Catalogues | Mecalux | www.mecalux.fr
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magasins automatiques / SÉCURITÉ Réponse automatique à la sécurité Une nouvelle mentalité entrepreneuriale est en train de se frayer un chemin. La sécurité n’est plus une dépense, mais un investissement qui améliore la compétitivité de l’entreprise. C’est ainsi que l’entend un grand nombre de sociétés qui misent déjà sur les installations automatiques pour résoudre tous leurs besoins de stockage. a construction d’un magasin automatique se traduit par une réduction des accidents du travail et par une prolongation de la durée de vie des installations et de leurs composants. Tous ces éléments contribuent, d’une manière ou d’une autre, à augmenter la productivité, à réduire les temps morts, etc. Cela dit, il est vrai que, dans bien des cas, les propositions d’investissement en matière de sécurité se heurtent à certaines barrières imposées par une mentalité entrepreneuriale traditionnelle qui priorise les résultats à court terme. L 68 BestPractices Au cours de ces dernières années, on constate que cette façon de penser est en train de changer et qu’un nombre croissant d’entreprises a une vision plus globale de leur activité et commence à évaluer à leur juste valeur certains concepts tels que la sécurité, l’ergonomie, la planification, la prévention… magasins automatiques / SÉCURITÉ la charge de la position de l’opérateur, celui-ci n’a plus à se déplacer jusqu’à l’emplacement où est stockée la marchandise. On en déduit facilement que ce concept se traduit par une réduction des accidents (sécurité accrue pour les personnes, pour les charges et pour les installations) et une diminution des erreurs. Mât du transtockeur Cabine Rayonnages Tête ou périphérie Poste de picking Logiciel La sécurité et l’ergonomie sont deux aspects essentiels quand il y a interaction entre les machines et les personnes lors des opérations. Ces sociétés considèrent la sécurité comme un investissement et non plus comme un coût additionnel ; elles sont conscientes que la sécurité les aide à faire face au niveau d'exigence du marché et elles savent qu'arrêter d'investir en sécurité, c'est se laisser prendre de vitesse par la concurrence. En définitive, elles font le parallèle entre accroissement de la sécurité et augmentation de la productivité. Si nous observons le secteur du stockage, les entreprises qui misent le plus sur la sécurité sont celles qui, dans leurs projets de développement, envisagent la possibilité d'implanter des magasins automatiques. 70 BestPractices Un allié de taille Dans le monde du stockage, parler de magasins automatiques, c’est parler de sécurité. Si nous étudions n'importe quel projet de magasin de ce type et portons notre attention sur les avantages qui en découlent par rapport à un magasin classique, nous constatons que la plupart sont liés à la sécurité : réduction des vols, casses, pertes, erreurs, accidents… C’est pourquoi les défenseurs de la sécurité trouvent un allié incontestable dans ces installations : la rigueur des normes qu’elles doivent respecter. Inaccessibilité. Les magasins automatiques sont conçus pour empêcher la présence de personnes à l’intérieur des zones où fonctionnent les éléments automatiques (transtockeurs, navettes, etc.). Redondance. À tous les niveaux (opérateurs, installations et information), les systèmes de sécurité sont conçus à partir de mécanismes redondants, c'est-à-dire qu'en cas de défaillance de l'un d'entre eux, il existe toujours une alternative pour protéger l'installation, les personnes qui y travaillent et, en particulier, toute l'information. Rampe optimale d’accélération. Décélération d’après l’étude cinématique. Dispositifs de sécurité La sécurité est une maxime qu’il faut suivre dans n’importe quelle installation, surtout dans le cas des magasins automatiques où les machines fonctionnent sans intervention humaine. Même si cela n’en a pas l’air à première vue, les dispositifs de sécurité que l’on peut trouver dans les magasins automatiques doivent être nombreux pour pouvoir faire face à tous les risques possibles. Ci-après, nous allons aborder les points les plus habituels pour faire ressortir le niveau de sécurité que la solution automatique apporte à l'univers des magasins, et, en définitive, refléter le degré de confiance qu’elle offre. Pour mieux comprendre ces dispositifs, nous les avons regroupés en fonction de leur zone d’implantation : transtockeurs, appareillage Position nominale Vitesse nominale Réglage de position La charge vient à l’homme. Dans un magasin automatique, c’est le système qui rapproche Réglage de vitesse Vitesse Position réelle Pour envisager un magasin de ce type, l’approche doit tenir compte de trois concepts particulièrement importants, directement liés à la sécurité qu’ils apportent : Réflecteur Circuit de régulation électrique pour contrôler le mouvement et la position des moteurs installés sur le transtockeur. Programme de contrôle de vitesse conçu pour optimiser le temps de cycle, éviter les oscillations du mât et optimiser le positionnement. Résolveur Moteur Télémètre laser BestPractices 71 magasins automatiques / SÉCURITÉ La sécurité : toute une garantie Les avantages que présente un magasin automatique en termes de sécurité peuvent être regroupés de la façon suivante : sécurité du personnel, de la charge, de l’installation et de l’information. Chaque rubrique comporte plusieurs éléments : Sécurité du personnel : – Conçus pour une intervention humaine réduite. – Systèmes de sécurité intégrés. – Ergonomie des postes de travail. – Protection générale du personnel. Sécurité de la charge : – Inaccessibilité de la marchandise. – Réduction des pertes inconnues. – Parfait état de la marchandise. – Diminution de la casse due à une mauvaise manipulation. – Diminution des pertes de marchandise. – Diminution des erreurs. – Baisse des contrôles intermédiaires. Pour la saisie de la mesure de la position exacte de chaque axe, les systèmes les plus fiables sont sélectionnés, en choisissant le plus adapté à chaque application : Les systèmes de sécurité reposent sur des mécanismes redondants pour qu’en cas de panne il existe toujours une alternative Grillages antichute : ils sont posés en hauteur sur les rayonnages mitoyens des zones de passage ou de travail pour éviter les risques de chute des charges stockées dans le magasin. Chariot satellite. Butées de chariot satellite : posées en fin de course des chariots satellites pour éviter la possibilité qu’un chariot continue à avancer hors des marges établies. Sécurité de l’information : – Réduction de la possibilité de perte de données. Transtockeurs Les dispositifs de sécurité pouvant être embarqués sur un transtockeur sont les suivants : protection magnétothermique de tous les actionnements, sondes thermiques sur les moteurs, limiteurs d’intensité de ces derniers et mécanismes de mesure de position. 72 BestPractices Les éléments de sécurité utilisés sur les rayonnages des magasins automatiques coïncident avec ceux qui sont employés dans les magasins classiques. En tirer le meilleur profit dépend fondamentalement de l'analyse et du développement de procédures visant à établir des normes de fonctionnement de l’installation dans tous les cas possibles. Sécurité de l’installation : – Réduction des chocs liés à une mauvaise utilisation. – Diminution des détériorations dues à une utilisation indue. – Baisse des coûts de maintenance. d’allées, périphéries ou têtes, logiciel et matériel, armoires électriques et rayonnages. charges qui ne respectent pas l’espace minimum nécessaire pour le passage des fourches, soit parce que l’encombrement de l’unité de charge est trop important, soit parce que les matériaux utilisés sont peu résistants (flèches excessives). Protection des rayonnages 1. Télémètres laser : il s’agit d’appareils optiques qui mesurent la distance avec une grande précision et une résolution au dixième de millimètre, par la réflexion de leur faisceau laser sur un réflecteur à l'autre extrémité. Ces systèmes sont employés pour le contrôle de position de translation et de levage. Ne dépendant d’aucun mécanisme mécanique pouvant se détériorer, ni d’un pignon baladeur, la mesure est directe et très fiable. 2. Encodeurs absolus : il s’agit d’appareils rotatifs à valeur codée, ni répétitive, ni incrémentielle, mais donnant une valeur absolue et différente à chaque tour. Ces appareils conservent la valeur mesurée même si la machine est débranchée. Ils sont généralement installés sur les fourches télescopiques et les chariots satellites. Ces systèmes à accouplements, sans usures ni glissements excessifs, ont des parcours normalement courts. Butée de palettes. Butées de palettes : posées sur la partie arrière des rayonnages pour éviter que les palettes ne soient mal situées lors du processus de stockage. Butées d’angles : elles ont la même fonction que les butées de palettes mais elles s’appliquent aux magasins automatiques à caisses (mini-load). La solution classique consiste à poser une butée double dans la partie arrière des angles qui supportent les caisses pour empêcher le déplacement transversal des caisses hors du rayonnage. Inclinaison des angles : solution incorporée sur le mini-load pour éviter que les caisses se déplacent vers l’allée à cause des vibrations de l’installation. Elle consiste à incliner légèrement les angles qui supportent les caisses vers l’arrière du rayonnage où se trouvent les butées. Grillages périmétriques : destinés à éviter l’accès des personnes à l’intérieur du magasin automatique. Prise de terre : utilisée principalement pour éliminer toute la charge électrostatique qui s’accumule dans les rayonnages. Il s’agit d’un dispositif de sécurité indispensable du magasin automatique. Centreurs de charge : ils sont utilisés pour assurer un meilleur positionnement de certaines charges problématiques à l’intérieur du rayonnage (conteneurs, par exemple). Traverses : elles ont deux applications principales. La première : résoudre le problème de l’appui des unités de charges étant plus petites que les dimensions du rayonnage. Et la deuxième : éviter les problèmes pouvant surgir dans les magasins automatiques où il faut manipuler des BestPractices 73 magasins automatiques / SÉCURITÉ Autoapprentissage (teaching) : le transtockeur est équipé d’une série de cellules photoélectriques qui mémorisent la position réelle de chaque emplacement du rayonnage lors d’un parcours d’inspection préalable de toute l’installation. Ainsi, les cotes théoriques initialement prévues peuvent être corrigées. 8. Fixation de charges spéciales. 9. Cabines. 10. Joysticks à fonction « homme mort » pour les opérations effectuées en mode manuel. Leur fonctionnement repose sur l’arrêt automatique du transtockeur devant tout indice de risque pour l’opérateur (en cas de manque de contact avec le dispositif, en cas de pression continue…). Les butée ou pistons hydrauliques, comme ceux de la photo ci-dessous, sont situés au bout de l’allée du transtockeur (photo de droite). Leur mission est d’absorber tous les chocs du transtockeur en cas de comportement anormal. 3. Contrôle de vitesse et positionnement des axes : ce sont des servocommandes à contrôle de vitesse par variation de fréquence. En particulier, les axes de translation et de levage sont connectés au contrôle de vitesse du moteur en boucle fermée, ce qui garantit un contrôle de couple continu, même avec le moteur arrêté sans frein. En même temps, ces équipements électroniques incorporent un contrôle de positionnement de l’axe ; pour ce faire, les télémètres laser sont connectés par interface SSI au variateur lui-même, celui-ci étant chargé de contrôler à tout moment l’arrêt précis de l’axe. Ce contrôle est réalisé avec un maximum de précision car, outre leur paramétrage de rampes le mieux adapté à chaque cas, ils utilisent en permanence et en exclusivité le microprocesseur individuel de l’axe en question, sans le partager avec d'autres axes ou processus externes. 4. Contrôle de câbles de levage détendus (cellules photoélectriques ou capteurs). 5. Fin de course en translation et levage. 74 BestPractices 11. Limiteur de vitesse en levage pour cabine embarquée. Un investissement, jamais une dépense La sécurité du magasin exige une série de réflexions. Il faut avant tout l'entendre comme un investissement et jamais comme un coût additionnel. Par conséquent, il faut la considérer comme quelque chose d’absolument indispensable pour augmenter la compétitivité des entreprises sur le marché actuel. Cette vision réussit à nous convaincre que toute dépense qui vise à augmenter notre compétitivité est une option rentable qui, par conséquent, apporte une valeur ajoutée. Cette nouvelle approche fait de l'installation automatique un allié incontestable pour conquérir de nouvelles parts de marché. 1. Contrôle de coordonnées par logiciel. 2. Cames pour les détecteurs de fin de course et de décélération. 3. Butées hydrauliques (absorption des chocs) et antirenversement. 12. Ligne de vie et harnais. 6. Limiteur de vitesse et parachute : un dispositif de contrôle de vitesse, situé sur le côté du mât du transtockeur, provoque le déclenchement du parachute. 7. Contrôle par cellules photoélectriques : Vérification de l’encombrement maximum d’une charge sur plateforme (gabarit). Présence de la charge sur la fourche (plateforme chargée / déchargée). Contrôle d'alvéoles occupées sur toutes les profondeurs (1ère profondeur et 2ème profondeur). Un contrôle par cellule photoélectrique évite de déposer, en cas d'erreur, une unité de charge dans une alvéole occupée. Vérification du centrage de la fourche: les mouvements de translation et de levage sont uniquement possibles si les fourches sont en position centrale et l’unité de charge correctement située. 13. Contrôle de communication par bus décentralisé. 14. Circuit d’urgence de portes et poussoirs sur postes de commande et armoire. Appareillage d’allée Dans les magasins automatiques, on attache une grande importance à la sécurité de l’appareillage d’allée puisqu'il rend le fonctionnement du transtockeur impossible quand ce dernier dépasse les limites établies, ou quand la présence de personnes à l’intérieur est détectée. Si bien que les éléments de sécurité les plus représentatifs sont les suivants : Sécurité en bout d’allée : pour éviter que le transtockeur ne dépasse les limites de travail fixées en bout d’allée, il faut incorporer trois dispositifs : Les butées hydrauliques sont solidement fixés au sol de l’allée à chacune de ses extrémités. Ils sont étudiés pour absorber la totalité du choc produit par le transtockeur au maximum de sa vitesse et de sa charge, et avec sa plateforme dans la position la plus défavorable. Le système antirenversement de l’allée est ancré au sol et vissé sur une cale en béton empêchant la chute du transtockeur en cas de déplacement fortuit contre la butée de fin d’allée. Le système antirenversement au sol comprend des griffes en acier renforcé soudées à une plaque d’acier vissée à la dalle en béton. Sous le châssis inférieur du transtockeur, d’autres griffes en acier trempé sont vissées de chaque côté pour qu’elles remplissent la fonction d'antirenversement même sur les tronçons intermédiaires. BestPractices 75 magasins automatiques / SÉCURITÉ pour que l’opérateur se voie obligé de couper l’alimentation électrique de l’installation avant de pénétrer dans l’allée. Dans les installations à plus d’une allée, il existe toujours la possibilité de mettre les clefs des différentes portes et celle de l’armoire électrique sur le même porte-clefs. Bien que l’accès aux zones protégées par des barrières soit possible, certaines mesures de contrôle d’accès sont prises. Protection de ligne électrique : la ligne d’alimentation électrique du transtockeur doit être conforme aux exigences requises de protection contre le contact. Ces deux types de système antirenversement évitent la transmission de la force du choc au rail supérieur et au rayonnage. Détection de présence humaine : les cellules photoélectriques sont situées en bout d’allée et embarquées sur le transtockeur pour interrompre la transmission et l’alimentation électrique en cas de coupure du faisceau de lumière infrarouge. Frein de fin de course (zones sans échappatoire pour les opérateurs). Balises lumineuses et avertisseurs sonores. Les transferts doivent être coordonnés pour minimiser les risques. 76 BestPractices Poussoirs d’urgence (champignons). Barrière de sécurité : sur tout le pourtour de l’installation, il faut installer une barrière pour empêcher l’accès physique des personnes à l’intérieur du magasin automatique mais aussi la possibilité d’atteindre des zones dangereuses avec les membres supérieurs. Ce dispositif doit être conforme à toutes les normes de sécurité en vigueur. Portes d’accès aux allées munies de dispositifs de sécurité : les portes doivent être placées aux extrémités des allées pour permettre au personnel de sortir. Elles doivent pouvoir s’ouvrir sans clef de l’intérieur (grâce à des barres antipanique) et uniquement avec une clef de l’extérieur. Le sens d’ouverture des portes situées dans les allées doit toujours être de l’intérieur vers l’extérieur. L’ouverture de la porte donne lieu à un ordre d’arrêt des machines mais sa fermeture ne permet pas en soi de remettre les mécanismes en marche. La fermeture de ces portes doit être manuelle afin d’éviter que quelqu’un ne puisse rester enfermé à l’intérieur. Elles disposent en outre d’une barre antipanique pour permettre aux personnes attrapées dans le périmètre de protection d’ouvrir la porte de l’intérieur. Les mêmes clefs ne doivent pas servir à ouvrir des portes d’allées différentes. Une pratique habituelle dans les installations à une seule allée est d’utiliser la même clé pour l’armoire électrique que pour la porte d’accès à l’allée, Périphéries ou têtes Les têtes de magasins automatiques sont configurées par les systèmes automatiques d’entrée et de sortie de palettes du magasin et par les zones de travail des opérateurs. Par conséquent, il faut doter ces zones de l’installation des dispositifs de contrôle permettant de vérifier le bon état des charges et d’éliminer les risques liés aux activités. 1. Contrôle des unités de charge (entrées dans le magasin automatique) : Contrôle de gabarit : l’installation d’un portique fabriqué avec des profils en acier et équipé de cellules photoélectriques permet de vérifier l’encombrement de l’unité de charge dans toutes ses dimensions, aussi bien latérales que vérticale. Contrôle de l’état des palettes (patins et entrées de fourche) : vérification qui permet de constater les défauts possibles d'une palette, soit au niveau des plots, des patins ou de l’écartement entre les deux. Ensuite, les entrées de fourche de la base de transport sont vérifiées pour que l’introduction des fourches puisse s’effectuer correctement, ainsi que la continuité des planches du plancher inférieur (patins). Surcharge (bascules) : possibilité de contrôler le poids de l’unité de charge. Ainsi on évite que des palettes trop lourdes entrent dans le système. 2. Sécurité des charges pendant leur manutention et transport : Convoyeurs régulés au moyen de variateurs, qui permettent de contrôler les processus d’accélération et de décélération des charges. De nombreuses entreprises commencent à faire le parallèle entre accroissement de la sécurité et augmentation de la productivité BestPractices 77 Configuration d’un cluster : deux serveurs sont dupliqués et paramétrés de manière qu'en cas de chute de l’un d’eux, l'autre prenne le relais et se mette automatiquement en marche, fonctionnant avec les mêmes disques externes (configuration RAID). 3. Copie de sauvegarde (backup ) : Bonne politique de sauvegarde. Transmission périodique des données à des serveurs externes. Sauvegardes sur bandes. 4. Salle de serveurs aménagée : conditions environnementales optimales (température et hygrométrie) et systèmes de détection et extinction d’incendies. 5. Contrôle des utilisateurs. Une installation automatique confère une plus grande sécurité aux opérateurs, à la charge, au magasin lui-même et à l’information qu’il gère. Systèmes de guidage lors du transport automatique : joues centrales, guidages latéraux et butées (fixes et mobiles). Identification des charges et conteneurs. Aides au chargement et déchargement : afin d’éviter les chocs du chariot élévateur contre les convoyeurs à rouleaux d’entrée et de sortie, on pose une protection tout le long des parties frontales et latérales du convoyeur. Par ailleurs, les protections utilisées aux entrées sont munies d’un centreur de chaque côté qui permet de situer correctement la charge en vue de son déplacement ultérieur. 3. Sécurité du personnel à son poste de travail : Balises lumineuses et avertisseurs sonores. Poussoirs d’urgence (champignons). Détecteurs de présence : barrières photoélectriques standard, barrières photoélectriques de type Mutting (grâce à des cellules 78 BestPractices photoélectriques auxiliaires, elles peuvent faire la différence entre une charge et une personne), tapis de sécurité à induction (ils font la différence entre les chariots et les personnes). Logiciel et matériel Lors de la conception de toute installation, automatique ou non, il faut veiller à prendre toutes les mesures de sécurité nécessaires contre la perte d’information, car cela est vital. 1. Équipements redondants : pour PC, sources d’alimentation, cartes, contrôleurs de disques, bases de données et serveurs. 2. Configurations spéciales : RAID-1 : deux disques parallèles. RAID-5 : plusieurs disques et possibilité d’extraction d’un disque sans arrêt du système. 6. Cabines de protection pour PC dans les zones de travail qui présentent le plus de risques d’accident. Armoires électriques Les mesures de sécurité qui s’adoptent dans les installations électriques des magasins automatiques sont en règle générale standardisées : protections magnétothermiques, différentielles, identification des câbles par couleurs et dispositifs de sécurité obligeant à couper le courant électrique lors de la manipulation à l’intérieur des armoires électriques. Rayonnages Les éléments de protection des rayonnages conventionnels sont identiques à ceux employés dans les magasins automatiques : butées de palettes, angles et chariots satellite, pourtours grillagés et antichute, prises de terre, centreurs de charge, traverses, inclina son spéciale d’angles pour éviter le déplacement des caisses dû aux vibrations de l'installation.# BestPractices 79