Un robot incontournable en intralogistique : l’AMR

En quoi l’AMR se distingue-t-il d’un AGV ?

Les AGV et les AMR sont des engins mobiles. Ce sont également des engins autonomes au sens où ils ne sont pas déplacés par la force humaine. Mais le niveau d’autonomie d’un AMR est bien supérieur à celui d’un AGV, comme nous allons le voir en détail.
AMR signifie Autonomous Mobile Robot, robot mobile autonome en français, quand AGV signifie Automatic Guided Vehicle, ou véhicule à guidage automatique. Les noms sont révélateurs de la différence technologique qui existe entre les 2 engins : l’AGV relève plutôt de l’automatisme quand L’AMR relève, lui de la robotique, et plus précisément de la robotique collaborative.
L’AMR est, dans l’histoire industrielle, une évolution de l’AGV. Ce dernier serait né dans les années 50 pour déplacer des palettes dans des entrepôts. Puis, le besoin d’automatisation de la logistique l’a fait entrer dans les ateliers, au plus près des chaînes de production.

L’AGV se déplace le long d’un circuit fermé, généralement pour effectuer des tournées (milkruns), en utilisant différents systèmes de guidage autonome tels que le filoguidage (systèmes physiques intégrés dans le sol), l’optoguidage (marquages visibles) ou encore le guidage laser.
L’AMR, lui, se déplace librement dans son environnement, à partir d’une cartographie détaillée, d’ordres de livraison et de logiciels intelligents permettant de calculer l’itinéraire optimal. Il s’est développé avec l’arrivée des scanners à la fin des années 2010 et le développement des capteurs de navigation SLAM (Simultaneous Localization And Mapping). Grâce à ces nouvelles technologies, l’AMR est capable de modifier en temps réel la carte qui lui sert à s’orienter, en ajoutant ou en retirant des obstacles. Et il est capable, à tout moment, de savoir où il se trouve dans cet environnement reconfiguré.
Les principaux points qui différencient l’AMR de l’AGV sont donc le niveau d’autonomie et de flexibilité dans les déplacements, ainsi que le niveau d’aménagement des infrastructures nécessaire au bon fonctionnement des engins. Car l’AMR n’a pas besoin de systèmes physiques pour s’orienter.

Quels sont les avantages du robot mobile autonome AMR ?

Le premier est d’ordre purement économique et concerne les CAPEX : l’AMR ne nécessite pas de modifier ou d’aménager les infrastructures en place, ce qui réduit l’investissement de départ.
Le second est d’ordre plus opérationnel : l’AMR est éminemment plus flexible. Il peut prendre en charge des ordres de transport beaucoup plus variés, il est capable d’optimiser ses déplacements sans intervention humaine, il sait recalculer un itinéraire s’il rencontre un obstacle imprévu. Il est même capable de gérer son niveau de batterie et ses temps de rechargement. Enfin, il peut partager l’espace avec des collaborateurs et d’autres engins. Il offre donc un rendement beaucoup plus élevé que l’AGV.

L’AMR permet d’aller beaucoup plus loin dans l’automatisation et ses bénéfices : réduction des coûts d’exploitation, optimisation des ressources humaines et adaptation des zones de travail.

Quelles tâches l’AMR peut-il prendre en charge ?

L’AMR peut prendre en charge de nombreuses tâches inhérentes à la chaîne logistique, du moment que celles-ci se situent à l’intérieur des murs de l’entreprise. À la base, l’AMR est un spécialiste du transport de marchandises pour l’approvisionnement des lignes de production. Mais il évolue aujourd’hui vers d’autres tâches, comme la manipulation (bin picking) ou la préparation de commandes, lorsqu’il est associé à un bras robotisé. Il peut également être associé à des solutions d’entreposage intelligentes, des caméras, des systèmes de lecture de tags, des capteurs de pression installés dans le sol. Tous ces éléments contribuent à rendre les processus intralogistiques plus autonomes, en validant automatiquement la bonne exécution des ordres de livraison.
L’idée est d’exploiter au maximum le potentiel de l’AMR pour automatiser toutes les opérations sans valeur ajoutée qui nécessitent un effort de la part des opérateurs, et gérer les stocks de manière automatique.

Quels sont les principaux critères de choix pour un AMR ?

Au vu de la diversité des missions confiées aux AMR, on comprend facilement qu’il n’y a pas de solution standard mais différents robots, qui répondent à différents besoins. Parmi les points permettant de qualifier ces besoins, nous en avons retenu principalement 4 :

Produits et contenants à transporter

Une des premières analyses à réaliser est celle des contenants utilisés dans l’entreprise pour transporter les produits d’un point A à un point B. En effet ces contenants peuvent varier selon le domaine d’activité et selon l’état d’avancement dans le process de production.
On distinguera les flux intralogistiques qui font appel à des contenants standardisés (bacs, dollys, enceintes grillagées sur roulettes, palettes, etc.) de ceux qui nécessitent de déplacer des produits individuels hors standard.

Charge

La capacité de transport de l’AMR sera bien évidemment un autre critère de sélection incontournable, non seulement pour que les robots fonctionnent correctement, mais aussi pour optimiser la consommation d’énergie. Cette capacité peut schématiquement être répartie en 3 catégories : les charges lourdes, de 1000 kg et plus (généralement pour le transport de palettes), les charges moyennes, de 100 à 300 kg, et les charges légères, de quelques dizaines de kilos.

Interface

Nous parlons ici d’un équipement arrimé mécaniquement sur une base mobile, et développé sur-mesure pour des besoins particuliers. Les interfaces des AMR sont généralement conçues par des intégrateurs et installées sur des AMR standards. Elles contribuent à accroître la polyvalence du robot mobile.

Logiciels

Les AMR sont indissociales des logiciels qui permettent de les faire fonctionner et qui peuvent intégrer plus ou moins de fonctionnalités. L’intérêt de l’AMR étant d’être à la fois une solution programmable par l’opérateur et un engin connecté aux systèmes d’information de l’entreprise, les logiciels devront être aussi performants sur les deux aspects. Pour faciliter le développement de robots mobiles personnalisés, il existe aujourd’hui des kits robotique tels que ROKIT de Bosch Rexroth, dans lesquels les différentes fonctionnalités sont proposées sous forme de briques.

Comment assurer la sécurité de l’environnement de travail ?

La sécurité est le point central de toute mise en service de robots mobiles. Différents types d’engins se côtoient désormais dans les zones de stockage et les ateliers de production, et les risques de collision augmentent. Faire cohabiter des robots autonomes, des AGV et des engins pilotés par des humains demande une bonne analyse des risques opérationnels et une bonne maîtrise des fonctions de sécurité.

Différents leviers d’action

Il est possible d’augmenter la sécurité en travaillant sur le mapping des entrepôts et des ateliers, avec la définition de zones sécurisées, au sein desquelles le passage des engins ou leur arrêt peuvent être interdits.
Il est possible également de déployer des systèmes anticollision, grâce auxquels les différents engins peuvent signaler mutuellement leur présence, systèmes associés à des protocoles d’arrêt d’urgence. Un chariot élévateur pourra ainsi détecter la présence d’un AMR et vice-versa.
Enfin, les solutions de détection de présence humaine utilisées dans les zones de collaboration homme/machine avec les robots collaboratifs intelligents et les systèmes de chargement automatique, peuvent elles aussi être utilisées pour sécuriser les déplacements d’engins.

Gestion de flottes multimarques

Le développement des AMR va de pair avec la cohabitation d’engins issus de différents fabricants, et la coordination de tous ces engins nécessite le développement de protocoles de communication standardisés avec les systèmes supérieurs que sont les logiciels de gestion de flotte. C’est ce que propose la norme VDA 5050, à laquelle de plus en plus d’AMR et d’AGV répondent aujourd’hui. Grâce à elle, il est possible d’intégrer facilement un nouvel AMR dans une flotte existante. La compatibilité VDA 5050 est devenue un incontournable pour toute solution qui se veut pérenne et flexible.