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Des robots pour les tâches répétitives en entrepôts - Par : Louis Coté,

Des robots pour les tâches répétitives en entrepôts


Louis Coté
Louis Côté est conseiller stratégique à l'ÉTS.

RÉSUMÉ:

Dans le cadre de la première édition de l'École d’été internationale sur l’innovation et le design technologique tenue à l'École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal durant le mois de juillet 2015, une équipe composée de six étudiants internationaux a proposé un système de gestion automatisé pour entrepôts où les robots seront appelés à remplacer la main-d’œuvre pour les tâches répétitives et peu attrayantes. Cet article vous introduit l'École d'été et vous présente leur solution à ce défi de gestion automatisé pour entrepôts.

L’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal a organisé et présenté la première édition de l’École d’été internationale sur l’innovation et le design technologique du 6 au 31 juillet 2015. Les 23 étudiants participants (16 femmes, 7 hommes) provenaient d’universités partenaires et de l’ÉTS. Ils étaient originaires des 10 pays suivants : Algérie, Allemagne, Chine (Hong Kong), Costa Rica, France, Mexique, Russie, Sénégal, Singapour et Tunisie.

etudiants SS2015

Le groupe d’étudiants accueilli par une équipe de l’ÉTS lors de leur première journée à Montréal.

Cette École a pris son envol officiellement avec la compétition internationale des 24 heures de l’innovation dans laquelle certains défis proposés (6 sur 20 lors de l’édition 2015) étaient identifiés comme étant éligibles pour l’École d’été. Les étudiants qui ont choisi ces défis et qui ont été sélectionnés pour l’École d’été sont ensuite venus à Montréal pendant tout le mois de juillet pour suivre un cours intensif dans lequel ils ont tenté de faire évoluer leur projet en se familiarisant aux méthodes relatives à l’innovation et au design technologique. À partir du processus de création dans lequel les meilleures idées ont été amenées à maturation, au prototypage rapide et à l’innovation, les étudiants ont évolué dans un contexte pluridisciplinaire et interculturel. En d’autres mots, l’École d’été leur a permis de structurer leur démarche pour aller le plus loin possible dans le processus d’innovation. Cette formation a eu lieu dans le cadre d’un cours universitaire en génie de trois crédits. En plus du programme de formation, de nombreuses activités culturelles ont été organisées les soirées et les fins de semaine pour permettre aux participants de mieux se connaître, tout en découvrant les villes de Montréal, Québec et Ottawa.

Les étudiants ont pu évoluer avec une équipe de huit enseignants dont le chef scientifique de la NASA. Ils ont bénéficié également de plusieurs conférences données par les entreprises UbisoftNexalogy EnvironicsGranTunedCentechCommunautique et échoFab sur les défis que présentent le prototypage, le Big Data, l’innovation et l’entrepreneuriat. Entre autres, dès la première semaine, ils ont eu l’opportunité d’expérimenter les connaissances acquises en créativité en relevant un défi réel proposé par le Mouvement Desjardins.

Design Desjardins1

La première séance d’idéation tenue chez Desjardins.

En réponse à ce défi, trois équipes ont été formées et en l’espace de deux jours (environ 12 heures de travail), six solutions ont été présentées! Trois d’entre elles ont été retenues par les experts de Desjardins pour une éventuelle mise en place. Merci à Desjardins pour cette expérience d’innovation en milieu financier!

Design Desjardins2

Les projets des étudiants ont été revus et commentés par des experts de chez Desjardins à la manière du programme télévisuel « Dans l’oeil du dragon ».

En plus du challenge Desjardins, trois défis de taille ont été proposés aux étudiants par le Bureau de la ville intelligente et numérique de MontréalStationnement de Montréal et les professeurs Mohamed CherietVincent DuchaineRobert Hausler et Mathias Glaus de l’ÉTS. Les professeurs étaient secondés par des chercheurs de l’ÉTS. Ces trois défis ont amené les étudiants à concevoir :

  1. une application mobile pour permettre à un conducteur d’un véhicule ou d’une moto de trouver facilement un espace de stationnement dans un centre-ville d’une cité comme Montréal (Mohamed Cheriet, le Bureau de la ville intelligente et numérique de Montréal et Stationnement de Montréal);
  2. un système de collecte des déchets sur demande adapté à un véhicule autonome appelé « serpentine » (Robert Hausler et Mathias Glaus);
  3. un entrepôt de produits pour des entreprises similaires à Amazon.com où les robots seront appelés à remplacer la main-d’œuvre pour les tâches répétitives et peu attrayantes (Vincent Duchaine).

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L’équipe Quiché D Team a proposé un système de gestion automatisé pour entrepôts où les robots seront appelés à remplacer la main-d’œuvre pour les tâches répétitives et peu attrayantes. Le défi de cette équipe multiculturelle (Hong Kong et Mexique) consistait à concevoir un système où les robots œuvreraient dans un milieu où beaucoup d’employés travaillent actuellement. Il leur fallait trouver une solution innovante, efficace et sécuritaire pour les employés et gestionnaires d’entreprises comme Amazon qui gère 94 entrepôts dans lesquels 150 000 employés travaillent ou Walmart qui compte 2,2 millions d’employés dans ses 11 000 magasins répartis dans 28 pays.

L’équipe Quiché D Team propose un changement majeur de gestion du travail dans les entrepôts  :

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Confier 95 % des tâches reliées à la réception des produits, la préparation et l’envoi des commandes à des systèmes  automatisés et robotisés.

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Les employés s’occuperaient des tâches que les robots n’arrivent pas à effectuer correctement (5 % des tâches).

.

Pour concevoir leur proposition, les étudiants se sont inspirés de plusieurs technologies existantes et de technologies en démonstration. Pour bien comprendre leur proposition, nous allons considérer un entrepôt-type composé de quatre zones d’entreposage composées d’étagères de produits (stations A à D) et de salles pour la réception de produits, de pré-emballage, d’emballage, d’étiquetage et d’expédition.

entreposage automatisé1

La réception des produits se feraient à l’aide de systèmes d’entreposage  automatisés (des technologies existantes).

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Les étagères se déplaceraient des stations dans lesquelles elles se trouvent vers la salle de réception des produits pour que le système automatisé d’entreposage remplisse leurs tablettes de produits reçus; elles retourneraient  par la suite à leur station respective. Les robots de marque Kiva (appartenant à Amazon Robotics) soulèvent et transportent les étagères de la façon suivante :

Ces robots déplaceraient aussi les tablettes contenant un ou des produits d’une commande donnée pour les acheminer près des robots chargés de préparer les commandes de clients dans les différentes stations.

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Ces robots sont munis de bras robotisés montés sur une base mobile autonome pour faire la cueillette des produits et les déposer dans des bacs associés à des commandes de clients (bacs jaunes ci-dessous). Les bacs se déplaceraient sur des convoyeurs dans l’entrepôt.

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capteurDes capteurs disposés aux intersections des convoyeurs permettraient à un système de gestion des commandes de diriger les bacs aux endroits requis pour ramasser les différents produits d’une commande donnée.

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Les robots cueilleraient les produits sur les tablettes à l’aide de mécanismes de succion similaires au système en démonstration dans la vidéo ci-dessous :

Des robots feraient aussi le pré-emballage, l’emballage et l’étiquetage des produits (des technologies existantes). Des humains feraient le chargement final des commandes pour l’expédition.

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Le défi de cette proposition sera de réussir à intégrer ces technologies de façon efficiente, économique et sécuritaire. À cet effet, l’équipe Quiché D Team est consciente qu’il faudrait investir davantage en recherche et développement pour que cette proposition puisse se matérialiser.

R&D

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Suite au succès de la première édition, l’École de technologie supérieure offrira à nouveau la possibilité à des étudiants nationaux et internationaux de participer à la seconde édition de l’École d’été internationale sur l’innovation et le design technologique à l’été 2016!

summerschool2015

Louis Coté

Profil de l'auteur(e)

Louis Côté est conseiller stratégique à l'ÉTS.

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