Les dispositifs autonomes arrivent à maturité et deviennent de plus en plus capables de se déplacer dans des environnements à forte dynamique et comportant des obstacles mobiles. Par conséquent, les AGV qui fonctionnent actuellement dans des zones interdites au public, comme dans les domaines de la fabrication, peuvent être adaptés à des environnements différents, par exemple sous la forme de systèmes automatisés de messagerie et de courrier.
Par conséquent, les AGV pour la livraison et le transfert d'articles se retrouvent également dans des domaines non manufacturiers, tels que les bureaux, les hôpitaux, les services de vente par correspondance, l'automatisation postale ou les environnements publics. La plupart des applications visent la logistique hospitalière (ustensiles de soins, courrier, médicaments, diagnostics, etc.) Les nouveaux scénarios d'application des AGV intérieurs s'étendent également aux établissements de soins et aux espaces de bureaux. Enfin, il convient de noter que les AGV sont généralement exploités en tant que flottes, avec des systèmes de gestion de flotte. Par conséquent, un environnement réseau numérisé est l'une des conditions préalables à l'utilisation efficace des systèmes AGV..
Transport dans les hôpitaux et les établissements de soins
Dans les grands bureaux et les hôpitaux, les tâches de service telles que la circulation du courrier, le transport de marchandises de toute nature, le vidage des poubelles, etc., sont des activités relativement faciles mais chronophages effectuées par des employés spécifiques qui circulent dans les allées avec des chariots. Sans être une automatisation fixe, un robot de transport réduira la charge de travail des membres du personnel qui sont responsables du transport des objets. Par rapport aux solutions déjà existantes, un robot réduira en outre la charge de travail du personnel hospitalier, ainsi que celle du personnel logistique.
Un robot de transport effectue généralement les activités suivantes :
- Détection d'objets à transporter (conteneurs, lits, etc.) ; si nécessaire, avec une assistance humaine ; “appel du terminal de l'unité&rdquo ;
- Ramassage/transfert et transport d'objets
- Optimisation et adaptation des itinéraires de transport
- Classification et séparation des objets (si nécessaire, avec une assistance humaine &ndash ; codes-barres, etc.)
- Déchargement des objets dans la zone de destination (objets séparés)
Dans les hôpitaux, des robots ont été introduits avec succès (par exemple, le Helpmate dans les années 1990) comme systèmes de livraison de point à point. Les tâches de transport typiques sont les repas, le linge, les échantillons de laboratoire, etc. Les matériaux à transporter sont placés dans une zone de stockage et le chargement et le déchargement sont effectués par le personnel. La navigation est réalisée à l'aide de scanners laser, de capteurs à ultrasons et de points de repère situés à des endroits stratégiques (souvent placés au plafond). Plus récemment, des tentatives ont également été faites pour permettre aux robots de prendre en charge d'autres unités mobiles, telles que des remorques, et de les transporter entre différentes stations situées dans une installation.
Robots coursiers dans les bâtiments (bureaux, hôtels, bâtiments publics)
Les robots coursiers sont des AGV de type généralement plus petit, avec des capacités inférieures à 250 kg, qui sont conçus pour transporter de petits bacs ou de petites charges dans des environnements de fabrication légère ou des environnements propres, très similaires aux robots de soins de santé décrits ci-dessus. Basés sur une plate-forme mobile, ils sont équipés de dispositifs spéciaux, tels que : un scanner laser pour localiser le bac, un compartiment de stockage pour transporter le poste, etc. Ils fonctionnent de manière autonome, sans nécessiter de supervision. Habituellement, les environnements sans obstacles tels qu'on les trouve dans les hôpitaux, les établissements de soins ou les immeubles de bureaux, facilitent l'utilisation des robots mobiles dans ces environnements.
De même, des robots coursiers pour les hôtels ont été installés pour le transport de marchandises de toutes sortes et de bagages et font l'objet d'une attention médiatique importante. Des systèmes de transport mobiles comparables, souvent avec transfert d'articles et de porteurs, ont également trouvé leur place dans la logistique des laboratoires (par exemple, dans les unités pharmaceutiques et médicales).
Robots coursiers dans les aéroports ou les espaces publics
D'autres systèmes de messagerie peuvent être chargés du transport des bagages dans les aéroports, par exemple - le système de SITA Lab a été testé dans plusieurs aéroports du monde, notamment à Genève, Buenos Aires et Mexico.
Un système complètement différent, utilisé pour charger/décharger les bagages dans les casiers des hôtels, est basé sur un robot industriel classique. Le bras du concierge “Yobot&rdquo ; récupère les bagages qui ont été déposés dans le hall et les stocke dans un casier pour une somme modique. Un robot industriel à bras articulé ABB IRB 6640 sert de système automatisé de stockage et de récupération des bagages dans le hall du Yotel-Hotel de New York.
Niveau de distribution
Le robot coursier pionnier utilisé dans les hôpitaux est le Helpmate, d'abord développé par TRC au début des années 1990, puis promu par Cardinal Health. Il a été signalé que plus de 100 unités avaient été installées (aujourd'hui abandonnées), y compris l'interfaçage avec les portes et les ascenseurs. Helpmate transportait les repas aux patients, les médicaments aux autres services, etc. Son principal avantage était de libérer le personnel qualifié des tâches de coursier non qualifiées. Ce système était très en avance sur son temps et a ouvert la voie à plusieurs systèmes de messagerie dans les hôpitaux et les environnements intérieurs.
De même, le système de robot coursier primé (Hospi-R) a été lancé par Panasonic au Japon en 2004. Conçu par le même fournisseur, le système robotique de messagerie d'échantillons sanguins contrôle une flotte de robots mobiles autonomes travaillant en coordination. Le système contrôle automatiquement une série de livraisons d'échantillons sanguins et de tâches de messagerie, notamment le ramassage, l'acheminement vers l'analyseur automatique et la collecte des produits, en faisant en sorte qu'un ordinateur de contrôle du groupe assigne les tâches appropriées à chaque robot. Un système de chargement automatique des batteries a également permis au système de répondre aux besoins de service 24 heures sur 24 en empêchant tous les robots de tomber en panne d'énergie en même temps..
Le TransCar LTC intelligent de Swisslog, qui fait partie de Kuka, répond aux besoins de transport de matériaux en vrac entre des fonctions centralisées, telles que les cuisines, les blanchisseries et les entrepôts. Ces AGV peuvent charger et décharger des chariots pour les transporter entre des points de livraison. Les véhicules apprennent à trouver leur chemin le long d'un itinéraire de base entre deux endroits ou peuvent être programmés pour se déplacer dans des couloirs d'hôpitaux complexes, y compris l'interfaçage avec des ascenseurs, des portes motorisées et d'autres dispositifs.
Successeur du SaviOne, le Relay de Savioke a commencé à fonctionner dans de nombreux hôtels internationaux (voir Figure 3.51). Il s'interface avec les ascenseurs, les portes et les systèmes de communication du bâtiment. Le robot mesure environ 92 centimètres de haut, 51 centimètres de large, pèse 40,8 kilogrammes et se déplace à 2,5 km/h. Le robot livre des collations et des produits d'accueil. Le robot apporte des collations et des services aux clients de l'hôtel, ce qui permet au personnel de l'hôtel de se concentrer sur les besoins des autres clients. Les utilisateurs peuvent interagir avec le robot en utilisant l'écran tactile, les smartphones ou le son.
Une autre conception disponible est le Yobot susmentionné, qui sert de système automatisé de stockage et de récupération des bagages dans le hall des plus grands hôtels de New York. Ce robot industriel illuminé de façon théâtrale est un élément central du hall. Logé derrière une enceinte vitrée sécurisée, le robot récupère et range les bagages des clients dans l'un des 117 casiers. Lorsque les clients sont prêts à partir, ils présentent leur reçu à code-barres à Yobot, qui récupère leurs sacs..
De nombreux systèmes similaires ont été proposés, par exemple le RCab300 d'Unibap, le QC Bot de Vecna, Moxi de Diligent Robotics et Keenon. Ce dernier présente une ligne de produits de robots de livraison s'étendant de la maison aux environnements professionnels..
Dans le cadre d'un projet collaboratif, Fraunhofer IPA a développé un chariot de soins intelligent qui peut naviguer librement et fournit une interface utilisateur permettant de documenter l'utilisation des ustensiles de soins de manière transparente. Il a été testé dans plusieurs établissements de soins.
Une approche différente est celle du Tug d'Aethon, qui propose une base mobile compacte reliée à des chariots pour le stockage et le transport de biens hospitaliers typiques, tels que des plateaux de repas, des médicaments, du linge, des échantillons de sang, des dossiers médicaux, des médicaments en pharmacie ou des pompes à perfusion. Son fonctionnement est intuitif et il peut remplacer automatiquement les chariots (généralement sans aucune modification). Il est censé être distribué dans le monde entier (plus de 500 Tugs dans quelque 450 hôpitaux) et effectuer plus de 5 millions de livraisons par an..
Le QC Bot de Vecna offre une fonctionnalité similaire. En raison du manque d'employés disponibles après le verrouillage et les restrictions de contact de Covid-19, plusieurs restaurants ont introduit des robots de service, comme le Matrade de Richtech Robotics qui livre des plateaux de nourriture dans le restaurant et peut ouvrir les portes de la cuisine.
Considérations sur les coûts et avantages et défis marketing
Tout comme les avantages de l'AGV, les robots de messagerie profitent au prestataire de services logistiques et, par conséquent, à son client :
- Fiabilité accrue et élimination des erreurs humainesr
- Augmentation de la productivité opérationnelle
- Extension et amélioration du réseau logistique
- Pour le client : Disponibilité et flexibilité accrues du service, réduction des coûts et du temps de transport.
En raison de leur nouveauté, certains clients, tels que les hôtels, pourraient vouloir intégrer les services des robots dans leurs opérations afin de démontrer leur réceptivité à l'innovation. En outre, les coûts dans certains secteurs, par exemple le secteur des soins de santé, impliquent la nécessité d'automatiser certaines tâches de transport..
Des études de domaine ont indiqué que les infirmières et autres travailleurs de la santé pouvaient consacrer jusqu'à 20 % de leur journée de travail à des tâches de transport qui - pourraient être facilement automatisées. S'il était possible de réduire ce pourcentage à 5 %, cela permettrait de réaliser d'importantes économies..
Mais non seulement le coût de la main-d'œuvre, mais aussi la faible disponibilité des travailleurs dans certains secteurs, comme les soins de santé, rendent nécessaire l'automatisation de certaines tâches pour décharger le reste de la main-d'œuvre.
Des schémas pour le calcul des coûts et des modèles de coûts pour les robots de messagerie ont été mis à disposition par HelpMate. Avec un outil simple, la rentabilité du service de messagerie peut être déterminée : en comparant le taux horaire.
Les robots de messagerie dans les bâtiments publics peuvent nécessiter des infrastructures importantes, telles que des ouvreurs de portes ou des escaliers mécaniques radiocommandés pour accéder aux différents étages. Les robots ont également besoin de dispositifs leur permettant de communiquer avec les portes et les ascenseurs automatisés afin de couvrir l'ensemble du bâtiment. Ces investissements seront rentabilisés beaucoup plus rapidement si le robot est utilisé 24 heures sur 24. En particulier pour les missions répétitives et de longue durée, les robots de messagerie constitueront un investissement fiable et, à terme, rentable.
Aethon revendique des retours sur investissement de l'ordre de 20 à 50 % pour son système de robot logistique hospitalier Tug. De plus, ils indiquent que pour un établissement de 300 lits, on estime que 4 millions de dollars sont dépensés chaque année pour que des personnes poussent des chariots. Chaque jour, plus de 600 heures de temps du personnel sont consacrées à cette tâche. Un Tug travaillant en deux équipes sept jours sur sept permettrait d'économiser le coût de la main-d'œuvre de 2,8 équivalents temps plein (ETP), alors qu'il coûte moins cher qu'un seul ETP. Une étude sur l'impact social des robots hospitaliers a analysé les effets sur l'emploi et le niveau de motivation des employés..
Un autre avantage de l'utilisation des AGV dans les environnements hospitaliers est la sécurité des livraisons de médicaments. Le problème réside dans la façon dont les médicaments sont manipulés. La gestion des stocks peut être inefficace, les médicaments sont trop souvent mal placés et les narcotiques sont sujets au vol. Selon le Wall Street Journal, la fiabilité des livraisons, c'est-à-dire la fréquence à laquelle les médicaments arrivent dans l'unité comme prévu, a augmenté de 23 %, et la prévisibilité des livraisons, c'est-à-dire la fréquence à laquelle ils arrivent dans les délais prévus, a augmenté de 50 %. D'après les données de l'hôpital, le coût par voyage en utilisant un robot est de 2,40 USD en moyenne, contre 5,50 USD pour une livraison manuelle, et, au cours de sa première année, le système a libéré 6 123 heures que les infirmières passaient auparavant à suivre ou à récupérer les médicaments&ndash ;
L'étude EFFIROB a conclu à une rentabilité économique positive pour le scénario "transport de conteneurs dans les hôpitaux par des robots de service guidés de manière autonome", si le nombre de conteneurs transportés par jour n'est pas inférieur à 600. Il convient également de noter que l'utilisation de robots de service offrira à l'utilisateur certains avantages supplémentaires (tels que la documentation, l'hygiène, la réduction de la charge de travail) qui contribuent de manière significative à l'amélioration de la qualité du service réel fourni par un hôpital. Par conséquent, ces avantages supplémentaires peuvent avoir un impact positif sur la décision d'investissement d'un utilisateur potentiel, en particulier dans les cas où la rentabilité économique est insignifiante. Dans ce contexte, on peut s'attendre à ce que les solutions des robots de service soient largement reconnues sur le marché des hôpitaux de taille moyenne..
ADans ce contexte, on peut s'attendre à une forte acceptation du marché des solutions de robots de service dans les hôpitaux de taille moyenne. On suppose que le potentiel de marché calculé sera pleinement exploité à long terme et que les systèmes de transport conventionnels (installations fixes) seront entièrement supplantés.
Le DHL Logistics Trends Radar identifie les principales opportunités et défis en matière d'innovation et conclut : “Les technologies de robotique et d'automatisation soutiennent les processus logistiques zéro défaut et permettent de nouveaux niveaux de productivité. La nouvelle génération de robots et de solutions automatisées aux performances nettement améliorées et aux capacités de détection renforcées offre une alternative sérieuse à la manutention manuelle.