WO2024013453A1 - Procede de preparation de commandes et de mise en carton - Google Patents

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WO2024013453A1
WO2024013453A1 PCT/FR2023/051074 FR2023051074W WO2024013453A1 WO 2024013453 A1 WO2024013453 A1 WO 2024013453A1 FR 2023051074 W FR2023051074 W FR 2023051074W WO 2024013453 A1 WO2024013453 A1 WO 2024013453A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
order
carton
zone
parking
box
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051074
Other languages
English (en)
Inventor
Romain Moulin
Renaud Heitz
Urbain PRIEUR
Original Assignee
Exotec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR2207156A external-priority patent/FR3137903A1/fr
Application filed by Exotec filed Critical Exotec
Publication of WO2024013453A1 publication Critical patent/WO2024013453A1/fr

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B65G1/1378—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses the orders being assembled on fixed commissioning areas remote from the storage areas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0492—Storage devices mechanical with cars adapted to travel in storage aisles

Definitions

  • TITLE PROCESS FOR PREPARING ORDERS AND PACKAGING
  • the field of the present disclosure is that of warehouse or store logistics and in particular logistics chain automation.
  • the present disclosure concerns a process for preparing and packaging at least part of an order.
  • Patent document US2018/0305123A1 presents such a technique, according to which robots are guided to the order preparation station by means of guide rails, or toothed wheel mechanisms, according to an order determined by a system centralized order management.
  • Patent document US2019/0270591 presents a similar technique.
  • This known technique however, has the disadvantages of being complex and expensive to implement and requires large warehouses to be dimensioned, due to the bulk of the conveyors or traffic rails.
  • Patent document US2021/0221615A1 thus proposes an order preparation technique according to an appointment preparation principle, in which order preparation stations can be designed, on the fly, at any point of the warehouse, depending on needs and the volume of orders to be prepared.
  • a disadvantage of this known technique is that the operations of transferring products from robots arriving at an order station to robots intended to transport the products of an order to a shipping station are difficult for an operator: this can lead to product falls or shocks, and makes the work of an order picker difficult, or even likely to affect their health and ultimately lead to the development of musculoskeletal disorders. Indeed, such mobile order preparation stations, while they have the advantage of being able to be designed “on the fly”, have the disadvantage of being not very ergonomic.
  • a first disadvantage of these known techniques is that the operator must make a large amplitude movement to place each item in a box, which constitutes a waste of time. Furthermore, these operations of transferring items into a box are often difficult for an operator, which can lead to product falls or shocks, and makes the work of an order picker difficult, or even likely to affect their health.
  • Another disadvantage of this known “pick and pack” type technique is that, unlike the collection containers used in “pick then pack” type techniques, the order shipping boxes can be of very diverse dimensions, depending on the size. size and number of items ordered. It is therefore necessary for the operator to adapt to this variety of carton dimensions, which implies for him a greater range of amplitude of movements, therefore more arduousness and loss of time.
  • the routings are implemented by moving the carts in a circulation zone provided on an inclined ramp for access to the order preparation station; the picking is implemented in a parking area accessible from said inclined ramp comprising at least two adjacent parking spaces intended to respectively receive a cart from the first set and a cart from the second set.
  • such a method comprises adjusting a height of at least one of the adjacent parking spaces according to the dimensions of the first box and/or the storage container(s).
  • an order preparation and cartoning system comprising: at least one order preparation station;
  • a first set of self-guided carts capable of rolling on the ground and transporting at least one storage container of at least one item to the order preparation station(s);
  • a second set of self-guided trolleys capable of rolling on the ground and transporting at least one box intended to form a package of a package for one of the orders to the order preparation station(s).
  • the order preparation station(s) comprise(s): an inclined ramp for accessing the trolleys to the order preparation station(s), comprising at least one preparation zone circulation of trolleys, a parking area accessible from the inclined ramp comprising at least two adjacent parking spaces intended to respectively receive a trolley from the first set and a trolley from the second set, means for adjusting a height of at least one of the adjacent parking spaces depending on the dimensions of the box(es) and/or storage container(s).
  • Such a recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
  • a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the computer program it contains can be executed remotely.
  • the program according to the invention can in particular be downloaded onto a network, for example the Internet network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned order preparation method.
  • the parking spaces are at different heights.
  • Adjacent parking spaces face the position of an operator or robotic arm.
  • At least one of the adjacent parking spaces is inclined relative to the horizontal.
  • the method comprises: a selection of a second box intended to form the packaging of the package for the order; a movement of the trolley of the second assembly transporting the first box from a first of the adjacent parking spaces to a second of the adjacent parking spaces freeing the first parking space; a routing of the second cardboard selected by at least one trolley of the second set towards the first freed parking space; a removal of the item(s) placed in the first box and a placement of the item(s) taken into the second box.
  • the selection of the first and/or second box takes into account at least one of the parameters belonging to the group comprising: a number of items in the order; a dimension of the items of the order; a nature of items of the order; fragility of items in the order; bulkiness of a cushioning and/or protection element for items in the order to be inserted into the box; a size of boxes available.
  • the selection of a first and/or a second box comprises a transmission of information representative of the selected box to a box stock management unit.
  • Such a method also includes determining an arrangement of the item(s) of the order in the first and/or second box based on an order of presentation of the storage container(s) of the item(s) of the order in the parking area.
  • At least part of the carts of the first set of carts are also carts belonging to the second set of carts or vice versa.
  • Such a method comprises transporting the cart transporting the first or second selected carton to a carton closer at an order shipping station.
  • the method comprises a free movement of at least one of the carts of the first and/or the second set of carts in at least two perpendicular directions to pass from the zone parking area or from the circulation area to a temporary storage area for carts provided on the inclined ramp, and vice versa.
  • Such a method comprises: temporary storage of at least one cart of the second set in the temporary storage zone until an order associated with a carton transported by the temporarily stored cart becomes priority; moving the temporarily stored trolley from the temporary storage zone towards the circulation zone in a first direction of movement and moving the temporarily stored trolley from the circulation zone towards the parking zone in a second direction of movement perpendicular to the first direction of movement.
  • FIG. 1 is a representation of an online commerce distribution warehouse in which an exemplary embodiment of an order preparation method according to the invention is implemented;
  • FIG. 2 is a detailed perspective view of an order preparation and packing station in the warehouse presented with reference to Figure 1;
  • FIG. 3 is a partial front view of the order preparation and boxing station presented with reference to Figure 2;
  • FIG. 4 is a partial side view of the order preparation and boxing station presented with reference to Figure 2. Detailed description of the invention
  • the general principle of the technique which is the subject of the present disclosure is based on a “pick and pack” type order preparation method, according to which items in an order are collected from a storage area of a warehouse and directly assembled in an order shipping box at an order preparation station.
  • order preparation and cartoning process is based on the design of an ergonomic order preparation station, to which autonomous robots access by taking an inclined access ramp to park in a parking area comprising several adjacent parking spaces, the height of which is adjustable.
  • trolley means any motorized vehicle equipped with at least two rolling wheels on a ground (and therefore being able to have two, three, four or even a number largest number of rolling wheels) and intended to transport a load, with the exception of any flying machine.
  • robots and carts are used interchangeably. Examples of such carts are for example described in patent documents W02023001449 and FR3125514 in the name of the Applicant.
  • such robots or carts are autonomous in their movement, and capable of changing trajectory very quickly, with a reduced footprint.
  • such robots or carts are equipped with a driving wheel mounted on a vertical axis: when the driving wheel is turned around this vertical axis, it pivots just enough to change the direction directly. rolling, without turning the chassis of the robot, which can thus change direction of traffic almost on the spot.
  • such robots do not only move in 2D on the ground, but can also move in 3D, leaning on the warehouse shelves to rise in height along these shelves, to retrieve a storage container or a collection container stored there.
  • the term “container” designates any device capable of being transported by a robot and of containing one or more articles, objects or products.
  • the term “container” can designate a bin, a basket, a crate, a chest, a box, etc.
  • cardboard is understood in its general sense as a container, namely a cardboard box, of general shape parallelepiped or any other known suitable shape.
  • This box is generally made by folding and/or assembling different sheets of cardboard, for example with adhesive tape.
  • This box can be closed with at least one flap or with a cover, for example.
  • cardboard in its general acceptance as a material, namely a material made from paper or an analogue of paper, whether it is, without limitation, simple, corrugated, cellular or cardboard. still laminated.
  • the terms “articles” and “products” can replace one another. They simply designate an object, in particular a commercial object, stored in a workshop, a store or a warehouse, intended to be delivered to a final customer having placed an order, alone or in association with one or more other items.
  • the temporary storage area can be an area intended to store orders waiting to be delivered at a “drive”, without departing from the scope of the present disclosure.
  • Figure 1 illustrates a robotic distribution warehouse 10 of an online commerce company. This warehouse is organized into three areas: a storage area 11, an order preparation and boxing area 12 equipped with order preparation and boxing stations 12i and a shipping area 13 equipped with a parcel shipping station 131 including a carton closer 132.
  • the storage area 11 is made up of a plurality of shelves 14 formed of shelves on several levels supported by uprights 15, and organized in successive parallel rows.
  • Storage containers 16 which can contain all similar items or a plurality of different items from the same range of products are stored on these shelves. Furthermore, it will be noted that some of these shelves are reserved for the temporary storage of boxes pre-filled with one or more items from the same order, waiting to be transported to a preparation and boxing station 12i to allow place the other missing items there to finalize the packing of the orders for which they have been assigned or while waiting to be sent to the shipping station 13i.
  • a cart 17 When a cart 17 receives instructions to pick up a bin 16 containing one or more items from an order from a rack, the cart 17 rolls on the ground to the foot of the rack 14 where this bin is stored 16 and climbs along this shelving, leaning on the shelving facing the latter, up to the level of the shelf where this bin 16 is stored and takes it. The trolley 17 then descends between the two shelves, and once on the ground, transports the bin 16 to an order preparation station 12i. [060]
  • This first set 17 therefore brings together a first set of self-guided carts capable of rolling on the ground, intended to take storage containers of one or more item(s) stored in the shelves and to transport them to the station order preparation.
  • a second fleet of automatically guided trolleys 18 ensures the transport of boxes selected to form the packaging of order packages. These trolleys 18 ensure the collection of the selected boxes at the level of a box stock management unit 110 which delivers the boxes, the transport of the selected boxes to an order preparation and boxing station 12i and the transport of boxes in which one or more items of the same order have been previously placed, taken from storage bins 16 conveyed to the order preparation station 12i by trolleys 17, from an order preparation station 121 to to carton sealer 132 of shipping station 131.
  • This second set 18 therefore groups together a second set of self-guided trolleys capable of rolling on the ground, intended to transport boxes containing at least part of the articles of the same order from an order preparation station 12i to a shipping station 13i of the order, to a temporary storage area or to a conveyor connected to a shipping station of the order.
  • the selected cartons are cartons known per se, of rectangular parallelepiped shape opening on their upper face and equipped with four flaps to close the opening of the carton.
  • These boxes can be of different dimensions depending on the number and size of the different items they are intended to contain.
  • a trolley 17 or 18 is used both to transport storage containers 16 to an order preparation and boxing station 12i and, intermittently, to transport boxes to dispatch station 13i or vice versa, depending on changing needs and the availability of other trucks in these fleets at any given time.
  • the second set of carriages may be a subset of the first set of carriages or vice versa.
  • this trolley 18 transports the cardboard 24i picked to an order preparation station 12i, where it is positioned on a first parking location facing the position of an operator or a robotic arm.
  • a storage container containing at least one item of the order or the order part is associated with a cart of the first set 17, by recording in association in a centralized management system an identifier of the cart and a identifier of the storage container.
  • the trolley 17 takes the storage container associated with it from the shelves, and transports it to a second parking location of the order preparation station 12i, which is adjacent to the first location on which the storage container is placed. collection, and which also faces the position of an operator or a robotic arm.
  • the operator or the robotic arm can then take one or more items from the order from the storage container which has been placed in the second parking space, and place it(s) in the box which has been placed on the first parking space adjacent to it.
  • Such an order preparation technique advantageously allows several orders consisting of items stored in different storage locations in the workshop, store or warehouse to be carried out simultaneously and in a reduced time, as will be better understood on reading the description of Figures 2 to 4 below.
  • Figure 2 shows in detail an order preparation and boxing station 12i in a perspective profile view.
  • This order preparation and cartoning station 121 is equipped with a robotic arm 26 known per se, which could also be replaced by a human operator.
  • the base 261 of the robotic arm is fixed or rotates around a fixed axis relative to the ground.
  • the base of the robotic arm is slidably mounted on at least one rail. This increases the amplitude of movement of the robotic arm, which can prove advantageous in a configuration where a parking zone of the order preparation station includes more than two adjacent parking spaces to receive boxes or storage containers. , as will be seen in more detail below.
  • the storage containers 16 are transported to this order preparation and cartoning station 12i by trolleys 17 of the first set of self-guided trolleys which take an inclined access ramp 21, for example from the left side.
  • the carriages 18 of the second set of self-guided carriages leave the inclined access ramp 21 from its right side, in this particular embodiment of the invention.
  • the access ramp 21 is a raising ramp which allows the robots 17, 18, which move by rolling on the floor of the warehouse from the storage area 11 to the order preparation area 12, to rise on the station order preparation 12i.
  • the inclined access ramp 21 could also allow the robot to descend, from this upper floor, to the order preparation station 12i.
  • Such robots 17, 18 are autonomous in their movement, and can in particular move in 2D on the inclined ramp 21.
  • the inclined access ramp 21 comprises two distinct zones: a zone referenced Z1 circulation of carts;
  • the robots 17, 18 can thus circulate freely between the circulation zone Z1, the temporary storage zone Z2, and a parking zone Z3 which will be described below, depending on the more or less priority nature of the command with which they are associated.
  • the temporary storage zone Z2 is substantially horizontal and makes it possible to temporarily store at least two carts, for example a cart from the first set 17 and a cart from the second set 18. It can also be sized to allow the simultaneous storage of a larger number of carts, as needed.
  • a temporary storage zone Z2 at the order preparation station advantageously allows the temporary storage of part of the items in an order being prepared, for example while waiting for restocking of an item ordered but missing from the warehouse or store, or when it is necessary to defer shipment of the order.
  • This zone Z2 may include means for charging a battery of the trolleys 17, 18, during their temporary stop in zone Z2.
  • These may, for example, be induction charging modules, also called “pads”, which allow the batteries of the trolleys to be charged when they are parked on the ramp. We then realize a saving in time and space, because it is not necessary to provide additional charging stations or at least we can reduce the capacity and/or the number of other charging stations.
  • These charging means can also be positioned in the circulation zone Z1. For example, charging pads 28 are provided on each of the edges of the ramp 21 to recharge the batteries of the robots 17 or 18.
  • the trolley circulation zone Z1 comprises at least two arrival lanes and at least two departure lanes of the trolleys, symbolized by arrows in Figure 2, to allow great fluidity of movement of the trolleys 17, 18, and therefore the simultaneous management of the preparation of several orders.
  • the inclined ramp 21 has a width greater than or equal to the width of four carts, preferably greater than or equal to the width of six carts to allow multiple crossings, and simultaneous ascents and descents of carts 17, 18 on the access ramp 21.
  • a cart 17 transporting a first storage container and a cart 18 transporting a first carton can climb simultaneously on the ramp access 21 to access the order preparation station, where preparation of the order with which they are associated begins, while a trolley 17 transporting a second storage container and a trolley 18 transporting a second carton descend simultaneously, because the preparation of the order to which they are associated has been completed.
  • the order preparation station also includes a parking zone referenced Z3, to which the carts 17, 18 access from the inclined ramp 21.
  • the upper end of the ramp 21 is surmounted by a grid 27 separating the zone parking Z3 of circulation zones Z1 and temporary storage Z2 of trolleys 17 and 18.
  • An opening 29 is also formed in this grid to allow access of trolleys 17 and 18 to the parking spaces of this parking zone Z3, at reach of the robotic arm 26.
  • a parking zone Z3 is shown comprising exactly two parking spaces, and the opening 29 is therefore dimensioned to allow the simultaneous passage of two carts.
  • the parking area can however include a larger number of parking spaces, for example four or six, depending on the width of the ramp 21.
  • the opening 29 in the grid 27 is of course adapted to allow the simultaneous passage of four or six trolleys, depending on the number of parking spaces.
  • three boxes 24 can be placed in parking area Z3, with the storage container containing the ping pong balls. It is then possible to take ping-pong balls from the storage container 16 and place them successively and quickly in each of the three boxes 24.
  • the adjacent locations of the parking zone Z3 preferably face the operator or the robotic arm 26, and are within reach of the latter, for greater ergonomics of the order preparation station 12i.
  • the operator does not need to walk or move the motorized arm on the ground, in order to be able to transfer the items of an order between the storage containers 16 and boxes 24. This transfer takes place in a simple and ergonomic movement of an arm of the operator or the robotic arm 26 and in a reduced time.
  • these adjacent locations accessible from the inclined ramp 21 for access to the order preparation station, are preferably placed at eye level, so that the operator does not have to bend down to handle the items in the order. This reduces the range of movements of the operator, and therefore the risk of developing musculoskeletal disorders.
  • the respective parking locations 23 and 25 of the robots 18 and 17 can be adjustable in height, or be at different heights, so as to adapt to the dimensions of storage containers and boxes. It is thus possible to independently adapt the height of the upper opening of the storage containers and the upper opening of the boxes, for example to place these openings substantially at the same level if the storage containers and the boxes have different height dimensions. This is particularly advantageous for the parking space intended to receive the shipping box of the order, the dimensions of which can easily vary from one order to another, depending on the number of items ordered by the customer, or their size.
  • the robotic arm 26, mounted on a fixed base 26i, is intended to pick up an item from a storage container 16 conveyed by a cart 17 to a predetermined parking location 25 at the end of the ramp 21 (materialized by dotted lines in Figure 2 and in Figure 3, which is a front view of the order preparation and boxing station 12i) and depositing it in a box 24i transported by a cart 18 to a location predetermined parking space 23 at the end of the ramp 26 (shown by dotted lines in Figures 2 and 3).
  • This carton 24i selected to form the packaging of the order being prepared was picked up by the cart 18 at the management unit of a stock of cartons 110.
  • the selection of the format of this carton at within a set of available carton formats stored in the carton stock management unit 110 was operated by a dedicated application depending on the number of items in the order, their dimensions, their nature, their shape or even their fragility, as well as the cushioning to be provided to these articles to ensure proper protection of them.
  • Such an application can receive all of this information as input parameters, this information being for example stored in a database of the centralized warehouse management system in association with the references of the items ordered.
  • a packaging optimization algorithm calculates, from all of these input parameters, the optimal dimensions of the carton 24i to be selected, within the stock of cartons of the stock management unit 110.
  • Such an application can also determine an optimal arrangement of the items in the order in the selected carton 24i, depending on their respective shapes and fragilities for example, or the available wedging and protection elements, and control the order of presentation of the storage containers for the articles on the parking zone Z3 according to the optimal arrangement determined.
  • such an application can also determine an optimal arrangement of the items of the order in the selected box 24i, depending on the order of presentation of the storage containers of the items of the order in the area parking Z3, as determined by the central management system of the robot fleet 17, 18.
  • the selection of the 24i carton is carried out by an operator in complete autonomy, or with the assistance of a dedicated application.
  • the first parking location 25 and the second parking location 23 of the carts being advantageously adjacent and facing the robotic arm 26, the movements of the arm 26, for each item handled, are limited to picking up an item in the storage bin 16, a rotation of the arm to position the arm above the carton 24, the deposit following a substantially vertical movement of the article in the carton 24 and a return to its initial position, which allows to repeat these operations at a high rate. It is the same in a configuration with three, four or six adjacent parking spaces, only the range of movement of the arm then being increased.
  • the first parking space 25 and the second parking space 23 are formed of two substantially adjacent flat surfaces which constitute the parking zone Z3 forming an extension portion of the upper part of the ramp 21.
  • the zone Z3 is in the form of an inclined flat surface which is an extension of the upper part of the ramp, and whose width corresponds substantially to the width of four or six trolleys, depending on the number of parking spaces.
  • the parking zone referenced Z3 is inclined relative to the horizontal.
  • this parking zone Z3 has in particular an angle of inclination relative to the horizontal of sign opposite to that of the access ramp 21.
  • the locations of respective parking spaces 23 and 25 of the carts 18 and 17 are located on an inclined plane 31 relative to the horizontal of the upper end of the ramp 21, which facilitates access of the robotic arm to the articles in the storage containers 16 and place them in boxes 24.
  • a second carton 242 of more appropriate dimensions is selected and conveyed by a carriage of the second set 18 to a parking space in parking zone Z3.
  • the first and second boxes are preferably placed in adjacent parking spaces.
  • the carriage of the second assembly 18 conveying the first carton 24i moves from the first parking location 25 to the second parking location 23 , and thus frees the first parking space 25.
  • a carriage of the second set 18 then transports the second box 242 to the first parking space 25 which has been vacated.
  • the operator or the robotic arm 26 can then pick up the articles which had been placed in the first box 24i to place them in the second box 242.
  • the trolley 18 which transports it can give up your place in the parking space 23 for a cart 17 carrying a storage container 16 containing the missing items from the order.
  • the latter are in turn taken from the storage container 16 and placed in the second box 242.
  • the latter can be routed to a box closing device. an order shipping station, before shipment to the end customer.
  • Such a method therefore makes it possible to correct an error concerning the size of the box selected by an operator or a software application. Indeed, if as items from an order are placed successively in a selected box, the operator or the software application notices, for example by trying to place a new item in the box, that the box initially selected proves to be of insufficient size to contain all of the articles for which this box was intended, the operator or the application can select another box of larger size which will be picked up by another cart from the second together and transported to the second location, while the cart of the second set carrying the initially selected box will have received instructions to leave the second location to make room for the cart carrying the newly selected box and to go to the first location.
  • the operator or robotic arm can then pick the items from the initially selected box and place them in the newly selected box.
  • the cart of the second set 18 leaves room on the first parking location 23 for another cart from the second set 18 carrying a second box 24 for the preparation of a second order and transports the first box 24 in which part of the items from the first order have been placed in the temporary storage zone Z2, while waiting to finalize the first order.
  • the height of the parking space on which the trolley 18 carrying the box of the second order is positioned can be adjusted, for positioning that is as ergonomic as possible. from the second box.
  • This adjustment can be done automatically, for example by reading a bar code or a QR code appearing on the second box, by a reading device placed on or near the parking zone Z3.
  • a code contains, for example, information on the height of the box.
  • a motorized system for adjusting the height of the parking space adjusts the optimal position of the box facing the operator or the robotic arm, based on the height of the box deduced from reading the barcode or QR code.
  • Preparation of the second order can then begin, by asking the operator or the robotic arm to deposit items from the second order contained in storage containers brought to the level of the order preparation station 12i by trolleys. of the first set 17 in the second box 24. Once all or part of the articles of the second order have been placed in the second box, the latter can be sent to the temporary storage zone Z2 (if the preparation of this second order is not not completed, for example because an item is missing), to a shipping station (if the preparation of this second order is completed) or a conveyor connected to a shipping station.
  • Example 1 preparation of a “simple” order consisting of a single item
  • this cart transports the storage container to the order preparation station 12i: it circulates, via the circulation zone Z1 from the access ramp 21, to the parking zone Z3, in which he parks in the second predetermined parking location 25.
  • the operator or a robotic arm 26 picks up the item and places it in a box 24 located on the first predetermined parking location 23.
  • This collection container was transported by a trolley of the second set 18 of trolleys, through the circulation zone Z1, to the parking zone Z3.
  • the collection container can then be transferred to a temporary storage area (for example, awaiting “drive” collection of the order by the end customer) or to a shipping station.
  • Example 2 preparation of a “simple” order consisting of several different items stored in different locations in a warehouse.
  • the preparation of the order takes place in a manner substantially similar to example 1.
  • the order comprising several items, here several trolleys are provided from the first set 17 to collect the storage containers each containing one of the items from the order, after having each associated one of the storage containers to be removed, and to present them one after the other at the second predetermined parking location 25.
  • An operator or a robotic arm 26 then successively removes the different items from the order and places them in a box located on the first predetermined parking location 23, brought by a trolley from the second set 18 of trolleys.
  • a first trolley 17 transporting a first storage container for a first item of the order climbs onto the access ramp 21 via the circulation zone Z1 and accesses parking area Z3.
  • the first article is picked up by the robotic arm 26 and placed in the box located on the location 23 directly adjacent to the parking location 25 of this first cart 17.
  • This first cart can then directly descend the inclined ramp 21, via the lane of traffic zone Z1 which he took on the way up, or by another lane of descent of this traffic zone Z1.
  • the trolley can easily pass from one lane to another by moving in a direction perpendicular to the direction of these traffic lanes, for example by rotating its drive wheel on the spot.
  • a second trolley 17 transporting a second storage container for a second item of the order rises on the access ramp 21 using a free circulation path of the access ramp 21
  • the raising and lowering of the two trolleys can be carried out simultaneously, which ensures a substantial saving of time for preparing the order.
  • the second carriage 17 can move in a direction perpendicular to its direction of ascent, until you find yourself opposite your parking space. It then pivots again by 90° to advance to its parking location, in a direction parallel to its direction of ascent on the ramp 21.
  • the robotic arm 26 picks up the second item of the order from the storage container parked in the parking location 25 and places it in the box parked in the adjacent parking location 23.
  • the second cart 17 can then leave the parking zone Z3, to leave, via the circulation zone Z1, towards the storage area 11 where he will replace the storage container on the shelves 14.
  • He can also leave the parking zone Z3 to head to another order preparation station on which the The items it contains are required for the preparation of another order.
  • He can finally leave parking zone Z3 and park temporarily in temporary storage zone Z2, in the event that the items it contains can be used for another order preparation planned soon at this same order preparation station. 12i. Indeed, in this case, it is advantageous for the cart to remain at the order preparation station, to avoid any unnecessary movement and therefore reduce the order processing time.
  • the temporary storage zone Z2 can store several trolleys, if all of them can be useful for preparing a next order.
  • the cardboard associated with it can be transferred to a temporary storage area or to a shipping station, where it can be closed before shipping.
  • the parking zone Z3 has more than two parking spaces, it is possible to park simultaneously in this zone a cardboard box transported by a trolley 18 and different storage containers transported by trolleys 17 of the first set and containing each one item from the order.
  • the order processing time is then further accelerated, since the different items can be taken successively and quickly by the robotic arm from each of the storage containers and placed in the box.
  • Example 3 preparation of part of an order comprising several items and placing this order on hold to prepare another order which has since become a priority.
  • the preparation of an order C1 begins according to the sequence of example 2. If another order C2 becomes a priority, the transfer of the articles from the order C1 currently being prepared into the box is interrupted. at the level of the parking zone Z3, and this cardboard is transported on the trolley of the second set 18 which carries it into the temporary storage zone Z2. This frees the first predetermined parking location 23 for a cart of the second set 18 carrying the cardboard associated with the order C2 which has become a priority and the preparation of the order C2 which has become a priority can begin by transporting storage containers containing items from the order C2 using carts from the first set 17 of carts to the second parking location 25.
  • the cart 18 associated with the command C1 temporarily parks in the temporary storage zone Z2. Meanwhile, 17 carts transporting storage containers items from order C2 circulate via circulation zone Z1 to successively access parking zone Z3.
  • the robotic arm 26 has taken an item from the order C2 of one of these carts 17, the latter can leave the ramp 21 via the circulation zone Z1, while the next cart 17 goes up, in parallel, by another ramp access route.
  • the cart 18 associated with the order C1 leaves the temporary storage zone Z2 to return to the parking zone Z3, where the preparation of the order C1 can resume.
  • the carts can move from one access lane to another, or from the circulation area to the temporary storage area, or from the temporary storage area to the parking area, by moving in at least two perpendicular directions, namely a direction parallel to the access routes and a direction perpendicular to the access routes.
  • the carts 17 are advantageously positioned in line one behind the other on the ramp 21 in the waiting for the space in one of the parking spaces 25 to be freed by the cart preceding them after the item(s) of the order have been taken from the storage container supported by this cart by the robotic arm 26, in s moving aside to go down the ramp via a descent path parallel to the ascent path.
  • patcitl US2018/0305123A1 (publication number); patcit2: US2019/0270591 (publication number); patcit3: US2021/0221615A1 (publication number); patcit4: W02023001449A1 (publication number); patcit5: FR3125514A1 (publication number); patcit6: WO2017064428A1 (publication number); patcit ⁇ : WO2018189110A1 (publication number);

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

Un procédé de préparation de commandes et de mise en carton comprend : • - un acheminement d'au moins un contenant de stockage (16) par un chariot d'un premier ensemble (17) de chariots autoguidés jusqu'à un poste de préparation de commandes (12 1); • - une sélection d'un premier carton (24 1) destiné à former l'emballage d'un colis pour l'une des commandes; • - un acheminement du premier carton sélectionné par un chariot d'un second ensemble (18) de chariots autoguidés jusqu'au poste de préparation de commandes (12 1); • - un prélèvement d'au moins un article d'un des contenants de stockage (16) et une dépose du ou des article(s) prélevé(s) dans le premier carton (24 1) sélectionné. Les acheminements sont mis en oeuvre par déplacement des chariots dans une zone de circulation (Z1) ménagée sur une rampe (21) inclinée. Le prélèvement est mis en oeuvre dans une zone de stationnement (Z3) accessible depuis la rampe (21) inclinée comprenant au moins deux emplacements de stationnement adjacents (23, 25) destinés à recevoir respectivement un chariot du premier ensemble et un chariot du second ensemble. Un tel procédé comprend un ajustement d'une hauteur d'au moins l'un des emplacements de stationnement adjacents (23, 25) en fonction de dimensions du premier carton (241) et/ou du contenant de stockage (16).

Description

DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE DE PREPARATION DE COMMANDES ET DE MISE EN CARTON
Domaine technique
[001] Le domaine de la présente divulgation est celui de la logistique en entrepôt ou en magasin et en particulier de l’automatisation de la chaîne logistique.
[002] Plus précisément, la présente divulgation concerne un procédé de préparation et de mise en carton d’au moins une partie d’une commande.
[003] Elle trouve notamment une application dans l’automatisation de la gestion des flux à l’intérieur d’un magasin et/ou d’un entrepôt de stockage, par exemple dans un entrepôt de préparation de commandes d’une chaîne logistique, dans l’automatisation du tri des articles dans un magasin ou un entrepôt, ou encore dans l’automatisation d’un service de livraison de commandes en point-retrait, communément appelé « drive ».
Art antérieur
[004] Dans la chaîne logistique globale, la gestion des flux et la manipulation des produits au sein d’un entrepôt ou d’un magasin jouent un rôle déterminant.
[005] Traditionnellement, un préparateur de commandes se déplace dans un entrepôt pour collecter chaque produit d'une commande à son emplacement sur une étagère d'un rayonnage.
[006] On constate qu'une telle organisation implique que le préparateur parcoure de longs trajets au cours d’une journée de travail, ce qui occasionne fatigue et perte de temps lorsque le trajet n’est pas optimisé.
[007] Un autre inconvénient est que le préparateur doit parfaitement connaître l’agencement de l'entrepôt pour ne pas perdre de temps.
[008] Pour limiter la fatigue due aux déplacements, améliorer la gestion de la cueillette (ou « picking » en anglais), et réduire le temps de préparation des commandes, on a imaginé une organisation des entrepôts en mode « Goods to man » (dans lequel les produits sont apportés par des moyens mécanisés aux préparateurs de commandes).
[009] Il est ainsi connu de mettre en œuvre des convoyeurs pour transporter des produits d’une zone de stockage d’un entrepôt vers un poste de préparation de commandes et pour transporter des produits du poste de préparation de commande vers un poste d’expédition. Il est également connu d’utiliser des robots réalisant l’acheminement des produits de cette zone de stockage vers un poste de préparation de commandes, dont le guidage est assuré au moyen de rails de circulation implantés sur le sol de l’entrepôt.
[010] Le document de brevet US2018/0305123A1 présente une telle technique, selon laquelle des robots sont guidés jusqu’au poste de préparation de commandes au moyen de rails de guidage, ou de mécanismes de roues dentées, selon un ordre déterminé par un système centralisé de gestion de commandes. Le document de brevet US2019/0270591 présente une technique similaire. [011] Cette technique connue présente cependant les inconvénients d’être complexe et coûteuse à mettre en œuvre et oblige à dimensionner des entrepôts de grandes tailles, du fait de l’encombrement même des convoyeurs ou des rails de circulation.
[012] Par ailleurs, dès qu’un contenant de stockage est chargé sur un convoyeur, ou qu’un robot est engagé sur un rail de circulation ou une rampe d’accès au poste de préparation de commandes, il n’est plus possible de modifier leur ordre d’acheminement jusqu’au préparateur de commandes, ce qui ne permet pas de modifier l’ordre de préparation des commandes au pied levé. . En effet, les robots ou contenants de stockage sont nécessairement présentés à l’opérateur dans l’ordre dans lequel ils se sont engagés sur les moyens mécaniques assurant leur acheminement jusqu’au poste de préparation de commandes. Il n’existe donc pas de souplesse permettant de changer l’ordre de préparation des commandes, en fonction de l’évolution de leur caractère prioritaire : une telle méthode de préparation de commandes n’est donc pas flexible.
[013] Afin de pallier ces inconvénients, on a proposé de mettre en œuvre des robots mobiles, et notamment des robots de type chariot autoguidé (« automated guided vehicle » ou AGV en anglais), pour prélever des produits dans les rayonnages et les acheminer jusqu’à un poste de préparation de commandes. On a également pensé à transporter des produits d’une commande regroupés au niveau d’un poste de préparation de commandes jusqu’à un poste d’expédition de commandes à l’aide de robots. De tels robots se déplacent de préférence de manière autonome, ce qui offre plus de flexibilité dans l’organisation des postes de préparation de commande. Des exemples de tels robots mobiles figurent notamment dans les demandes WO 2017 / 064428, WO 2018 / 189110 et WO 2022 / 058569.
[014] Le document de brevet US2021/0221615A1 propose ainsi une technique de préparation de commandes selon un principe de préparation de rendez-vous, dans lequel des postes de préparation de commandes peuvent être conçus, à la volée, en tout point de l’entrepôt, en fonction des besoins et du volume de commandes à préparer.
[015] Un inconvénient de cette technique connue est que les opérations de transfert des produits des robots arrivant à un poste de commandes sur les robots destinés à acheminer les produits d’une commande vers un poste d’expédition sont malaisées pour un opérateur : ceci peut entrainer des chutes de produits, ou des chocs, et rend le travail d’un préparateur de commandes pénible, voire susceptible d’affecter sa santé et de générer, à terme, l’apparition de troubles musculo-squelettiques. En effet, de telles stations mobiles de préparation de commandes, si elles ont l’avantage de pouvoir être conçues « à la volée », présentent l’inconvénient d’être peu ergonomiques.
[016] Outre la préparation de la commande, une autre étape importante est celle de la mise en carton de ladite commande. On distingue à ce niveau deux types de procédés distincts. Le premier est dit « pick then pack » (ou « cueillette puis emballage ») et consiste à prélever des articles dans l’entrepôt, puis à les acheminer au niveau de la station de préparation où ils seront triés par commande et rassemblés dans un contenant de collecte, puis emballés dans un carton. Le second est dit « pick and pack » (ou « cueillette et emballage ») et consiste à réunir directement dans un carton tous les articles d’une même commande. Cette dernière méthode est particulièrement intéressante, dans la mesure où elle réunit les opérations de cueillette et d’emballage, et permet donc un gain de temps substantiel dans la préparation de la commande, par suppression de l’étape de transfert des articles rassemblés dans le contenant de collecte vers un carton d’expédition de la commande.
[017] On connaît ainsi par exemple des techniques où un préparateur de commande prélève des articles apportés à un poste de préparation de commandes par un robot mobile et les place dans un carton placé sur un convoyeur ou sur une table équipée de peignes, où un robot mobile peut venir prélever ce carton par le dessous, notamment au moyen de systèmes à base de fourches dont les doigts viennent se glisser dans les ouvertures du peigne.
[018] Un premier inconvénient de ces techniques connues est que l’opérateur doit effectuer un mouvement de grande amplitude pour déposer chaque article dans un carton, ce qui constitue une perte de temps. Par ailleurs ces opérations de transfert des articles dans un carton sont souvent malaisées pour un opérateur, ce qui peut entraîner des chutes de produits ou des chocs, et rend le travail d’un préparateur de commandes pénible, voire susceptible d’affecter sa santé. Un autre inconvénient de cette technique connue de type « pick and pack » est que, contrairement aux contenants de collecte utilisés dans les techniques de type « pick then pack », les cartons d’expédition des commandes peuvent être de dimensions très diverses, selon l’encombrement et le nombre d’articles commandés. Il est donc nécessaire pour l’opérateur de s’adapter à cette variété de dimensions de cartons, ce qui implique pour lui une plus grande plage d’amplitude de mouvements, donc plus de pénibilité et de perte de temps.
[019] En outre, de manière générale, la gestion de la flotte des robots mobiles au sein d’un magasin ou d’un atelier de stockage est une opération complexe, dont on cherche constamment à améliorer l’efficacité en termes de flexibilité des flux, de simplicité des opérations, et notamment de la mise en carton, et de rapidité des transferts des produits pour constituer les commandes et acheminer celles-ci vers un poste d’expédition. Il existe donc un besoin de solutions répondant à ces exigences.
Exposé de l’invention
[020] La présente divulgation répond à ce besoin en proposant un procédé de préparation de commandes et de mise en carton comprenant :
- un acheminement d’au moins un contenant de stockage d’au moins un article par au moins un chariot d’un premier ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol jusqu’à un poste de préparation de commandes ;
- une sélection d’un premier carton destiné à former l’emballage d’un colis pour l’une des commandes ;
- un acheminement du premier carton sélectionné par au moins un chariot d’un second ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol jusqu’au poste de préparation de commandes ; - un prélèvement d’au moins un article d’un des contenants de stockage et une dépose du ou des article(s) prélevé(s) dans le premier carton sélectionné.
[021] En outre, les acheminements sont mis en œuvre par déplacement des chariots dans une zone de circulation ménagée sur une rampe inclinée d’accès au poste de préparation de commandes ; le prélèvement est mis en œuvre dans une zone de stationnement accessible depuis ladite rampe inclinée comprenant au moins deux emplacements de stationnement adjacents destinés à recevoir respectivement un chariot du premier ensemble et un chariot du second ensemble. De plus, un tel procédé comprend un ajustement d’une hauteur d’au moins l’un des emplacements de stationnement adjacents en fonction de dimensions du premier carton et/ou du ou des contenant(s) de stockage.
[022] Selon un autre aspect, il est proposé un système de préparation de commandes et de mise en carton comprenant : au moins un poste de préparation de commandes ;
- un premier ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol et à acheminer au moins un contenant de stockage d’au moins un article jusqu’au(x) poste(s) de préparation de commandes ;
- un second ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol et à acheminer au moins un carton destiné à former un emballage d’un colis pour l’une des commandes jusqu’au(x) poste(s) de préparation de commandes.
[023] En outre, le(s) poste(s) de préparation de commandes comprend(nent) : une rampe inclinée d’accès des chariots au(x) poste(s) de préparation de commandes, comprenant au moins une zone de circulation des chariots, une zone de stationnement accessible depuis la rampe inclinée comprenant au moins deux emplacements de stationnement adjacents destinés à recevoir respectivement un chariot du premier ensemble et un chariot du second ensemble, des moyens d’ajustement d’une hauteur d’au moins l’un des emplacements de stationnement adjacents en fonction de dimensions du ou des carton(s) et/ou du ou des contenant(s) de stockage.
[024] Selon un autre aspect, il est proposé un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que défini dans les présentes lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
[025] Selon un autre aspect, il est proposé un support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un tel programme.
[026] Un tel support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. [027] D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d’ordinateur qu’il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.
[028] Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé de préparation de commandes précité.
[029] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
[030] Les emplacements de stationnement sont à des hauteurs différentes.
[031] Les emplacements de stationnement adjacents font face à la position d’un opérateur ou d’un bras robotisé.
[032] Au moins l’un des emplacements de stationnement adjacents est incliné par rapport à l’horizontale.
[033] En cas d’erreur lors de la sélection du premier carton, le procédé comprend : une sélection d’un second carton destiné à former l’emballage du colis pour la commande ; un déplacement du chariot du second ensemble acheminant le premier carton d’un premier des emplacements de stationnement adjacents vers un second des emplacements de stationnement adjacents libérant le premier emplacement de stationnement ; un acheminement du second carton sélectionné par au moins un chariot du second ensemble vers le premier emplacement de stationnement libéré ; un prélèvement du ou des article(s) déposé(s) dans le premier carton et une dépose du ou des article(s) prélevé(s) dans le second carton.
[034] La sélection du premier et/ou du second carton tient compte de l’un au moins des paramètres appartenant au groupe comprenant : un nombre d’articles de la commande ; une dimension d’articles de la commande ; une nature d’articles de la commande ; une fragilité d’articles de la commande ; un encombrement d’un élément de calage et/ou de protection d’articles de la commande à introduire dans le carton ; une dimension de cartons disponibles.
[035] La sélection d’un premier et/ou d’un second carton comprend une transmission d’une information représentative du carton sélectionné à une unité de gestion d’un stock de cartons. [036] Un tel procédé comprend également une détermination d’un agencement du ou des articles de la commande dans le premier et/ou second carton en fonction d’un ordre de présentation du ou des contenant(s) de stockage du ou des articles de la commande dans la zone de stationnement.
[037] Au moins une partie des chariots du premier ensemble de chariots sont aussi des chariots appartenant au deuxième ensemble de chariots ou vice-versa.
[038] Un tel procédé comprend un transport du chariot acheminant le premier ou second carton sélectionné vers une fermeuse de carton d’un poste d’expédition de commandes.
[039] En cas de modification d’un ordre de préparation de commandes, le procédé comprend un déplacement libre d’au moins un des chariots du premier et/ou du second ensemble de chariots selon au moins deux directions perpendiculaires pour passer de la zone de stationnement ou de la zone de circulation à une zone de stockage temporaire des chariots ménagée sur la rampe inclinée, et inversement.
[040] Un tel procédé comprend : un stockage temporaire d’au moins un chariot du second ensemble dans la zone de stockage temporaire jusqu’à ce qu’une commande associée à un carton acheminé par le chariot stocké temporairement devienne prioritaire ; un déplacement du chariot stocké temporairement de la zone de stockage temporaire vers la zone de circulation selon une première direction de déplacement et un déplacement du chariot stocké temporairement de la zone de circulation vers la zone de stationnement selon une deuxième direction de déplacement perpendiculaire à la première direction de déplacement.
Liste des figures
[041] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
Fig. 1
[042] [Fig. 1] est une représentation d’un entrepôt de distribution de commerce en ligne dans lequel est mis en œuvre un exemple de mode de réalisation d’un procédé de préparation de commandes selon l’invention ;
Fig. 2
[043] [Fig. 2] est une vue détaillée en perspective d’un poste de préparation de commandes et de mise en carton de l’entrepôt présenté en référence à la figure 1 ;
Fig. 3
[044] [Fig. 3] est une vue partielle de face du poste de préparation de commandes et de mise en carton présenté en référence à la figure 2 ;
Fig. 4
[045] [Fig. 4] est une vue partielle de côté du poste de préparation de commandes et de mise en carton présenté en référence à la figure 2. Description détaillée de l’invention
[046] Le principe général de la technique qui fait l’objet de la présente divulgation repose sur un procédé de préparation de commandes de type « pick and pack », selon lequel des articles d’une commande sont collectés depuis une aire de stockage d’un entrepôt et directement assemblés dans un carton d’expédition de la commande au niveau d’un poste de préparation de commandes. Notamment, un tel procédé de préparation de commandes et de mise en carton repose sur la conception d’un poste de préparation de commandes ergonomique, auquel des robots autonomes accèdent en empruntant une rampe d’accès inclinée pour se stationner dans une zone de stationnement comprenant plusieurs emplacements de stationnement adjacents, dont la hauteur est réglable.
[047] Il est ainsi possible d’ajuster la position en hauteur des emplacements de stationnement en fonction des dimensions des contenants de stockage et/ou des cartons acheminés par les robots, pour améliorer l’ergonomie du poste de préparation de commandes et faciliter la manutention d’un préparateur de commandes ou d’un bras robotisé.
[048] On s’attache désormais à décrire un exemple de réalisation d’un tel procédé de préparation de commandes, en relation avec les figures.
[049] Dans l’ensemble de ce document, on entend par le terme chariot, ou robot, tout engin motorisé équipé d’au moins deux roues de roulage sur un sol (et pouvant donc présenter deux, trois quatre ou même encore un nombre plus important de roues de roulage) et destiné à transporter une charge, à l’exception de tout engin volant. Les termes robots et chariots sont utilisés de manière interchangeable. Des exemples de tels chariots sont par exemple décrits dans les documents de brevet W02023001449 et FR3125514 au nom du Demandeur.
[050] De préférence, de tels robots ou chariots sont autonomes dans leur déplacement, et capables de changer très rapidement de trajectoire, selon une empreinte au sol réduite. Par exemple, de tels robots ou chariots sont équipés d’une roue motrice montée sur un axe vertical : lorsqu’on tourne la roue motrice autour de cet axe vertical, celle-ci pivote juste de ce qu’il faut pour changer la directement de roulement, sans tourner le châssis du robot, qui peut ainsi changer de direction de circulation quasiment sur place.
[051] Dans un mode de réalisation, de tels robots ne se déplacent pas seulement en 2D au sol, mais peuvent également se déplacer en 3D, en prenant appui sur les rayonnages de l’entrepôt pour s’élever en hauteur le long de ces rayonnages, pour aller chercher un contenant de stockage ou un contenant de collecte qui y est entreposé.
[052] Le terme « contenant » désigne tout dispositif apte à être transporté par un robot et à contenir un ou plusieurs articles, objets ou produits. Dans la suite, le terme « contenant » pourra désigner aussi bien un bac, qu’un panier, une caisse, un coffre, un carton, etc.
[053] Il convient par ailleurs de noter que, dans le présent document, on entend le terme carton dans son acception générale en tant que contenant, à savoir une boite en carton, de forme générale parallélépipédique ou de toute autre forme convenable connue. Cette boîte est en général réalisée par pliage et / ou assemblage de différentes feuilles de carton, par exemple avec du ruban adhésif. Cette boite peut se fermer par au moins un rabat ou par une coiffe, à titre d’exemples. On entend également le terme carton dans son acceptation générale en tant que matière, à savoir une matière réalisée à base de papier ou d’un analogue du papier, qu’il s’agisse de façon non limitative de carton simple, ondulé, alvéolaire ou encore laminé.
[054] Par ailleurs, les termes « articles » et « produits » peuvent se substituer l’un à l’autre. Ils désignent simplement un objet, notamment un objet de commerce, stocké dans un atelier, un magasin ou un entrepôt, destiné à être livré à un client final en ayant passé commande, seul ou en association avec un ou plusieurs autres articles.
[055] Enfin, la zone de stockage temporaire peut être une zone destinée à stocker des commandes en attente d’être délivrées au niveau d’un « drive », sans sortir du cadre de la présente divulgation.
[056] On a illustré sur la figure 1 un entrepôt de distribution robotisé 10 d’une entreprise de commerce en ligne. Cet entrepôt est organisé en trois aires : une aire de stockage 11 , une aire de préparation de commandes et de mise en carton 12 équipée de postes de préparation de commandes et de mise en cartons 12i et une aire d’expédition 13 équipée d’un poste d’expédition de colis 131 comprenant une fermeuse de cartons 132.
[057] L’ aire de stockage 11 est constituée d’une pluralité de rayonnages 14 formés d’étagères sur plusieurs niveaux supportées par des montants 15, et organisés en rangées parallèles successives. Des contenants de stockage 16 qui peuvent contenir des articles tous similaires ou une pluralité d’articles différents d’une même gamme de produits sont entreposés sur ces étagères. Par ailleurs, on notera que certains de ces rayonnages sont réservés au stockage temporaire de cartons préremplis avec un ou plusieurs articles d’une même commande, attendant d’être transportés jusqu’à un poste de préparation et de mise en carton 12i pour permettre d’y déposer les autres articles manquants pour finaliser la mise en carton des commandes pour lesquelles ils ont été affectés ou dans l’attente d’être acheminés vers le poste d’expédition 13i .
[058] Une première flotte de chariots à guidage automatique 17, équipés par exemple de quatre roues de roulage sur le sol, assure le transport des contenants de stockage 16 entre l’aire de stockage 11 et les postes de préparation de commandes et de mise en carton 12i .
[059] Lorsqu’un chariot 17 reçoit des instructions d’aller prélever un bac 16 contenant un ou plusieurs articles d’une commande dans un rayonnage, le chariot 17 roule sur le sol jusqu’au pied du rayonnage 14 où est entreposé ce bac 16 et grimpe le long de ce rayonnage, en prenant appui sur le rayonnage faisant face à ce dernier, jusqu’au niveau de l’étagère où est stocké ce bac 16 et le prélève. Le chariot 17 redescend ensuite entre les deux rayonnages, et une fois au sol, transporte le bac 16 jusqu’à un poste de préparation de commandes 12i. [060] Ce premier ensemble 17 regroupe donc un premier ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol, destinés à prélever des contenants de stockage d’un ou plusieurs article(s) stockés dans les rayonnages et à les transporter jusqu’au poste de préparation de commandes.
[061] Une deuxième flotte de chariots à guidage automatique 18 assure le transport de cartons sélectionnés pour former l’emballage des colis des commandes. Ces chariots 18 assurent le prélèvement des cartons sélectionnés au niveau d’une unité de gestion d’un stock de cartons 110 qui délivre les cartons, le transport des cartons sélectionnés jusqu’à un poste de préparation de commandes et de mise en carton 12i et le transport de cartons dans lesquels ont été préalablement déposés un ou plusieurs articles d’une même commande prélevés dans des bacs de stockage 16 acheminés au poste de préparation de commandes 12i par des chariots 17, d’un poste de préparation de commandes 121 jusqu’à la fermeuse de cartons 132 du poste d’expédition 131.
[062] Ce second ensemble 18 regroupe donc un second ensemble de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol, destinés à transporter des cartons contenant au moins une partie des articles d’une même commande d’un poste de préparation de commandes 12i vers un poste d’expédition 13i de la commande, vers une zone de stockage temporaire ou vers un convoyeur connecté à un poste d’expédition de la commande.
[063] Dans ce mode de réalisation particulier de l’invention, les cartons sélectionnés sont des cartons connus en soi, de forme parallélépipédique rectangle s’ouvrant sur leur face supérieure et équipés de quatre rabats pour refermer l’ouverture du carton. Ces cartons peuvent être de dimensions différentes suivant le nombre et la taille des différents articles qu’ils sont destinés à contenir.
[064] Il peut être prévu qu’un chariot 17 ou 18 soit utilisé à la fois pour transporter des contenants de stockage 16 jusqu’à un poste de préparation de commandes et de mise en carton 12i et, par intermittences, pour transporter des cartons jusqu’au poste d’expédition 13i ou vice-versa, suivant l’évolution des besoins et la disponibilité des autres chariots de ces flottes à chaque instant.
[065] Cela offre une très grande flexibilité quant à la gestion de la flotte des chariots, un même chariot pouvant alternativement être mis en œuvre pour assurer le transport de contenants de stockage ou de contenants de collecte, et donc relever du premier ou du deuxième ensemble de chariots selon les besoins. Ainsi, au moins une partie des chariots du premier ensemble de chariots sont aussi des chariots appartenant au deuxième ensemble de chariots ou vice-versa, ce qui permet de réduire le nombre total de chariots à mettre en œuvre pour transporter les contenants de stockage et les contenants de collecte.
[066] Le deuxième ensemble de chariots peut être un sous-ensemble du premier ensemble de chariots ou vice-versa.
[067] Lorsque débute la préparation d’une commande ou d’une partie de commande : - on lui associe un premier carton 24i, dont un identifiant est enregistré dans un système de gestion centralisé en association avec un numéro de commande ; - un chariot du second ensemble 18 prélève ce premier carton 24i dans les rayonnages ;
- ce chariot 18 transporte le carton 24i prélevé jusqu’à un poste de préparation de commande 12i, où il est positionné sur un premier emplacement de stationnement faisant face à la position d’un opérateur ou d’un bras robotisé.
[068] De même, on associe un contenant de stockage contenant au moins un article de la commande ou de la partie de commande à un chariot du premier ensemble 17, en enregistrant en association dans un système de gestion centralisé un identifiant du chariot et un identifiant du contenant de stockage. Le chariot 17 prélève le contenant de stockage qui lui est associé dans les rayonnages, et l’achemine jusqu’à un deuxième emplacement de stationnement du poste de préparation de commande 12i, qui est adjacent au premier emplacement sur lequel a pris place le contenant de collecte, et qui fait également face à la position d’un opérateur ou d’un bras robotisé.
[069] L’opérateur ou le bras robotisé peut alors prélever un ou plusieurs articles de la commande dans le contenant de stockage qui a pris place sur le deuxième emplacement de stationnement, et le(s) déposer dans le carton qui a pris place sur le premier emplacement de stationnement qui lui est adjacent.
[070] Si tous les articles de la commande ont été placés dans le carton 24i, il peut être transporté par le chariot 18 jusqu’à un poste d’expédition ou sur un convoyeur d’acheminement vers ce poste d’expédition, ou vers un dispositif de fermeture de cartons d’expédition.
[071] Une telle technique de préparation de commande permet avantageusement que plusieurs commandes constituées d’articles stockés à des endroits de stockage différents dans l’atelier, le magasin ou l’entrepôt, puissent être réalisées de façon concomitante et dans un temps réduit, comme on le comprendra mieux à la lecture de la description des figures 2 à 4 ci-après.
[072] On a représenté de façon détaillée sur la figure 2 un poste de préparation de commandes et de mise en carton 12i dans une vue de profil en perspective.
[073] Ce poste de préparation de commandes et de mise en carton 121 est équipé d’un bras robotisé 26 connu en soi, qui pourrait aussi être remplacé par un opérateur humain. La base 261 du bras robotisé est fixe ou tourne autour d’un axe fixe par rapport au sol. Dans un autre mode de réalisation, la base du bras robotisé est montée coulissante sur au moins un rail. On accroît ainsi l’amplitude de déplacement du bras robotisé, ce qui peut s’avérer avantageux dans une configuration où une zone de stationnement du poste de préparation de commandes comprend plus de deux emplacements de stationnement adjacents pour recevoir des cartons ou des contenants de stockage, comme on le verra plus en détail ci-après.
[074] Les contenants de stockage 16 sont acheminés vers ce poste de préparation de commandes et de mise en carton 12i par des chariots 17 du premier ensemble de chariots autoguidés qui empruntent une rampe d’accès inclinée 21 , par exemple par le côté gauche. Les chariots 18 du second ensemble de chariots autoguidés quittent la rampe d’accès inclinée 21 par son côté droit, dans ce mode de réalisation particulier de l’invention. Dans cet exemple, la rampe d’accès 21 est une rampe de surélévation qui permet aux robots 17, 18, qui se déplacent en roulant sur le sol de l’entrepôt depuis l’aire de stockage 11 jusqu’à l’aire de préparation de commande 12, de s’élever sur le poste de préparation de commande 12i . Dans un autre exemple dans lequel les robots rouleraient à un étage supérieur de l’entrepôt, la rampe d’accès inclinée 21 pourrait également permettre au robot de descendre, depuis cet étage supérieur, jusqu’au poste de préparation de commande 12i .
[075] De tels robots 17, 18 sont autonomes dans leur déplacement, et peuvent notamment se déplacer en 2D sur la rampe inclinée 21 .
[076] Comme on le voit plus en détail sur la figure 4, qui est une vue de côté du poste de préparation de commandes 12i illustré sur la figure 2, la rampe d’accès inclinée 21 comprend deux zones distinctes : une zone référencée Z1 de circulation des chariots ;
- une zone référencée Z2 de stockage temporaire des chariots.
[077] Les robots 17, 18 peuvent ainsi circuler librement entre la zone de circulation Z1 , la zone de stockage temporaire Z2, et une zone de stationnement Z3 qui sera décrite ci-après, en fonction du caractère plus ou moins prioritaire de la commande à laquelle ils sont associés.
[078] La zone Z2 de stockage temporaire est sensiblement horizontale et permet de stocker temporairement au moins deux chariots, par exemple un chariot du premier ensemble 17 et un chariot du second ensemble 18. Elle peut aussi être dimensionnée pour permettre le stockage simultané d’un plus grand nombre de chariots, selon les besoins.
[079] L’ existence d’une zone Z2 de stockage temporaire au niveau du poste de préparation de commandes permet avantageusement le stockage temporaire d’une partie des articles d’une commande en cours de préparation, par exemple dans l’attente du réassort d’un article commandé mais manquant dans l’entrepôt ou le magasin, ou lorsqu’il est nécessaire de différer l’expédition de la commande.
[080] Cette zone Z2 peut comprendre des moyens de charge d’une batterie des chariots 17, 18, pendant leur arrêt temporaire dans la zone Z2. Il peut s’agir par exemple de modules de charge par induction, aussi appelé « pads », qui permettent de charger les batteries des chariots lorsqu’ils sont stationnés sur la rampe. On réalise alors un gain en temps et en place, car il n’est pas nécessaire de prévoir des stations de charge supplémentaires ou tout du moins on peut réduire la capacité et/ou le nombre des autres stations de charge. Ces moyens de charge peuvent aussi être positionnés dans la zone de circulation Z1. Par exemple, des pads de charge 28 sont prévus sur chacun des bords de la rampe 21 pour recharger les batteries des robots 17 ou 18.
[081] La zone Z1 de circulation des chariots comprend au moins deux voies d’arrivée et au moins deux voies de départ des chariots, symbolisées par des flèches sur la figure 2, pour permettre une grande fluidité de déplacement des chariots 17, 18, et donc la gestion simultanée de la préparation de plusieurs commandes. Par exemple, la rampe inclinée 21 présente une largeur supérieure ou égale à la largeur de quatre chariots, de préférence supérieure ou égale à la largeur de six chariots pour permettre de multiples croisements, et des montées et descentes simultanées de chariots 17, 18 sur la rampe d’accès 21. Ainsi, un chariot 17 transportant un premier contenant de stockage et un chariot 18 transportant un premier carton peuvent monter simultanément sur la rampe d’accès 21 pour accéder au poste de préparation de commande, où débute la préparation de la commande à laquelle il sont associés, pendant qu’un chariot 17 transportant un deuxième contenant de stockage et un chariot 18 transportant un deuxième carton en descendent simultanément, parce que la préparation de la commande à laquelle ils sont associés est terminée.
[082] Le poste de préparation de commande comprend également une zone de stationnement référencée Z3, à laquelle les chariots 17, 18 accèdent depuis la rampe inclinée 21. L’extrémité supérieure de la rampe 21 est surmontée d’une grille 27 séparant la zone de stationnement Z3 des zones de circulation Z1 et de stockage temporaire Z2des chariots 17 et 18. Une ouverture 29 est par ailleurs formée dans cette grille pour permettre l’accès des chariots 17 et 18 aux emplacements de stationnement de cette zone de stationnement Z3, à portée du bras robotisé 26. Dans l’exemple de réalisation des figures 2 à 4, on a représenté une zone de stationnement Z3 comprenant exactement deux emplacements de stationnement, et l’ouverture 29 est donc dimensionnée pour permettre le passage simultané de deux chariots. La zone de stationnement peut cependant comprendre un plus grand nombre d’emplacements de stationnement, par exemple quatre ou six, selon la largeur de la rampe 21. Dans ce cas, l’ouverture 29 dans la grille 27 est bien sûr adaptée pour permettre le passage simultané de quatre ou six chariots, en fonction du nombre d’emplacements de stationnement.
[083] La présence, dans la zone de stationnement Z3, d’un nombre d’emplacements adjacents 23, 25 supérieur à deux permet avantageusement de réduire le temps de préparation des commandes. Il est ainsi possible de positionner, dans la zone de stationnement Z3, plusieurs contenants de stockage transportant des articles différents requis pour une commande (par exemple, un contenant de balles de ping-pong et un contenant de raquettes de ping-pong). Les balles de ping- pong sont prélevées du premier contenant et déposées dans le carton 24i, puis les raquettes de ping-pong sont immédiatement prélevées du deuxième contenant, sans qu’il soit nécessaire d’attendre que le contenant des raquettes ait pris la place du contenant de balles sur l’emplacement de stationnement dédié aux contenants de stockage. Il est également possible de disposer plusieurs cartons 24 dans la zone de stationnement, ce qui est avantageux quand un même article est requis pour la préparation de plusieurs commandes. Par exemple, si trois clients ont commandé des balles de ping-pong, trois cartons 24 peuvent être placés dans la zone de stationnement Z3, avec le contenant de stockage contenant les balles de ping-pong. Il est alors possible de prélever des balles de ping-pong du contenant de stockage 16 et de les déposer successivement et rapidement dans chacun des trois cartons 24.
[0084] Les emplacements adjacents de la zone de stationnement Z3 font de préférence face à l’opérateur ou au bras robotisé 26, et sont à portée de celui-ci, pour plus d’ergonomies du poste de préparation de commandes 12i . Ainsi, l’opérateur n’a pas besoin de marcher ou de déplacer le bras motorisé sur le sol, afin de pouvoir procéder au transfert des articles d’une commande entre les contenants de stockage 16 et les cartons 24. Ce transfert s’opère dans un mouvement simple et ergonomique d’un bras de l’opérateur ou du bras robotisé 26 et dans un temps réduit.
[085] En outre, ces emplacements adjacents, accessibles depuis la rampe inclinée 21 d’accès au poste de préparation de commande, sont de préférence placés à hauteur d’homme, pour que l’opérateur n’ait pas à se baisser pour manipuler les articles de la commande. On réduit ainsi l’amplitude des mouvements de l’opérateur, et donc les risques d’apparition de troubles musculosquelettiques.
[086] Pour améliorer encore l’ergonomie du poste de préparation de commande, on peut prévoir que les emplacements de stationnement respectifs 23 et 25 des robots 18 et 17 puissent être réglables en hauteur, ou être à des hauteurs différentes, de façon à s’adapter aux dimensions des contenants de stockage et des cartons. On peut ainsi adapter indépendamment la hauteur de l’ouverture supérieure des contenants de stockage et de l’ouverture supérieure des cartons, par exemple pour placer ces ouvertures sensiblement au même niveau si les contenants de stockage et les cartons ont des dimensions en hauteur différentes. Cela est particulièrement avantageux pour l’emplacement de stationnement destiné à recevoir le carton d’expédition de la commande, dont on comprend aisément que les dimensions peuvent varier d’une commande à l’autre, en fonction du nombre d’articles commandés par le client, ou de leur encombrement. Dans le cas où plusieurs commandes sont préparées en parallèle, et où plusieurs cartons d’expédition sont donc stationnés sur des emplacements adjacents de la zone de stationnement, on peut ainsi ajuster individuellement la hauteur de l’emplacement de stationnement pour chacun des cartons de collecte, selon leurs dimensions, qui ont été choisies en fonction du volume d’articles commandés.
[087] Ainsi, si la hauteur du carton 24 est inférieure à la hauteur du contenant de stockage 16, l’emplacement de stationnement recevant le carton 24 est plus haut que l’emplacement de stationnement recevant le contenant de stockage 16, pour que l’ouverture supérieure du carton 24 soit à la même hauteur que l’ouverture supérieure du contenant de stockage 16.
[088] En permettant d’ajuster la hauteur de l’emplacement de stationnement du carton de collecte à la hauteur de ce dernier, on s’assure que son ouverture supérieure soit toujours positionnée au bon niveau pour l’opérateur ou le bras robotisé, de façon à améliorer l’ergonomie du poste de préparation de commande. Un tel ajustement en hauteur peut s’effectuer au moyen d’une crémaillère de réglage, ou à l’aide de moyens d’élévation motorisés, qui peuvent être pilotés par le système de gestion centralisé, en fonction des dimensions du carton de collecte sélectionné sur les rayonnages. Ces dimensions sont connues du système de gestion centralisé, à partir de l’identifiant du carton de collecte associé à l’identifiant de la commande en cours de préparation.
[089] Le bras robotisé 26, monté sur une base fixe 26i, est destiné à prélever un article dans un contenant de stockage 16 acheminé par un chariot 17 sur un emplacement prédéterminé de stationnement 25 à l’extrémité de la rampe 21 (matérialisé par des traits en pointillées sur la figure 2 et sur la figure 3, qui est une vue de face de la station de préparation de commandes et de mise en carton 12i ) et à le déposer dans un carton 24i transporté par un chariot 18 sur un emplacement de stationnement prédéterminé 23 à l’extrémité de la rampe 26 (matérialisé par des traits en pointillées sur les figures 2 et 3).
[090] Ce carton 24i sélectionné pour former l’emballage de la commande en cours de préparation a été prélevé par le chariot 18 au niveau de l’unité de gestion d’un stock de cartons 110. La sélection du format de ce carton au sein d’un ensemble de formats de cartons disponibles stockés dans l’unité de gestion d’un stock de cartons 110 a été opérée par une application dédiée en fonction du nombre d’articles de la commande, de leurs dimensions, de leur nature, de leur forme ou encore de leur fragilité, ainsi que du calage à apporter à ces articles pour assurer une protection convenable de ceux-ci. Une telle application peut recevoir l’ensemble de ces informations comme paramètres d’entrée, ces informations étant par exemple mémorisées dans une base de données du système de gestion centralisé de l’entrepôt en association avec les références des articles commandés. Un algorithme d’optimisation du conditionnement calcule, à partir de l’ensemble de ces paramètres d’entrée, les dimensions optimales du carton 24i à sélectionner, au sein du stock de cartons de l’unité de gestion de stock 110. Lors de la sélection par un chariot 18 du carton 24i optimal, une information représentative du carton sélectionné est transmise à l’unité de gestion de stock de cartons, pour que celle-ci décrémente d’une unité le stock de cartons géré. Un identifiant du carton 24i peut également être mémorisé en association dans le système de gestion central avec un identifiant de la commande.
[091] Une telle application peut également déterminer un agencement optimal des articles de la commande dans le carton 24i sélectionné, en fonction de leurs formes et fragilités respectives par exemple, ou des éléments de calage et de protection disponibles, et piloter l’ordre de présentation des contenants de stockage des articles sur la zone de stationnement Z3 en fonction de l’agencement optimal déterminé.
[092] Dans un autre mode de réalisation, une telle application peut aussi déterminer un agencement optimal des articles de la commande dans le carton 24i sélectionné, en fonction de l’ordre de présentation des contenants de stockage des articles de la commande sur la zone de stationnement Z3, tel que déterminé par le système de gestion central de la flotte de robots 17, 18.
[093] Dans un autre mode de réalisation, la sélection du carton 24i est réalisée par un opérateur en autonomie complète, ou avec l’assistance d’une application dédiée.
[094] Le premier emplacement de stationnement 25 et le deuxième emplacement de stationnement 23 des chariots étant avantageusement adjacents et faisant face au bras robotisé 26, les mouvements du bras 26, pour chaque article manipulé, se limitent à la prise d’un article dans le bac de stockage 16, à une rotation du bras pour positionner le bras au-dessus du carton 24, à la dépose suivant un mouvement sensiblement vertical de l’article dans le carton 24 et à un retour dans sa position initiale, ce qui permet de répéter ces opérations avec une cadence élevée. Il en est de même dans une configuration à trois, quatre ou six emplacements de stationnement adjacents, seule l’amplitude de mouvement du bras étant alors accrue. [095] On comprend par ailleurs aisément que, dans des variantes de ce mode de réalisation particulier de l’invention, où les opérations effectuées par le bras robotisé sont réalisées par un opérateur, outre le gain de temps que cet agencement confère, on réduit fortement les risques d’apparition de troubles musculosquelettiques pour l’opérateur et les risques de chutes des articles sur le sol si ceux-ci s’échappent de la main de l’opérateur.
[096] Le premier emplacement de stationnement 25 et le deuxième emplacement de stationnement 23 sont formés de deux surfaces planes sensiblement adjacentes qui constituent la zone de stationnement Z3 formant une portion de prolongement de la partie supérieure de la rampe 21 .Dans une configuration à quatre ou six emplacements de stationnement, la zone Z3 se présente sous la forme d’une surface plane inclinée qui vient en prolongement de la partie supérieure de la rampe, et dont la largeur correspond sensiblement à la largeur de quatre ou six chariots, selon le nombre d’emplacements de stationnement.
[097] Les articles à prélever peuvent ainsi être aisément placés à la hauteur d’un opérateur, ce qui rend également leur dépose dans les cartons 24 plus aisée.
[098] On peut par ailleurs voir sur la figure 4, que la zone de stationnement référencée Z3 est inclinée par rapport à l’horizontale. Lorsque la rampe d’accès inclinée 21 est une rampe de surélévation, cette zone de stationnement Z3 présente notamment un angle d’inclinaison par rapport à l’horizontale de signe opposé à celui de la rampe d’accès 21. Ainsi, les emplacements de stationnement respectifs 23 et 25 des chariots 18 et 17 se trouvent sur un plan incliné 31 par rapport à l’horizontale de l’extrémité supérieure de la rampe 21 , ce qui facilite l’accès du bras robotisé aux articles dans les contenants de stockage 16 et leur dépose dans les cartons 24.
[099] La conception d’une telle rampe d’accès 21 produit l’effet technique d’une grande ergonomie du poste de préparation de commande, et permet en outre une grande souplesse dans la gestion de cartons 24 de dimensions différentes, ainsi qu’une grande souplesse d’adaptation en cas d’erreur de sélection du carton approprié pour une commande. Ceci permet de réduire substantiellement les temps de préparation des commandes, et d’optimiser l’efficacité du processus de traitement de commandes multiples.
[0100] En effet, comme on le comprend en observant les figures 2 à 4, on peut commencer à préparer une commande au niveau du poste de préparation de commande 12i , à l’aide d’un premier carton 24i apporté par un chariot 18 du second ensemble, en demandant à un opérateur ou à un bras robotisé 26 d’y déposer une partie des articles de la commande, ces articles contenus dans différents contenants de stockage ayant été transportés au préalable au poste de préparation de commande 12i , par une pluralité de chariots du premier ensemble 17 de chariots.
[101] Dans le cas où les dimensions du premier carton 24i ne sont finalement pas adaptées au volume des articles de la commande (par exemple parce que le client a complété sa commande en ajoutant un article additionnel après le que le premier carton 24i a été sélectionné, ou en cas d’erreur initiale de sélection du format de carton par l’opérateur), un second carton 242 de dimensions plus appropriées est sélectionné et acheminé par un chariot du deuxième ensemble 18 jusqu’à un emplacement de stationnement de la zone de stationnement Z3. On place de préférence sur des emplacements de stationnement adjacents le premier et le second cartons.
[102] Par exemple, dans un mode de réalisation où la zone de stationnement Z3 compte deux emplacements de stationnement adjacents, le chariot du second ensemble 18 acheminant le premier carton 24i se déplace du premier emplacement de stationnement 25 vers le second emplacement de stationnement 23, et libère ainsi le premier emplacement de stationnement 25. Un chariot du second ensemble 18 achemine alors le second carton 242 vers le premier emplacement de stationnement 25 qui a été libéré. L’opérateur ou le bras robotisé 26 peut alors prélever les articles qui avaient été déposés dans le premier carton 24i pour les déposer dans le second carton 242. Lorsque tous les articles ont été prélevés du premier carton 24i, le chariot 18 qui le transporte peut céder sa place sur l’emplacement de stationnement 23 pour un chariot 17 transportant un contenant de stockage 16 contenant les articles manquants de la commande. Ces derniers sont à leur tour prélevés du contenant de stockage 16 et déposés dans le second carton 242. Quand tous les articles de la commande ont été déposés dans le second carton 242, ce dernier peut être acheminé vers un dispositif de fermeture de cartons d'un poste d'expédition de commandes, avant expédition vers le client final.
[103] Un tel procédé permet donc de corriger une erreur concernant la taille du carton sélectionné par un opérateur ou une application logicielle. En effet, si au fur et à mesure que des articles d’une commande sont déposés successivement dans un carton sélectionné, l’opérateur ou l’application logicielle constate, par exemple en tentant de déposer un nouvel article dans le carton, que le carton initialement sélectionné s’avère d’une taille insuffisante pour contenir l’ensemble des articles pour lesquels ce carton a été prévu, l’opérateur ou l’application peut sélectionner un autre carton de plus grande taille qui sera prélevé par un autre chariot du deuxième ensemble et transporté jusqu’au deuxième emplacement, tandis que la chariot du deuxième ensemble portant le carton initialement sélectionné aura reçu instructions de quitter le deuxième emplacement pour libérer la place au chariot portant le carton nouvellement sélectionné et de se rendre sur le premier emplacement.
[104] L’opérateur ou le bras robotisé peut alors prélever les articles dans le carton initialement sélectionné et les déposer dans le carton nouvellement sélectionné.
[0105] En outre, on peut aussi commencer à réaliser une première commande au niveau du poste de préparation de commande 12i, à l’aide d’un premier carton 24i apporté par un chariot 18 du second ensemble, en demandant à un opérateur ou à un bras robotisé 26 d’y déposer une partie des articles de la première commande, ces articles contenus dans différents contenants de stockage ayant été transportés au préalable au poste de préparation de commande 12i , par une pluralité de chariots du premier ensemble 17 de chariots.
[0106] Dans le cas où la préparation d’une deuxième commande devient prioritaire ou s’il n’est pas possible de finaliser la préparation de la première commande du fait qu’un article de celle-ci est manquant, le chariot du deuxième ensemble 18 laisse la place sur le premier emplacement 23 de stationnement à un autre chariot du deuxième ensemble 18 portant un deuxième carton 24 pour la préparation d’une deuxième commande et transporte le premier carton 24 dans lequel a été déposée une partie des articles de la première commande dans la zone Z2 de stockage temporaire, dans l’attente de finaliser la première commande.
[0107] Si le premier et le deuxième carton ne sont pas de même hauteur, on peut ajuster la hauteur de l’emplacement de stationnement sur lequel se positionne le chariot 18 portant le carton de la deuxième commande, pour un positionnement aussi ergonomique que possible du deuxième carton. Cet ajustement peut se faire de manière automatique, par exemple par lecture d’un code barres ou d’un QR code figurant sur le deuxième carton, par un dispositif de lecture disposé sur ou à proximité de la zone de stationnement Z3. Un tel code contient par exemple des informations sur la hauteur du carton. Un système motorisé d’ajustement de la hauteur de l’emplacement de stationnement règle la position optimale du carton face à l’opérateur ou au bras robotisé, en fonction de la hauteur du carton déduite de la lecture du code barres ou du QR code.
[0108] La préparation de la deuxième commande peut alors débuter, en demandant à l’opérateur ou au bras robotisé de déposer des articles de la deuxième commande contenus dans des contenants de stockage apportés au niveau du poste de préparation de commande 12i par des chariots du premier ensemble 17 dans le deuxième carton 24. Une fois tout ou partie des articles de la deuxième commande déposés dans le deuxième carton, ce dernier peut être envoyé dans la zone Z2 de stockage temporaire (si la préparation de cette deuxième commande n’est pas terminée, par exemple parce qu’un article est manquant), vers un poste d’expédition (si la préparation de cette deuxième commande est achevée) ou un convoyeur relié à un poste d’expédition.
[0109] En résumé on peut envisager au moins trois modes opératoires de préparation d’une commande grâce au système des figures 2 à 4 :
[0110] Exemple 1 : préparation d’une commande « simple » constituée d’un seul article
[0111] Après avoir associé un chariot du premier ensemble 17 au contenant de stockage contenant l’unique article de la commande, ce chariot transporte le contenant de stockage au niveau du poste de préparation de commande 12i : il circule, via la zone de circulation Z1 de la rampe d’accès 21 , jusqu’à la zone de stationnement Z3, dans laquelle il stationne sur le second emplacement prédéterminé de stationnement 25. L’opérateur ou un bras robotisé 26 prélève l’article et le dépose dans un carton 24 situé sur le premier emplacement prédéterminé de stationnement 23. Ce contenant de collecte a été transporté par un chariot du deuxième ensemble 18 de chariots, au travers de la zone de circulation Z1 , jusqu’à la zone de stationnement Z3. Le contenant de collecte peut ensuite être transféré dans une aire de stockage temporaire (par exemple, en attente d’un retrait en « drive » de la commande par le client final) ou vers un poste d’expédition.
[0112] Si plusieurs commandes « simples », pour plusieurs clients, sont constituées du même article, on peut aussi positionner plusieurs cartons 24 sur plusieurs emplacements adjacents de la zone de stationnement Z3, avec le contenant de stockage contenant l’unique article commandé. Dans ce cas, on ajuste de préférence la hauteur de l’emplacement de stationnement de chacun de ces cartons en fonction de leur hauteur respective. L’opérateur ou le bras robotisé prélève l’article et le dépose successivement dans chacun des cartons, dont les ouvertures supérieures respectives ont toutes été ajustées au même niveau. Ces cartons peuvent ensuite être transférés vers une aire de stockage temporaire ou vers un poste d’expédition.
[0113] Exemple 2 : préparation d’une commande « simple » constituée de plusieurs articles différents stockés en différents endroits d’un entrepôt.
[0114] La préparation de la commande se déroule d’une manière sensiblement similaire à l’exemple 1. La commande comportant plusieurs articles, on prévoit ici plusieurs chariots du premier ensemble 17 pour aller prélever les contenants de stockage contenant chacun un des articles de la commande, après leur avoir à chacun associé un des contenants de stockage à prélever, et pour les présenter les uns après les autres au niveau du second emplacement prédéterminé de stationnement 25. Un opérateur ou un bras robotisé 26 prélève alors successivement les différents articles de la commande et les dépose dans un carton situé sur le premier emplacement prédéterminé de stationnement 23, apporté par un chariot du deuxième ensemble 18 de chariots.
[0115] Ainsi, si la zone de stationnement compte deux emplacements de stationnement 23 et 25, un premier chariot 17 acheminant un premier contenant de stockage d’un premier article de la commande monte sur la rampe d’accès 21 par la zone de circulation Z1 et accède à la zone de stationnement Z3. Le premier article est prélevé par le bras robotisé 26 et déposé dans le carton situé sur l’emplacement 23 directement adjacent à l’emplacement de stationnement 25 de ce premier chariot 17. Ce premier chariot peut alors directement redescendre la rampe inclinée 21 , par la voie de la zone de circulation Z1 qu’il a empruntée à la montée, ou par une autre voie de descente de cette zone de circulation Z1 . Le chariot peut aisément passer d’une voie à l’autre en opérant un déplacement selon une direction perpendiculaire à la direction de ces voies de circulation, par exemple par une rotation sur place de sa roue motrice. Pendant que ce premier chariot descend la rampe 21 , un deuxième chariot 17 acheminant un deuxième contenant de stockage d’un deuxième article de la commande monte sur la rampe d’accès 21 en empruntant une voie de circulation libre de la rampe d’accès 21. La montée et la descente des deux chariots peuvent s’opérer de manière simultanée, ce qui assure un gain de temps substantiel pour la préparation de la commande. Lorsqu’il arrive en haut de la rampe 21 , si la voie de montée qu’il a empruntée n’était pas en vis-à-vis de la zone de stationnement, le deuxième chariot 17 peut se déplacer selon une direction perpendiculaire à sa direction d’ascension, jusqu’à se retrouver en vis-à-vis de son emplacement de stationnement. Il pivote alors à nouveau de 90° pour avancer jusqu’à son emplacement de stationnement, selon une direction parallèle à sa direction de montée sur la rampe 21 .
[0116] A nouveau, le bras robotisé 26 prélève le deuxième article de la commande depuis le contenant de stockage stationné sur l’emplacement de stationnement 25 et le dépose dans le carton stationné sur l’emplacement de stationnement adjacent 23. Le deuxième chariot 17 peut alors quitter la zone de stationnement Z3, pour repartir, via la zone de circulation Z1 , vers l’aire de stockage 11 où il replacera le contenant de stockage sur les rayonnages 14. Il peut aussi quitter la zone de stationnement Z3 pour se diriger vers un autre poste de préparation de commande sur lequel les articles qu’il contient sont requis pour la préparation d’une autre commande. Il peut enfin quitter la zone de stationnement Z3 et se stationner provisoirement dans la zone Z2 de stockage temporaire, dans le cas où les articles qu’il contient peuvent être utilisés pour une autre préparation de commande prévue prochainement sur ce même poste de préparation de commande 12i . En effet, dans ce cas, il est avantageux que le chariot reste au niveau du poste de préparation de commande, pour éviter tout déplacement inutile et donc réduire le temps de traitement de la commande. Il est ainsi intéressant que la zone Z2 de stockage temporaire puisse stocker plusieurs chariots, si tous peuvent être utiles pour la préparation d’une prochaine commande.
[0117] Lorsque la préparation d’une commande est terminée car tous les articles de la commande ont été collectés, le carton qui lui est associé peut être transféré dans une aire de stockage temporaire ou vers un poste d’expédition, où il peut être fermé avant expédition.
[0118] Si en revanche la zone de stationnement Z3 compte plus de deux emplacements de stationnement, il est possible de stationner simultanément dans cette zone un carton transporté par un chariot 18 et différents contenants de stockage transportés par des chariots 17 du premier ensemble et contenant chacun un article de la commande. On accélère alors encore le temps de traitement de la commande, puisque les différents articles peuvent être prélevés successivement et rapidement par le bras robotisé depuis chacun des contenants de stockage et déposés dans le carton. Pour plus d’ergonomie, on ajuste la hauteur de l’emplacement de stationnement de chaque contenant de stockage ou carton en fonction des dimensions de ces derniers. Cet ajustement peut être automatisé ou réalisé manuellement par l’opérateur Dès qu’un article a été prélevé d’un contenant de stockage par l’opérateur ou le bras robotisé, le chariot qui le transporte peut quitter la rampe pour céder à sa place à un autre chariot.
[0119] Exemple 3 : préparation d’une partie d’une commande comprenant plusieurs articles et mise en attente de cette commande pour préparer une autre commande devenue entre-temps prioritaire.
[0120] Dans cet exemple, on débute la préparation d’une commande C1 selon le déroulement de l’exemple 2. Si une autre commande C2 devient prioritaire, on interrompt le transfert des articles de la commande C1 en cours de préparation dans le carton au niveau de la zone de stationnement Z3, et on transporte ce carton sur le chariot du deuxième ensemble 18 qui le porte dans la zone Z2 de stockage temporaire. Ceci libère le premier emplacement prédéterminé de stationnement 23 pour un chariot du deuxième ensemble 18 portant le carton associé à la commande C2 devenue prioritaire et la préparation de la commande C2 devenue prioritaire peut commencer en transportant des contenants de stockage contenant des articles de la commande C2 à l’aide de chariots du premier ensemble 17 de chariots jusqu’au deuxième emplacement 25 de stationnement. De préférence, avant de débuter la préparation de la commande C2, on commence par ajuster la hauteur de l’emplacement de stationnement du carton qui lui est associé, notamment si ce dernier n’est pas de même format que le carton associé à la première commande C1 .
[0121] Ainsi, le chariot 18 associé à la commande C1 stationne temporairement dans la zone de stockage temporaire Z2. Pendant ce temps, les chariots 17 acheminant les contenants de stockage des articles de la commande C2 circulent via la zone de circulation Z1 pour accéder successivement à la zone de stationnement Z3. Quand le bras robotisé 26 a prélevé un article de la commande C2 de l’un de ces chariots 17, ce dernier peut quitter la rampe 21 via la zone de circulation Z1 , pendant que le chariot 17 suivant monte, en parallèle, par une autre voie d’accès de la rampe. Quand la préparation de la commande C2 est achevée, le chariot 18 associé à la commande C1 quitte la zone Z2 de stockage temporaire pour regagner la zone Z3 de stationnement, où la préparation de la commande C1 peut reprendre. Les chariots peuvent passer d’une voie d’accès à l’autre, ou de la zone de circulation à la zone de stockage temporaire, ou encore de la zone de stockage temporaire à la zone de stationnement, en se déplaçant selon au moins deux directions perpendiculaires, à savoir une direction parallèle aux voies d’accès et une direction perpendiculaire aux voies d’accès.
[0122] Les exemples de modes opératoires ci-dessus ne sont en rien limitatifs de la manière de gérer les chariots, les articles et les commandes lors de la mise en œuvre du procédé de la présente divulgation. Ils visent simplement à illustrer la flexibilité offerte par le procédé quant à la gestion des chariots et du stock de cartons et quant à la constitution des commandes.
[123] En effet, la structuration en trois zones du poste de préparation de commandes, l’ajustement possible en hauteur des emplacements de stationnement adjacents des chariots, la configuration de la rampe d’accès inclinée qui présente plusieurs voies de montée et de descente des chariots, combinées à la très grande mobilité de déplacement des chariots, permettent une très grande flexibilité dans la gestion de l’ordre de préparation des commandes, leur mise en attente et leur reprise à la demande, en fonction de l’évolution de leur caractère prioritaire et des dimensions de leurs cartons d’expédition.
[124] Afin de limiter les pertes de temps pour acheminer les divers contenants de stockage permettant de constituer une commande jusqu’à un emplacement de stationnement 25, les chariots 17 se positionnent avantageusement en file les uns derrière les autres sur la rampe 21 dans l’attente que la place sur l’un des emplacements de stationnement 25 soit libérée par le chariot les précédant après que le ou les articles de la commande aient été prélevés dans le contenant de stockage supporté par ce chariot par le bras robotisé 26, en s’écartant sur le côté pour redescendre la rampe par une voie de descente parallèle à la voie de montée.
Liste des documents cités
Documents brevets
[125] À toute fin utile, les documents brevets suivants sont cités : patcitl : US2018/0305123A1 (numéro de publication) ; patcit2 : US2019/0270591 (numéro de publication) ; patcit3 : US2021/0221615A1 (numéro de publication) ; patcit4 : W02023001449A1 (numéro de publication) ; patcit5 : FR3125514A1 (numéro de publication) ; patcit6 : WO2017064428A1 (numéro de publication) ; patcitï : WO2018189110A1 (numéro de publication) ;
- patcit8 : WO2022058569A1 (numéro de publication).

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton comprenant : un acheminement d’au moins un contenant de stockage (16) d’au moins un article par au moins un chariot d’un premier ensemble (17) de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol jusqu’à un poste de préparation de commandes ( 12i ) ; une sélection d’un premier carton (24i) destiné à former l’emballage d’un colis pour l’une desdites commandes ; un acheminement dudit premier carton sélectionné par au moins un chariot d’un second ensemble (18) de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol jusqu’audit poste de préparation de commandes (12i ) ; un prélèvement d’au moins un article d’un desdits contenants de stockage (16) et une dépose dudit au moins un article prélevé dans ledit premier carton (24i) sélectionné ; caractérisé en ce que lesdits acheminements sont mis en œuvre par déplacement desdits chariots dans une zone de circulation (Z1) ménagée sur une rampe (21) inclinée d’accès audit poste de préparation de commandes, en ce que ledit prélèvement est mis en œuvre dans une zone de stationnement (Z3) accessible depuis ladite rampe (21) inclinée comprenant au moins deux emplacements de stationnement adjacents (23, 25) destinés à recevoir respectivement un chariot dudit premier ensemble et un chariot dudit second ensemble, et en ce qu’il comprend un ajustement d’une hauteur d’au moins l’un desdits emplacements de stationnement adjacents (23, 25) en fonction de dimensions dudit premier carton (24i) et/ou dudit au moins un contenant de stockage (16).
[Revendication 2] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits au moins deux emplacements de stationnement (23, 25) sont à des hauteurs différentes.
[Revendication 3] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits au moins deux emplacements de stationnement adjacents (23, 25) font face à la position d’un opérateur ou d’un bras robotisé (26).
[Revendication 4] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’au moins l’un desdits emplacements de stationnement adjacents (23, 25) est incliné (31 ) par rapport à l’horizontale.
[Revendication 5] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en cas d’erreur lors de la sélection dudit premier carton (24i), ledit procédé comprend : une sélection d’un second carton (242) destiné à former l’emballage du colis pour ladite commande ; un déplacement dudit chariot du second ensemble (18) acheminant ledit premier carton (24i) d’un premier desdits emplacements de stationnement adjacents vers un second desdits emplacements de stationnement adjacents libérant ledit premier emplacement de stationnement ; un acheminement dudit second carton (242) sélectionné par au moins un chariot dudit second ensemble (18) vers ledit premier emplacement de stationnement libéré ; un prélèvement dudit au moins un article déposé dans ledit premier carton (24i) et une dépose dudit au moins un article prélevé dans ledit second carton (242).
[Revendication 6] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite sélection du premier et/ou du second carton tient compte de l’un au moins des paramètres appartenant au groupe comprenant : un nombre d’articles de la commande ; une dimension d’articles de la commande ; une nature d’articles de la commande ; une fragilité d’articles de la commande ; un encombrement d’un élément de calage et/ou de protection d’articles de la commande à introduire dans le carton ; une dimension de cartons disponibles.
[Revendication 7] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en que ladite sélection d’un premier et/ou d’un second carton comprend une transmission d’une information représentative dudit carton sélectionné à une unité de gestion d’un stock de cartons.
[Revendication 8] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend également une détermination d’un agencement dudit ou desdits articles de ladite commande dans ledit premier et/ou second carton en fonction d’un ordre de présentation dudit au moins un contenant de stockage (16) dudit ou desdits articles de ladite commande dans ladite zone de stationnement (Z3).
[Revendication 9] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’au moins une partie des chariots dudit premier ensemble (17) de chariot sont aussi des chariots appartenant audit deuxième ensemble (18) de chariots ou vice-versa.
[Revendication 10] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend un transport dudit chariot acheminant ledit premier ou second carton sélectionné vers une fermeuse de carton d’un poste d’expédition de commande.
[Revendication 11] Procédé de préparation de commandes et de mise en carton selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, en cas de modification d’un ordre de préparation de commandes, ledit procédé comprend un déplacement libre d’au moins un desdits chariots du premier et/ou du second ensemble de chariots selon au moins deux directions perpendiculaires pour passer de ladite zone de stationnement (Z3) ou de ladite zone de circulation (Z1 ) à une zone de stockage temporaire (Z2) desdits chariots ménagée sur ladite rampe (21) inclinée, et inversement.
[Revendication 12] Procédé de préparation de commandes selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu’il comprend : un stockage temporaire d’au moins un chariot dudit second ensemble dans ladite zone de stockage temporaire (Z2) jusqu’à ce qu’une commande associée à un carton acheminé par ledit chariot stocké temporairement devienne prioritaire ; un déplacement dudit chariot stocké temporairement de ladite zone de stockage temporaire (Z2) vers ladite zone de circulation (Z1 ) selon une première direction de déplacement et un déplacement dudit chariot stocké temporairement de ladite zone de circulation (Z1) vers ladite zone de stationnement (Z3) selon une deuxième direction de déplacement perpendiculaire à ladite première direction de déplacement.
[Revendication 13] Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
[Revendication 14] Support d’enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
[Revendication 15] Système de préparation de commandes et de mise en carton comprenant : au moins un poste de préparation de commandes ( 12i ) ; un premier ensemble (17) de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol et à acheminer au moins un contenant de stockage (16) d’au moins un article jusqu’audit au moins un poste de préparation de commandes (12i ) ; un second ensemble (18) de chariots autoguidés aptes à rouler sur le sol et à acheminer au moins un carton (24) destiné à former un emballage d’un colis pour l’une desdites commandes jusqu’audit au moins un poste de préparation de commandes ; caractérisé en ce que ledit au moins un poste de préparation de commandes ( 12i ) comprend : une rampe (21) inclinée d’accès desdits chariots audit au moins un poste de préparation de commandes, comprenant au moins une zone de circulation (Z1) desdits chariots, une zone de stationnement (Z3) accessible depuis ladite rampe inclinée comprenant au moins deux emplacements de stationnement adjacents (23, 25) destinés à recevoir respectivement un chariot dudit premier ensemble (17) et un chariot dudit second ensemble (18), des moyens d’ajustement d’une hauteur d’au moins l’un desdits emplacements de stationnement adjacents (23, 25) en fonction de dimensions dudit au moins un carton et/ou dudit au moins un contenant de stockage.
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