Entrepôt logistique: quelle solution d’automatisation pour votre stock

Dans cette optique, on ne prend jamais un seul article mais des cartons ou des palettes entières de produits.

Le picking de détail nécessite quant à lui qu’on ne prenne que quelques produits répondant à des caractéristiques définies (de taille, de couleur…). 

Il est de plus en plus employé dans le secteur en pleine croissance que représente le E-commerce

Ce type de préparation de commande fait appel à des techniques et des technologies très élaborées qui allient capacité de traitement de grands volumes pour un coût minimum, et assurance d’une qualité d’exécution très élevée.

Les avancées technologiques sont telles que le picking, qui s'exerce traditionnellement de façon manuelle, voit de nouvelles méthodes apparaître. En matière de préparation de commande de détail, de nombreuses solutions d’automatisation ont émergé. Dans ces conditions, comment choisir la meilleure solution  ? Quelles sont les plus intéressantes ? Comment les utilise-t-on ? Et quels sont leurs atouts ? Scallog vous dit tout.

L’automatisation au service de l’entrepôt logistique

Man to Goods ou Goods to Man : Quels robots pour mon entrepôt logistique ?

Selon le type de picking qu’ils pratiquent, les entrepôts peuvent opter pour :

Des robots mobiles dédiés au picking Man to Goods

Dans cette optique, l'homme va vers le produit. Le robot fait office de chariot de picking et accompagne l’humain en toute autonomie.

L’opérateur se charge uniquement de la sélection des produits dans les rayonnages et de leur dépôt dans le robot.

Pour éviter tout déplacement à l’opérateur, le robot prend en charge le dépôt des produits dans les aires de consolidation et de conditionnement.

Des robots mobiles dédiés au picking Goods To Man

Dans cette optique, le produit va vers l'homme. Le robot peut soulever tout un rayonnage au sein duquel se trouve l'article recherché (qui le plus souvent est de petite ou moyenne taille).

Le robot mobile amène ensuite ce rayonnage à un poste de préparation de commandes.

Ainsi, sans qu’il n’ait à effectuer aucun déplacement, l’opérateur reçoit les rayonnages dans un ordre propice à l’organisation des commandes.

Une fois le processus achevé, le robot remet le rayonnage à sa place initiale afin d’effectuer la tâche suivante.

Le “goods to man” est préconisé pour envoyer beaucoup de commandes avec de faible quantité (BtoC) ou des colis complets pour le réapprovisionnement des magasins (BtoB). Ce système est idéal pour les articles à moyenne et faible rotation.

Pour une meilleure efficacité en entrepôt, le picking Goods to man nécessite le calcul du taux de rotation des articles.

Comment le taux de rotation peut définir la solution d’automatisation adéquate ?

D’après la loi Pareto, 20% des produits représentent 80% du chiffre d'affaires d’une entreprise.

En entrepôt, dans une logique Goods to man, les produits les plus réclamés vont être rangés sur des étagères qui seront rapprochées de l’opérateur.

L’objectif est de rendre le produit facilement accessible à l’opérateur en l’amenant à lui le plus rapidement possible..

Qu’est-ce que la rotation des produits ?

En logistique, la rotation des produits se mesure d’une part, à la durée de stockage d'un produit avant sa vente, et d‘autre part à son emplacement sur les linéaires de ventes.

Les produits les plus commandés sont ceux à la rotation la plus élevée.

En entrepôt, ce sont ces produits que l’opérateur doit manipuler le plus souvent et en général ils n'ont même pas le temps de rentrer dans le stock car ils sont immédiatement vendus et restent à disposition sur des palettes.

De ce fait, lorsqu’ils sont rassemblés à un même emplacement, ces articles engendrent beaucoup de prises de produits en occasionnant très peu de déplacement.

Sans passer par un système d’automatisation, on peut donc réaliser beaucoup de picking en quelques mètres.

Automatiser un tel processus occasionnerait des frais importants pour des résultats peu concluants.

Les systèmes automatisés seront ainsi utilisés pour des préparations de commande de produits dont la rotation est moyenne ou faible.

Définir la rotation d’un produit est plus facile dans certains secteurs que dans d’autres.

Les clients ayant leurs habitudes de consommation, définir le taux de rotation d’un produit alimentaire sera plus simple que définir celui d’un produit vestimentaire par exemple.

Ce constat est lié au fait que la mode est un domaine qui, en dehors de ce qu’on appelle “les basiques”, se renouvelle sans cesse et dont les tendances changent très vite.

Rattachée à la préparation de commande en gros, la vente B to B dédiée aux professionnels, définit au préalable le nombre précis de magasins à satisfaire et les quantités de produits à livrer. Le réapprovisionnement de ces magasins peut ensuite se faire avec de la préparation de commandes au détail car les stocks de chaque magasin varient en fonction des ventes.

Les commandes préétablies sont le plus souvent constantes, et les volumes conséquents. Ainsi, tout peut être anticipé.

La vente internet B to C, dédiée aux particuliers, est au contraire bien plus imprévisible.

Les commandes journalières sont nombreuses, mais très hétéroclites, et dans des quantités minimes.

Pierre Yves Minarro Directeur Adjoint de Scallog évoque ”une moyenne d’1,2 produits par commande dans les préparations de détail”.

L’optimisation de l’entreposage est donc un élément clé pour améliorer la productivité logistique d’une entreprise.

Lorsqu’un entrepôt est confronté à la fois à de l’approvisionnement de magasin, et aux commandes passées par des particuliers sur internet, il lui faut se doter d’un système de gestion de productivité efficace en tout point.

La technologie devient alors son meilleur allié. L’automatisation s’affirme comme un facteur de performance considérable.

Les différents types de solutions d’automatisation

Picking : du système manuel à l’automatisation

Pour honorer une livraison dans une pratique manuelle du picking, les opérateurs utilisent des chariots.

Ils y entreposent des bacs (qui correspondent à des commandes) avant de suivre, dans la zone de stockage, un trajet préalablement établi par un système informatique (WMS ou ERP).

Ainsi, ils récupèrent les produits demandés dans les allées avant d’envoyer la commande à l’emballage pour qu’elle soit mise sous carton, fermée, et expédiée.

Dans cette configuration, un opérateur parcourt 12 à 15 km par jour, et peut effectuer au mieux 80 prises de produit par heure. Un processus que les logisticiens ne cessent de vouloir accélérer.

En ce sens, dès les années 50, pour les besoins du marché automobile, des chariots à guidage automatique (ou AGV) ont été créés.

Depuis, l’importance de ces AGV dans le domaine logistique ne cesse de grandir.

Dans les années 90, les AGV déplacent des palettes grâce à la technique du filoguidage.

Ce phénomène sera suivi, dans les années 2000, par l'utilisation du laserguidage et de la triangulation.

Toutefois, c’est au cours de ces 20 dernières années que les AGV ont particulièrement évolué.

En 2005, de nouveaux moyens d’optimisation de l’entreposage apparaissent sur le marché logistique.

Ces nouveautés permettent à n’importe quel chariot de manutention industriel de fonctionner automatiquement.

Avec la création constante de robots de plus en plus intelligents, autonomes, collaboratifs, voire dotés de plus grandes capacités de charge, cette technologie connaît désormais une nouvelle mutation.

En effet, de nos jours, les chariots automatisés sont capables de réaliser des actions de manutention plus poussées que celles des hommes de manière plus sûre, plus rapide, et parfois même plus précise.

Certains chariots disposent d’une grande liberté de déplacement et vont jusqu’à préparer des commandes, sans suivre de parcours type.

Qu’il s’agisse de colis ou d’étagères remplies de produits, les AGV dernière génération offrent la possibilité de prendre en charge autre chose que des palettes.

Particulièrement utilisé dans la préparation de commande en gros, le transtockeur (parfois orthographié « transstockeur »), est un dispositif dynamique.

Il permet de stocker un très grand nombre de palettes dans un minimum d’espace.

Les convoyeurs à gare, les systèmes à bacs, et les étagères mobiles sont quant à eux des systèmes automatisés de plus en plus utilisés dans la préparation de commandes de détail.

Pour automatiser au mieux un entrepôt, les décideurs doivent tout d'abord mener une réflexion sérieuse et poussée.

Un tel engagement bouscule les procédés logistiques mis en place et la façon dont les opérateurs ont l’habitude de travailler.

Le convoyeur à gares

Cette solution est utilisée pour éviter les nombreux déplacements occasionnés par la méthode manuelle du picking. Les systèmes à gares utilisent un réseau de convoyeurs qui amène des commandes entre les différentes gares, ou autrement dit zones de préparation.

Ces zones correspondent généralement à différentes gammes de produits ou univers de produits. Seules les zones de préparation sur lesquelles une opération doit être menée sont desservies.

Les opérateurs alimentent les bacs qui passent par leur zone de stock avec les produits nécessaires. Ils préparent les références de leur gare  en scannant aussi bien les contenants que les articles. Une fois la manœuvre terminée, les opérateurs poussent le colis sur le convoyeur d’évacuation.

Le WCS ou l'automate intégré au système de convoyage s’occupe ensuite de répartir les commandes aux diverses gares et à la zone d'expédition.

Cette technologie d’automatisation optimise le travail de picking et la phase de déplacement des produits. Par ailleurs, ce système est particulièrement adapté lorsque la plupart des commandes prises en charge comportent plusieurs produits différents.

Le système du convoyeur permet aux opérateurs de ne se déplacer que sur une petite partie de la surface de stockage.

Dans un système de manutention manuelle, les agents parcourent au minimum 12k. 

 

 

Lorsque les convoyeurs sont utilisés, les produits étant amenés vers eux, les opérateurs ne se déplacent plus qu'à hauteur d'environ 6 km

Si les convoyeurs présentent plusieurs avantages :

• Un gain de productivité, grâce à des préparateurs qui ont désormais une aire restreinte pour le picking des produits.
• Un gain de temps considérable, du fait que le bac (ou le carton) fait la majorité des déplacements de manière automatique.
• Une forte réduction des risques d’erreur à la commande.

Ce système d’automatisation présente aussi des inconvénients :

• il faut faire établir un contrat de maintenance qui vous assure une intervention de dépannage rapide si besoin
• le système est peu flexible
• L’installation prend beaucoup de place au sol

Toutefois, il existe d’autres systèmes Goods To Man qui amènent littéralement le produit à l’opérateur.

Ils peuvent optimiser de façon plus intense le stockage et la productivité en supprimant complètement la perte de temps liée aux déplacements des opérateurs.

Les systèmes à bacs

Dans la catégorie des systèmes à bacs, on retrouve :

• le Shuttle
• le Miniload

Ces deux solutions aux principes similaires utilisent des niveaux de technologies différentes.

Navette Shuttle : Présentation

Le shuttle est un équipement qui utilise un système de navettes pour stocker les marchandises.

En vue d'augmenter la cadence, cette solution fonctionne d’après une séparation des mouvements horizontaux et verticaux. Parallèlement, les translations verticales sont prises en charge par un ascenseur.

Le plus souvent, le shuttle comprend une navette indépendante à chaque niveau. Ensemble, toutes ces navettes assurent les translations horizontales. Bien qu’une rupture de charge soit nécessaire entre les deux cinétiques, le nombre de cycles par allée est approximativement cinq fois supérieur à une solution de type «miniload».

Le shuttle est utilisé à la place du chariot. Il permet le regroupement des références par canaux (en opposition à un regroupement par allées complètes), et restreint le temps passé à l’ouvrage. L’opérateur dirige le shuttle à distance grâce à une tablette connectée au réseau WI-FI.

Cette solution se distingue des autres de par son aspect multitâche. En effet, pour arriver plus rapidement à l’opérateur, différentes navettes sont mises en place. La solution réduit les coûts d’activité et perfectionne les procédés de la chaîne logistique.

Dans les systèmes de shuttle qui sont assez rapides, on retrouve des stations de travail qui comprennent des convoyeurs sur le devant afin que les bacs puissent être déposés dessus.

Pour éviter aux opérateurs les TMS (troubles musculosquelettiques) , les stations sont créées avec une prise à droite, une prise à gauche, et un bac de commande placé face à eux.

Le Miniload

Grâce à ses promesses de gain de temps et d’efficacité, l’automatisation des préparations de commandes assure un gain de productivité qui se généralise en logistique. 

Pensé en ces termes, le miniload a été conçu pour intensifier le picking et le stockage automatique de charges à la fois légères et de petites dimensions.

Cette solution est constituée d’un rayonnage comprenant un mât qui se déplace dans les allées pour bouger et stocker des bacs dans lesquels se trouvent des produits.

Pour ce faire, elle comprend également :

• un transtockeur palette
• des convoyeurs
• un logiciel de gestion couplé au WMS de l'entrepôt

Le miniload répond à un dispositif de gestion d’entrepôt formé par une ou plusieurs allées. 

De chaque côté des allées les rayonnages sont traversés par un transtockeur automatique qui exécute les dépôts et les extractions de charge.

Avec le miniload ce sont des bras articulés qui travaillent. Le stockage peut être simple, double, triple ou quadruple profondeur. 

Pour assurer la mise en stock, ce système doit apporter des bacs et des produits jusqu’aux stations de prélèvement.

Par conséquent, ils sont fréquemment liés à des systèmes de déplacement motorisés à rouleaux.

En utilisant aussi bien le shuttle que le miniload, l’opérateur n'aura aucun déplacement à effectuer.

Ces dispositifs présentent des avantages tels que :

• l’optimisation de l’espace 
• une accélération des cadences de préparation et d’expédition des commandes 
• une amélioration du ROI via la maîtrise et la réduction des coûts
• une meilleure sécurité pour les agents
• une estimation de l’inventaire en temps réel
• une fiabilité certaine
• des solutions de stockages  compactes  et densifiées
• une adaptation aux différents types d’entrepôts logistiques

Et des inconvénients :

• Une productivité limitée du fait de la position d’entrée/sortie unique pour chaque canal
• un ralentissement de la cadence d'exécution
• un coût élevé et une longue installation
• une unité de chargement et un espace interne pas toujours utilisable à 100 % du fait de la forme et de la taille des articles stockés
• un manque d'adéquation au stockage de matériaux lourds ou encombrants
• une faible flexibilité (le coût d’un déménagement s’approche de celui d’une installation).
• une perte de vitesse quand le nombre de références augmente.

En adoptant ces système à bacs, les opérateurs peuvent atteindre jusqu’à 600 pics par heure.

Cependant, l’installation du dispositif est longue, sa maintenance est compliquée, et son déménagement coûte très cher (presque le prix de toute une installation).

Cette solution reste néanmoins plus agréable pour les opérateurs, et globalement plus productive qu’un système de convoyeur à gares.

En outre, Pierre-Yves Minarro, DG de SCALLOG,  explique que :

Quand on utilise des systèmes à bacs, en comparaison avec l’usage d’un système manuel, on peut gagner aux alentours de 50% de place

Les étagères / robots mobiles

Les systèmes d’étagères mobiles comme ceux de Scallog sont basés sur l’utilisation de robots autonomes pouvant transporter des étagères d’une zone de stockage jusqu’à un préparateur de commandes.

Loin de les remplacer, les étagères mobiles collaborent avec les opérateurs, et diminuent sensiblement le temps et la pénibilité de leur travail.

Ce dispositif représente une réelle évolution pour les systèmes de stockage.

S’il était d’abord vu comme une idée futuriste et onéreuse réservée à une poignée d’entreprises, il constitue à présent une solution incontournable.

Parfaitement autonomes, les robots mobiles se déplacent dans les entrepôts logistiques pour effectuer diverses tâches sans intervention humaine.

Ils sont directement contrôlés via un logiciel WCS (Warehouse Control System).

Il en existe différents modèles qui exercent différentes fonctions :

• Les robots mobiles de tri vont permettre aux robots mobiles de trier les éléments pour les ranger sur la ligne de sortie qui leur convient. A ces fins, ils sont dotés d’un plateau inclinable et un lecteur de code-barres
  
  
• Les robots autonomes pour la préparation de commande

Dans une optique de préparation de commande de détail, ce dernier robot est celui qui nous intéresse.

Pour permettre à ces robots de se déplacer dans d’étroites allées, des bandes de guidage industrielles sur lesquelles des lignes sont tracées sont posées au sol.

Le robot peut alors se déplacer dans la zone de stockage en passant sous les étagères, puis en soulever une pour la transporter jusqu’à la zone de préparation. 

Ainsi, pour constituer une commande, sans se déplacer, le préparateur n’a plus qu’à prélever les articles sur l’étagère (picking de détail / bacs / colis).

Lorsqu’un entrepôt met en place des étagères mobiles accompagnées de robots, les opérateurs se déplacent peu, et dans le seul but de prendre les produits sur l'étagère apportée par les robots et les déposer dans les cartons de commandes du rucher. 

En termes de stockage, cette association offre une véritable modularité et une totale flexibilité.

Le robot mobile garantit également une résilience face aux pannes. Dans les faits, lorsqu’un robot tombe en panne, un autre prend en charge ses tâches.

Ce système de relais assure en continue le bon fonctionnement du dispositif. La productivité reste ainsi optimale.

Cette solution offre divers avantages :

• une installation rapide et flexible
• une facilité de prise en main du système
• un ROI rapide
• un gain d’espace (environ 30% par rapport à un stock en picking manuel)
• un gain de productivité (350 à 450 picks par heure)
• une fiabilisation de la préparation de commandes (taux d'erreur minimum 0,5% max)
• une réduction d la pénibilité du travail des opérateurs
• réduit les temps de déplacements et de mise en stock (tout est géré par les robots, il suffit seulement d'alimenter les étagères)
  

Pour faire la même chose, dans les mêmes volumes, en termes de coûts, la solution des étagères mobiles sera plus avantageuse que celle d’un système à bacs (on comptera le double voire le triple de budget pour les systèmes à bacs).

Il s’agit de la solution la plus rapide à installer, mais aussi de la moins coûteuse.

En termes de maintenance, les étagères mobiles sont simple à suivre. En outre, comme pour les systèmes à bacs, ce système assure productivité et confort des opérateurs.

“Avec les robots mobiles, comparé à un système manuel on estime qu’on gagne généralement 30% de place en entrepôt” - Pierre Yves Minarro

Evolution d’une solution automatisée

Pour départager les différentes solutions évoquées au moment de l’élaboration d’un projet d’automatisation, le facteur de la saisonnalité est déterminant.

Selon le moment de l’année, certains entrepôts peuvent-être confrontés à des pics d’activité.

Bien connaître la saisonnalité de son activité permet de se projeter et faire quelques prévisions. Moins l’activité est saisonnière, plus elle est simple à automatiser.

Dans de tels cas, pour peu qu’elles répondent aux divers critères de votre entrepôt (coût, espace de stockage, etc…), toutes les solutions exposées peuvent être envisagées.

Autrement, l'organisation doit faire en sorte de constituer une stratégie autour de son automatisation.

Lors des pics d'activité sur courte période, l’inventaire doit fréquemment être redéfini.

Pour anticiper cette situation, l’entreprise doit se tourner vers le système d’automatisation le plus flexible possible.

En proposant la location de robots, notamment en période de pics, Scallog s'adapte non seulement à la saisonnalité, mais aussi à la croissance des entreprises.

Compte tenu de la facilité et du prix non seulement de l’installation mais aussi du retrait du système dans l'entrepôt, les robots mobiles constituent sans conteste la plus flexible et adaptable des solutions pour un stockage automatisé.

Leur caractère collaboratif ou non est l’un des facteurs dissociatif des solutions d’automatisation.

En effet, le fait que le système assiste directement ou non l’opérateur impacte le choix d’une solution adaptée à la méthode de travail de l'entrepôt.

Les prix en fonction de la solution et de la technologie utilisée sont très variables et peuvent aussi influencer le choix de l’utilisation d'une solution par rapport à une autre.

L’espace dont vous disposez, l’espace que vous souhaitez économiser, les cadences de picking et la qualité du ROI sont autant d’indications qui peuvent aiguiller la prise de décision.

Ces innovations logistiques visent à améliorer aussi bien le ROI, que le travail des opérateurs.

Ergonomiques et compétitives, les solutions automatisées de gestion de stocks sont désormais essentielles au bon fonctionnement du e-commerce, un secteur qui va inévitablement prendre encore en ampleur aux vues du contexte actuel de crise sanitaire.

En corrélation avec ce phénomène, les volumes de ventes web vont être amenés à fortement augmenter.

Amortir cette situation demande une parfaite efficacité logistique que l’automatisation se propose d’assurer.

Plus que jamais, la logistique s’appuie dorénavant sur les nouvelles technologies et leur capacité à être agiles et résilientes.