Et si les grues d’un entrepôt pouvaient faire du travail préparatoire, seules la nuit, pour faire gagner du temps pendant la journée ?

Et si les grues d’un entrepôt pouvaient faire du travail préparatoire seules la nuit pour faire gagner du temps pendant la journée ? Ce serait extrêmement efficace ! Pour y parvenir, toutefois, il est nécessaire de lier deux mondes complètement séparés : la logistique et l’automatisation. Un défi que Quinaptis, Siemens et Thomas More Hogeschool à Geel ont relevés ensemble. Le résultat ? Un échantillon de l’industrie 4.0!

Dans un entrepôt, les grues automatiques sont souvent commandées par des automates programmables industriels (API ou, en anglais, PLC). Dans ce même magasin, les stocks peuvent être gérés et les flux de marchandises planifiés à l’aide du logiciel SAP EWM. Les deux processus fournissent un flux de données qui, s’il est utilisé correctement, peut optimiser le fonctionnement d’un entrepôt. L’échange de données entre le monde de la logistique et celui de l’automatisation peut améliorer considérablement l’efficacité.

En tant que spécialiste SAP, Quinaptis travaille depuis un certain temps déjà à l’amélioration du fonctionnement des entrepôts automatisés, notamment en planifiant certaines tâches et en demandant aux grues d’effectuer à l’avance certains mouvements. « Nous travaillons depuis un certain temps sur une solution permettant de combiner la gestion des stocks et l’automatisation des processus en permettant aux deux logiciels de communiquer entre eux, principalement via le système Material Flow System (MFS) de SAP. Mais en tant que spécialistes SAP, nous n’avons en interne que des connaissances limitées dans le domaine de l’automatisation. Nous nous sommes donc tournés vers Siemens, le leader du marché des PLC, pour réunir ces deux mondes », explique Dieter Baert, consultant logistique SAP chez Quinaptis.

En collaboration avec Siemens, le leader du marché des PLC, différentes voies ont été étudiées afin de réaliser le lien entre SAP EWM et le PLC. Un « jumeau numérique » a été créé à partir de l’installation, permettant à un entrepôt automatisé d’exécuter un essai virtuel. Toutes les erreurs ont pu ainsi être découvertes et résolues de cette manière, avant même la mise en service.

L’objectif de Quinaptis et de Siemens était donc de développer une version tant réelle que virtuelle d’un entrepôt automatisé, au sein duquel les logiciels SAP et PLC communiqueraient et collaboreraient. Une tâche compliquée. C’est pourquoi l’équipe a été renforcée avec deux étudiants de la Thomas More Hogeschool à Geel, où le travail avec les PLC constitue depuis des années une partie importante du baccalauréat professionnel en électromécanique.

L’équipe a décidé d’aborder le problème tant du côté du matériel (hardware) que du logiciel (software). Comme il est difficile d’effectuer des essais dans un entrepôt réel, les étudiants ont travaillé avec un entrepôt automatique miniature de Fischer Technik, contrôlé par un PLC. « Il devait servir de ‘preuve de concept’ tangible au niveau du hardware. Parallèlement, nous avons commencé à travailler avec le logiciel NX-MCD pour créer une version numérique – le ‘digital twin’ – de cet entrepôt miniature », explique Stef Dierickx, l’un des étudiants de Thomas More.

« Grâce à l’entrepôt miniature, nous avons tout d’abord élaboré et affiné la communication entre le logiciel SAP EWM et l’ordinateur PLC. Ensuite, nous avons virtuellement reproduit l’entrepôt. Ceci nous a permis de détecter et de résoudre les erreurs beaucoup plus rapidement. Nous avons également été en mesure de simuler des erreurs et donc de déboguer de manière proactive », ajoute Gillian Stevens.

Le résultat de cette approche a été un franc succès, car elle a permis de vérifier que le concept fonctionne et qu’il soit validable. « Avec l’outil de simulation NX-MCD, nous avons pu non seulement vérifier que la communication SAP EWM/PLC fonctionne, mais aussi que le concept soit applicable à une échelle supérieure et donc dans un entrepôt réel, avec de vraies grues », explique Stef Dierickx.

« Le concept ayant été validé, il peut également être utilisé pour la communication entre le logiciel SAP EWM et des PLC contrôlant d’autres équipements de manutention logistique, tels que les véhicules à guidage automatique (AGV) ou les robots », ajoute Dieter Baert.

An Lietaert, spécialiste en automatisation chez Siemens Belgique, conclut : « Le projet a également prouvé que l’échange de connaissances entre diverses parties issues de mondes différents permet d’aboutir à une féconde fertilisation croisée : dans le cas présent, le tout dépasse largement la somme des parties.