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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