Au cours de la dernière décennie, les véhicules à guidage automatique (AGV) ont évolué d’outils rigides et monotâches vers des systèmes intelligents et adaptables, capables de gérer des flux de matériaux complexes. Portée par l’intégration de l’Industrie 4.0, cette transformation a été rendue possible grâce aux avancées des technologies de navigation, permettant aux AGV d’opérer avec une précision, une flexibilité et une évolutivité inédites.
L’évolution des AGV : de la navigation rigide à l’intelligence adaptative
Aujourd’hui, il est possible de choisir parmi une gamme de technologies de navigation AGV selon la domaine d’application, les besoins du projet et le budget disponible.
Les technologies fondées sur des infrastructures physiques — comme les bandes magnétiques, les câbles ou les marqueurs réfléchissants pour la navigation laser — conviennent bien aux environnements structurés et aux tâches répétitives (ex. : lignes d’assemblage).
Les récentes avancées en triangulation laser, navigation naturelle (SLAM – localisation et cartographie simultanées) et LiDAR ont révolutionné l’autonomie des AGV, permettant aux véhicules de naviguer sans trajectoires prédéfinies et de s’adapter aux obstacles en temps réel.
Principales avancées technologiques
- Navigation laser : autrefois limitée aux espaces intérieurs, elle peut désormais être combinée à des systèmes hybrides (ex. dGPS) pour assurer le passage fluide entre zone intérieur et extérieur.
- Navigation naturelle : les technologies SLAM et LiDAR permettent aux AGV de créer des cartes 3D de l’environnement, d’éviter les collisions et de recalculer leur itinéraire dynamiquement. Cette technologie réduit la dépendance aux infrastructures, diminue les coûts d’installation et facilite l’utilisation dans des espaces non structurés.
- Navigation par systèmes hybrides : combinant des points magnétiques, le GPS et des capteurs inertiels, ces AGV fonctionnent efficacement en extérieur comme en intérieur. Par exemple : les cours logistiques extérieures utilisent le GPS pour une large couverture, tandis que les zones intérieures s’appuient sur des marqueurs magnétiques pour plus de précision.
- Intégration de l’IA et de l’IoT : les AGV modernes utilisent l’intelligence artificielle et de la connectivité IoT pour optimiser en continu les processus opérationnels. Des fonctionnalités telles que la maintenance prédictive, l’analyse en temps réel et des capteurs intelligents permettent, par exemple, de surveiller l’état des batteries ou les flux de circulation — avec pour objectif de réduire les temps d’arrêt et maximiser l’efficacité du système.
Les systèmes de navigation AGV, autrefois rigides et dépendants d’une infrastructure fixe, ont évolué pour des outils intelligents et adaptatifs. Grâce à la combinaison de la précision du laser, de la flexibilité offerte par le SLAM et de la scalabilité des systèmes hybrides, les AGV modernes établissent de nouveaux standards dans la gestion des flux de matériaux dans de nombreux secteurs industriels.
ÉVALUATION ET ANALYSE
Le choix de la bonne technologie de navigation AGV implique de trouver le bon équilibre entre plusieurs facteurs : coût du véhicule, coût d’installation, coût des modifications futures, précision, fiabilité, adaptabilité et évolutivité.
Voici une analyse des avantages et inconvénients des différentes technologies — inductive, optique, naturelle, GPS, tags/transpondeurs et triangulation laser — afin d’optimiser la manutention des charges lourdes.
1. GUIDAGE INDUCTIF (CÂBLE)
Mode de fonctionnement : les AGV suivent des câbles intégrés dans le sol, avec communication par signaux radio.
Performances en intérieur:
- Avantages :
- Insensibilité à la poussière, la fumée et aux variations d’éclairage ; idéal pour les environnements industriels.
- Bonne précision de navigation (±5 mm) pour des emplois lourdes et répétitives (ex. : charges >200 tonnes).
- Inconvénients :
- Trajectoires rigides ; toute modification nécessite de refaire le câblage et des travaux au sol.
- Evolutivité faible dans des flottes multi-AGV à cause des parcours fixes.
Performances en extérieur :
- Rarement utilisable : les câbles sont sensibles aux intempéries et au trafic intense.
Analyse des coûts :
- Coût initial : moyen.
- Modifications : élevé (intervention au sol et arrêt de production).
Adapté aux flottes multi-AGV ? :
- Optimal pour des itinéraires fixes et chargements intensifs sans changements fréquents.
2. GUIDAGE OPTIQUE (LIGNE/BANDE)
Mode de fonctionnement : les AGV naviguent en suivant des lignes de guidage tracées au sol, les bandes magnétiques ou marqueurs autocollants.
Performances en intérieur
- Avantages :
- Faible le coût initial.
- Installation simple (sans travaux au sol).
- Inconvénients :
- Usure rapide ; remplacement fréquent des bandes ou peintures.
- Précision de navigation moyenne (±10 mm), sensible à la saleté.
Performances en extérieur :
- Non recommandée à cause de la dégradation liée aux intempéries.
Analyse des coûts :
- Coût initial : faible.
- Modifications : élevées (modifications manuelles du trajet + arrêts).
Adapté aux flottes multi-AGV ? :
Risques de congestion ; limité aux petites flottes.
3. NAVIGATION NATURELLE (SLAM/LIDAR)
Mode de fonctionnement : les AGV utilisent LiDAR, caméras ou algorithmes SLAM pour cartographier l’environnement.
Performances en intérieur et extérieur
- Avantages :
- Aucun besoin d’infrastructure, coûts d’installation réduits.
- Évitement dynamique des obstacles et recalcul automatique des trajets.
- Parfaitement évolutif pour flottes multi-AGV en entrepôts dynamiques.
- Inconvénients :
- Précision de navigation modérée (±10 mm).
Analyse des coûts :
- Coût initial : moyen.
- Modifications : faibles (mises à jour logicielles).
Adapté aux flottes multi-AGV ? :
- Idéal dans des environnements évolutifs et flexibles.
4. GPS (HYBRIDE AVEC DGPS)
Mode de fonctionnement : combine GPS et capteurs inertiels pour la navigation extérieure.
Performances en extérieur
- Avantages :
- Couverture étendue (ex. ports, cours logistiques).
- Coût de modification faible (trajectoires virtuelles).
- Inconvénients :
- Précision de navigation faible (±100 mm) à cause de possibles interférences en intérieur.
- Fiabilité limitée dans les zones à faible intensité de signal ou à forte densité.
Analyse des coûts :
- Coût initial : élevé (intégration des capteurs).
- Modifications : faibles.
Adapté aux flottes multi-AGV ? :
- Efficace pour les grandes flottes en extérieur avec parcours simples.
5. TRIANGULATION LASER
Mode de fonctionnement : les AGV utilisent des scanners laser associés à des réflecteurs fixés aux murs ou plafonds.
Performances en intérieur :
- Avantages :
- Bonne précision de navigation (±5 mm).
- Gestion centralisée du trafic pour coordination multi-AGV.
- Inconvénients :
- Coûteuse et compliqué l’installation des réflecteurs.
- Sensibilité aux obstacles masquant les réflecteurs.
Utilisation en extérieur :
- Limité aux zones couvertes (ex. quais abrités).
Analyse des coûts :
- Coût initial : élevé.
- Modifications : moyennes (mise à jour logicielle et ajustement des réflecteurs).
Adapté aux flottes multi-AGV ? :
- Excellente solution pour les applications de haute précision (ex. chariots élévateurs automatisés).
TABLEAU COMPARATIF DES TECHNOLOGIES
| Facteur | Inductif | Optique | Naturelle | GPS | Laser |
| Précision de navigation en intérieur | Bonne | Moyenne | Moyenne | Faible | Bonne |
| Précision de navigation en extérieur | Moyenne | Faible | Bonne | Élevée | Faible |
| Coût initial | $$$ | $ | $ | $$ | $$$ |
| Coût de modification | $$$ | $$ | $ | $ | $$ |
| Adapté aux flottes AGV | Faible | Faible | Élevé | Moyen | Élevé |
Navigation AGV : des technologies adaptées à tous les environnements
En résumé :
- Combinez les systèmes inductifs ou laser pour des tâches de haute précision.
- Privilégiez la navigation naturelle pour une flexibilité maximale.
- Utilisez le GPS ou les tags pour des déploiements en extérieur à grande échelle.
- Donnez la priorité aux solutions évolutives par logiciel (comme le SLAM) pour assurer l’adaptabilité du système à long terme et sécuriser vos investissements
Les équipes projets de Morello sont à votre disposition pour vous supporter dans le choix de la technologie de navigation la plus adaptée et pour concevoir le matériel répondant aux résultats attendus par votre entreprise.
La technologie (ou combinaison de technologies) la plus adaptée sera proposée par l’équipe d’ingénierie de Morello en fonction des exigences spécifiques de votre site.
L’évaluation finale tiendra compte de facteurs liés à la précision, la fiabilité, l’environnement d’utilisation et le budget.
