Manutention de matériaux fait référence au processus de stockage, de prélèvement et de distribution de marchandises et de matériaux, généralement au sein d'une usine ou d'un entrepôt. Divers technologies sont utilisées pour cela, notamment : la manutention manuelle, les chariots élévateurs, la robotique et les convoyeurs. Toute industrie qui traite de la production de biens physiques utilise la manutention de matériaux tout au long du cycle de vie du produit. Des exemples courants incluent : les biens de consommation, l'alimentation et les boissons, ainsi que les industries manufacturières. Des techniques de manutention bien planifiées et exécutées peuvent réduire les délais, augmenter les économies de coûts et limiter les dommages aux produits.
Cet article expliquera ce qu'est la manutention de matériaux en général, comment elle fonctionne, les différents types d'équipements utilisés, ainsi que les avantages de bonnes pratiques de manutention.
Qu'est-ce que la manutention de matériaux ?
Dans son essence, la manutention de matériaux fait référence au processus de déplacement de matériaux ou de marchandises d'un endroit à un autre, généralement dans un entrepôt, une usine ou une installation de traitement. La manutention de matériaux est une partie intégrante de chaque industrie, et l'optimisation du processus peut entraîner des gains significatifs en productivité. La manutention de matériaux traditionnelle était effectuée manuellement par des manutentionnaires et des opérateurs de machines, cependant, les techniques modernes de manutention utilisent largement l'automatisation en raison du volume important de matériaux à manipuler efficacement.
Comment fonctionne la manutention de matériaux ?
Un système typique de manutention de matériaux se compose des étapes suivantes :
Réception : Les matières premières, composants ou produits finis sont d'abord reçus de divers fournisseurs ou départements. En général, cette étape consiste à décharger les matériaux d'un camion, train, avion ou navire, à les inspecter, à les enregistrer dans le système, et éventuellement à les placer dans une zone de préparation pour un traitement ultérieur.
Stockage : Les articles sont ensuite déplacés dans les entrepôts ou stockages pertinents. Selon le type de matériaux et la méthode de stockage utilisée par l'installation, les articles sont stockés sur des étagères, des racks ou placés dans des stockages autonomes.
Prélèvement : Lorsqu'une commande est passée — par un consommateur, une entreprise ou un autre département — les articles pertinents sont récupérés du stockage en utilisant l'une des nombreuses technologies de manutention, comme les chariots élévateurs ou les systèmes robotiques automatisés.
Tri : Les articles sont ensuite triés et consolidés, afin qu'ils puissent être manipulés efficacement et finalement expédiés à leur destination finale.
Emballage : Les articles sont ensuite emballés en fonction des exigences d'expédition ; l'emballage typique peut inclure des boîtes ou des palettes, par exemple. Ces articles emballés sont placés dans des zones de préparation prêtes pour le transport.
Transport : Enfin, les articles emballés sont collectés dans les zones de préparation, puis chargés sur des camions, trains, navires ou avions pour leur expédition vers leur destination finale.
Il est important de noter qu'au cours de ce processus, les articles sont surveillés et enregistrés dans des systèmes logiciels pour suivre leur emplacement dans le processus. Cela est crucial pour le bon fonctionnement du système de manutention de matériaux.
Combien coûte la manutention de matériaux ?
Le coût de la manutention de matériaux dépend de nombreux facteurs, et il n'est pas possible d'établir une valeur de coût simple. Ces facteurs peuvent inclure les types de matériaux à manipuler, les technologies de manutention employées, l'échelle de l'opération et les distances entre les différents entrepôts ou étapes de traitement. Au niveau le plus économique, des techniques manuelles comme : la manutention à la main, les chariots, les transpalettes et les chariots élévateurs sont utilisées. Sur le plan plus capitalistique, des bras robotiques et des véhicules autonomes auto-navigants sont utilisés pour réduire la composante main-d'œuvre du coût.
Le coût de la manutention de matériaux peut-il être réduit ?
Oui, dans la plupart des cas, il est possible de réduire le coût de la manutention de matériaux en effectuant des analyses détaillées du système dans son ensemble pour déterminer la méthode optimale de déplacement et de stockage des matériaux tout en trouvant un équilibre entre les dépenses en capital et en fonctionnement. Par exemple, l'automatisation peut nécessiter un investissement initial élevé, mais avec le temps, la réduction des coûts de main-d'œuvre peut la rendre plus rentable. Cela est particulièrement vrai pour les installations de manutention de matériaux plus grandes et complexes. Cependant, pour les petites installations, il peut être plus rentable de maintenir un système de manutention manuel.
Qui gère la manutention de matériaux ?
Manutention de matériaux est un processus complexe qui nécessite une équipe diversifiée avec plusieurs compétences différentes. Au niveau le plus basique, un manutentionnaire est directement impliqué dans la manipulation physique des marchandises. Les coordinateurs et gestionnaires logistiques veillent à ce que le flux de marchandises tout au long de la chaîne d'approvisionnement soit contrôlé et efficace. Les ingénieurs industriels sont chargés d'analyser des systèmes complexes de manutention de matériaux pour trouver des flux de travail plus efficaces et productifs. Et enfin, les techniciens de maintenance sont nécessaires pour maintenir tout l'équipement de manutention en bon état de fonctionnement afin d'éviter des arrêts imprévus.
Quels sont les différents types de manutention?
Il existe de nombreux types de technologies de manutention. Beaucoup sont utilisées conjointement pour améliorer l'efficacité et la productivité globales lors du processus de manutention, les plus courants sont listés ci-dessous.
1. Robotique
La robotique est largement utilisée dans les scénarios de manutention de matériaux à grande échelle, notamment dans les entrepôts où les environnements sont contrôlés et sécurisés. Des technologies comme les bras robotisés et les chariots auto-navigateurs sont devenues courantes, cependant, les avancées dans la fabrication et l'apprentissage automatique commencent à donner naissance à des robots humanoïdes capables d'opérer dans les mêmes environnements que les humains tout en coûtant beaucoup moins cher à long terme. Ces robots sont conçus avec une forme humanoïde, afin qu'ils puissent fonctionner dans des environnements initialement conçus pour les humains.
2. Chariots élévateurs
Les chariots élévateurs sont un élément de base dans l'industrie de la manutention depuis des décennies, avec peu de changements dans leur mode de fonctionnement fondamental. Ils sont conçus pour déplacer des matériaux palettisés et ont une portée suffisante pour accéder aux palettes stockées sur les étagères d'un entrepôt. Les chariots élévateurs peuvent couvrir une large gamme de capacités, allant de quelques centaines de kilogrammes à plusieurs tonnes.
3. Convoyeurs
Les convoyeurs sont un autre élément essentiel de l'industrie de la manutention. Il en existe de nombreux types, mais en général, ils sont conçus pour déplacer des marchandises sur de courtes distances entre des emplacements qui ne varient pas significativement en termes d'altitude. Pour les applications de biens de consommation, les convoyeurs à rouleaux sont courants ; ils consistent en plusieurs rouleaux côte à côte et peuvent être motorisés ou libres. Des convoyeurs plus avancés sont conçus pour détecter, trier et diriger automatiquement les marchandises vers différentes zones pour un traitement ultérieur. Les convoyeurs standard se composent d'une bande en caoutchouc tendue entre au moins deux poulies et fonctionnent le long de plusieurs poulies porte-rouleaux plates ou en auge. Ces convoyeurs, en particulier ceux en auge, sont plus souvent utilisés pour transporter des matières premières en vrac.
4. Manutention manuelle
La manutention manuelle fait référence à la pratique de déplacer des marchandises et des matériaux à la main. Cette solution n'est efficace que pour de petits volumes et des marchandises de faible poids. La main-d'œuvre manuelle n'est généralement pas rentable sur les marchés avec des lois du travail axées sur les travailleurs, car cette manutention manuelle est limitée à des applications de niche plus petites ou, au minimum, effectuée en conjonction avec des solutions automatisées et mécanisées.
5. Étagères et rayonnages
Les étagères et rayonnages sont courants dans chaque entrepôt sur la planète et suivent généralement un design standard. Les étagères et rayonnages sont la manière la plus efficace de stocker des matériaux dans un espace au sol donné tout en permettant un accès facile pour la récupération et le stockage par des chariots élévateurs et autres solutions de manutention. Les étagères sont généralement utilisées pour des marchandises légères et faciles d'accès, tandis que les rayonnages sont utilisés pour des marchandises plus lourdes, souvent chargées sur des palettes.
6. Grues et palans
Les grues et palans sont utilisés pour soulever efficacement des matériaux lourds et les déplacer dans une zone prédéfinie. Il est courant que les grues déchargent des conteneurs de camions, trains et navires, à partir desquels les marchandises peuvent être déchargées et distribuées à un entrepôt ou une zone de stockage.
7. Véhicules guidés automatisés (AGV)
Les AGV désignent une classe de véhicules de manutention conçus pour naviguer de manière autonome dans un environnement d'entrepôt en effectuant des tâches de tri, de stockage et de récupération avec une intervention limitée ou inexistante d'un opérateur humain. Divers techniques sont utilisées par ces véhicules pour naviguer dans leur environnement ; des exemples courants incluent le suivi de lignes ou de fils placés sur le sol autour de l'entrepôt ou l'utilisation d'une combinaison de capteurs visuels ou lidar pour naviguer de manière autonome. Les AGV sont conçus avec une capacité d'évitement de collision pour prévenir les dommages à l'équipement ou les blessures au personnel.
8. Systèmes automatisés de stockage et de récupération (AS/RS)
Les systèmes AS/RS désignent un système intégrant souvent plusieurs technologies pour récupérer et stocker des marchandises dans un environnement d'entrepôt. Ces systèmes sont intégrés à un logiciel pour déplacer intelligemment les marchandises là où elles sont nécessaires. Un exemple de tel système serait un robot de récupération, qui peut prendre plusieurs formes telles qu'un navetteur, une grue ou un bras robotisé, capable de traverser le rayonnage dans un entrepôt et de naviguer jusqu'aux marchandises requises, de les retirer du stockage puis de les transférer à un AGV, un convoyeur ou un système similaire. L'objectif de ces systèmes est de minimiser ou éliminer l'intervention humaine tout en améliorant la vitesse et en augmentant l'espace de stockage disponible en supprimant la nécessité de passages larges entre les rayonnages pour permettre l'accès des chariots élévateurs.
9. Systèmes d'emballage et de tri
Les systèmes d'emballage préparent généralement les marchandises pour le transport ou un stockage ultérieur et peuvent comporter une large gamme de technologies différentes. Des exemples typiques incluent des machines conçues pour envelopper les marchandises palettisées avec du plastique flexible afin de garantir qu'elles ne tombent pas de la palette lors du transport. Pour des systèmes d'emballage plus complexes, les articles sont automatiquement chargés dans des boîtes pour une distribution ultérieure. Les systèmes de tri sont conçus pour garantir que les marchandises sont dirigées vers les zones de stockage ou de mise en attente appropriées pour un traitement ultérieur. Des exemples typiques peuvent inclure des convoyeurs pouvant être intégrés à des trieurs à bande transversale, à chaussures coulissantes ou à plateaux inclinés pour diriger les marchandises d'un convoyeur à un autre ou dans une trémie pour un traitement supplémentaire. Les marchandises sont scannées à l'aide de lecteurs de codes-barres ou d'autres systèmes OCR (Reconnaissance Optique de Caractères) pour les identifier et les suivre.
10. Systèmes de Palettisation et Dépalettisation
Les marchandises sont souvent transportées sur des palettes standard conçues pour être faciles à déplacer à l'aide de chariots élévateurs et de transpalettes manuels. Empiler les marchandises sur une palette est appelé palettisation, généralement réalisé à l'aide de systèmes automatisés ; les marchandises sont alimentées dans une machine de palettisation qui les empile efficacement sur une réserve stable de palettes. Les palettes sont souvent enveloppées de plastique étirable une fois la palettisation terminée, la palette est alors prête pour l'expédition. La dépalettisation est le processus inverse, une palette est placée dans une machine de dépalettisation qui désempile les articles de la palette et les répartit dans tout l'entrepôt.
Quelles industries utilisent la manutention de matériaux ?
Chaque industrie utilise la manutention de matériaux d'une manière ou d'une autre. Ci-dessous, trois des industries les plus courantes qui utilisent largement des processus et des technologies de manutention de matériaux.
Fabrication : L'industrie manufacturière nécessite un approvisionnement constant en matières premières tout en distribuant les composants finis aux lignes d'assemblage ou en les expédiant vers d'autres installations pour un traitement supplémentaire.
Alimentation & Boissons : L'industrie alimentaire et des boissons utilise largement des systèmes automatisés de manutention de matériaux en raison de la quantité importante d'articles produits. De plus, une distribution rapide et efficace est essentielle pour garantir que les produits frais soient livrés à leur destination à temps.
Biens de consommation : La livraison d'un nouveau téléphone portable, d'une console de jeux ou d'un micro-ondes à votre porte en quelques jours tout au plus dépend d'une chaîne d'approvisionnement mondiale vaste, qui ne serait pas possible sans des systèmes de manutention de matériaux hautement automatisés.
Quels sont les avantages d'une manutention de matériaux appropriée ?
Un système de manutention de matériaux efficace peut offrir une large gamme d'avantages comme décrit ci-dessous :
Réduction des coûts : Une manutention efficace peut réduire considérablement les coûts sur plusieurs fronts. Par exemple, les coûts de main-d'œuvre peuvent être diminués grâce à des systèmes automatisés. Le gaspillage et la perte de marchandises peuvent être éliminés grâce à des technologies d'étiquetage et de tri automatisés.
Réduction des délais de livraison : Les consommateurs veulent leurs articles aussi rapidement que possible. En tenant tout le reste égal, ils préféreront souvent acheter auprès d'un fournisseur avec un délai de livraison plus court. Les délais de livraison peuvent être considérablement réduits avec des systèmes et technologies de manutention de matériaux appropriés.
Réduction des besoins en espace : Les étagères et rayonnages intégrés aux systèmes AS/RS et AGV peuvent permettre une utilisation plus efficace de l'espace. Par exemple, l'espace entre les étagères peut être réduit puisqu'il n'y a pas besoin d'accès pour les chariots élévateurs, ce qui permet de stocker plus de marchandises par mètre carré, réduisant ainsi les besoins en espace d'entrepôt.
Réduction des dommages : Les systèmes automatisés de manutention de matériaux sont conçus pour manipuler soigneusement les marchandises afin de prévenir les dommages accidentels, ce qui est courant avec les manutentionnaires humains. Cela réduit finalement l'insatisfaction des clients et les pertes de profit dues aux marchandises endommagées.
Quelle est l'importance de la manutention de matériaux dans différentes industries ?
Manutention de matériaux est un composant critique dans chaque industrie qui traite de la production et de la distribution de matériaux et de marchandises physiques. Des pratiques inefficaces de manutention de matériaux peuvent entraîner des dépassements de coûts.
Existe-t-il un risque dans la manutention de matériaux ?
Oui, il existe de nombreux risques potentiels dans la manutention de matériaux. Par exemple, les systèmes de manutention automatisés et manuels peuvent entraîner de graves blessures s'ils ne sont pas utilisés ou contrôlés correctement. Les chariots élévateurs, par exemple, sont responsables d'un grand nombre d'accidents du travail. Les systèmes automatisés sont plus prévisibles et conçus pour fonctionner aux côtés des humains sans poser de danger.
Existe-t-il un guide sur la manutention de matériaux ?
Il n'existe pas de guide universel spécifique à la manutention de matériaux, car chaque solution est spécifique à l'environnement dans lequel elle sera déployée. Cependant, de nombreux guides décrivent les différentes technologies et leur utilisation dans des scénarios courants.
Quels sont les différents types d'équipements de manutention de matériaux ?
Il existe une large gamme d'équipements de manutention qui peuvent être généralement classés en équipements manuels et automatisés. Parmi les exemples manuels, on trouve : chariots élévateurs, transpalettes et palans, tandis que les équipements automatisés peuvent inclure : bras robotisés, véhicules guidés automatisés et équipements de palettisation.
Quelles sont les meilleures pratiques pour la manutention des matériaux ?
L'industrie de la manutention couvre une vaste gamme de technologies et de stratégies. Malgré cet environnement complexe, il existe quelques meilleures pratiques universelles comme décrites ci-dessous :
Standardisation : La standardisation est un facteur critique pour un système de manutention efficace. Cela ne concerne pas seulement la standardisation des types de systèmes de stockage et d'équipements de manutention, mais aussi des logiciels et des procédures utilisés. La standardisation peut aider à réduire la complexité de l'extension de la capacité de manutention tout en améliorant l'efficacité globale. Par exemple, des étagères et des rayonnages standardisés peuvent rendre l'extension de la capacité aussi simple que d'ajouter des étagères supplémentaires à celles existantes, sans compromettre les systèmes conçus pour fonctionner avec la solution de rayonnage actuelle.
Choix efficace de l'équipement : L'équipement de manutention doit être soigneusement sélectionné en fonction de plusieurs facteurs. Par exemple, le type de matériau, les contraintes budgétaires, l'expansion future potentielle, et la disponibilité d'opérateurs et de techniciens qualifiés doivent tous être pris en compte. Un établissement conçu pour déplacer des matières premières en vrac peut ne pas être adapté aux AGV et peut être mieux servi par des convoyeurs et des chargeurs frontaux. Inversement, un établissement de biens de consommation peut utiliser des convoyeurs, des AGV, des chariots élévateurs et des bras robotisés.
Entretien régulier : Les systèmes de manutention dépendent de l'intégration sans faille de nombreuses technologies différentes. Une défaillance de l'une d'entre elles peut entraîner la panne de l'ensemble du système. Il est donc essentiel de suivre un plan de maintenance préventive pour assurer une disponibilité maximale.
Automatisation : L'automatisation devient de plus en plus courante dans l'industrie de la manutention. Cela est dû à la baisse des coûts et à la facilité de mise en œuvre de ces technologies. Les entreprises qui n'automatisent pas sont à un désavantage certain par rapport à celles qui ont intégré l'automatisation. Cependant, l'automatisation n'est pas toujours viable. Par exemple, les petites installations peuvent encore être mieux adaptées aux systèmes manuels traditionnels.
Sécurité : La sécurité est cruciale dans un environnement de manutention complexe, surtout lorsqu'il s'agit de mélanger des processus automatisés et manuels. Les manutentionnaires humains peuvent être exposés à des systèmes automatiques à grande vitesse qui peuvent causer des blessures graves s'ils ne sont pas conçus avec des dispositifs de sécurité appropriés. Les équipements manuels comme les chariots élévateurs représentent également un danger sérieux pour les employés.
Systèmes ergonomiques : L'ergonomie est importante pour garantir que le système est conçu en tenant compte des capacités et des limites humaines. Cela permet de prévenir les blessures et d'améliorer la satisfaction des travailleurs tout en optimisant l'efficacité.
Quelle est la différence entre la sélection des matériaux et la manutention des matériaux ?
La sélection des matériaux fait souvent référence au processus de choix d'un matériau pour un cas d'utilisation spécifique. La décision est souvent basée sur les exigences de l'application, par exemple, des applications nécessitant une haute résistance tout en maintenant un poids faible bénéficieraient d'un matériau comme l'aluminium. La manutention des matériaux, en revanche, concerne la façon dont les matières premières et les produits finis sont déplacés tout au long de la chaîne d'approvisionnement, du matériau brut au produit fini.
