WO2019115962A1 - Procédé de simulation et d'optimisation de chargement d'un système de transport - Google Patents

Procédé de simulation et d'optimisation de chargement d'un système de transport Download PDF

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WO2019115962A1
WO2019115962A1 PCT/FR2018/053275 FR2018053275W WO2019115962A1 WO 2019115962 A1 WO2019115962 A1 WO 2019115962A1 FR 2018053275 W FR2018053275 W FR 2018053275W WO 2019115962 A1 WO2019115962 A1 WO 2019115962A1
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WO
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loading
simulation
parameters
optimization method
loads
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/053275
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English (en)
Inventor
David WINCKEL
Benjamin Maurin
Marc KARNOUKIAN
Original Assignee
Lohr Electromecanique
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Publication date
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Priority to EP18833935.2A priority patent/EP3724833A1/fr
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50362—Load unload with robot

Definitions

  • the present invention relates to the general field of freight transport and in particular the transport of vehicles.
  • the invention relates to a method for simulating and optimizing the payload of a vehicle transport system, for example road, rail or sea, with or without containers.
  • This method allows a user to obtain an optimal loading plan, from a set of vehicles to transport and a transport system, which comprises for example a car transporter vehicle.
  • the term "nesting" will designate such a loading plan.
  • the invention also relates to a charging process as such.
  • car carrier vehicle also called convoy
  • convoy car carrier vehicle
  • Other transport systems for example rail, maritime, with or without containers, can be used more efficiently and more reliably thanks to the simulation and optimization method according to the invention.
  • optimization methods are known in which the operator uses a computer-aided design system to intuitively establish his loading plan.
  • the object of the present invention is to propose a new simulation and load optimization method for a transport system that does not have the disadvantages of the prior art and provides more optimized loading solutions.
  • Another object of the invention is to propose a new simulation and loading optimization method offering maximum versatility in the loading of a transport system, despite the fact that more and more numbers are being taken into account. large of parameters generating more constraints.
  • Another object of the present invention is to propose a novel simulation and load optimization method for distributing the load so as to improve the stability of the transport system and consequently to improve safety, in particular for road vehicles.
  • Another object of the present invention is to propose a new simulation and load optimization method for optimally distributing the load per axle and thus reduce the risk of premature wear of certain parts.
  • Another object of the present invention is to propose a new simulation and load optimization method enabling a vehicle carrier to increase the number of vehicles transported by its transport system, and thus to reduce its transport costs. and its environmental impact.
  • Another object of the present invention is to propose a new simulation and load optimization method for loading the vehicles according to the unloading order and thus reduce the number of operations.
  • Another object of the present invention is to provide a new computer program product for implementing the simulation method and loading optimization.
  • Another object of the invention is to propose a new loading method based on the results from the simulation and optimization process.
  • the objects assigned to the invention are achieved by a method of simulating and optimizing the loading of a charge transport system to determine an optimized loading plan on / in a charge support structure. characterized in that it comprises the following steps:
  • e) perform a real-time optimization calculation, taking into account the parameters and constraints of steps a), b), c) and d) to define loading parameters and simulate at least one optimized loading plan in accordance with all constraints ;
  • the method consists in f) displaying a graphical representation of the loading system on which are distributed and identified all the loads.
  • the method consists in distributing the charges in the form of batching charges each comprising one or more charges to define the loading parameters.
  • the method consists of determining the position of the center of gravity of the load bearing structure comprising the charges and using said position as a parameter of loading.
  • the method consists in determining the axle mass of the load bearing structure comprising the loads and using said mass as a loading parameter.
  • the method consists in automatically determining the legal constraints related to the territories to be crossed by receiving information, via a non-wired channel, in real time, via a communication network of the GSM type or WIRELESS.
  • the method consists in providing under f) a loading procedure detailing the successive loading operations to be performed by the operator.
  • the method comprises the use of a computer server connected to the digital tool via a communication link.
  • the method comprises the use of a WEB service to perform loading requests.
  • the method is in the form of an application hosted on a computer, tablet, smartphone or other digital tool or computer system.
  • the method consists of controlling a loading / unloading robot, whether onboard or not.
  • the method consists in determining, as loading parameters, the position on the support structure of shim and / or niche loads intended to block and / or secure said loads.
  • the method consists in determining, as a loading parameter, the positions of shims and the modifications of dimensions of the niches according to other loading parameters.
  • the calculation operations are performed using an algorithm of the meta-heuristic type.
  • the loading system is a car transporter and the loads are cars.
  • the objects assigned to the invention are also achieved by means of a loading method based on the use of the results of the simulation and optimization method according to the claim, characterized in that it consists in transforming loading parameters in control signals electric, pneumatic or hydraulic driving actuators of the loading system.
  • the objects assigned to the invention are also achieved by means of a loading method based on the use of the results of the simulation and optimization process, characterized in that it consists of:
  • the method consists in automatically controlling the locking of the charges on / in the support structure, at each security organ, by generating and transmitting to the digital tool (3) a representative physical signal the state of lock (A) of the load on / in the support structure.
  • the method consists in comparing the physical signals representative of the lock state (A) with pre-recorded reference signals (B) and in generating warning information, visual and / or sound in the difference between the physical signal representative of the lock state (A) and the pre-recorded reference signal (B), greater than a pre-recorded reference value.
  • the physical signals representative of the locking state (A) are determined using position sensors and / or force sensors.
  • the objects assigned to the invention are also achieved by means of a computer program product that can be loaded directly into a memory unit of a computer, a digital tool or a computer system, to control implementing the steps of the method mentioned above, when the instructions of said computer program product are executed on the computer, the digital tool or the computer system.
  • the objects assigned to the invention are also achieved by means of a computer program product loaded directly into a memory unit of a computer server and readable remotely on a computer, a digital tool or a system. computer, to control the implementation of the steps of the above mentioned method, when the instructions of said product computer program are run on the computer server.
  • the method according to the invention makes it possible to compare universally the vehicle transport systems.
  • the method according to the invention makes it possible to reduce the loading time and logistics transport studies as well as to facilitate the training of new personnel capable of loading vehicles.
  • Specific information may for example be given to an operator to facilitate the loading, for example the location of the wheels relative to landmarks, like wedges, niches or other marks, present on the convoy or cylinder output values with reading directly on said cylinder if the latter is equipped with a sensor.
  • Another advantage of the simulation and optimization method according to the invention lies in its implementation for a loading system or for a set or a fleet of loading systems.
  • the invention also makes it possible to carry out an analysis for measuring the performance of the convoy, the driver, the masses transported and the frequencies, in particular, so as to improve the design assumptions.
  • Another advantage of the invention lies in its application for new transport systems and for existing or old transport systems.
  • the invention can be used to load an old vehicle carrier and to load a car carrier incorporating a loading robot.
  • FIG. 1 is an example of a simplified diagram illustrating, with implementing means, the simulation and optimization method according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a display member of a digital communication tool presenting an example of parameters used in the context of the implementation of the simulation and optimization method according to the invention
  • FIG. 3 illustrates the display member of the digital communication tool of FIG. 2, showing an example of other parameters used in the context of the implementation of the simulation and optimization method in accordance with FIG. the invention, and
  • FIG. 4 illustrates a display element of the digital communication tool presenting a simulation of an example of optimized loading, provided as part of the implementation of the simulation and optimization method in accordance with FIG. invention.
  • FIG. 1 is an example of a simplified diagram illustrating, with implementation means, the simulation and optimization method according to the invention.
  • a loading system of the car transporter type 1 and to loads in the form of cars AAA and BBB.
  • the invention is not limited to this particular kind of loading system.
  • the loading simulation and optimization method according to the invention is implemented for example by means of a computer server 2 and a digital tool 3 of the tablet or smartphone type.
  • the digital tool 3 advantageously comprises a touch screen 4.
  • the invention is also based on a non-wired communication link 5 of the WIFI or GSM type between the computer server 2 and the digital tool 3.
  • An additional communication link 5a, between the digital tool 3 and a control unit 6 of the car transporter vehicle 1 can be linear or non-linear.
  • the process of simulation and optimization of the loading of Car transporter vehicle 1 with AAA and / or BBB type cars makes it possible to simulate and determine an optimized loading plan
  • the method comprises a series of steps of an exemplary implementation described hereinafter.
  • the method consists in entering the prerecorded structural and functional parameters of at least one car carrier 1 for example using the touch screen 4.
  • the parameters relating to the car transporter vehicle 1 include the make and model, the description of the loading structures, the kinematic description (ie how the structures move relative to each other), the mass of the whole, the position of the axles, the width of the vehicle carrier 1, configuration variants, options (eg niches, wedges, drawbar), accessories (eg an extension).
  • the method consists in entering the number and size and weight parameters of the AAA and / or BBB type cars to be transported, said parameters being at least partially prerecorded.
  • Parameters relating to AAA / BBB type cars include, make and model of car, silhouette, mass, configuration variants, options, engines, accessories (eg roof bar), quantity of each model, the loading tolerance (spacing between cars), the subdivision or lotieux (ie the order of the loading phases and the possible regrouping of cars) and the legal constraints to be respected.
  • Legal constraints include, for example, the length of the car transporter, its height and its front overhang.
  • the method according to the invention also allows the operator to enter parameters not yet recorded to cope with unforeseen situations or constraints. It is thus possible, if necessary, to modify a nesting by launching a new calculation operation to obtain a new nesting. The latter then takes into account unforeseen situations and / or constraints. It may be for example a modified or additional intermediate destination, a modified load or a modified course.
  • the method therefore consists, according to a step c), to enter the spacing between the AAA / BBB type cars from prerecorded values.
  • the method therefore consists, in a step d), to enter the path and / or the destination of the load to select the prerecorded legal constraints to which the load will be subjected during transport.
  • FIG. 2 illustrates the touch screen 4 of the tool digital communication 3 presenting an example of parameters used in the context of the implementation of the simulation and optimization method according to the invention.
  • the touch screen 4 displays and graphically represents the model of car transporter 1 in a first window 7, the number of cars for each type AAA and / or BBB to be transported, in a second window 8 and the legal constraints in a third window 9.
  • the method provides information on the overall fill rate of the convoy.
  • FIG. 3 illustrates the touch screen 4, presenting an example of parameters related to legal constraints used in the context of the implementation of the simulation and optimization method according to the invention.
  • These parameters include for example the height of the loaded car transporter, its length, its front overhang and the tolerance of the cars, respectively displayed in windows 10, 11, 12 and 13.
  • these parameters can be adjusted manually, via sliders, directly by the operator on the touch screen 4.
  • the method according to the invention consists in automatically determining the legal constraints related to the territories to cross.
  • the method according to the invention consists in automatically determining the legal constraints related to the territories to cross.
  • the method then consists in performing an optimization calculation in real time, taking into account the parameters and constraints of steps a), b), c) and d) to simulate at least one optimized loading plan in compliance with all constraints;
  • the method then consists in presenting in digital form or in paper form an optimized loading calculated under e).
  • the method may also have a load approximating an initial load request. This is for example a load with a quantity of vehicles of a certain model reduced by one unit to meet the various legal and especially structural constraints such as the space requirement, the maximum axle load, the maximum mass of the loaded car transporter 1 or the like. Optimized loading parameters can then be confirmed and saved in exploitable databases for example for automatic learning.
  • the method according to the invention is under f) to display a graphical representation of the car transporter 1 on which are distributed and identified all cars.
  • the method according to the invention consists in automatically determining the number of AAA and / or BBB cars of the load in replacement of an initial request.
  • the method according to the invention provides under f) a loading procedure detailing the successive loading operations to be performed.
  • FIG. 4 illustrates an example of simulated and optimized nesting displayed on the touch screen 4 as a result of the calculation operation under step e).
  • the graphical representation of the simulated load is furthermore accompanied by a window 13, in which the identification, the loading order and the loading position of each car model are shown.
  • Two additional windows 15 and 16 make it possible, for example, to display information relating to the loading / unloading order, the composition of the batches, a reminder of legal constraints and / or tolerances between vehicles, indications of the position of actuators or jacks, niche locations etc ...
  • the implementation of the method according to the invention comprises the use of a web service to perform loading requests.
  • the simulation and optimization method according to the invention is advantageously in a form of application hosted on a computer, tablet, smartphone or other digital tool or computer system.
  • the method according to the invention makes it possible to drive actuators of the car transporter 1 to position the cars in their optimal loading location.
  • This is for example hydraulic cylinders moving loading trays.
  • the method according to the invention consists in controlling a loading and unloading robot of the car transporter vehicle 1.
  • the calculation operations are performed using an algorithm of the meta-heuristic kind.
  • the method consists in determining, as loading parameters, the position on the support structure of shim and / or niche loads intended to block and / or secure said loads.
  • the method includes determining as a loading parameter wedge positions and niche dimension changes according to other loading parameters.
  • the recesses are for example used to partially receive and partially immobilize the wheels of a car.
  • the method of loading for example of AAA / BBB type cars on the car carrier 1, based on the use of the results of the simulation and optimization process consists in transforming the loading parameters into electrical control signals, pneumatic or hydraulic driving actuators of the loading system.
  • the charging process consists of:
  • the loading method consists in automatically controlling the locking of the charges on / in the support structure, at each security organ, by generating and transmitting to the digital tool 3 a physical signal, representative of the lock state A of the load on / in the support structure.
  • the method consists, for example, in comparing the physical signals representative of the locking state A with prerecorded reference signals B and in generating warning information, visual and / or sound, in the event of a discrepancy between the physical signal representative of the the lock state A and the pre-recorded reference signal B, greater than a pre-recorded reference value.
  • the physical signals representative of the locking state A are advantageously determined using position sensors and / or force sensors and / or optical sensors.
  • the simulation and loading optimization method according to the invention is implemented via a computer program can be loaded directly into a memory unit of a computer, a digital tool or a computer system, to control the implementation of the steps mentioned above, when the instructions of said computer program product are executed on the computer, the digital tool or the computer system.
  • the simulation and loading optimization method according to the invention is also implemented via computer program loaded directly into a memory unit of a computer server and can be read remotely on a computer, a digital tool or a computer system for controlling the implementation of the steps mentioned above, when the instructions of said computer program product are executed on the computer server.
  • the method described above also called “Imbricator” is a software tool for simulating the loading of a vehicle transport system and to provide an optimal loading solution according to the needs and constraints very diverse. It is thus possible to find optimized loading plans that would be difficult to identify, particularly in an application comprising a plurality of transport systems, for example a non-uniform fleet of car carriers 1.
  • the users of the simulation and optimization method according to the invention can be logisticians, car transporter drivers 1 or car manufacturers.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de simulation et d'optimisation de chargement d'un système de transport de charges pour déterminer un plan de chargement optimisé, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) saisir les paramètres structurels et fonctionnels préenregistrés d'au moins un système de transport; b) saisir le nombre et les paramètres de dimensions et de poids des charges à transporter, lesdits paramètres étant préenregistrés; c) saisir l'espacement entre les charges à partir de valeurs préenregistrés; d) saisir le trajet et/ou la destination du chargement pour sélectionner les contraintes légales préenregistrés auxquelles sera soumis le chargement lors du transport; e) effectuer un calcul d'optimisation en temps réel, tenant compte des paramètres et contraintes des étapes a), b), c) et d) pour simuler au moins un plan de chargement optimisé en conformité avec toutes les contraintes; f) présenter sous forme numérique ou sous forme papier un chargement optimisé calculé sous e) ou s'approchant d'une requête de chargement initiale.

Description

PROCÉDÉ DE SIMULATION ET D’OPTIMISATION DE CHARGEMENT D’UN SYSTÈME DE TRANSPORT
Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine général du transport de fret et notamment du transport de véhicules. L’invention concerne un procédé de simulation et d’optimisation de la charge utile d’un système de transport de véhicules par exemple routier, ferroviaire ou maritime, avec ou sans conteneurs. Ce procédé permet à un utilisateur d’obtenir un plan chargement optimal, à partir d’un ensemble de véhicules à transporter et d’un système de transport, lequel comprend par exemple un véhicule porte-voitures. Dans la suite, le terme « imbrication » désignera un tel plan de chargement.
L’invention concerne également un procédé de chargement en tant que tel.
L’invention sera décrite ci-après plus particulièrement à l’aide d’un véhicule porte-voitures routier, appelé aussi convoi, mais ne se limite pas à ce système de transport particulier. D’autres systèmes de transport, par exemple ferroviaires, maritimes, incluant ou non des containers, peuvent être utilisés de manière plus efficace et plus fiable grâce au procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention.
Etat de la technique
On connaît des articles abordant des problématiques d’optimisation de trajets et de ressources appliquées au domaine du transport de véhicules (n point de départ, n destinations, n convois, n véhicules à transporter). Contrairement au transport traditionnel de marchandises, le transport de véhicules se heurte à une complexité inhérente à une forte disparité de forme de la marchandise. Les systèmes de transport de véhicules se sont donc considérablement complexifiés. Il en résulte des difficultés de mise en œuvre et d’utilisation à plein potentiel pour des exploitants.
On connaît par exemple des méthodes d’optimisation dans lesquelles l’opérateur utilise un système de conception assisté par ordinateur pour établir de façon intuitive son plan de chargement.
En outre, les contraintes environnementales, liées notamment à la consommation de carburant des véhicules porte-voitures ne sont pas ou trop insuffisamment prises en compte dans ces problématiques d’optimisation. Il en est de même pour les contraintes liées à l’usure prématurée, par exemple des véhicules porte-voitures qui peut résulter d’une problématique d’optimisation non aboutie ou incomplète.
Les méthodes connues ne permettent pas de reconnaître la meilleure imbrication possible. En outre, les méthodes connues se traduisent par des plans papier, lesquels sont préparés par un projeteur confirmé et très expérimenté. Ces méthodes sont donc complexes à mettre en œuvre et chronophages et nécessitent une connaissance approfondie du métier.
Exposé de l’invention
L’objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement pour un système de transport ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur et fournissant des solutions de chargement davantage optimisées.
Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement offrant un maximum de polyvalence dans le chargement d’un système de transport, malgré la prise en compte d’un nombre de plus en plus grand de paramètres générant davantage de contraintes.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement permettant de répartir le chargement de manière améliorer la stabilité du système de transport et par conséquent à améliorer la sécurité notamment pour des véhicules routiers.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement permettant de répartir au mieux la charge par essieu et diminuer ainsi le risque d’une usure prématurée de certaines pièces.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement permettant à un transporteur de véhicules d’augmenter le nombre de véhicules transportés par son système de transport, et ainsi de réduire ses coûts de transport et son impact environnemental.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de simulation et de d’optimisation de chargement pour charger les véhicules en fonction de l’ordre de déchargement et réduire ainsi le nombre d’opérations.
Un autre objet de la présente invention vise à fournir un nouveau produit-programme d’ordinateur pour mettre en œuvre le procédé de simulation et de d’optimisation de chargement.
Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé de chargement se basant sur les résultats issus du procédé de simulation et d’optimisation.
Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’un procédé de simulation et d’optimisation de chargement d’un système de transport de charges pour déterminer un plan de chargement optimisé, sur/dans une structure de support de charges caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
a) saisir à l’aide d’un outil numérique (3) les paramètres structurels et fonctionnels préenregistrés d’au moins un système de transport ;
b) saisir le nombre et les paramètres de dimensions et de poids des charges à transporter, lesdits paramètres étant préenregistrés ;
c) saisir l’espacement entre les charges à partir de valeurs préenregistrés ;
d) saisir le trajet et/ou la destination du chargement pour sélectionner les contraintes légales préenregistrés auxquelles sera soumis le chargement lors du transport ;
e) effectuer un calcul d’optimisation en temps réel, tenant compte des paramètres et contraintes des étapes a), b), c) et d) pour définir des paramètres de chargement et simuler au moins un plan de chargement optimisé en conformité avec toutes les contraintes ;
f) présenter sous forme numérique sur un écran (4) de l’outil numérique (3) ou sous forme papier un chargement optimisé calculé sous e) ou s’approchant d’une requête de chargement initiale, pour déterminer des paramètres de chargement confirmés et effectuer des opérations de chargement/déchargement en pilotant des actionneurs d’un système de chargement/déchargement pour positionner et/ou déplacer les charges de façon à obtenir le chargement optimisé calculé sous e).
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste sous f) à afficher une représentation graphique du système de chargement sur lequel sont réparties et identifiées l’ensemble des charges.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à répartir les charges sous forme de lotissages de charges comprenant chacun une ou plusieurs charges pour définir les paramètres de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer la position du centre de gravité de la structure support de charges comportant les charges et utiliser ladite position en tant que paramètre de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer la masse par essieu de la structure support de charges comportant les charges et utiliser ladite masse en tant que paramètre de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer automatiquement les contraintes légales liées aux territoires à traverser en réceptionnant des informations, par voie non filaire, en temps réel, par l’intermédiaire d’un réseau de communication du genre GSM ou WIFI.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à fournir sous f) une procédure de chargement détaillant les opérations de chargement successives à effectuer par l’opérateur.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé comprend l’utilisation d’un serveur informatique, relié à l’outil numérique par l’intermédiaire d’une liaison de communication.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé comprend l’utilisation d’un service WEB pour effectuer des requêtes de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé se présente sous une forme d’application hébergée sur un ordinateur, tablette tactile, smartphone ou autre outil numérique ou système informatique.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à piloter un robot de chargement/déchargement embarqué ou non.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer en tant que paramètres de chargement la position sur la structure support de charges de cales et/ou de niches destinées à bloquer et/ou arrimer lesdites charges.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer en tant que paramètre de chargement les positions de de cales et les modifications de dimensions des niches en fonction d’autres paramètres de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, les opérations de calcul sont effectuées en utilisant un algorithme du genre méta-heuristique.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, le système de chargement est un véhicule porte-voitures et les charges sont des voitures.
Les objets assignés à l’invention sont atteint également à l’aide d’un procédé de chargement se basant sur l’utilisation des résultats du procédé de simulation et d’optimisation conforme à la revendication, caractérisé en ce qu’il consiste à transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement.
Les objets assignés à l’invention sont atteint également à l’aide d’un procédé de chargement se basant sur G utilisation des résultats du procédé de simulation et d’optimisation, caractérisé en ce qu’il consiste à :
- transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement pour déplacer et positionner les charges dans/sur la structure de support,
- activer automatiquement des organes de sécurité pour verrouiller les charges sur/dans la structure support, dès que les charges sont positionnées conformément au plan de chargement optimisé et confirmé.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à contrôler automatiquement le verrouillage des charges sur/dans la structure support, au niveau de chaque organe de sécurité, en générant et en transmettant à l’outil numérique (3) un signal physique représentatif de l’état de verrouillage (A) de la charge sur/dans la structure support.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à comparer les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage (A) à des signaux de référence préenregistrés (B) et à générer une information d’alerte, visuelle et/ou sonore en cas d’écart entre le signal physique représentatif de l’état de verrouillage (A) et le signal de référence préenregistré (B), supérieur à une valeur de référence préenregistrée.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage (A) sont déterminés à l’aide de capteurs de position et/ou de capteurs de force.
Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un produit programme d’ordinateur pouvant être chargé directement dans une unité de mémoire d’un ordinateur, d’un outil numérique ou d’un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes du procédé mentionné ci- dessus, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur l’ordinateur, l’outil numérique ou le système informatique.
Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un produit programme d’ordinateur chargé directement dans une unité de mémoire d’un serveur informatique et pouvant être lu à distance sur un ordinateur, un outil numérique ou un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes du procédé mentionné ci-dessus, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur le serveur informatique.
Avantageusement, le procédé conforme à l’invention permet de comparer universellement les systèmes de transport de véhicules.
Avantageusement, le procédé conforme à l’invention permet de diminuer le temps de chargement et d’études de transport logistique ainsi que de faciliter la formation des nouveau personnels capables de charger des véhicules. Des informations précises peuvent par exemple être données à un opérateur pour faciliter le chargement, par exemple la localisation des roues par rapport à des repères, du genre cales, niches ou autre repères, présents sur le convoi ou des valeurs de sortie de vérin avec lecture directe sur ledit vérin si ce dernier est équipé d’un capteur.
En proposant rapidement, avec le procédé conforme à l’invention, une solution documentée aux personnels de chargement de transport de véhicules, on réduit les manutentions inutiles et on obtient notamment:
une réduction de la pénibilité et des risques pour le chargeur, une accélération du chargement,
et une diminution des dommages aux véhicules lors du chargement, du déchargement et lors du transport.
Avantageusement, en proposant rapidement une solution règlementaire de chargement de véhicules, cela réduit les risques liés aux accidents de la route.
Un autre avantage du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention réside dans sa mise en œuvre pour un système de chargement ou pour un ensemble ou une flotte de systèmes de chargement. L’invention permet également d’effectuer une analyse pour mesurer la performance notamment du convoi, du chauffeur, des masses transportées et des fréquences de manière à améliorer les hypothèses de dimensionnement.
Un autre avantage de l’invention réside dans son application pour les nouveaux systèmes de transport et pour les systèmes de transport existants ou anciens. A titre d’exemple, l’invention est utilisable pour charger un véhicule porte- voiture ancien et pour charger un véhicule porte-voiture intégrant un robot de chargement.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, description faite en référence aux dessins annexés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 , est un exemple de schéma simplifié illustrant avec des moyens de mise en œuvre, le procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention,
- la figure 2, illustre un organe d’affichage d’un outil numérique de communication présentant un exemple de paramètres utilisés dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention,
- la figure 3, illustre l’organe d’affichage de l’outil numérique de communication de la figure 2, présentant un exemple d’autres paramètres utilisés dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention, et
- la figure 4, illustre un organe d’affichage de l’outil numérique de communication présentant une simulation d’un exemple de chargement optimisé, fournie dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention.
Exposé détaillé de l’invention
Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques et présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d’une même référence numérique ou alphanumérique.
La figure 1, est un exemple de schéma simplifié illustrant avec des moyens de mise en œuvre, le procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention. Dans la suite, il sera fait référence plus particulièrement à un système de chargement du genre véhicule porte-voitures 1 et à des charges sous forme de voitures AAA et BBB. L’invention ne se limite pas à ce genre particulier de système de chargement.
Le procédé de simulation et d’optimisation de chargement conforme à l’invention est mise en œuvre par exemple grâce à un serveur informatique 2 et un outil numérique 3 du genre tablette ou smartphone. L’outil numérique 3 comprend avantageusement un écran tactile 4.
Selon un exemple de mise en œuvre, l’invention se base également sur une liaison de communication 5, non fïlaire, du genre WIFI ou GSM entre le serveur informatique 2 et l’outil numérique 3. Une liaison de communication additionnelle 5a, entre l’outil numérique 3 et une unité de commande 6 du véhicule porte-voitures 1, peut être fïlaire ou non fïlaire.
Le procédé de simulation et d’optimisation de chargement du véhicule porte-voitures 1 avec des voitures de type AAA et/ou BBB permet de simuler et de déterminer un plan de chargement optimisé Le procédé comprend une succession d’étapes d’un exemple de mise en œuvre décrites ci-après.
Selon une étape a), le procédé consiste à saisir les paramètres structurels et fonctionnels préenregistrés d’au moins un véhicule porte- voiture 1 par exemple à l’aide de l’écran tactile 4. Les paramètres se rapportant au véhicule porte-voitures 1 comprennent notamment la marque et le modèle, la description des structures de chargement, la description cinématique (c’est-à-dire la manière dont les structures bougent les unes par rapport aux autres), la masse de l’ensemble, la position des essieux, la largeur du véhicule porte-voiture 1, les variantes de configuration, les options (par exemple les niches, cales, timon), les accessoires (par exemple un prolongateur).
Selon une étape b), le procédé consiste à saisir le nombre et les paramètres de dimensions et de poids des voitures de type AAA et/ou BBB à transporter, lesdits paramètres étant au moins en partie préenregistrés. Les paramètres se rapportant aux voitures de type AAA/BBB comprennent notamment, la marque et le modèle de voiture, la silhouette, la masse, les variantes de configuration, les options, les motorisations, les accessoires (par exemple barre de toit), la quantité de chaque modèle, la tolérance de chargement (espacement entre les voitures), le lotissement ou lotissage (c’est-à-dire l’ordre des phases de chargement et le regroupement éventuel de voitures) et les contraintes légales à respecter. Les contraintes légales comprennent par exemple la longueur du véhicule porte-voitures, sa hauteur et son porte à faux avant.
Le procédé conforme à l’invention permet également à l’opérateur de saisir des paramètres non encore enregistrés pour faire face à des situations ou contraintes imprévues. Il est ainsi possible en cas de besoin, de modifier une imbrication en lançant une nouvelle opération de calcul pour obtenir une nouvelle imbrication. Cette dernière prend alors en compte les situations et/ou contraintes imprévues. Il peut s’agir par exemple d’une destination intermédiaire modifiée ou additionnelle, d’un chargement modifié ou d’un parcours modifié.
Le procédé consiste donc, selon une étape c), à saisir l’espacement entre les voitures de type AAA/BBB à partir de valeurs préenregistrés.
Le procédé consiste donc, selon une étape d), à saisir le trajet et/ou la destination du chargement pour sélectionner les contraintes légales préenregistrées auxquelles sera soumis le chargement lors du transport.
A titre d’exemple, la figure 2 illustre l’écran tactile 4 de l’outil numérique 3 de communication présentant un exemple de paramètres utilisés dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention. Ainsi, l’écran tactile 4 affiche et représente graphiquement le modèle de porte-voitures 1 dans une première fenêtre 7, le nombre de voitures pour chaque type AAA et/ou BBB à transporter, dans une seconde fenêtre 8 et les contraintes légales dans une troisième fenêtre 9.
En-dessous de la fenêtre 8, il peut figurer une information 8a se rapportant à un lot de voitures. Pour ce lot, on définit ainsi des emplacements de déchargement intermédiaire. A titre d’exemple, si des voitures données doivent être déchargées à une destination intermédiaire, ces dernières doivent se trouver à l’arrière du convoi pour être déchargées en premier.
Au-dessus de la seconde fenêtre d’affichage 8, le procédé fournit une information sur le taux de remplissage global du convoi.
La figure 3, illustre l’écran tactile 4, présentant un exemple de paramètres liés à des contraintes légales utilisées dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention. Ces paramètres comprennent par exemple la hauteur du véhicule porte-voitures chargé, sa longueur, son porte à faux avant et la tolérance des voitures, affichées respectivement dans des fenêtres 10, 11, 12 et 13. Avantageusement, ces paramètres peuvent être ajustés manuellement, par l’intermédiaire de curseurs, directement par l’opérateur sur l’écran tactile 4.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention consiste à déterminer automatiquement les contraintes légales liées aux territoires à traverser. Ainsi, comme les hauteurs et les longueurs des véhicules porte-voitures peuvent changer en fonction des pays traversés, Il peut être intéressant de configurer le chargement avec des dimensions admises dans l’ensemble des pays traversés.
Selon une étape e), le procédé consiste ensuite à effectuer un calcul d’optimisation en temps réel, tenant compte des paramètres et contraintes des étapes a), b), c) et d) pour simuler au moins un plan de chargement optimisé en conformité avec toutes les contraintes ;
Selon une étape f), le procédé consiste en suite à présenter sous forme numérique ou sous forme papier un chargement optimisé calculé sous e). Alternativement, le procédé peut également présenter un chargement s’approchant d’une requête de chargement initiale. Il s’agit par exemple d’un chargement avec une quantité de véhicules d’un certain modèle diminuée d’une unité pour satisfaire aux diverses contraintes légales et notamment structurelles comme l’encombrement, la charge maximale par essieu, la masse maximale du véhicule porte-voitures 1 chargé ou autres. Les paramètres de chargement optimisés peuvent alors être confirmés et enregistrés dans des bases de données exploitables par exemple pour un apprentissage automatique.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention consiste sous f) à afficher une représentation graphique du véhicule porte-voitures 1 sur lequel sont réparties et identifiées l’ensemble des voitures.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention consiste à déterminer automatiquement le nombre de voitures de type AAA et/ou BBB du chargement en remplacement d’une requête initiale.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention fournit sous f) une procédure de chargement détaillant les opérations de chargement successives à effectuer. A titre d’exemple, la figure 4, illustre un exemple d’imbrication simulée et optimisée, affichée sur l’écran tactile 4 à la suite de l’opération de calcul sous l’étape e). La représentation graphique du chargement simulé est en outre accompagnée d’une fenêtre 13, dans laquelle figure l’identification, l’ordre de chargement et la position de chargement de chaque modèle de voiture.
Deux fenêtres additionnelles 15 et 16 permettent par exemple d’afficher des informations relatives à l’ordre de chargement/déchargement, la composition des lots, un rappel de contraintes légales et/ou des tolérances entre véhicules, des indications de position d’actionneurs ou de vérins, d’emplacements de niches etc...
Avantageusement, la mise en œuvre du procédé conforme à l’invention comprend l’utilisation d’un service web pour effectuer des requêtes de chargement.
Le procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention se présente avantageusement sous une forme d’application hébergée sur un ordinateur, tablette tactile, smartphone ou autre outil numérique ou système informatique.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention permet de piloter des actionneurs du véhicule porte-voitures 1 pour positionner les voitures dans leur emplacement de chargement optimal. Il s’agit par exemple de vérins hydrauliques déplaçant des plateaux de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé conforme à l’invention consiste à piloter un robot de chargement et de déchargement du véhicule porte-voitures 1. Selon un exemple de mise en œuvre du procédé conforme à l’invention, les opérations de calcul sont effectuées en utilisant un algorithme du genre méta-heuristique.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé consiste à déterminer en tant que paramètres de chargement la position sur la structure support de charges de cales et/ou de niches destinées à bloquer et/ou arrimer lesdites charges. Le procédé consiste à déterminer en tant que paramètre de chargement les positions de cales et les modifications de dimensions des niches en fonction d’autres paramètres de chargement. Les niches sont par exemple utilisées pour recevoir partiellement et immobiliser en partie les roues d’une voiture.
Le procédé de chargement, par exemple de voitures de type AAA/BBB sur le porte-voitures 1, se basant sur l’utilisation des résultats du procédé de simulation et d’optimisation consiste à transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement.
Avantageusement, le procédé de chargement consiste à :
- transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement pour déplacer et positionner les charges dans/sur la structure de support, et
- activer automatiquement des organes de sécurité pour verrouiller les charges sur/dans la structure support, dès que les charges sont positionnées conformément au plan de chargement optimisé et confirmé.
Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé de chargement consiste à contrôler automatiquement le verrouillage des charges sur/dans la structure support, au niveau de chaque organe de sécurité, en générant et en transmettant à l’outil numérique 3 un signal physique, représentatif de l’état de verrouillage A de la charge sur/dans la structure support.
Le procédé consiste par exemple à comparer les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage A à des signaux de référence préenregistrés B et à générer une information d’alerte, visuelle et/ou sonore en cas d’écart entre le signal physique représentatif de l’état de verrouillage A et le signal de référence préenregistré B, supérieur à une valeur de référence préenregistrée.
Les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage A sont avantageusement déterminés à l’aide de capteurs de position et/ou de capteurs de force et/ou de capteurs optiques.
Le procédé de simulation et d’optimisation de chargement conforme à l’invention est mis en œuvre par l’intermédiaire d’un programme d’ordinateur pouvant être chargé directement dans une unité de mémoire d’un ordinateur, d’un outil numérique ou d’un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes mentionnées ci-dessus, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur l’ordinateur, l’outil numérique ou le système informatique.
Le procédé de simulation et d’optimisation de chargement conforme à l’invention est aussi mis en œuvre par l’intermédiaire programme d’ordinateur chargé directement dans une unité de mémoire d’un serveur informatique et pouvant être lu à distance sur un ordinateur, un outil numérique ou un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes mentionnées ci-dessus, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur le serveur informatique.
Le procédé décrit ci-dessus, appelé aussi « Imbricateur » est donc un outil logiciel permettant de simuler le chargement d’un système de transport de véhicules et de proposer une solution optimale de chargement en fonction des besoins et des contraintes très diverses. Il est ainsi possible de trouver des plans de chargement optimisés qui seraient difficilement identifiables, notamment dans une application comprenant une pluralité de systèmes de transport, par exemple une flotte non uniforme de véhicules porte-voitures 1.
Les utilisateurs du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’invention peuvent être des logisticiens, des chauffeurs de véhicules porte-voitures 1 ou des constructeurs de voitures.
De manière évidente, l’invention ne se limite pas au mode de mise en œuvre préférentiel décrit précédemment et illustré aux figures, l’homme du métier pouvant y apporter de nombreuses modifications et imaginer d’autres variantes sans sortir du cadre de l’invention définis par les revendications. Ainsi, une étape de mise en œuvre du procédé conforme à l’invention peut être remplacée par une étape de mis en œuvre équivalente, sans sortir du cadre de la présente invention et de la protection conférée par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de simulation et d’optimisation de chargement d’un système de transport de charges pour déterminer un plan de chargement optimisé, sur/dans une structure de support de charges caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
a) saisir à l’aide d’un outil numérique (3) les paramètres structurels et fonctionnels préenregistrés d’au moins un système de transport ;
b) saisir le nombre et les paramètres de dimensions et de poids des charges à transporter, lesdits paramètres étant préenregistrés ;
c) saisir l’espacement entre les charges à partir de valeurs préenregistrés ;
d) saisir le trajet et/ou la destination du chargement pour sélectionner les contraintes légales préenregistrés auxquelles sera soumis le chargement lors du transport ;
e) effectuer un calcul d’optimisation en temps réel, tenant compte des paramètres et contraintes des étapes a), b), c) et d) pour définir des paramètres de chargement et simuler au moins un plan de chargement optimisé en conformité avec toutes les contraintes ;
f) présenter sous forme numérique sur un écran (4) de l’outil numérique (3) ou sous forme papier un chargement optimisé calculé sous e) ou s’approchant d’une requête de chargement initiale, pour déterminer des paramètres de chargement confirmés et effectuer des opérations de chargement/déchargement en pilotant des actionneurs d’un système de chargement/déchargement pour positionner et/ou déplacer les charges de façon à obtenir le chargement optimisé calculé sous e).
2. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il consiste sous f) à afficher une représentation graphique du système de chargement sur lequel sont réparties et identifiées l’ensemble des charges.
3. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il consiste à répartir les charges sous forme de lo tissages de charges comprenant chacun une ou plusieurs charges pour définir les paramètres de chargement.
4. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer la position du centre de gravité de la structure support de charges comportant les charges et utiliser ladite position en tant que paramètre de chargement.
5. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer la masse par essieu de la structure support de charges comportant les charges et utiliser ladite masse en tant que paramètre de chargement.
6. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer automatiquement les contraintes légales liées aux territoires à traverser en réceptionnant des informations, par voie non filaire, en temps réel, par l’intermédiaire d’un réseau de communication du genre GSM ou WIFI.
7. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il fournit sous f) une procédure de chargement détaillant les opérations de chargement successives à effectuer par l’opérateur.
8. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend l’utilisation d’un serveur informatique (2) relié à l’outil numérique (3) par l’intermédiaire d’une liaison de communication (5).
9. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend l’utilisation d’un service WEB pour effectuer des requêtes de chargement.
10. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’il se présente sous une forme d’application hébergée sur un ordinateur, tablette tactile, smartphone ou autre outil numérique ou système informatique.
11. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il consiste à piloter un robot de chargement/déchargement embarqué ou non.
12. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer en tant que paramètres de chargement la position sur la structure support de charges de cales et/ou de niches destinées à bloquer et/ou arrimer lesdites charges.
13. Procédé de simulation et d’optimisation selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer en tant que paramètre de chargement les positions de de cales et les modifications de dimensions des niches en fonction d’autres paramètres de chargement.
14. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les opérations de calcul sont effectuées en utilisant un algorithme du genre méta-heuristique.
15. Procédé de simulation et d’optimisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le système de chargement est un véhicule porte-voitures et les charges sont des voitures.
16. Procédé de chargement se basant sur l’utilisation des résultats du procédé de simulation et d’optimisation conforme à la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu’il consiste à transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement.
17. Procédé de chargement se basant sur l’utilisation des résultats du procédé de simulation et d’optimisation conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu’il consiste à :
- transformer les paramètres de chargement en signaux de commande électriques, pneumatiques ou hydrauliques pilotant des actionneurs du système de chargement pour déplacer et positionner les charges dans/sur la structure de support,
- activer automatiquement des organes de sécurité pour verrouiller les charges sur/dans la structure support, dès que les charges sont positionnées conformément au plan de chargement optimisé et confirmé.
18. Procédé de chargement selon la revendication 17, caractérisé en ce qu’il consiste à contrôler automatiquement le verrouillage des charges sur/dans la structure support, au niveau de chaque organe de sécurité, en générant et en transmettant à l’outil numérique (3) un signal physique représentatif de l’état de verrouillage (A) de la charge sur/dans la structure support.
19. Procédé de chargement selon la revendication 18, caractérisé en ce qu’il consiste à comparer les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage (A) à des signaux de référence préenregistrés (B) et à générer une information d’alerte, visuelle et/ou sonore en cas d’écart entre le signal physique représentatif de l’état de verrouillage (A) et le signal de référence préenregistré (B), supérieur à une valeur de référence préenregistrée.
20. Procédé de chargement selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que les signaux physiques représentatifs de l’état de verrouillage (A) sont déterminés à l’aide de capteurs de position et/ou de capteurs de force.
21. Produit programme d’ordinateur pouvant être chargé directement dans une unité de mémoire d’un ordinateur, d’un outil numérique (3) ou d’un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes du procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 20, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur l’ordinateur, l’outil numérique (3) ou le système informatique.
22. Produit programme d’ordinateur chargé directement dans une unité de mémoire d’un serveur informatique (2) et pouvant être lu à distance sur un ordinateur, un outil numérique (3) ou un système informatique, pour piloter la mise en œuvre des étapes du procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 20, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur le serveur informatique (2).
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