Vous êtes-vous déjà demandé comment les entrepôts modernes fonctionnent si efficacement ? Cet article explore le monde fascinant des robots de manutention mobiles - AGV, RGV et IGV. Apprenez les différences entre ces robots et découvrez comment ils révolutionnent la logistique, en rendant les opérations plus rapides et plus intelligentes. Préparez-vous à découvrir les secrets de leurs capacités impressionnantes !
Les robots de manutention mobiles, qui constituent l'un des principaux équipements de la logistique intelligente, ont connu une croissance explosive ces dernières années. Sur le marché des robots mobiles, outre le célèbre AGV, RGV et IGV jouent également leur rôle dans le système logistique automatisé.
Cependant, nombreux sont ceux qui n'ont pas une idée claire des différences entre AGV, IGV et RGV. Cet article a pour but de clarifier ces différences.
Avec l'essor rapide de la fabrication intelligente, la quatrième révolution industrielle qui en découle a entraîné un développement rapide de l'industrie de la fabrication intelligente. Les robots de manutention mobiles, qui constituent l'un des principaux équipements de la logistique intelligente, ont connu une croissance explosive ces dernières années.
Sur le marché des robots mobiles, outre les AGV courants, les RGV et IGV sont également apparus rapidement dans le domaine de la logistique automatisée.
RGV, ou Rail Guided Vehicle (véhicule guidé par rail), est couramment utilisé dans les méthodes de stockage à haute densité pour les entrepôts verticaux. La trajectoire du véhicule peut être conçue pour être aussi longue que nécessaire, et il n'est pas nécessaire d'utiliser des équipements supplémentaires pour entrer dans l'allée lors du déplacement ou du transport des marchandises. Il en résulte des opérations rapides et sûres qui peuvent améliorer l'efficacité du système d'entreposage.
Il peut également être utilisé pour la connexion et le transfert entre des lignes de convoyage parallèles, réalisant ainsi la connectivité logistique. Sa principale caractéristique est qu'il dispose d'une voie physique au sol et qu'il marche le long de cette voie inhérente avec des itinéraires relativement uniques.
AGV signifie Automated Guided Vehicle (véhicule à guidage automatique). Il s'agit d'un système de transport avancé équipé de technologies de guidage sophistiquées, notamment des systèmes de navigation électromagnétiques, optiques, laser ou GPS. Les AGV sont conçus pour se déplacer de manière autonome le long de chemins prédéfinis ou d'itinéraires planifiés de manière dynamique dans des environnements industriels, offrant ainsi un haut degré de flexibilité et d'efficacité dans les opérations de manutention.
Ces véhicules sont dotés de nombreux dispositifs de sécurité, tels que des capteurs de détection d'obstacles, des boutons d'arrêt d'urgence et des systèmes d'évitement des collisions, qui garantissent un fonctionnement sûr aux côtés des travailleurs humains. Les AGV peuvent remplir un large éventail de fonctions de transport, notamment la livraison de matières premières, le déplacement de travaux en cours et la manutention de produits finis, en s'adaptant à différents types et tailles de charge.
Contrairement aux véhicules guidés par rail (RGV), les AGV offrent une plus grande flexibilité dans la conception et l'exécution des trajets. Leurs itinéraires peuvent comprendre des lignes droites, des virages, des intersections et des chemins de fusion, ce qui permet des configurations complexes. Cette adaptabilité permet aux AGV de naviguer dans des usines, des entrepôts et des centres de distribution divers, optimisant ainsi l'utilisation de l'espace et rationalisant le flux de matériel.
En outre, les AGV modernes sont souvent intégrés aux systèmes de gestion des installations et peuvent être reprogrammés pour s'adapter aux changements des processus de production ou de l'agencement des installations, ce qui constitue une solution évolutive pour les opérations de fabrication et de logistique en constante évolution.
Les véhicules guidés intelligents (IGV) représentent une avancée significative dans le domaine de l'automatisation industrielle qui a vu le jour ces dernières années. Cette technologie innovante offre des améliorations substantielles par rapport aux systèmes AGV (Automated Guided Vehicle) traditionnels, notamment en termes de flexibilité opérationnelle et d'adaptabilité.
Contrairement aux AGV, qui s'appuient généralement sur des marqueurs fixes ou des chemins prédéfinis, les IGV utilisent des technologies de détection et de navigation avancées pour fonctionner de manière autonome dans des environnements dynamiques. Cette capacité de navigation sans marqueur permet aux IGV d'ajuster dynamiquement leurs itinéraires en temps réel, en fonction des obstacles, des changements dans l'agencement de l'usine ou de l'évolution de la demande de production.
La flexibilité du tracé des IGV offre plusieurs avantages clés :
Les capacités de planification intelligente des IGV permettent une intégration transparente avec les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) ou les systèmes de gestion des entrepôts (WMS), ce qui permet d'optimiser en temps réel les tâches de manutention en fonction des priorités actuelles de la production.
Bien que la technologie IGV offre des avantages significatifs pour de nombreuses opérations de fabrication et de logistique, il est important de noter que le choix optimal entre les systèmes AGV et IGV dépend des exigences spécifiques de l'installation, de l'infrastructure existante et du degré de flexibilité nécessaire dans les processus de manutention.
En résumé, RGV (Rail Guided Vehicle), AGV (Automated Guided Vehicle) et IGV (Intelligent Guided Vehicle) sont tous utilisés pour la manutention et le transfert automatisés de matériaux en milieu industriel. Toutefois, ils présentent des niveaux d'automatisation et d'intelligence variables, le plus élevé étant atteint par les IGV, suivis par les AGV, puis par les RGV. Les RGV fonctionnent sur des voies fixes, les AGV s'appuient partiellement sur des aides à la navigation telles que les codes-barres et les codes QR, tandis que les IGV fonctionnent de manière totalement autonome.
L'évolution de RGV à IGV reflète une tendance significative dans le développement de la robotique mobile : une intelligence accrue, une dépendance réduite à l'égard de l'infrastructure auxiliaire et une flexibilité opérationnelle améliorée. Cette progression s'aligne sur le mouvement plus large de l'industrie vers la fabrication intelligente et les principes de l'industrie 4.0.
Toutefois, il est essentiel de noter que l'émergence des VGI ne rend pas nécessairement les autres systèmes obsolètes. Chaque technologie présente des avantages uniques dans des scénarios d'application spécifiques :
Le choix entre ces systèmes dépend de plusieurs facteurs, dont les suivants :
Dans le paysage industriel actuel, il n'y a pas de règle absolue qui dicte qu'une automatisation ou une intelligence plus poussée supplantera complètement les solutions de moindre technicité. Le choix optimal implique souvent une approche hybride, combinant différentes technologies pour obtenir la solution de manutention la plus efficace et la plus rentable, adaptée aux besoins spécifiques de chaque installation.
Les RGV font partie intégrante des systèmes logistiques avancés et des lignes de production, offrant une intégration transparente avec les stations d'entreposage, les zones tampons, les convoyeurs, les ascenseurs, les postes de travail et les systèmes robotiques. Leurs capacités de transport automatisé de matériaux, régies par des algorithmes de planification sophistiqués et des instructions en temps réel, réduisent considérablement les coûts opérationnels tout en améliorant l'efficacité globale.
Fonctionnant sur des rails conçus avec précision, les VGR sont optimisés pour des scénarios d'application spécifiques. Ils sont principalement classés en deux catégories :
Classification fonctionnelle :
Classification des mouvements :
Sur le plan structurel, un véhicule récréatif comprend plusieurs éléments clés :
Les VGR se distinguent par leur stabilité opérationnelle grâce à leur conception rationalisée, leur résistance aux perturbations de l'environnement et la nécessité d'un minimum d'opérations spécialisées. Cela se traduit par des taux de défaillance réduits, des coûts de maintenance moindres et une fiabilité exceptionnelle dans les environnements industriels.
Cependant, la nature de rail fixe des VGR présente certaines limites. Une fois qu'un itinéraire est établi, les modifications peuvent être complexes et coûteuses, ce qui peut avoir un impact sur la flexibilité de l'agencement et l'évolutivité du système. Malgré ces contraintes, les VGR conservent une grande efficacité opérationnelle dans le cadre de leurs paramètres de conception.
En résumé, les VGR offrent une solution convaincante pour les industries qui cherchent à optimiser les flux de matériaux et les processus d'assemblage, en particulier dans les environnements où le transport prévisible et en grande quantité est essentiel. Leur mise en œuvre nécessite un examen attentif des besoins de production à long terme et des adaptations futures potentielles afin de maximiser le retour sur investissement.
Les systèmes AGV (IGV) sont largement utilisés dans les entrepôts de commerce électronique et les industries manufacturières. Ils constituent le meilleur choix pour de nombreuses entreprises manufacturières afin d'améliorer l'efficacité de la production et de réduire les coûts de production.
Par rapport aux VGR, ils ont un degré d'automatisation et d'intelligence plus élevé.
Leurs itinéraires peuvent être modifiés de manière flexible en fonction des exigences de stockage de l'entrepôt et des processus de production, et le coût de modification des trajectoires de fonctionnement est très faible par rapport aux bandes transporteuses traditionnelles et aux lignes de transport rigides.
Par rapport aux chariots autoguidés, les chariots autoguidés ont un éventail plus large de scénarios d'application. Ils jouent un rôle important dans l'usinage, l'entreposage, l'assemblage et d'autres processus de fabrication, et sont même devenus l'une des configurations les plus symboliques des usines intelligentes modernes.
L'AGV est généralement composé des éléments suivants :
Châssis : Composé du cadre et des dispositifs mécaniques correspondants, il sert de base à l'AGV et de fondement à l'installation d'autres composants.
Batteries et dispositifs de chargement : Composé de stations de chargement et d'unités de chargement automatique, l'AGV peut effectuer un chargement automatique en ligne. Géré par le système de contrôle central, il permet une production continue 24 heures sur 24.
Système d'entraînement : Composé de roues, de réducteurs, de freins, de moteurs d'entraînement et de régulateurs de vitesse. Il contrôle le fonctionnement normal de l'AGV. Les instructions de fonctionnement sont émises par l'ordinateur ou manuellement, les réglages de vitesse, de direction et de freinage étant contrôlés par l'ordinateur. Pour des raisons de sécurité, les freins sont actionnés mécaniquement en cas de panne de courant.
Système de guidage : Reçoit des informations directionnelles du système de guidage pour s'assurer que l'AGV se déplace le long de la bonne trajectoire.
Dispositifs de communication : Facilite l'échange d'informations entre l'AGV et la console de contrôle ainsi que l'équipement de surveillance.
Dispositifs de sécurité et auxiliaires : Pour éviter les collisions en cas de dysfonctionnement du système ou lorsque des personnes traversent l'itinéraire de travail de l'AGV, les AGV sont généralement équipés de dispositifs de détection des obstacles et d'évitement des collisions, d'alarmes, d'alertes visuelles et de dispositifs d'arrêt d'urgence.
Dispositifs de transfert : Il est en contact direct avec la marchandise transportée, ce qui permet le transfert des marchandises. Différents systèmes de transfert peuvent être sélectionnés en fonction de la tâche et des conditions du site, les plus courants étant les systèmes à rouleaux, les chariots élévateurs et les bras robotisés.
Système de contrôle central : Composé d'un ordinateur, d'un système de collecte des tâches, d'un système d'alarme et d'un logiciel connexe. Il se compose principalement d'un système de contrôle au sol (supérieur) et d'un système de contrôle embarqué (inférieur). Le système de contrôle au sol, un équipement fixe dans le système AGV, est principalement responsable de l'attribution des tâches, de la programmation des véhicules, de la gestion des trajets (lignes), de la gestion du trafic et de la recharge automatique. Après avoir reçu les instructions du système supérieur, le système de contrôle embarqué s'occupe des calculs de navigation de l'AGV, de la mise en œuvre du guidage, du mouvement du véhicule et des opérations de chargement et de déchargement.
Caractérisés par un mouvement sur roues, les AGV offrent des avantages par rapport à la marche, à la reptation ou à d'autres robots sans roues, notamment une action rapide, une grande efficacité de travail, une structure simple, une forte contrôlabilité et une bonne sécurité.
Par rapport à d'autres équipements couramment utilisés dans le transport de matériaux, les AGV ne nécessitent pas l'installation de dispositifs fixes tels que des chenilles ou des cadres de support, et ne sont pas limités par le terrain, les routes ou l'espace.
Ils peuvent donc démontrer pleinement leur automatisation et leur flexibilité, ce qui permet une production sans personnel efficace, économique et souple. Leurs avantages résident principalement dans
En tant que branche des robots mobiles à roues, la principale caractéristique de l'AGV est le guidage automatique. Avec le développement de diverses technologies, la technologie de guidage de l'AGV s'améliore constamment.
Les méthodes de guidage couramment utilisées sont : le guidage électromagnétique, le guidage par bande magnétique, le guidage par bande de couleur, le guidage par laser, le guidage par inertie, le guidage visuel, le guidage par GPS et le guidage par coordonnées.
Modes de conduite
Les modes d'entraînement couramment utilisés pour les AGV peuvent être résumés en quatre types : entraînement à une roue, entraînement différentiel, entraînement à deux roues et entraînement omnidirectionnel. En fonction du nombre de roues, il existe principalement des modèles à trois roues et à quatre roues. Le choix d'un modèle se fait en fonction des conditions routières réelles et des exigences fonctionnelles du lieu de travail.
Alimentation électrique
L'alimentation électrique des AGV traditionnels est généralement assurée par des batteries qui servent de supports de stockage de l'énergie. Les types de batteries pouvant être utilisés par l'AGV sont les suivants : plomb-acide/plomb pur, nickel-hydrogène, nickel-cadmium et lithium-ion.
Ces dernières années, avec la maturité de la technologie des batteries, l'application des supercondensateurs dans les AGV a été progressivement encouragée, et avec le développement de la technologie de transfert d'énergie sans contact, les produits connexes ont remplacé le mode d'alimentation traditionnel des AGV dans certains domaines.
Contrôle du système
Il se divise principalement en systèmes de contrôle au sol (supérieurs) et en systèmes de contrôle embarqués (inférieurs). Le système de contrôle supérieur contrôle efficacement plusieurs AGV, optimise le tri des tâches, planifie dynamiquement l'affectation des AGV et les trajectoires de conduite, et réalise une gestion intelligente du trafic.
Le système de contrôle inférieur est responsable des calculs de navigation, de la mise en œuvre du guidage, de la marche du véhicule, des opérations de chargement et de déchargement, etc.
Le marché des véhicules à guidage automatique (AGV) connaît une forte croissance et s'étend au-delà de ses bastions traditionnels. Alors qu'ils dominaient historiquement dans les grandes industries telles que l'automobile et l'industrie du tabac, les AGV gagnent aujourd'hui du terrain dans les secteurs de l'électronique et de l'électroménager, ce qui entraîne une croissance substantielle du chiffre d'affaires.
En outre, l'adoption de la technologie AGV s'est considérablement élargie, pénétrant des paysages industriels divers. Les secteurs des machines de construction, des produits pharmaceutiques, de la production d'énergie, du traitement chimique, de la fabrication de papier, de la défense et des matériaux avancés exploitent de plus en plus les capacités de l'AGV pour améliorer l'efficacité opérationnelle et la productivité.
Dans les entreprises manufacturières, les applications AGV ont dépassé leur rôle conventionnel dans l'entreposage et la manutention des matériaux. Ces machines polyvalentes sont désormais déployées à différents stades des processus de production, depuis la livraison des matières premières jusqu'à la gestion des produits finis, en passant par le déplacement des travaux en cours. Cette expansion est due aux progrès de la technologie AGV, notamment à l'amélioration des systèmes de navigation, des dispositifs de sécurité et des capacités de charge utile.
Alors que les marques étrangères établies continuent de maintenir un avantage concurrentiel, en particulier dans les applications de haute précision et spécialisées, les fabricants nationaux d'AGV comblent rapidement l'écart. Les entreprises chinoises, en particulier, font des progrès considérables en matière de R&D, en se concentrant sur les solutions rentables, l'amélioration des capacités de localisation et l'intégration avec les technologies de l'industrie 4.0 telles que l'intelligence artificielle et l'Internet des objets (IoT).
L'évolution du paysage de l'AGV se caractérise par une personnalisation croissante, les fabricants proposant des solutions sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques de l'industrie. Cette tendance, associée à l'importance croissante accordée à la fabrication intelligente et à l'automatisation, devrait encore accélérer la croissance du marché de l'AGV dans les années à venir.
Points clés pour la sélection de l'AGV :
1. Analyse du coût total de possession (TCO)
2. Choisir entre AGV (Automated Guided Vehicle) et AGC (Automated Guided Cart)
3. Sélection de la méthode de navigation optimale
4. Évaluation du système de contrôle de l'AGV
5. Choisir le bon prestataire de services
Processus de sélection de l'AGV :
1. Identifier les exigences de sélection
2. Mettre en place un comité de sélection interfonctionnel
3. Recherche et évaluation de solutions potentielles
4. Évaluation et procédure d'appel d'offres
5. Sélection finale et planification de la mise en œuvre
Les véhicules guidés intelligents (VGI) représentent une avancée significative dans la technologie des véhicules guidés automatisés (VGA), offrant une précision, une sécurité, une flexibilité et une adaptabilité environnementale accrues. Ces améliorations découlent de l'innovation continue dans les domaines de la robotique, de l'intelligence artificielle et des technologies des capteurs.
En termes de navigation, les VGI ont révolutionné le paradigme des systèmes de guidage. Alors que les AGV traditionnels s'appuient sur des marqueurs fixes tels que les codes QR, les bandes magnétiques ou les réflecteurs, les IGV utilisent des techniques de navigation avancées basées sur la technologie SLAM (Simultaneous Localization and Mapping - localisation et cartographie simultanées). Cela leur permet de générer et de mettre à jour des cartes de scène en temps réel de manière autonome, éliminant ainsi le besoin d'une infrastructure fixe. Par conséquent, les modifications de trajectoire deviennent remarquablement simples et flexibles, ce qui permet une adaptation rapide aux environnements de fabrication dynamiques.
La flexibilité des IGV s'étend au-delà de la navigation, grâce à leur philosophie de conception modulaire. Ces véhicules sont conçus pour accueillir différents modules fonctionnels, ce qui les rend idéaux pour les applications exigeant une grande polyvalence. En plus des tâches standard de transport de matériaux, les VGI peuvent être personnalisés avec des modules interchangeables tels que :
Cette approche modulaire permet à une seule plateforme IGV de remplir plusieurs rôles au sein d'une installation, en s'adaptant aux divers flux de processus et aux exigences des clients. La possibilité de reconfigurer les IGV à la demande améliore considérablement la flexibilité opérationnelle et réduit la nécessité de disposer de plusieurs véhicules spécialisés, améliorant ainsi le retour sur investissement et l'utilisation de l'espace dans les environnements de fabrication et de logistique.