Palettisation automatisée : comment ça marche et comment commencer ?

Saviez-vous que 80 % des marchandises sont transportées sur des palettes à un moment ou à un autre de leur parcours ?

Si vous comptez sur le travail manuel pour placer vos produits sur des palettes, vous n'êtes pas le seul. Cependant, la dernière décennie a poussé les usines de toutes tailles dans divers secteurs, tels que l'alimentation et les boissons, les produits pharmaceutiques et la fabrication générale, à repenser l'utilisation de la main-d'œuvre et à adopter des palettiseurs automatisés.

Que vous soyez confronté à des pénuries de main-d'œuvre, à des coûts d'assurance élevés en raison d'accidents de travail ou à la nécessité de combler les lacunes en matière d'efficacité et de productivité pour assurer votre croissance, l'automatisation de vos processus de fin de ligne est un projet de transformation crucial auquel il faut accorder la priorité.

Cet article donne un aperçu des types de palettiseurs automatisés, de leur fonctionnement, de leur impact sur votre entreprise et des étapes à suivre pour en mettre un en place.

Qu'est-ce qu'un palettiseur automatisé ?

Un palettiseur automatisé est un système robotisé conçu pour disposer et empiler automatiquement des produits ou des colis sur des palettes en vue de leur expédition, de leur stockage ou de leur distribution. Il utilise une technologie avancée pour effectuer des tâches traditionnellement réalisées par un travailleur manuel, telles que le prélèvement d'articles sur un convoyeur et leur placement selon des schémas spécifiques sur une palette. 

Les 2 types de palettiseurs automatisés

Les palettiseurs automatisés peuvent être classés en deux catégories principales : Les robots traditionnels ou robots industriels et les robots collaboratifs (cobots).

Les robots traditionnels (industriels) excellent dans les tâches répétitives de grand volume, manipulant des charges lourdes à grande vitesse. Ils nécessitent des investissements importants, de grandes surfaces au sol, des clôtures de sécurité et du personnel spécialisé pour l'exploitation et la maintenance.

Les robots collaboratifs (cobots), quant à eux, privilégient la flexibilité et l'adaptabilité. Ils travaillent en toute sécurité aux côtés des humains, sans barrières importantes, et sont facilement reprogrammables pour différentes tâches. Les cobots sont généralement plus abordables et moins encombrants, ce qui les rend adaptés aux opérations de petite taille ou aux espaces limités. Cependant, ils ont généralement une capacité de charge plus faible et fonctionnent à des vitesses plus lentes que les robots traditionnels.

Le choix entre les robots traditionnels et les cobots dépend des besoins opérationnels spécifiques. Les facteurs à prendre en compte sont le volume de production, la variété des tâches, l'espace disponible, le budget et le niveau de qualification de la main-d'œuvre. 

Les robots traditionnels conviennent aux opérations à grande échelle et à grande vitesse, tandis que les cobots offrent une polyvalence et une accessibilité aux environnements de production divers ou changeants. 

Avantages de la palettisation automatisée

Réduire les coûts de main-d'œuvre et pallier la pénurie de personnel

La palettisation manuelle engendre des coûts de main-d'œuvre importants, y compris les salaires, les avantages sociaux, les heures supplémentaires et les dépenses liées à l'embauche et à la formation en raison du roulement du personnel. Les usines doivent également faire face à des coûts de maintenance et d'immobilisation plus élevés en raison des absences, des vacances et des départs des travailleurs, ce qui entraîne des retards de production. Les dépenses récurrentes liées au recrutement et à la formation des remplaçants augmentent considérablement les frais généraux, en particulier dans les secteurs où le taux de rotation est élevé.

La tendance est clairement à l'abandon des emplois impliquant des tâches manuelles pénibles, comme le levage de charges lourdes, qui sont à la fois physiquement éprouvantes et mentalement peu gratifiantes. Cette préférence se reflète dans les données économiques : selon la Chambre de commerce des États-Unis, 45 % des emplois dans le secteur de la fabrication de biens durables aux États-Unis restent vacants.

Les pénuries de main-d'œuvre auxquelles les fabricants sont confrontés aujourd'hui risquent de perdurer. Dans son rapport sur les perspectives de l'industrie manufacturière en 2024, Deloitte prévoit que même si tous les travailleurs qualifiés des États-Unis étaient employés, il y aurait toujours 35 % de plus d'offres d'emploi non pourvues dans le secteur de la fabrication de biens durables que de travailleurs qualifiés disponibles. D'ici 2030, ils prévoient une pénurie de plus de deux millions de travailleurs américains dans l'industrie manufacturière.

L'automatisation de la palettisation permet à vos précieux employés d'en faire plus et d'évoluer avec votre entreprise. En tant qu'employeur de choix, réduisez votre dépendance à l'égard d'une main-d'œuvre difficile à trouver et créez des emplois que les gens veulent occuper.

Gagner en productivité et en efficacité

Les palettiseurs automatisés peuvent fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, ce qui augmente considérablement le rendement par rapport aux processus manuels. Cette augmentation est vitale pour répondre à une demande croissante ou pour saisir de nouvelles opportunités de marché. Les fabricants incapables d'investir dans la palettisation automatisée risquent de perdre des parts de marché au profit de concurrents plus agiles.

En adoptant des systèmes automatisés avancés, vous devancerez vos concurrents grâce à une efficacité, une qualité et une rentabilité supérieures. Vous pourrez ainsi proposer de meilleurs prix et des produits de meilleure qualité avec une uniformité des palettes, ce qui vous permettra de consolider votre position sur le marché et de remporter davantage de contrats.

Les palettiseurs cobot automatisés sont connus pour leur flexibilité et leur adaptabilité - ils sont généralement faciles à programmer en fonction de l'évolution des besoins. Cette flexibilité vous permet de rester agile sur un marché dynamique, garantissant une croissance et une compétitivité à long terme.

Un lieu de travail plus sécuritaire

L'automatisation de votre cellule de palettisation peut réduire considérablement le risque de blessures liées aux mouvements répétitifs, au levage de charges lourdes et à l'exposition à des matières dangereuses. Les fabricants qui n'ont pas recours à l'automatisation risquent de devoir faire face à des primes d'assurance plus élevées et à des coûts potentiels liés aux blessures sur le lieu de travail et aux litiges qui en découlent.

La manutention manuelle, qui inclut la palettisation, est un facteur de risque important pour les TMS. Selon l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail, environ 30 % des blessures dues au surmenage sur le lieu de travail sont associées à des tâches de levage. 

L'automatisation de votre processus de palettisation permet de réduire les coûts, de remédier aux pénuries de main-d'œuvre, d'augmenter la productivité et de créer un environnement de travail plus sécuritaire. Cela permet à vos employés d'effectuer des tâches plus significatives et garantit une qualité constante des palettes, ce qui donne la priorité à vos clients et à votre marque.

Comment démarrer avec la palettisation automatisée

Étape 1 : Définir les besoins de votre entreprise

L'automatisation du processus de votre cellule de palettisation commence par la définition des défis et des opportunités de votre entreprise. Chez Robotiq, nous avons élaboré une grille complète, le Cadre impératif stratégique. 

Conçue pour susciter la réflexion, elle guide les parties prenantes dans l'évaluation des défis à relever et couvre les différents aspects de l'automatisation des tâches (processus, ingénierie, maintenance, personnel et finances). Il est recommandé de consacrer du temps à cette étape afin d'orienter le processus de décision dans la bonne direction stratégique.

Étape 2 : Choisir la bonne solution

Comprendre le contexte actuel du marché est une étape cruciale. Choisir une option sans tenir compte de toutes les solutions disponibles peut conduire à négliger des alternatives viables. Il est essentiel d'entreprendre cette étape avant de s'engager dans une solution.

Pour avoir une vue d'ensemble, les solutions disponibles peuvent être divisées en deux grandes catégories : les robots traditionnels et les robots collaboratifs : Les robots traditionnels et les robots collaboratifs. 

Chacune de ces catégories comprend diverses solutions de palettisation, chacune ayant ses propres avantages et risques. Pour une analyse détaillée des solutions disponibles sur le marché, nous vous invitons à télécharger le Guide d'achat de la palettisation automatisée.

Étape 3 : Évaluer le coût 

En règle générale, un palettiseur robotisé collaboratif pour une petite ou moyenne entreprise peut coûter entre 50 000 $ et 150 000 $, tandis qu'un palettiseur robotisé traditionnel peut coûter jusqu'à 500 000 $ ou plus. Lorsque vous évaluez le coût total d'un système de palettisation automatisé, vous devez adopter une approche globale qui tient compte des dépenses initiales et continues, ainsi que de l'évolutivité et de la flexibilité futures. 

Voici les principaux points à prendre en considération :

1. Éléments de coût

• Investissement initial : Il comprend le prix d'achat, l'intégration avec les systèmes existants, la personnalisation pour répondre à des besoins spécifiques et le blocage éventuel du fournisseur.
• Coûts d'exploitation : Ils comprennent la consommation d'énergie, l'entretien et les réparations, la formation du personnel et les mises à jour des logiciels ou les frais de licence.
• Coûts supplémentaires : Tenez compte des dépenses liées aux temps d'arrêt et du coût de l'extension ou de l'ajustement du système à l'avenir.
  
  

2. Considérations budgétaires

• Prix du budget et prix du devis : Faites la distinction entre les coûts budgétaires estimés et les devis réels afin de garantir des comparaisons précises. Tenez compte des fonds de réserve recommandés par les vendeurs pour faire face aux dépenses imprévues.
• Fonctionnalités essentielles ou agréables à utiliser : Définissez clairement les fonctionnalités nécessaires à vos activités et celles qui sont optionnelles. Utilisez des spécifications détaillées pour hiérarchiser les fonctions essentielles et éliminer celles qui sont superflues, en demandant éventuellement des devis révisés aux fournisseurs.
  
  

3. Facteurs d'investissement initial

• Intégration : Évaluez dans quelle mesure le système de palettisation s'harmonisera avec l'aménagement de votre usine, vos processus et vos systèmes existants. Interrogez les fournisseurs sur la compatibilité, les modifications requises et les exemples d'intégrations réussies.
• Personnalisation : Déterminez si le système répond à vos exigences essentielles dès le départ ou si une personnalisation supplémentaire est nécessaire, tant au départ qu'au fil du temps pour maintenir la fonctionnalité.
• Verrouillage du fournisseur : Examinez les implications à long terme de la dépendance à l'égard d'un fournisseur spécifique, y compris la manière dont elle pourrait affecter l'évolutivité, la flexibilité et les coûts futurs.
• Évolutivité : Évaluez si le système peut évoluer avec vos besoins, les coûts associés aux mises à niveau et s'il permet des investissements progressifs en fonction de l'évolution des besoins.
  
  

4. Détails des coûts d'exploitation

• Coûts énergétiques : Ils varient en fonction de l'efficacité du système, de la durée d'utilisation et des tarifs d'électricité locaux.
• Entretien et réparations : Un entretien régulier est essentiel. Il faut savoir qui se chargera de l'entretien, quelles sont les conditions des contrats de service et quelle est la disponibilité des pièces de rechange.
• Coûts de formation : Tenez compte des dépenses liées à la formation des employés à l'utilisation et à l'entretien efficaces du système.
• Programmation et mises à jour des logiciels : Tenez compte des frais de licence des logiciels, des coûts d'abonnement et du fait que les mises à jour ou les changements de programmation nécessitent ou non une assistance externe.
  
  

5. Conseils pratiques pour l'évaluation

• Questions au fournisseur : Préparez des questions spécifiques sur les capacités d'intégration, les options de personnalisation, l'évolutivité et les services d'assistance pour vous assurer que le système répond à vos besoins.
• Suivi des coûts : Tenez un registre détaillé de toutes les dépenses potentielles afin d'obtenir une estimation plus précise des coûts initiaux et continus.
  
  

Étape 4 : Calculer le retour sur investissement

Maintenant que vous avez compris les coûts initiaux et les coûts de propriété du chapitre précédent, la prochaine étape logique consiste à prévoir le retour sur investissement (ROI). Voici les formules et les facteurs à prendre en compte pour calculer votre retour sur investissement :

GAINS DE PRODUCTIVITÉ

• Temps de cycle : Durée d'exécution d'une tâche spécifique ou de production d'un article.
• Rendement : Nombre d'unités traitées par unité de temps.
• Évolutivité : Capacité à augmenter le volume avec un coût supplémentaire minimal.

IMPACT SUR LE TRAVAIL

• Coûts de main-d'œuvre : Coûts actuels de la main-d'œuvre manuelle, y compris les salaires et les avantages sociaux.
• Efficacité du travail : Productivité et efficacité du travail manuel.
• Flexibilité de la main-d'œuvre : Capacité à réaffecter la main-d'œuvre à diverses tâches.

COÛT DE POSSESSION

Pour définir le coût total de possession, les coûts d'exploitation doivent être ajoutés à l'investissement initial en considérant une période spécifique (généralement prédéfinie par l'entreprise) pour chaque solution de la comparaison.

ÉVALUATION DU RISQUE D'INVESTISSEMENT

Tout investissement peut comporter des risques. Il est important de les prendre en compte et de disposer d'un plan d'atténuation en cas de survenance d'un risque.

• Identifier les risques : Risques potentiels tels que les défaillances technologiques, l'évolution du marché ou les questions réglementaires.
• Atténuation des risques : Documenter les stratégies d'atténuation de chaque risque et calculer le coût potentiel associé à l'atténuation.
• Incluez un facteur de risque dans votre comparaison du retour sur investissement : Examinez les précédents projets d'investissement interfonctionnels à grande échelle de votre usine. Ont-ils respecté les délais et le budget ? Si ce n'est pas le cas, ajoutez ce facteur de risque à votre calcul du retour sur investissement des solutions de palettisation robotisées traditionnelles.

LES AVANTAGES INTANGIBLES

Il ne s'agit peut-être pas de chiffres clairs, mais de gains qualitatifs qui doivent être pris en compte dans votre processus de décision.

• Sécurité : Diminution des coûts liés aux accidents du travail, aux congés médicaux, aux blessures et aux accidents évités de justesse.
• Engagement des employés : Évaluez l'influence sur le moral de la main-d'œuvre et l'augmentation de la fidélisation des employés.
• Amélioration de la qualité : Calculer la réduction des coûts liés aux erreurs.
• Réputation sur le marché : Estimez l'impact positif sur la réputation de l'entreprise (à la fois auprès des clients et des candidats à l'emploi) en matière d'innovation et d'efficacité.
  
  

Dépalettisation : Ce qu'il faut savoir

La dépalettisation consiste à retirer systématiquement les cartons, sacs ou autres articles emballés d'une palette chargée. Il s'agit souvent de la première étape d'un processus de fabrication ou de distribution, lorsque des matières premières ou des produits finis arrivent sur une palette et doivent être déballés.

Principales différences entre la palettisation et la dépalettisation :

1. Défis liés au déchargement : Lors de la palettisation, le robot contrôle entièrement le placement des articles sur la palette. La dépalettisation implique le déchargement d'une palette qui a été chargée par quelqu'un d'autre, de sorte que la position des articles peut être imprévisible.
2. Mouvement des articles en cours de transport : Les palettes peuvent se déplacer pendant le transport, ce qui entraîne le déplacement des articles sur la palette par rapport à leur position d'origine. Les systèmes de dépalettisation doivent pouvoir tenir compte de ces mouvements, contrairement à la palettisation.
3. Exigences en matière de vision des robots : La dépalettisation nécessite souvent l'utilisation de systèmes de vision robotisée pour s'adapter à l'incertitude de la disposition des palettes, alors que la palettisation peut parfois être effectuée sans vision.
4. Processus en amont/en aval : La palettisation intervient généralement à la fin du flux de production, tandis que la dépalettisation a lieu au début, en interaction avec différents processus.
5. Aménagement des installations : Les systèmes de palettisation et de dépalettisation sont souvent placés à différents endroits d'une installation afin d'optimiser leur intégration avec les opérations en amont et en aval.

Il est important de comprendre ces différences clés lors du déploiement de l'automatisation robotique pour les tâches de palettisation et de dépalettisation.

Conclusion

Les palettiseurs automatisés stimulent la productivité, remédient aux pénuries de main-d'œuvre et améliorent la sécurité sur le lieu de travail. Ils augmentent le débit, suppriment les tâches physiquement exigeantes et réduisent les risques d'accident, ce qui confère un avantage concurrentiel aux usines. Investir dans la palettisation automatisée est une décision stratégique qui permet de rationaliser les opérations et de positionner votre organisation pour une croissance à long terme.