Un chargeur de camions automatisé de pointe repose sur une structure mécanique robuste, mais son véritable atout réside dans son système de vision et son intelligence artificielle. Cette semaine, nous explorerons en profondeur comment le chargeur de camions Gachn réalise un chargement entièrement automatisé et intelligent grâce à la collaboration harmonieuse de la vision 3D, des algorithmes d'IA et d'un système de contrôle avancé.
Ces deux dernières semaines, nous avons abordé les difficultés rencontrées par le secteur et présenté la solution mécanique révolutionnaire d'« entrée de caisse ». Cependant, pour que le bras robotisé puisse s'étendre avec précision dans la benne du camion et empiler parfaitement les chargements, un système intelligent de perception, de prise de décision et d'exécution est indispensable. C'est précisément ce qui distingue Gachn des simples équipements automatisés bricolés disponibles sur le marché, et en fait un véritable « chargeur de camions intelligent ».
I. Vision intelligente : perception à 360° pour une identification claire des véhicules
Technologie de base : Système de numérisation 3D LiDAR et de reconnaissance intelligente de la position des véhicules
Défis :Grandes variations dans le stationnement des véhicules : un stationnement incorrect, un écart par rapport à l’axe central et la présence d’objets étrangers dans le compartiment de chargement (tels que des cordes de fixation résiduelles ou des débris) peuvent tous entraîner des échecs de chargement, voire des collisions d’équipement.
Notre solution :
Modélisation précise : L'équipement utilise un LiDAR de haute précision pour effectuer un scan complet du véhicule stationné, générant un modèle 3D de nuage de points avec une précision millimétrique. Ce système mesure automatiquement la longueur, la largeur et la hauteur des panneaux latéraux du compartiment de chargement, ainsi que la garde au sol du véhicule.
Jugement intelligent : Utilisant un algorithme de détection intelligent développé en interne, le système analyse en temps réel les données du nuage de points. Il détermine automatiquement si le véhicule est stationné dans la zone de chargement automatisée autorisée et si l'écart par rapport à l'axe central reste dans une plage acceptable. Parallèlement, il agit comme un « contrôleur qualité », détectant toute irrégularité dans le compartiment de chargement afin de prévenir les empilages instables ou les dysfonctionnements des équipements causés par des corps étrangers.
Conseils actifs : Si le système détecte que le panneau arrière est trop haut ou que la position de stationnement est incorrecte, il rappellera proactivement au conducteur via l'écran d'« ouvrir le panneau arrière » ou d'« ajuster la position de stationnement », assurant ainsi une interaction homme-machine et un point de départ parfait pour l'opération.
(Vidéo : Présentation du modèle 3D du véhicule généré après la numérisation LiDAR, avec les dimensions mesurées (longueur, largeur et hauteur) indiquées.)
II. Cerveau intelligent : Planification stratégique pour un parcours de chargement optimal
Technologie de base : Algorithme de palettisation propriétaire et plateforme de contrôle haut de gamme de Schneider Electric
Défi:Comment convertir les dimensions connues du véhicule et le tonnage à charger en coordonnées de palettisation et en trajectoires de mouvement précises, nettes et stables pour chaque sac de ciment ?
Notre solution :Calcul intelligent : après l’acquisition des données de numérisation 3D, notre algorithme de palettisation, développé en interne, se met en marche. À partir du tonnage de ciment à charger et d’un modèle mathématique, il calcule automatiquement les coordonnées de dépôt optimales pour chaque sac de ciment et planifie la trajectoire de déplacement la plus efficace et sans collision.
Stratégie flexible : L'algorithme prend en charge trois modes : empilage horizontal, empilage vertical et une combinaison des deux. Il sélectionne ou combine intelligemment les modes en fonction des dimensions de la benne du camion, garantissant un empilage compact et ordonné, optimisant ainsi l'espace disponible et facilitant le déchargement.
Exécution précise :Les instructions de trajectoire calculées sont reçues et exécutées par un système de commande basé sur un automate programmable Schneider à 12 axes haute performance et un grand écran tactile de 15,6 pouces. La stabilité et la puissance de traitement élevée de l'automate Schneider garantissent la synchronisation, la précision et la fiabilité du fonctionnement de tous les servomoteurs, vérins et autres actionneurs.
III. Réseaux neuronaux : interconnexion des données, permettant une gestion intelligente des usines
Technologie de base : Système de gestion des informations de chargement et interface de qualité industrielle
Défi: La machine de chargement automatisée ne doit pas constituer un silo d'information ; elle doit s'intégrer parfaitement au système de gestion existant de l'usine.
Notre solution : Il suffit au chauffeur de passer sa carte devant la machine de chargement, et le système récupère automatiquement les informations de prise en charge (telles que le client, le type de produit et le tonnage) depuis le système ERP, éliminant ainsi le besoin de saisie manuelle et évitant les erreurs.
Une fois le chargement terminé, les données (telles que le temps de chargement réel et le tonnage) sont automatiquement transmises au système de gestion, formant une boucle fermée et fournissant un support de données précis et en temps réel pour le règlement financier et la planification de la production.
L'équipement est doté en standard d'une interface Ethernet, ce qui laisse une marge d'extension importante pour les futures mises à niveau de l'usine vers l'Industrie 4.0 et la fabrication intelligente.
IV. Fondation fiable : architecture distribuée et composants de niveau supérieur
Nous savons que même les systèmes les plus performants nécessitent un matériel fiable. Contrairement à nos concurrents qui centralisent la sous-traitance, le pilotage et l'assemblage, ce qui réduit l'espace de maintenance et complique la gestion des pannes, Gachn privilégie une architecture distribuée. Cette architecture offre non seulement une stabilité accrue, mais aussi un accès facilité pour la maintenance, permettant une localisation et une résolution rapides des problèmes, réduisant ainsi considérablement les temps d'arrêt et améliorant le rendement global des équipements (OEE).
Conclusion: L'intelligence véritable réside dans l'intégration parfaite de la perception, de la prise de décision, de l'exécution et de la gestion. La chargeuse Gachn incarne précisément cette intelligence, grâce à sa vision perçante, son intelligence hors pair et sa grande agilité. Elle permet non seulement de réaliser des économies de main-d'œuvre, mais aussi d'améliorer considérablement la qualité du chargement, l'efficacité de la gestion et la transparence des données.
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