Déchargement de conteneurs en vrac : Le défi de l’efficacité

Comme les bûcherons roumains, par exemple. L’une des principales chaînes de magasins de bricolage de Suède a découvert que ces forestiers d’Europe de l’Est constituaient une source de main-d’œuvre vigoureuse à un prix intéressant.

Cette entreprise n’est pas la seule à recourir à des solutions « grises » en marge du marché du travail. Le déchargement des conteneurs est un environnement rude et difficile, l’un des rares aspects de l’économie moderne qui exige vraiment beaucoup de main-d’œuvre. En raison du large éventail d’articles à manipuler et de la variété des conditions dans lesquelles ces articles peuvent se trouver, les deux seuls processus qui restent aujourd’hui manuels dans la logistique sont le chargement et le déchargement de conteneurs.

Faire face à l’essor du e-commerce

Pourtant, ces grandes boîtes en acier sont l’huile qui fait tourner les roues de l’économie mondiale. Les conteneurs ont stimulé la mondialisation plus que tous les accords commerciaux des 50 dernières années réunis. . Le nombre de conteneurs dans le commerce mondial a triplé depuis le milieu des années 1990, atteignant 152 millions en 2019. Et le « pic de conteneurs » n’est pas près d’être atteint. .

Un cargo s’approchant d’un port de navigation industriel.
Dans le monde entier, les entreprises se préparent à faire face au boom du e-commerce alimenté par la pandémie de Covid. Comme jamais auparavant, la chaîne d’approvisionnement est inondée de conteneurs transportant tout, des pneus aux vêtements ou au vin, en passant par les équipements de sport, les produits blancs et l’électronique.
Rendre le processus de déchargement plus efficace des conteneurs en vrac pourrait donc débloquer une nouvelle source de valeur pour les centres de livraison, les opérateurs logistiques tiers (3PL), voire toute entreprise dont l’activité repose sur l’acheminement d’un grand nombre de marchandises emballées à destination du marché. Les machines ne sont-elles pas la solution ? Examinons quelques expériences récentes.

Homme ou machine pour les conteneurs en vrac ?

Avec sa forte utilisation de main-d’œuvre manuelle, la logistique du chargement et du déchargement de conteneurs a été un sujet attrayant pour la recherche en robotique, car elle était considérée comme un domaine à fort potentiel d’automatisation. Cependant, les résultats n’ont pas justifié cet optimisme.

Les conteneurs en vrac sont en grande partie déchargés à la main car ils sont presque toujours emballés de manière chaotique. Pour utiliser au mieux l’espace disponible, les conteneurs sont souvent chargés en vrac (au sol) avec des cartons individuels au lieu de palettes, ce qui complique le processus de sortie de la cargaison au centre de livraison. La variété des marchandises transportées est élevée et les délais sont stricts. Un système robotique adapté à n’importe quelle tâche de déchargement de conteneurs doit donc être hautement sophistiqué..

Malgré le grand nombre de systèmes de déchargement mécanique pour les conteneurs ou les camions, aucun n’a encore atteint une utilisation généralisée. La grande diversité des types d’emballage, associée à des temps de traitement courts, constitue un casse-tête pour les systèmes entièrement autonomes. En particulier dans les scénarios complexes, cela entraîne des temps d’arrêt du système et des interventions manuelles coûteuses.

Vue de l’intérieur d’un conteneur vide.

Les robots sont-ils l’avenir du déchargement de conteneurs ?

En 2011, l’UE a lancé « RobLog » (Robotic Logistics), un projet de recherche visant à développer un système autonome de déchargement des conteneurs. L’objectif était d’atteindre un tout nouveau niveau d’automatisation dans cette partie de la chaîne logistique. Quatre ans et quelque 7 millions d’euros plus tard, les responsables du projet ont conclu que la flexibilité de tout système de déchargement mécanique a une limite supérieure. Même lorsqu’un système est conçu pour traiter un large éventail de colis, empilés de diverses manières, un paquet peut s’avérer impossible à saisir par une machine pour des raisons imprévisibles, comme une déformation pendant le transport. Cela signifie que, même si la technologie intègre des niveaux élevés de flexibilité – ce qui a un coût, bien sûr – et qu’elle est associée à une normalisation complète du contenu du conteneur, rien ne garantit que le système de déchargement autonome est infaillible.

La conclusion principale des chercheurs est que l’être humain ne peut être remplacé dans le processus de déchargement. Au lieu de cela, ils ont écrit que ce qu’il faut, c’est une interface de collaboration homme-machine rapide et intelligente: « Par conséquent, la conception de systèmes autonomes moins chers, plus simples et moins flexibles, capables de collaborer avec des opérateurs humains, est considérée comme la clé du succès de l’automatisation robotique des processus logistiques. »

Paramètres d’une solution efficace pour les conteneurs en vrac

C’est une mauvaise nouvelle pour les bûcherons roumains – après tout, les machines ont leur place dans le processus de déchargement. Et c’est une bonne nouvelle pour les directeurs d’exploitation qui devaient compter sur le travail manuel pour décharger leurs conteneurs.

« Il est difficile de trouver des gens qui veulent faire ce travail. Qui veut rester debout plusieurs heures par jour dans une petite boîte en acier qui peut être un four en été et un congélateur en hiver ? », déclare Anders Pettersson, responsable de la R & D chez TAWI en Suède.

« L’un de nos gros clients a découvert que, dès qu’une personne apprenait qu’elle devait décharger des conteneurs le lendemain, elle se faisait porter pâle. Un travail manuel lourd comme celui-là n’est pas attrayant pour une main-d’œuvre moderne et éduquée et, de plus, il s’accompagne d’une série de risques pour la santé et la sécurité..”

Le déchargement de conteneurs en vrac est donc un bon exemple de processus industriel dans lequel les systèmes semi-autonomes – combinant des machines et des opérateurs humains – sont le bon moyen d’accomplir des tâches complexesusing human-machine interaction. Selon Anders, les machines ont le potentiel de transformer le processus de déchargement, à condition que l’interface homme-machine soit conçue pour prendre en compte les principaux défis en matière d’efficacité, notamment :

• Le nombre de portes de l’entrepôt
• Fréquence des livraisons
• Taille des cartons / paquets
• Manipulation à une ou deux touches
• Les cartons compactés les uns sur les autres
• La flexibilité – le Saint-Graal

En examinant ces défis un par un, nous pouvons commencer à identifier les paramètres d’une solution efficace :

Nombre de portes d’entrepôt

Neuf entreprises sur dix qui utilisent une machine pour décharger des conteneurs en vrac disposent d’un convoyeur à flèche télescopique. Ce n’est pas un produit nouveau, il existe depuis 30 ans. Les convoyeurs à flèche sont rarement équipés de dispositifs d’aide au levage, ils ne peuvent pas manipuler des produits volumineux tels que des meubles de jardin, et la taille même de la machine signifie qu’un chariot élévateur ne peut pas s’approcher de la porte de l’entrepôt. Mais ils sont également inflexibles d’une autre manière importante. Il s’agit d’une structure massive qui est fixée à la porte elle-même. Les entreprises 3PL peuvent généralement avoir des dizaines de portes sur leurs entrepôts, ce qui signifie un investissement substantiel pour les mécaniser toutes. Idéalement, une machine doit pouvoir se déplacer de porte en porte en fonction de l’évolution des besoins.

Un entrepôt de distribution avec plusieurs portes et une grande variété de colis.

Nombre de livraisons

Les livraisons sont souvent irrégulières. Si vous faites affaire avec Amazon, par exemple, leur haute saison commence avec le Black Friday en novembre, après quoi ils triplent ou quadruplent leur activité en haute saison. « Lors d’une récente visite client chez un 3PL du sud de la Suède, j’ai constaté que l’entreprise n’avait que quatre conteneurs cette semaine et en attendait 87 la semaine suivante », raconte Anders Pettersson. « La seule chose constante dans le volume de travail, c’est qu’il varie tout le temps. » Du point de vue des installations et du personnel, cela met en évidence le besoin de flexibilité. Avec les convoyeurs à flèche fixés aux portes de l’entrepôt, cela signifie aussi beaucoup de temps où les machines sont à l’arrêt.

Taille des cartons / paquets

Dans le e-commerce, il est courant de passer rapidement d’un assortiment de marchandises à un autre. Les entreprises qui surfent sur la vague du e-commerce peuvent se retrouver à traiter des jouets à un moment donné, puis des skis, des canoës ou même des tables de billard, avec des volumes énormes entrant dans les mêmes entrepôts pour être traités par les mêmes équipements. Les conteneurs chargés en vrac sont généralement remplis avec les gros articles en bas et les petits en haut – les employés de l’entrepôt grimpent sur les boîtes et en font des escaliers. Avec les petites boîtes, il est presque toujours plus rapide de les décharger manuellement, mais ensuite, on arrive aux couches inférieures avec les articles lourds, et même ces bûcherons roumains peuvent avoir besoin d’une aide mécanique.

Manipulation à une ou deux touches

Dans la majorité des cas, il faut mettre les cartons sur une palette et les amener dans l’entrepôt. La question est alors de savoir s’il s’agit d’un processus « une touche  » – directement du conteneur à la palette – ou « deux touches « , nécessitant une étape supplémentaire lors du tri des marchandises. Si vous obtenez un conteneur contenant de gros articles, comme des meubles, vous voudrez probablement palettiser les marchandises directement dans le conteneur afin que le chariot élévateur puisse les prendre. Les cartons plus petits nécessitent généralement un travail supplémentaire, car ils doivent être triés pour être placés sur les bonnes palettes. Si vous avez beaucoup de cartons de tailles différentes, vous aurez beaucoup de tri à faire pour éviter un mélange de produits sur la même palette.

Les cartons compactés les uns sur les autres

Les conteneurs à chargement en vrac proviennent principalement d’Asie. Ils sont remplis jusqu’au plafond pour accueillir un volume maximal de produits. Ces conteneurs ne sont pas chargés en fonction du client, de sorte que leur déchargement peut s’apparenter à une partie de Tétris. Parfois, ils sont tellement serrés qu’il faut de la force pour tirer un carton de sa place, ou l’emballage lui-même peut être déformé par le processus de transport. L’espace à l’intérieur du conteneur est exigu, vous déplacez un carton et les autres peuvent vous tomber dessus.

La flexibilité – le Saint-Graal

« Cet environnement est super aléatoire – lorsque vous ouvrez les portes des conteneurs, vous ne savez jamais ce que vous allez trouver », explique Anders. « Si vous avez les mêmes boîtes chargées selon les mêmes schémas dans chaque conteneur, l’automatisation du processus de déchargement est beaucoup plus simple. Mais c’est rarement le cas. Le commerce électronique évolue rapidement et les situations sont très fluides en ce qui concerne les défis auxquels les entreprises sont confrontées. » La flexibilité est donc l’exigence numéro un de tout système de déchargement efficace qui vous permettra de rentabiliser votre investissement grâce à une productivité accrue.

Vers une solution homme-machine efficace pour le déchargement de conteneurs en vrac

À l’heure actuelle, il n’existe pas sur le marché de système adapté au déchargement de l’ensemble des colis hétérogènes décrits ci-dessus. Pour les responsables des opérations qui cherchent à accélérer la rotation des conteneurs, le besoin d’efficacité et d’un retour sur investissement rapide et clair signifie généralement que le travail manuel est la solution par défaut. Après tout, pourquoi investir dans une automatisation coûteuse si un humain peut faire un meilleur travail ?

TAWI est un fournisseur mondial de premier plan de solutions de levage intelligentes, basé en Suède. Son déchargeur télescopique, équipée d’un bras de levage par aspiration, est présente sur de nombreux lieux de travail, où elle est devenue une solution de choix pour le déchargement des conteneurs dans les zones où les préoccupations en matière de santé et de sécurité sont importantes.
En réponse à une recherche approfondie sur les besoins des clients, TAWI travaille sur une nouvelle génération d’aides mécaniques pour résoudre les problèmes complexes identifiés ci-dessus. Cette nouvelle technologie promet des gains d’efficacité substantiels et un retour sur investissement rapide. Plutôt que de remplacer les travailleurs, elle cherche à leur donner les moyens de relever tous les défis liés aux conteneurs chargés en vrac d’une manière sûre, intuitive et très flexible.

Pour bénéficier de l’expertise de TAWI en matière de logistique et de levage, contactez-nous dès aujourd’hui .