Chapitre 5 le stockage

 

5.1 Stockages de masse et rayonnages

5.1.1 Le stockage de masse

L'expression "stockage de masse" a plusieurs sens. Elle peut désigner soit la partie du magasin où l'on stocke la plus grande partie des marchandises par opposition au stockage des marchandises en préparation ou à celui des "fast movers". Elle peut aussi désigner comme ici un stockage de cartons, palettes ou autres emballages sans rayonnages pour les ranger (block stacking). Ils sont alors simplement gerbés sur une partie réservée de la surface du magasin.

Un tel stockage demande :

*   des emballages gerbables sur plusieurs niveaux : on compte parfois pour des palettes six fois la dimension minimale, soit 4,8 mètres de haut pour des palettes EURO 80 x 120 à condition que ces palettes soient gerbables en ce nombre de niveaux correspondants avec une surface plane sans danger pour la marchandise ni la stabilité du stockage ;

*   des marchandises de même nature en quantité importante car on ne peut accéder aux palettes ou cartons que par les côtés du stockage ;

*   une surface au sol suffisante car on ne peut avoir une grande hauteur de stockage et car aucune rangée ne peut être remplie à nouveau avant d'avoir été entièrement vidée ;

*   qu'on ne soit pas obligé de gérer les articles selon des règles strictes de "first-in, first-out" (FIFO).

Question 1 :

Dans quels types d'entrepôts ou plates-formes pensez vous que le stockage de masse puisse être recommandable?


5.1.2 Les rayonnages

On peut stocker des matériels dans un entrepôt de deux façons :

*   Stockage de masse

*   Stockage sur rayonnages ou palettiers : on peut alors accéder à chaque carton, boite ou palette sans déplacer les autres.

 

Les rayonnages les plus courants sont constitués de travées réalisées avec des " échelles " reliées entre elles par des " lisses " parallèles aux allées. Les marchandises peuvent être posées directement sur les lisses (palettes par exemple) ou sur des tablettes ou " platelages " en bois ou métal posés sur les lisses.

On distingue des :

*   Rayonnages légers : charge de 50 à 400 kg

*   Rayonnages moyens : charge de 200 à 650 kg

*   Rayonnages lourds : charge > 1 tonne

On peut aussi stocker des marchandises ou matériaux longs sur des rayonnages en porte à faux appelés "cantilever".


5.1.3 Les palettiers

On peut disposer des palettes

*   soit à terre avec une seule couche,

*   soit en plusieurs couches si elles sont gerbables et identiques (" stockage de masse "),

*   soit dans un palettier.

Dans un palettier, on peut les disposer :

*   soit par leur largeur comme ci-dessus à 2 ou 3 entre deux échelles,

*   soit par leur longueur par 2 (ou 3 si elles sont légères), ce qui facilite la recherche des articles si l'on doit faire du picking dans les palettes et facilite les manœuvres avec chariots élévateurs.

*   soit pour des palettes lourdes à raison d'une seule palette longitudinale entre deux échelles ; les lisses sont alors remplacées par des cornières le long des échelles : on parle alors de " rayonnage monoplace " par opposition aux précédentes appelées " rayonnages multiplaces ".

Question 2 :

Si l'on dispose des palettes dans un palettier avec leur longueur le long de l'allée, peut-on utiliser pour leur manutention indifféremment des chariots en porte à faux ou des transpalettes?


5.1.4 Palettiers à 1 ou 2 entrées

Avec un rayonnage monoplace, on peut avoir un palettier dans lequel il est possible d' entrer à l'intérieur avec un chariot élévateur (tant que le palettier n'est pas rempli !). Il faut évidemment ressortir en marche arrière. Selon que l'on peut accéder par un côté ou par les deux, on parle de rayonnage à 1 entrée ou à 2 entrées. A 2 entrées, on peut en consacrer une au stockage et l'autre au déstockage, au moins partiellement.

On ne peut naturellement accéder qu'aux palettes qui sont au premier rang pour chacune des entrées. En pratique on ne stockera dans une allée que des palettes de marchandises identiques. L'attribution automatique par ordinateur d'un emplacement dans le palettier est différente du cas d'un palettier multiplace puisqu'il ne faut pas attribuer une place disponible mais une place disponible et accessible dans un ensemble de places affectées à un même article.

On notera que les palettes doivent être de très bonne qualité puisqu'elles ne sont soutenues que sur leurs côtés.


5.1.5 Largeur d'allée selon les chariots

La largeur d'une allée dépend du moyen de manutention que l'on utilise. Avec un chariot conventionnel à 4 roues, on devra conserver une allée de 3 à 3,5 mètres comme dans l'exemple ci-dessus avec un chariot qui peut faire 3 m de long.

Avec un chariot à 3 roues, le rayon de braquage est un peu plus court et donc l'allée peut être un peu moins large.

Avec un chariot à mât rétractable (voir infra), on peut avoir une allée de 2,5 m seulement.

L'arrêté du 30 juillet 1974, abrogé mais encore souvent recommandé, et le guide technique joint à la lettre ministérielle du 19 octobre 1989 précisent que la largeur des allées ne doit pas être inférieure , en sens unique, à la largeur du véhicule ou à celle du chargement augmentée de un mètre. En cas de circulation à double sens, elle ne doit pas être inférieure à deux fois la largeur des véhicules ou des chargements augmentée de 1 m 40.

Avec un transtockeur (voir infra) une allée de 1 à 1,4 m pourra être suffisante.

Question 3 :

Avec un chariot en porte à faux avec fourche tridimensionnelle, de 3 m de long et de 1m de large, quelle largeur d'allée minimum faut-il pour mettre en place ou enlever des palettes EURO à raison de 2 par lisses ?


5.1.6 Disposition des palettes et occupation de l'espace

Si l'on ne considère que la surface au sol, le rapport entre la surface des palettes et la surface totale occupée (allée + jeux entre palettes et entre palettes et échelles + largeur des échelles) est de 0,34 avec des palettes en longueur et 0,42 avec des palettes en largeur, avec la disposition normale du schéma ci-dessus, pour une allée de 2,5 m de largeur correspondant à des chariots à mât rétractable.

En réalité avec des palettes superposées comme il est normal dans un palettier , le rapport sera de l'ordre de :

Nbre de palettes superposées

Stockage en longueur

Stockage en largeur

2

0,69

0,84

3

1,03

1,27

4

1,38

1,69

5

1,72

2,11

Dans l'exemple ci-dessus avec 3 palettes superposées, un entrepôt de 5000 palettes en longueur demandera une surface de stockage d'environ 5000m2 et 20% de moins avec des palettes en largeur.

Question 4 :

Quelles seraient les surfaces nécessaires pour un entrepôt de 5000 palettes disposées en 3 niveaux, soit en largeur, soit en longueur avec des allées de 3,4 m pour des chariots conventionnels ? On considèrera les jeux entre palettes et entre palettes et échelles à 7,5 cm comme dans l'exemple ci-dessus.


5.1.7 Rayonnage double

Le rayonnage double consiste à construire deux rayonnages l'un à côté de l'autre reliés par des entretoises. Le plus souvent, ils sont accessibles chacun par son allée.

On peut aussi avoir un stockage de palettes en double profondeur et donc construire des rayonnages quadruples entre deux allées mais les chariots doivent avoir une fourche spéciale capable d'aller prendre une palette en double profondeur.

Question 5 :

Que peut-on mettre dans les emplacements intérieurs des rayonnages quadruples?


5.1.8 Les positions de stockage

Le système d'adressage est fondamental pour permettre aux manutentionnaires de retrouver les emplacements attribués ou signalés par l'ordinateur pour ranger des matériels ou prélever.

Chaque casier doit recevoir un numéro ou indicatif. Il doit être facile à comprendre par les magasiniers et donner lieu en tête d'allées à un affichage facile à lire depuis des chariots élévateurs. Des numéros avec leur traduction en codes barres peuvent être collées sur les lisses à chaque emplacement pour une saisie des opérations effectuées.

Question 6 :

Quelle est l'adresse du casier marqué d'une croix rouge sur le dessin ci-dessus ?


5.2 Les rayonnages dynamiques

5.2.1 Exemple de stockage dynamique

Le stockage dynamique consiste à stocker plusieurs palettes ou containers ou cartons sur un plan incliné constitué de rouleaux de telle sorte qu'à l'extrémité la plus basse, on ait toujours un élément disponible pour le picking. On peut prélever la palette, le conteneur ou le carton tout entier ou seulement un article qui y est contenu. Dans ce dernier cas, lorsqu'un élément est vide, on enlève l'emballage (palette, conteneur ou carton) et le suivant est disponible par gravité. On peut approvisionner le plan incliné à partir de son autre extrémité ce qui permet de spécialiser une allée pour la mise en stock et une autre pour les prélèvements (picking).

Lorsque les éléments de stockage sont particulièrement lourds, le système comprend des freins et éventuellement des moteurs pour le déplacement à la place de la gravité.

Avec une batterie de plans inclinés de ce type, on peut constituer une zone spécialisée de picking, éventuellement à plusieurs niveaux, tout en se rappelant que les prélèvements ne doivent pas être effectués par un opérateur à plus de 1,75 m du sol


5.2.2 Stockage mobile

Lorsque la place dans un entrepôt est restreinte et que l'on ne peut pas construire un stockage de grande hauteur, on peut augmenter la surface de rayonnage en réduisant la place réservée aux allées. Les rayonnages construits sur des sortes de chariots se déplacent alors avec des galets d'acier sur des rails en profilés qui peuvent être ou non encastrés dans le sol. Afin d'ouvrir une allée entre deux rayonnages pour atteindre l'un d'entre eux, on peut déplacer tous les rayonnages à l'aide d'un volant démultiplicateur ou d'un moteur électrique.

Sur le schéma ci-dessus, pour atteindre un casier du rayonnage 12, on devra donc déplacer vers la gauche les rayonnages 6 à 11 de la largeur de l'allée qui existait entre le rayonnage 5 et le rayonnage 6. L'allée sera désormais entre les rayonnages 11 et 12. Le temps d'accès à un casier est donc relativement long et l'on a intérêt à regrouper les accès à un même rayonnage par exemple en faisant trier par ordinateur dans l'ordre des rayonnages les articles à prélever ou mettre en place.


5.2.3 Stockage rotatif

Le stockage rotatif permet de stocker des articles qui sont automatiquement déplacés lorsqu'on en a besoin pour se présenter devant l'opérateur.

 

*   Le stockage rotatif vertical est le plus fréquent. Sur le schéma, on voit un système Kardex constitué de bacs de rangement suspendus à des balancelles qui se déplacent vers le haut ou vers le bas à partir de chaînes sans fin tournant entre deux axes horizontaux distants de plusieurs mètres (jusqu'à une quinzaine de mètres au maximum). L'opérateur appelle un bac à partir d'un n° d'article et la rangée de balancelles comprenant le bac concerné apparaît à sa hauteur. Il peut alors prélever un article et réaliser ainsi en moyenne 150 à 200 prélèvements à l'heure sans se déplacer. Ces systèmes sont très utilisés pour des petits articles : pièces de rechange, quincaillerie, visserie, cartes électroniques, etc.

*    Le stockage rotatif horizontal s'insère plus facilement dans des locaux traditionnels. Il est plus utilisé pour des articles relativement encombrants que l'on peut suspendre : par exemple pièces de carrosserie dans l'industrie automobile ou pour des petits articles répartis dans de nombreux casiers superposés sur plusieurs étages. Les rangs horizontaux de casier sont parfois indépendants les uns des autres ce qui permet à l'opérateur d'effectuer plusieurs prélèvements en même temps. Par sa conception, il est moins coûteux que le stockage vertical.

*   Les tours de stockage (Shuttle) constituent une extension du stockage rotatif vertical avec des hauteurs plus importantes et des techniques plus sophistiquées. Une application nouvelle de telles tours est envisagée dans le cadre du e-commerce pour mettre à disposition des consommateurs, 24h sur 24, les produits qu'ils ont achetés par Internet en installant ces tours dans des parkings urbains ou périphériques.

*    Il existe également des distributeurs d'outils, tels le " Supply point " d' Electroclass, qui permettent de délivrer des outils dans des ateliers en enregistrant alors systématiquement les opérations de retrait et de restitution des agents de maintenance ou de production.


5.3 Stockage automatisé et transtockeurs

5.3.1 Exemple d'installation de stockage automatisé

On a vu au chapitre 1er § 1.2.5. sur un exemple de gestion de pièces pour des constructeurs d' automobiles, les avantages d'installations automatisées de grande hauteur.

Ces installations automatisées sont conçues sur le même principe que les entrepôts traditionnels avec une distinction entre différentes zones spécialisées.

Le schéma ci-dessus d'une installation de grande hauteur montre le schéma d'implantation générale avec :

*   quai de réception

*   zone de réception

*   stockage en rayonnages de grande hauteur où les palettes sont transférées automatiquement par transtockeur à un emplacement déterminé par l'ordinateur

*   mini transtockeurs, pour les articles " fast movers "

*   zone de triage, zone de préparation

*   quai de chargement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 (Documents de la société SSI Schafer)

 

Selon les cas, les palettes sorties des transtockeurs sont entièrement livrées (et leur emplacement devient disponible) ou servent à effectuer un prélèvement de 1 ou plusieurs articles avant de regagner leur position de stockage tout au moins tant qu'elles ne sont pas vides.

Chaque zone utilise des moyens de stockage et de manutention automatisés répondant à ses activités.

Les transferts entre les différentes zones sont effectués avec des moyens de manutention automatisés : convoyeurs, tapis, chariots filoguidés, etc.

La structure du bâtiment lui même peut être réalisé avec les rayonnages eux mêmes de telle sorte que les murs extérieurs ne sont plus porteurs.

 


Résumé du chapitre le stockage

*   Résumé :

Bien que l'on puisse stocker des marchandises en les gerbant sans rayonnages, le stockage de masse, les rayonnages jouent un rôle déterminant dans les entrepôts quels que soient leurs formes :

*   palettiers simples à 1, 2 ou 3 palettes par travée,

*   rayonnages monoplaces pour palettes à 1 ou 2 entrées,

*   casiers, tiroirs, etc.

*   rayonnages dynamiques facilitant le picking,

*   stockage mobile lorsqu'on manque de place

*   stockage rotatif horizontal ou vertical amenant les produits devant les postes de prélèvement,

*   transtockeurs.



Leur dimensionnement et celui des allées qui permettent d'y accéder, doit être conçu en fonction des produits, des opérations à effectuer et des engins de manutention utilisés. C'est toute une ingénierie très technique qui permet de concevoir des entrepôts et plates formes optimisés.

*   Question à laquelle vous devez répondre (de 20 lignes à plusieurs pages!), dès que vous avez terminé ce chapitre. Vous donnerez la réponse à cette question à votre formateur  :


Question : On a besoin d'un entrepôt de 10 000 palettes EURO maximum, palettes d'une hauteur standard de 0,8 m que l'on peut gerber par 3 ou stocker à raison de 3 palettes par travée. Evaluer au moins grossièrement la surface de stockage nécessaire, y compris les allées, pour les stocker soit en stockage de masse, soit en palettier à 4 niveaux avec des chariots frontaux pour la manutention, soit en palettier monoplaces à double entrée, soit en stockage de 20m de haut avec transtockeurs.

 

Réponses

Réponse 1 :

Pour que le stockage de masse s'impose, il faut que l'on ait à traiter rapidement beaucoup de palettes identiques avec un fort taux de rotation. C'est le cas par exemple de certains magasins d'usine qui stockent pour peu de temps les lots produits dans l'usine. On les stocke au fur et à mesure de leur production puis, dans les heures ou les jours qui suivent, on les expédie vers des entrepôts régionaux ou vers des plates formes de distributeurs. Le stockage de masse permet des manutentions rapides. Il peut en être de même des principaux produits servant à la production. On peut cependant s'interroger lorsque l'on voit la manutention à l'intérieur de l'usine s'effectuer depuis les palettiseurs sur des transporteurs ou des convoyeurs pour s'arrêter à la porte de l'atelier. Il n'est pas certain que les transtockeurs qui peuvent travailler jour et nuit ne soient pas le complément futur de ces chaînes automatisées.

Sur les plates formes de distributeurs, le stockage de masse s'impose aussi pour les produits arrivant en quantités importantes et repartant très vite vers les lieux de vente.

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Réponse 2 :

Un chariot élévateur peut prendre une palette euro par n'importe laquelle de ses 4 faces. Un transpalette non gerbeur ne peut la prendre que par ses petits côtés car ses roulettes se heurteraient à la contreplanche du grand côté. Un transpalette gerbeur peut prendre des palettes en hauteur mais il ne pourra les reposer qu’en hauteur.

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Réponse 3 :

A priori, des palettes disposées à 2 par lisse le sont sur leur côté le plus long (1,2m) de telle sorte que pour les enlever ou les mettre en place, la largeur du chariot avec son chargement est de 1,2m. On suppose que la marchandise ne dépasse pas de la palette, ce qui n'est pas toujours le cas. Selon l'arrêté du 30 juillet 1974, il lui faut donc circuler dans une allée de 1,2 + 1 = 2,2m de largeur si l'allée est à sens unique et sinon à (1,2*2) + 1,4 = 3,8m.

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Réponse 4 :

*   1. Stockage des palettes en longueur au sol : pour 2 palettes de chaque côté , soit 4

*   Largeur :

*   palettes : 80*2 = 160 cm

*   allée = 340 cm

*   jeu entre palettes et échelles : 2*7,5 = 15 cm

*   total : 515 cm

*   Longueur :

*   jeu entre palettes : 7,5 cm

*   jeu entre palettes et échelles 2 * 7,5 = 15 cm

*   palettes = 2*120 = 240 cm

*   Total : 262,5

*   Calcul du rapport

*   Surface occupée : 515 * 262,5 = 135 187,5

*   Surface palettes : (80*120)*4 = 38 400

*   Rapport : 38 400/ 135 187,5 = 0,28

 

*   2. Stockage des palettes en largeur au sol : pour 3 palettes de chaque côté, soit 6 palettes :

*   Largeur :

*   palettes : 120 * 2 = 240 cm

*   allée = 340 cm

*   jeu entre palettes et échelles : 2*7,5 = 15 cm

*   total : 595 cm

*   Longueur :

*   jeu entre palettes : 7,5*2 =15 cm

*   jeu entre palettes et échelles 2 * 7,5 = 15 cm

*   palettes = 3*80 = 240 cm

*   Total : 270 cm

 

*   Calcul du rapport

*   Surface occupée : 595 * 300 = 178 500

*   Surface palettes : (80*120)*6 = 57 600

*   Rapport : 57 600/ 178 500 = 0,32

 

*   3. Stockage des palettes en longueur : pour 4 palettes superposées en 3 niveaux, soit 12 palettes :
Surface palettes (80*120)*12 = 115 200
Rapport : 115 200 / 135 187,5 = 0,85

*   4. Stockage des palettes en largeur : pour 6 palettes superposées en 3 niveaux, soit 18 palettes :
Surface palettes (80*120)*18 = 172 800
Rapport : 172 800 / 178 500 = 0,97

*   5. Pour 5000 palettes, il faudrait donc : 5000 * (1 / 0,85) = 5 882 m2 avec des palettes en longueur et 5000 (1/0,97) = 5 154 m2 avec des palettes en largeur.

Ces résultats doivent être corrigés :

*   en tenant compte des allées transversales, des besoins de murs pour la sécurité, etc.

*   en tenant compte des autres surfaces nécessaires (réception, préparation, besoins administratifs et techniques, etc.),

*   en tenant compte du caractère approximatif de cette analyse.

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Réponse 5 :

On ne peut y accéder avec une fourche spéciale que s'il n'y a pas de palette extérieure correspondante. En pratique donc, il faut que les palettes externes et internes contiennent le même produit ; on les remplira ensemble quand les deux emplacements seront libres.

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Réponse 6 :


"A2302"

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