Plus de 1300 tonnes de fret transitent par l'aéroport de Zurich quotidiennement. Cargologic prend en charge toutes les marchandises : l'infrastructure doit donc fonctionner jour et nuit de façon fiable. Cela vaut aussi pour l'élévateur de marchandises dans l'entrepôt à hauts rayonnages totalement automatisé. Siemens a rénové le système d'entraînement et l'automate et a livré une solution globale avec des coûts de cycle de vie optimisés. Technologie en provenance de Siemens.
Qu'il s'agisse de roses de l'Équateur, d'ananas du Kenya, d'objets d'art de grande valeur en provenance d'Asie ou de médicaments des USA, toutes les marchandises qui transitent par le fret aérien de l'aéroport de Zurich sont prises en charge par Cargologic. L'entreprise de logistique décharge les avions et met les marchandises à disposition du transport routier. Elle entrepose les palettes et les conteneurs avant qu'ils soient chargés dans l'avion suivant et accueille les chargements de marchandises des camions, qui seront expédiés par fret aérien dans des pays lointains. Chaque jour, plus de 700 avions passent par l'aéroport, et presque tous ont du fret à bord. C'est pour cela que l'infrastructure de Cargologic est bien développée. L'entrepôt à hauts rayonnages totalement automatisé comprend 8200 emplacements de stockage pour des palettes de marchandises, dont 8000 sont utilisés quotidiennement. En moyenne, le contenu de l'entrepôt est complètement renouvelé une fois par jour. "La plupart des marchandises ne restent que quelques heures dans notre entrepôt", constate Urs Strupler, directeur technique chez Cargologic. Il explique en riant : "Ce n'est donc pas un entrepôt, mais plutôt une gigantesque trieuse".
Les élévateurs de marchandises travaillent 24 h sur 24
On ne rencontre les employés de Cargologic que dans les deux étages inférieurs où le fret est chargé et déchargé des avions et des camions. Les petits colis et les envois délicats y sont empilés à la main sur des palettes. Tout le reste s'effectue de façon totalement automatisée dans l'entrepôt à hauts rayonnages. Il s'étend sur une hauteur de 37 mètres sur neuf étages et quatre corridors de 100 m de long conduisent aux espaces de stockage des palettes. Lorsqu'une palette arrive dans l'entrepôt et que son code-barres est scanné, elle est automatiquement transportée avec un élévateur d'expédition à l'étage prévu. Une fois la palette arrivée à destination, un Manitrac – un chariot totalement automatisé circulant sur rails – vient la chercher et la stocke à l'endroit prévu. Dans l'entrepôt, 20 de ces Manitracs parcourent en long et en large les corridors, avec une vitesse de 6 mètres par seconde. Un ascenseur transfère les chariots totalement automatisés d'un étage à l'autre. Dans l'entrepôt à hauts rayonnages, 12 élévateurs au total – un élévateur Manitrac et deux élévateurs d'expédition par corridor – œuvrent à ce que les palettes arrivent rapidement à leur emplacement de stockage. Les élévateurs fonctionnent 24 heures sur 24, ils exécutent 1000 mouvements par jour. "Même la nuit, l'entrepôt n'est pas à l'arrêt, car nous devons préparer le fret pour les premiers vols du matin", explique M. Strupler.
Ce mode de pensée global est une des forces de l'équipe de Siemens.Urs Strupler, directeur technique chez Cargologic
De vieux moteurs dans un espace réduit
Les élévateurs requièrent des moteurs fiables et puissants. Un Manitrac pèse 1,5 tonne et les palettes peuvent également atteindre un poids de 1,5 tonne. Lorsque le Manitrac est en pleine charge, ce sont donc 3 tonnes qui doivent être transportées d'un étage à l'autre. Les élévateurs d'expédition sont conçus pour 1,5 tonne. Pour déplacer ces charges, les concepteurs dans les années 90 ont muni chaque élévateur d'un moteur à courant continu sur le dessus de la cabine. Le hall d'entreposage est limité en hauteur en raison des avions qui atterrissent. C'est pourquoi les câbles des élévateurs sont tendus selon le principe du palan.
À côté des moteurs, des câbles métalliques, des poulies de renvoi et des vieilles inductances moteur, il ne reste plus beaucoup d'espace dans les combles, tout y est étroitement logé. "Les moteurs pèsent 4,5 tonnes et sont très imposants. Lorsque l'un d'entre eux présentait un défaut de palier, nous devions ouvrir le toit pour extraire le moteur", se souvient M. Strupler. "Un quart de l'entrepôt était alors immobilisé. Nous ne pouvons pas nous permettre ce genre d'interruption".
Le tout d'un seul fournisseur
À l'avenir, Cargologic n'aura plus à se soucier de ce genre de défaillance, en tous cas pas à cause des élévateurs qui sont progressivement modifiés. Pour le premier élévateur d'expédition, Siemens a eu besoin de moins de deux semaines. À la place de l'imposant moteur à courant continu, un moteur asynchrone compact SIMOTICS muni d'un réducteur déplace à présent les cabines. "Le réducteur et le moteur peuvent être transportés indépendamment l'un de l'autre. Le poids maximal d'un module moteur est ainsi limité à 820 kilogrammes. Par ailleurs, les composants sont bien plus petits qu'auparavant. Cela simplifie nettement le remplacement ou la révision", explique Hans Bosshard, responsable rétrofit et modernisation chez Siemens.
Les réducteurs sont fournis par la filiale de Siemens Flender. Ainsi, Siemens a pu tout livrer d'un seul fournisseur. Les servovariateurs SINAMICS, l'automate SIMATIC et la mécanique que Siemens a fait développer par une entreprise partenaire sont également nouveaux. Le système de paliers a été construit à neuf et l'arbre de transmission a été révisé. Grâce au nouvel automate et à la fonction de positionnement E-Pos, il est aujourd'hui possible de faire fonctionner de façon optimale l'élévateur transformé. M. Bosshard ajoute : "Grâce au régulateur de position intégré, nous pouvons positionner l'élévateur à un étage sans avoir à actionner le frein à sabot mécanique". L'usure des freins est ainsi minime. Parallèlement, les temps morts pour l'actionnement des freins sont évités.
Des coûts de cycle de vie optimisés
En tant qu'entrepreneur général, Siemens a livré une solution réfléchie, en provenance d'un seul fournisseur. M. Bosshard explique comment il procède avec son équipe : "Nous considérons la situation chez le client toujours comme un tout et nous incluons aussi des aspects tels que la gestion du stock et des pièces détachées". De telles réflexions sont importantes chez Cargologic, car l'entrepôt à hauts rayonnages doit avoir une disponibilité aussi élevée que possible. C'est pourquoi l'entreprise effectue la maintenance et l'entretien avec ses propres techniciens et conserve pour chaque pièce une pièce de rechange en stock. Urs Strupler : "Nous devons également gérer le stock de pièces détachées. L'effort que cela représente ne doit pas être sous-estimé". C'est pourquoi Siemens a utilisé autant que possible les mêmes composants pour les deux types d'élévateurs. Le moteur, le réducteur, le servovariateur et l'automate sont identiques, seule la mécanique est différente. Étant donné que les élévateurs d'expédition sont conçus pour des charges plus petites que les élévateurs Manitrac, leur moteur est surdimensionné. "Un plus petit moteur serait meilleur marché à l'acquisition. Mais si l'on considère les coûts sur l'ensemble du cycle de vie, y compris la gestion du stock, cela n'est pas rentable. La gestion double des pièces détachées serait plus chère que l'économie réalisée à l'achat du moteur plus petit", explique M. Bosshard. M. Strupler est très satisfait de la solution : "Ce mode de pensée global est l'une des forces de l'équipe de Siemens". À long terme, Cargologic misera sur la technique de Siemens pour tous les élévateurs. La transformation du premier élévateur Manitrac est planifiée pour cette année encore et, d'ici à fin 2019, deux autres installations d'élévateur doivent suivre. Urs Strupler envisage les travaux avec sérénité : "Siemens possède les ressources nécessaires. Si quelque chose devait ne pas fonctionner lors de la mise en service, des spécialistes arriveraient rapidement sur place".