Soutenance mémoire
Systèmes de stockage automatisé AS/RS :
Les systèmes automatisés de stockage et déstockage ont été largement utilisés dans les environnements de distribution et de production depuis leur introduction dans les années 1950. Un système automatisé de stockage et de récupération (AS / RS) consiste généralement en des racks desservis par des machine S/R traversant des allées entre les racks. Un AS / RS est capable de traiter des palettes sans l’interférence d’un opérateur. Le système est donc entièrement automatisé. Tant dans les environnements de production que dans les environnements de distribution, les systèmes AS / RS sont utilisés pour stocker des produits (par exemple des matières premières ou des produits semi-finis) et pour récupérer ces produits afin de satisfaire une commande. Entre 1994 et 2004, il y a eu une augmentation significative du nombre d’AS / RS utilisés dans les environnements de distribution aux États-Unis. L’utilisation d’AS / RS présente plusieurs avantages par rapport aux systèmes non automatisés. Des exemples sont des économies de coûts de main-d’œuvre et de surface utile, une fiabilité accrue et des taux d’erreur réduits. Les inconvénients apparents sont les coûts d’investissement élevés (environ 634 000 dollars pour un seul allée AS / RS, Zollinger, 1999), moins de flexibilité et des investissements plus importants dans les systèmes de contrôle.La fonction d’un AS / RS est de transférer automatiquement des éléments entre des racks de stockage élevés et des stations de préparation ou de traitement. Un système, présenté dans la figure 2, comprend trois composants principaux : les racks de stockage, Les machines S/R et les stations D/L. Les Machines S/R sont des machines de stockage et de déstockage entièrement automatisées pouvant déplacer, ramasser et déposer de manière autonome des bacs. Ils fonctionnent dans des allées entre deux racks de stockage. Dans la plupart des configurations, les machines S/R fonctionnent dans des allées dédiées. Les mouvements d’une machine S/R sont contrôlés par un PC ou un PLC industriel (automate programmable). Chaque machine S/R possède au moins trois convertisseurs de fréquence indépendants commandés en fréquence : un pour le mouvement horizontal, un pour le mouvement vertical et un pour le fonctionnement du dispositif de manutention de la charge, également appelé navette. Les navettes ne peuvent déplacer que des charges complètes, généralement des bacs ou des palettes, au lieu de manipuler des pièces uniques d’un article. [2]
AS/RS à racks glissants :
Le système de rack mobile (M-AS / RS) est un système de stockage de haute densité .Il n’y a qu’une seule allée nécessaire pour manipuler les marchandises, de sorte que l’espace est très bien utilisé. Le déplacement est réalisé par le chariot de roulement motorisé sur lequel sont installés les racks. Après avoir séparé deux rangées d’équipements adjacentes, une allée est formée. La machine S/R entrer dans l’allée pour stocker ou récupérer l’article sur un rack de stockage. La vitesse de déplacement est commandée par un système de contrôle très précis, de sorte que le mouvement est très stable.
Les AVS/RS :
AVS/RS ( Autonomous vehicle storage and retrieval systems ) utilisent des véhicules guidés par rail se déplaçant dans des trajectoires rectilignes dans et entre les allées des racks de stockage. Le mouvement vertical du véhicule est assuré par des ascenseurs installés à des emplacements fixes le long de la périphérie du rack. En tant qu’alternative aux systèmes de stockage et de déstockage automatisés traditionnels, les systèmes de véhicules autonomes permettent aux utilisateurs de faire correspondre la taille du parc de véhicules et le nombre d’ascenseurs au niveau de demande de transactions dans un système de stockage. Des outils de conceptualisation analytique basés sur les caractéristiques des systèmes de véhicules autonomes sont proposés pour modéliser les performances attendues en fonction des principaux attributs du système, notamment la capacité de stockage, la configuration du rack et la taille de la flotte. Les modèles sont démontrés pour un problème d’échantillonnage et comparés aux outils de conceptualisation analytique utilisés pour les systèmes automatisés de stockage et déstockage.
Evaluation des performances d’un système de stockage :
La mesure de performance la plus couramment utilisée d’un AS/RS est le débit du système,défini comme le nombre de demandes de stockage et déstockage effectuées par le système par période. En pratique, cela signifie qu’il faut résumer le nombre de conteneurs traités dans tous les cycles effectués sur une période donnée. Au cours de la phase de conception du système, il est important d’estimer le débit maximal du système qui est influencé par la configuration du système, les paramètres de conception physique et les règles de contrôle de la machine S/R. Expérimentalement, le débit maximal peut être mesuré à partir du temps total nécessaire pour traiter une quantité prédéfinie de demandes de stockage et de récupération dans la file d’attente. Le débit maximal pour une seule allée est l’inverse du temps de cycle moyen attendu.[12] Une autre mesure importante des performances est le délai d’exécution de la demande, également appelé temps de réponse du système, défini comme le délai entre l’arrivée et la fin d’une demande. Cela comprend l’attente dans la file d’attente pour l’arrivée de La machine S/R et le déplacement jusqu’au point D/L en cas de tâche de déstockage ou de stockage de l’emplacement en cas de tâche de stockage. Outre le temps de réponse moyen, le temps de réponse maximum ou le cas le plus défavorable est souvent pris en compte. Une partie du délai d’exécution de la demande est le temps de réponse de la grue. C’est le temps qu’il faut à la machine S/R pour atteindre la demande depuis son emplacement actuel. Les tâches de récupération sont généralement urgentes. Ils peuvent avoir des délais stricts, qui doivent être respectés.
Simulation pour l’évaluation des performances :
La simulation est une technique d’analyse numérique conçue pour évaluer les réponses de modèles complexes. Il a été utilisé dans plusieurs études AS / RS au cours des 30 dernières années. Il est obligatoire d’utiliser la simulation pour modéliser de manière adéquate toutes les caractéristiques opérationnelles d’un AS/RS dans son environnement dynamique. Dans un modèle de simulation, il est possible de modifier l’état du système et la charge et de la machine S/R avec un ensemble de paramètres. Des contrôles peuvent également être paramétrés,ce qui rend leur comparaison possible. [12]. L’évaluation des performances dans ce travail est réalisée avec le simulateur ARENA.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I Introduction aux systèmes automatisés de stockage/déstockage AS/RS
I.1. Introduction
I.2 Systèmes de stockage automatisé AS/RS
I.2.1 Fonction
I.2.2 Composition
I.2.3 Terminologie
I.3 Classification des AS/RS
I.3.1 AS/RS à charge unitaire
I.3.2 AS/RS à mini-charge ou à charge réduite
I.3.3 AS/RS multi allées
I.3.4 AS/RS à racks glissants
I.3.5 AS/RS à carrousel
I.3.6 AS/RS à personne embarquée
I.3.7 AS/RS à étagères profondes
I.3.8 AS/RS à convoyeur gravitationnel
I.3.9 Les AVS/RS
I.3.9 L’AS/RS à convoyeur gravitationnel à une seule machine
I.3.10 L’AS/RS à chariots gravitationnels bidirectionnels ou le bi-directional flowrack AS/RS
I.4 Evaluation des performances d’un système de stockage
I.4.1 Méthodes d’évaluation
I.4.2 Simulation pour l’évaluation des performances
I.5 Etat de l’art
I.6 Conclusion
Chapitre II Temps de cycle et l’ordonnancement des requêtes de l’AS/RS à rack glissant
II.1 Introduction
II.2 Description du système
II.3 Hypothèses et Notations
II.3.1 Hypothèses
II.3.2 Notation
II.4 Fonctionnement d’un AS/RS à rack glissant
II.4.1 Simple cycle
II.4.2 Double cycle
II.5 Modèle mathématique de temps de double cycle d’un AS/RS à rack glissant
II.5.1 Modèle discrète
II.5.2 Modèle continue
II.6 Ordonnancement efficace des requêtes de stockage/déstockage dans un AS/RS à racks glissants
II.6.1 L’approche proposée
II.6.2 Exemple d’application
II.7 Conclusion
Chapitre III Simulation d’un AS/RS à rack glissant selon l’algorithme proposé
III.1 Introduction
III.2 La définition de la simulation
III.2.1 L’objectif de simulation
III.2.2 La simulation numérique
III.2.3 Méthodologie générale de simulation
III.3 Présentation du logiciel ARENA
III.3.1 Concepts de simulation ARENA
III.3.2 Les modules utilisé dans la simulation
III.4 Simulation d’un AS/RS à rack glissant
III.4.1 Opéation de stockage
III.4.2 Opération de déstockage
III.5 Résultats et interprétation
III.6 Conclusion
Conclusion Générale
Références Bibliographiques
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