. L’équipe technique Delta Line a collaboré avec celle du client dès la phase du concept initial. Ensemble, nous avons mis au point et défini les 12 moteurs embarqués et l’électronique de commande adaptés. Grâce à cette collaboration précoce, à notre savoir-faire, à la large gamme de produits de notre société et à nos compétences en personnalisation, nous avons pu créer un système de mouvement très efficace au niveau des performances, du volume, du coût et du montage. La gamme de produits Delta Line comprend des modules multiaxes prenant en charge jusqu’à 3 moteurs. Pour cet AMR, les 12 moteurs au total sont contrôlés par 4 drivers personnalisés.


Robots agiles et notre solution

Les dimensions des robots, la charge utile et le poids total sont autant d’éléments critiques qu'un fabricant d'AMR doit gérer, surtout si l'on tient compte du fait que ces navettes sont alimentées par batterie. Les fabricants ont tendance à se concentrer sur la diminution de l'encombrement et du poids au niveau des composants. Cependant, il est primordial d’envisager le système de mouvement dans son ensemble, dès le début du projet. Le câblage et les connecteurs, par exemple, sont souvent à l’origine d’une utilisation supplémentaire d’espace. La capacité à concevoir le système de mouvement adéquat permet à la fois de répondre aux besoins de performance et de diminuer la taille globale du robot. Les AMR et AGV nécessitent un grand nombre de moteurs, et ce d'autant plus que des fonctionnalités supplémentaires sont ajoutées. Pour répondre aux besoins mécaniques de cette application, nous avons opté pour une combinaison de 8 moteurs DC sans balai et de 4 servomoteurs. Les contrôles ont posé un plus grand défi. Le système électronique devait gérer des niveaux de courant élevés (plus de 10 A rms), se baser exclusivement sur le bus de terrain de communication EtherCAT et comporter des sorties numériques spécifiques pour les freins. Compte tenu des compétences en personnalisation et de la flexibilité de Delta Line, nous avons pu mettre au point une commande EtherCAT sur mesure à 3 axes pour des courants de 12 A rms. Cette solution de driver multiaxe a été choisie pour ses atouts en matière de diminution de l’encombrement des composants (moins de drivers et de câblages) et de rentabilité. Comme il existe peu de drivers à 3 axes à courant plus élevé pour le secteur en plein essor des AMR et AGV, nous avons ajouté ces drivers 3 axes à notre gamme standard. Actuellement, nos drivers Phoenix sont disponibles en deux versions dans notre catalogue : un modèle embarqué de plus petite taille (sans boîtier) capable de commander des moteurs DC sans balai de 3 A rms maximum et une version standard à boîtier, commandant des moteurs DC sans balai de 12 A rms maximum.

Le contrôle dont dispose Delta Line sur le processus de fabrication électronique nous permet de fournir aisément des micrologiciels personnalisés, destinés à des systèmes plug-and-play, sans exiger de quantités minimales de commande trop importantes. Nous apportons une solution de mouvement sur mesure et une chaîne d'approvisionnement simplifiée afin que nos clients puissent se concentrer sur leurs logiciels. Les clients spécialisés en intralogistique et en robots mobiles tels que les nôtres sont en train de modifier le paysage du commerce électronique, de l'entreposage, des installations de distribution, de micro-entreposage et de stockage. Les moteurs et drivers Delta Line configurables et personnalisables permettent à la dernière génération des robots mobiles autonomes de relever les défis liés au mouvement, aux dimensions et à la charge utile. Nos produits flexibles et notre présence mondiale et collaborative en matière d'ingénierie représentent un atout pour les développeurs en intralogistique.