Dans l'usine de Bosch Siemens Hausgeräte qui se situe à Giengen an der Brenz, les portes des réfrigérateurs et des congélateurs doivent parcourir de longues distances avant d'être assemblées avec les armoires. Jusqu'à présent, le transport manuel constituait une lacune en matière d'automatisation dans l’assemblage des appareils. Désormais, un système de transport par véhicules autoguidés de DS AUTOMOTION assure le transport entièrement automatique des portes en fonction des besoins, les AGV à plateau OSCAR spin transportant les supports de charges, après les avoir récupérés en étant passé par-dessous, du montage des portes vers l’assemblage final. Cela permet de libérer du personnel pour des tâches plus utiles et contribue à une production d'appareils électroménagers durable et sans problème grâce à la garantie d'une livraison ponctuelle, à la réduction du risque d'accident et à la faible consommation d'énergie.
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BSH Electroménager comble ses lacunes en matière d'automatisation avec les AGV de DS AUTOMOTION : Cool Transport de Portes
Peu de choses ont autant changé la vie quotidienne que le réfrigérateur et le congélateur. Ils permettent aux ménages d'acheter des produits pour les besoins quotidiens et de profiter plus tard d'aliments sensibles aussi bien que frais. Ces derniers ne peuvent donc pas être au menu uniquement pendant les courtes périodes de récolte saisonnière. Le changement du comportement d'achat qui en résulte, avec des intervalles plus longs et moins de temps nécessaire, a renforcé la compatibilité entre le travail et le ménage.
Compétence en froid
Le plus grand fabricant d'appareils ménagers en Europe est BSH Hausgeräte GmbH (BSH), une entreprise du groupe Bosch qui emploie environ 62 000 personnes. Dans 40 usines à travers le monde, BSH produit toute la gamme d'appareils ménagers modernes. Sur le site de Giengen an der Brenz (D), des appareils de réfrigération de haute qualité sont développés et produits depuis plus de 70 ans. Les quelque 2 750 collaborateurs du centre de compétence pour les appareils frigorifiques de BSH y développent et produisent chaque année environ 1,5 million de réfrigérateurs et de congélateurs.
Les lignes de production de réfrigérateurs et de congélateurs du site BSH de Giengen répondent à toutes les exigences d'une production moderne et neutre en CO2. Séparés les unes des autres, on fabrique d'abord d'une part les réfrigérateurs, congélateurs ou combinés réfrigérateur-congélateur proprement dits avec les groupes frigorifiques et d'autre part les portes. Celles-ci sont dotées sur deux lignes d'un revêtement intérieur en plastique ainsi que d'un noyau isolant en polyuréthane et d'un joint de porte. Les portes, tout comme les réfrigérateurs et les congélateurs eux-mêmes, existent en différentes tailles pour les modèles à une ou deux portes ou à un ou deux battants.
L'armoire a besoin d'une porte
À Giengen, BSH mise résolument sur les méthodes de fabrication de l'industrie 4.0. Les armoires et les portes sont fabriquées dans le cadre d'une production mixte sur commande avec des lots parfois très réduits. Chaque ligne de production comprend une ligne d'assemblage de portes et une ligne d'assemblage final, mais celles-ci sont séparées localement. Les quelque 600 portes produites par équipe dans chaque installation devaient donc être amenées à plusieurs centaines de mètres des corps d’armoirespour être "mariées" à ces derniers...
Alors que les processus avant et après présentaient déjà un haut degré d'automatisation, ce transport s'effectuait dans le passé dans des châssis de transport acheminés par des transpalettes à siège latéral. "Ce type de transport présentait certains inconvénients, notamment le fait qu'il mobilisait du personnel dont on avait besoin ailleurs", explique Steffen Baur, planificateur en intralogistique chez BSH. "Nous avons donc entrepris de combler cette lacune en matière d'automatisation".
Ce sont les connaissances sur la fiabilité et la disponibilité des systèmes autrichiens, acquises lors d'une visite de référence dans une grande laiterie, qui ont été décisives pour l'attribution de la commande.
Deux systèmes AGV en un
Les conditions locales, notamment l'espace très restreint des stations de réception et de livraison, n'ont pas facilité la tâche. BSH a donc procédé à des études et analyses préliminaires approfondies avant de rédiger un cahier des charges, notamment avec l'aide d'un consultant externe. Le choix de la méthode avait déjà été fait en faveur d'un système de transport automatisé par AGV lorsque BSH a envoyé l'appel d'offres à quelques fabricants d'AGV reconnus.
Très vite, le bon grain s'est séparé de la balle. "Parmi les trois fournisseurs présélectionnés, DS AUTOMOTION a fait preuve de la plus grande compétence dès le départ et a fourni l'offre la plus sérieuse", se souvient Steffen Baur.
"Ce qui a fait pencher la balance en faveur de l'attribution de la commande, ce sont les connaissances sur la fiabilité et la disponibilité des systèmes autrichiens que nous avons pu acquérir à l'occasion d'une visite de référence dans une grande laiterie".
DS AUTOMOTION développe et produit exclusivement des systèmes de transport automatisé utilisant des AGV depuis près de 40 ans et a pu mettre cette expérience au service du projet de BSH. C'est ainsi qu'un système global a été créé, reliant les deux lignes dans un circuit commun, garantissant ainsi la plus grande rentabilité et flexibilité possible lors de l'utilisation des véhicules de transport automatisé (AGV).
Transport à la demande
Dans les lignes d'assemblage de portes, les portes de réfrigérateurs et de congélateurs sont triées et placées dans des supports de charge pour être transportées vers la ligne d'assemblage final correspondante. Dans un cas, elles sont prélevées par du personnel, dans l'autre par un robot pour être traitées, puis déplacées vers un emplacement vide.
Les emplacements pleins sont équipés de capteurs d'occupation. S'il y a un besoin sur une ligne de montage final et qu'un support de charge plein est prêt à être retiré sur la ligne de montage de portes correspondante, le système de gestion centrale des AGV NAVIOS crée automatiquement une mission de transport. Il l'attribue à l'AGV qui se trouve dans la position la plus favorable afin d’exécuter, avec la plus grande efficacité, le trajet nécessaire.
Les emplacements vides sur les lignes d’assemblage final sont également surveillés par des capteurs. Ainsi, le gestionnaire de flotte NAVIOS intègre aussi automatiquement les transports de retour dans le traitement des missions. Comme il se peut que toutes les portes n'aient pas été traitées sur l'ensemble du chargement d'un support de charge, les emplacements vides sont en outre équipés d'une surveillance du niveau de remplissage. Les supports de charge qui ne sont pas entièrement vides sont dirigés par NAVIOS vers leurs propres postes d'évacuation sur les lignes d'assemblage de portes.
Les AGV de la série OSCAR peuvent naviguer par reconnaissance de contour (SLAM) en utilisant la technologie KBL sans avoir besoin de points de repère spécialement installés.
De A vers B en toute sécurité
Ces transports sont effectués par huit véhicules autoguidés de la série OSCAR de DS AUTOMOTION. Ceux-ci transportent les supports de charge sur leur plateau. Il s'agit de trolleys standardisés qui ont été achetés à l'occasion de l'automatisation du transport des portes. Selon leur hauteur, les portes y sont transportées debout sur un ou deux niveaux, appuyées sur des barres transversales.
Afin d'éviter tout changement de position, même en cas de freinage brusque, le transport se fait toujours en amont de ces entretoises. Aux stations, les trolleys sont d'autre part positionnés avec les portes en avant, afin que les opérateurs ou le robot puissent les charger et les décharger plus facilement. C'est pour cette raison, et parce que les positions de chargement et de déchargement sont disposées transversalement par rapport au sens de la marche dans les allées parfois très étroites, que le choix s'est porté sur le type OSCAR spin, car il peut pivoter sur lui-même à l'arrêt et effectuer des virages très serrés. "Les AGV de la série OSCAR peuvent naviguer par contour (SLAM) en utilisant la technologie KBL sans points de repère spécialement installés", explique Karl Rapp, responsable du secteur Vente, gestion des produits et marketing chez DS AUTOMOTION. "Pour une plus grande précision dans les zones, des plots magnétiques supplémentaires ont été installés dans le sol, qui ont été mesurés avec précision dans le plan d’implantation.
"Ils parcourent des allées qui n'ont pas été spécialement préparées pour la circulation des AGV. Sa construction robuste avec une garde au sol de 25 mm et un concept d'entraînement solide confèrent à OSCAR une aptitude industrielle sans compromis et une longue durée de vie, même en cas d'utilisation sur des sols de halls irréguliers.
Les AGV doivent partager les allées avec différents autres usagers. Parmi ces derniers, on trouve des piétons avec ou sans transpalette, des chariots élévateurs pilotés ou des trains routiers Milkrun ainsi que des cyclistes. La communication avec l'environnement est assurée par des lampes LED intégrées dans le boîtier. Elles assurent l'attention nécessaire des autres usagers de la route, tout comme un éclairage coloré au sol.
La sécurité est assurée par des scrutateurs laser de sécurité intégrés avec un angle de vision de 2 x 180 ° et des barres de protection actives pour les zones où les champs de protection doivent être désactivés. Une caméra TOF à l'avant et une à l'arrière étendent le champ de vision dans la troisième dimension afin d'éviter de manière fiable les collisions avec des obstacles qui n'atteignent pas le sol, comme les charges soulevées par des chariots élévateurs ou des trains routiers.
Un concept d'attente et de chargement innovant
La charge des batteries intégrées s'effectue dans le véhicule via des contacts au sol. Sur l'une des lignes de montage final, ceux-ci sont intégrés dans certaines des positions d'attente des AGV, de sorte que le processus de chargement peut se faire sans perte de temps supplémentaire. Sur l'une des lignes d'assemblage de portes, il y a suffisamment de place pour mettre à disposition les chariots pleins, mais pas sur l'autre. Afin de ne pas bloquer la circulation dans le couloir par des véhicules en attente, une zone d'attente a été aménagée de l'autre côté du couloir. Les places de cette zone servent également à recharger les batteries. Ainsi, ce n'est que dans de rares cas exceptionnels qu'un AGV dont le niveau de charge de la batterie est faible doit être retiré du transport automatisé pour se rendre à une station de recharge.
"L'installation de DS AUTOMOTION nous a permis d'automatiser entièrement le transport des portes au sein de deux lignes de réfrigérateurs et de congélateurs", résume Steffen Baur. "Avec une compétence et une expérience remarquable, l'entreprise a su relever nos défis et a mené le système au succès en passant par plusieurs étapes d'optimisation".