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Siemens, Quinaptis et la haute école Thomas More (Geel) réalisent une percée dans l'automatisation des entrepôts

Dans un entrepôt, les grues automatiques sont contrôlées par un logiciel spécifique tandis que dans ce même entrepôt, les stocks sont gérés et planifiés à l'aide d’un autre logiciel. Etablir une liaison entre les deux systèmes permet de réaliser d'énormes gains d'efficacité, mais il est particulièrement difficile de les faire communiquer. De plus, il n’est pas envisageable de tester les solutions élaborées dans un entrepôt réel. Quinaptis, Siemens et la haute école Thomas More à Geel ont trouvé la solution en testant cette communication tant dans un entrepôt miniature que dans un environnement virtuel.

Le monde de la logistique (la gestion de l’entrepôt et des flux de stocks par le logiciel SAP EWM software) et celui de l’automatisation (le pilotage des grues automatiques par des automates programmables industriels ou PLC) sont deux mondes différents. Or les faire communiquer permet d’améliorer considérablement l'efficacité.

En tant que spécialiste SAP, Quinaptis travaille depuis un certain temps déjà à l'amélioration du fonctionnement des entrepôts automatisés, notamment en planifiant certaines tâches et en demandant aux grues d'effectuer certains mouvements à l'avance. « Nous travaillons sur une solution permettant de combiner la gestion des stocks et l'automatisation des processus en permettant aux deux logiciels de ‘se parler’. Mais en tant que spécialistes SAP, nous n'avons en interne que des connaissances limitées dans le domaine de l'automatisation. Nous nous sommes donc tournés vers Siemens, le leader du marché des PLC», explique Dieter Baert, consultant logistique SAP chez Quinaptis.

En collaboration avec An Lietaert, spécialiste de l'automatisation chez Siemens Belgique, ils ont exploré plusieurs pistes pour établir le lien entre le SAP EWM et le PLC. « J'ai proposé de le faire sur la base du Virtual Commissioning », précise-t-elle. Le Virtual Commissioning est la mise à l’essai virtuelle d'une machine, d'une installation ou, dans le cas présent, d'un entrepôt automatisé, avant même que la livraison ait lieu. On crée un ‘jumeau numérique’  de l'installation afin de détecter d’éventuelles erreurs – et de les déboguer - avant la mise en service. « De tels ‘digital twins’ peuvent être réalisés avec le logiciel Siemens NX MCD », explique An Lietaert.

Des étudiants intégrés dans une équipe à part entière
L’objectif de Quinaptis et de Siemens était donc de développer tant une version réelle que virtuelle d'un entrepôt automatisé, au sein duquel les logiciels SAP et PLC communiqueraient et collaboreraient. Pour mener à bien cette tâche ardue, les deux partenaires ont fait appel à Frank Peeters, maître de conférences en automatisation des processus à l’école supérieure Thomas More à Geel, où le travail avec les PLC constitue depuis des années une partie importante du baccalauréat professionnel en électromécanique.

Il a cherché deux étudiants qui accepteraient de relever ce double défi pour leur thèse de baccalauréat. « Un défi ambitieux, car les étudiants n'avaient aucune connaissance du logiciel NX-MCD et encore moins de ceux de SAP. Gillian Stevens et Stef Dierickx ont accepté de le relever », explique Frank Peeters.

En février, une équipe de projet a été formée, composée de deux experts de Quinaptis, de deux experts de Siemens et des deux étudiants. Rapidement, ils ont décidé d’aborder le problème tant par le biais du matériel (hardware) que du logiciel. Comme effectuer des essais dans un véritable entrepôt opérationnel ne pouvait être envisagé, les étudiants ont travaillé avec un entrepôt miniature de Fisher Technik piloté par un PLC. « Parallèlement, nous avons réalisé un jumeau numérique de celui-ci », explique Stef Dierickx.

« Tout d’abord, nous avons élaboré et affiné la communication entre le logiciel SAP et l'ordinateur PLC. Ensuite, nous avons reproduit l'entrepôt virtuellement. Ceci nous a permis de détecter et de résoudre les erreurs beaucoup plus rapidement », ajoute Gillian Stevens.

La vérification par preuve de concept
Cette approche s’est révélée être un franc succès, car elle a permis de vérifier que le concept fonctionne et qu’il peut être validé. « Avec l'outil de simulation NX-MCD, nous avons pu non seulement vérifier que la communication SAP EWM/PLC fonctionne, mais aussi que le concept est applicable à une échelle supérieure et donc dans un entrepôt réel, avec de vraies grues », explique Stef Dierickx. Selon Dieter Baert, le concept peut désormais également être utilisé pour la communication entre le logiciel SAP EWM et des PLC contrôlant d'autres équipements de manutention logistique, tels que les véhicules à guidage automatique (AGV) ou même des robots.

« Une approche logicielle d'un projet s’avère souvent plus rapide et plus efficace. Le projet a également prouvé que l'échange de connaissances entre diverses parties issues de mondes différents permet d'aboutir à une féconde fertilisation croisée : dans le cas présent, le tout a largement dépassé la somme des parties », dit An Lietaert.

« Une telle collaboration mérite certainement d'être répétée », ajoute Frank Peeters.

La thèse de baccalauréat de Gillian Stevens et Stef Dierickx a en tout cas convaincu le jury : il l’a récompensée par un 17/20.

De gauche à droite: Dieter Baert (Quinaptis), Stef Dierickx (Thomas More), An Lietaert (Siemens), Frank Peeters (Thomas More), Gillian Stevens (Thomas More) en Francis Gheldof (Siemens).

Au sujet des participants au projet

Siemens Digital Industries
Siemens Operating Company Digital Industries (DI) est un leader dans le domaine de l'innovation appliquée à l'automatisation et la digitalisation. Collaborant étroitement avec ses partenaires et ses clients, DI dynamise la transformation digitale dans les secteurs de la production manufacturière et des procédés. Avec son portefeuille Digital Enterprise, DI offre aux entreprises de toutes tailles un programme complet de produits, de solutions et de services pour intégrer et digitaliser l'ensemble de la chaîne de valeur.

Quinaptis
La société belge Quinaptis améliore les performances logistiques des entreprises dans le monde entier. Elle combine une perspective large et stratégique avec une connaissance approfondie des processus et des technologies. Elle offre conseil et assistance dans le domaine de la logistique et de l'expertise SAP afin d’aider les clients à mettre en œuvre leurs logiciels de logistique SAP et de stimuler et faciliter l'innovation dans leur organisation.

Thomas More. Expect more.
Avec 40 filières de baccalauréat professionnel, 16 filières d'études supérieures et plus de 19.000 étudiants à Anvers, Geel, Herentals, Lier, Malines, Sint-Katelijne-Waver, Saint-Nicolas, Turnhout et Vorselaar, la Thomas More Hogeschool est le plus grand vivier de talents professionnels hautement qualifiés en province d'Anvers, au sein duquel chaque talent peut se développer de manière optimale. De plus, l'école supérieure Thomas More est un partenaire stratégique pour de nombreuses petites et grandes entreprises, institutions et organisations dans la région et bien au-delà.

26/09/2019