ENTREPÔTS : COMMENT AUTOMATISER SA CHAÎNE LOGISTIQUE ?

Publié le 19 mars 2019

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Cochet
Laurent
Senior Principal Consultant
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Supply Chain

Les entrepôts franchissent de plus en plus le cap de l’automatisation pour rester compétitifs face à une concurrence accrue. Et pour cause, la gestion des flux logistiques peut être grandement améliorée grâce à la mécanisation, à tous les niveaux de la chaîne logistique. Quels sont les avantages offerts par l'automatisation des entrepôts et les conséquences qu’elle peut avoir sur l’organisation interne ? Quelles solutions techniques existent aujourd’hui pour optimiser les opérations de la chaîne logistique dans un contexte où le E-Commerce est de plus en plus prépondérant? Décryptage.

Enjeux et bénéfices de l'automatisation des entrepôts

Si elle présente de nombreux avantages sur le plan opérationnel, la mécanisation n’est pourtant pas sans contraintes pour les gestionnaires d’entrepôts. Autant d’arguments à avoir en tête pour bien mesurer le retour sur investissement d’un système d'automatisation des entrepôts.


Les avantages de l’entrepôt automatisé

L’un des gros atouts de l'automatisation des entrepôts est de pouvoir améliorer la productivité, répondre à la difficulté d’embauche lors des pics d’activité et réduire la pénibilité du travail en éliminant certaines tâches à faible valeur ajoutée. La mécanisation peut s’avérer également intéressante pour résoudre des problématiques de coût et de rareté du terrain grâce à la densification du stockage amenée par certaines solutions.

La notion de taux de service étant désormais omniprésente dans la stratégie logistique, il faut aujourd’hui pouvoir améliorer la qualité des prestations en diminuant les erreurs d’exécution. C’est ce que permettent les automates, en diminuant la pression qui pèse de plus en plus sur les opérateurs de la Supply Chain.


Les défis posés par l'automatisation des entrepôts

Même en bénéficiant d’un crédit d’impôt, le coût d’un projet d'automatisation est loin d’être négligeable, surtout s’il s’agit de traiter des opérations e-commerce. La vente en ligne se traduit en effet souvent par des commandes au détail très gourmandes en ressources. C’est pourquoi la préparation de commandes e-commerce reste majoritairement manuelle, sauf dans certains pays comme la Chine où les chaînes logistiques traitent généralement des volumes gigantesques.


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La maintenance des systèmes, lorsqu’ils sont automatisés, est également plus complexe à gérer. Pour maintenir ses capacités opérationnelles en cas de panne, l’entreprise tenue de réagir rapidement doit par ailleurs avoir réfléchi à des scénarios d’escalade. Sans compter que l’automatisation des entrepôts peut également engendrer une perte de souplesse dans les processus. Un système automatisé est plus difficile à modifier, et peut donc bloquer l’entreprise dans ses évolutions.

Se pose également la question de la rentabilité en période de faible activité dans les secteurs soumis à une forte saisonnalité. Si les outils sont dimensionnés en fonction des pics d’activité, l’entrepôt risque de voir ses équipements sous-utilisés durant les périodes creuses. Il est alors préconisé d’automatiser sur la base d’une activité moyenne et de compenser les besoins par des solutions alternatives ou l’embauche d’intérimaires.

Quoi qu’il en soit, le raccordement d’automates à un système d’information doit être anticipé et planifié. Il faudra s’assurer au préalable que les équipements sont compatibles et peuvent s’interfacer avec le WMS de l’entrepôt.

 

Des solutions techniques à tous les niveaux de la chaîne

De nombreux dispositifs techniques existent aujourd’hui sur le marché en faveur de l'automatisation des entrepôts, de la réception des marchandises à la préparation des commandes en passant par le stockage. 


À la réception des marchandises

De façon globale, la réception des marchandises en entrepôt est peu automatisée. Parmi les solutions d'automatisation des entrepôts figure l’utilisation de convoyeurs pour acheminer les cartons au moment du déchargement. D’autres convoyeurs peuvent ensuite partir stocker les produits de manière autonome. Une forme de mécanisation « basique », qui dans certains cas, ne nécessite peu d’interactions avec le système d’information.


Durant les opérations de stockage

Plusieurs solutions de mécanisation existent également pour optimiser les opérations de stockage. Il s’agit de systèmes automatisés se déplaçant dans les allées pour déposer et récupérer des produits dans les emplacements de stockage. Selon les systèmes ils gèrent des palettes, des cartons ou des produits unitaires stockés en casier plastique, et sont plus ou moins rapides et sophistiqués pour répondre à des besoins spécifiques.

On pourra citer ici les principales technologies :

  1. Transtockeurs de palettes. Un bras mécanisé armé de fourches déplace les palettes. Ils existent en simple ou double profondeur. On les voit souvent dans le secteur de la grande distribution qui gère de grand flux de palettes complètes.
     
  2. Mini-load. Une navette équipée de bras de pincement prend 1, 2 ou 3 cartons. Plusieurs technologies sont présentes sur le marché et diffèrent par la technique de préhension, la gestion avec ou sans plateaux et la capacité du système à monter en hauteur.
     
  3. Multi-Shuttle. Avec ces navettes on gère des produits en casier plastique. Cette technologie est bien adaptée pour des produits de faible poids et volume, avec une rapidité de déplacement très impressionnante. Elles sont très utilisées dans le secteur pharmaceutique. 
     
  4. Carrousel. Dans ce cas le système de stockage dans son ensemble se déplace pour amener le bon casier vers le lieu de dépose / ramasse en début d’allée. Les casiers sont souvent utilisés en « multi-référence », c’est-à-dire que plusieurs types de produits sont stockés dans un même casier. Le système mis au point par le mécanicien, peut sélectionner des produits qui diffèrent visuellement de façon à éviter les erreurs de picking, en aval de la chaîne de préparation.


Les trieuses

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L’univers des trieuses est trop vaste pour être abordé dans cet article qui s’inscrit dans un contexte e-commerce, où les trieuses sont moins utilisées. Leur puissance et leur débit restent nettement supérieurs aux systèmes décrits plus bas, mais elles présentent moins de souplesse et sont destinées à traiter de gros volumes plutôt stables.


En préparation de commandes

L'automatisation de la préparation au détail nécessite souvent de plus gros volumes pour se justifier économiquement. Les exigences de qualité et le coût unitaire des produits sont également des éléments déterminants dans l’équation de retour sur investissement.

L’offre dans ce domaine est fort variée, mais avant de parler de véritable mécanisation, il est essentiel citer trois technologies qui y sont parfois associées.

  • Préparation Vocale ou « Voice Picking ». La préparation vocale s’est fortement répandue lors des dix dernières années. Les instructions sont données au préparateur via un système dit de vocalisation qui retranscrit verbalement les instructions du WMS. Le préparateur interagit également par la voix avec le système ou au besoin avec son terminal. Cela lui permet d’avoir les deux mains libres et offre de bons gains de productivité ainsi qu’un certain confort de travail. 
  • Pick to Light. Les produits de la commande ont été acheminés dans des casiers, dans des cartons ou répartis sur un mur de ventilation. Une lumière s’allume pour indiquer l’endroit du prélèvement et selon les systèmes, un panneau indique la quantité, qui est confirmée par l’opérateur lors du prélèvement. Elle nécessite un dispositif en amont qui peut éventuellement être automatisé, par exemple dans le cas du Goods to Man dont nous parlerons plus bas.
  • Put to Light. Dans ce cas les produits de la commande ont été assemblé en amont, et une lumière indique et une lumière s’allume pour indiquer l’endroit de la dépose du ou des produits. Ce système est particulièrement efficace pour gérer les campagnes promotionnelles ou les « first push » lors desquelles on va distribuer un bon volume d’une même référence vers un grand nombre de commandes.

Le principal type de mécanisation rencontré en préparation est appelé Goods to man, littéralement « le produit vers la personne ». Avec ce type de solution, ce sont les marchandises qui viennent directement à l’opérateur chargé de finaliser la préparation de la commande. Un process particulièrement adapté pour les produits à faible rotation.

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Ce système s’appuie sur des techniques de stockage automatisé, de prélèvement et de convoyage ou de véhicules auto guidés, nécessaires pour amener les marchandises vers un poste de travail qui, lui, est fixe. On distingue deux technologies majeures : 

  • Les véhicules AGV. De l’anglais « Auto Guided Vehicle », il s’agit d’étagères déplacées par des robots rendues célèbres à grand renfort de communication par Amazon, qui avait racheté un constructeur il y a bientôt 10 ans. Le principe ? Les produits sont stockés sur des étagères amenées par des robots au poste fixe qui en aura besoin. L’opérateur est ensuite guidé pour ramasser le bon produit et la quantité correspondant aux commandes.

    Certains reprochent à ce type de solution sa lenteur d’acheminement et une faible densité de stockage liée à la limitation en hauteur des étagères. En effet, celles-ci doivent rester stables lors du déplacement et être accessibles à l’opérateur. On retiendra néanmoins que la solution est adaptée aux produits à faible rotation. Et ce, bien qu’elle connaisse récemment un grand succès sur d’autres périmètres, notamment grâce à son très faible taux d’erreur.

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  • L'acheminement par convoyeur. Ici, une grande variété de systèmes mécanisés vont acheminer les produits vers le poste fixe. On voit souvent un ensemble de Mini-load / Multi-shuttle / Carrousel relayé par des convoyeurs qui acheminent les produits en casiers ou en cartons vers un système d’aiguillage. Lequel orientera les produits vers la bonne station. Après la ramasse, l’opérateur renvoie les casiers qui vont soit se ranger automatiquement, soit se diriger vers la prochaine station.

    L’ergonomie de la station de travail est différente et nécessite plus de déplacements qu’avec un système à étagères. Cette solution s’avère donc plus rapide et meilleure en densité de stockage, mais moins souple et plus coûteuse.

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Des systèmes en lien avec les solutions logistiques

S’il s’agit d’éléments mécaniques, ces systèmes d'automatisation des entrepôts ne doivent pas pour autant être dissociés des systèmes informatiques de l’entreprise. En constante évolution, les solutions logistiques telles que le WMS sont aujourd’hui en mesure de répondre à des problématiques de gestion en lien avec l’opérationnel.


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Ces outils informatiques sont devenus indispensables pour traiter les énormes volumes de données fournies par les capteurs et objets connectés. Capables d’intégrer différentes fonctionnalités pour répondre aux problématiques spécifiques de la Supply Chain, ils permettent désormais de piloter les opérations logistiques en temps réel et d’avoir une visibilité 360° sur les stocks.