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Palettes pour entrepôt automatisé : flèche, tolérances et poids

Mis à jour le · Rédaction technique ROLL

En brefLa flèche admise est fixée par le constructeur de l'installation : à titre de référence, la norme américaine ANSI MH1 indique 12,7 mm pour les systèmes automatisés, contre 2 % de la portée (20 mm sur 1 m) dans l'essai en rack de l'ISO 8611. La palette doit aussi garder des dimensions constantes et passer le contrôle de gabarit à chaque entrée : la plastique conserve en général des cotes répétables, mais sur les lisses d'un rayonnage à palettes (rack), il faut un modèle à semelles avec barres acier.

Si vous concevez un entrepôt automatisé, la palette fait partie de l'installation. Transstockeur, navette et convoyeurs sont construits autour d'un gabarit et d'une flèche précis. Une palette qui sort de ces limites est arrêtée au contrôle d'entrée ou, pire, se coince en hauteur [3][11].

Transstockeur déposant une palette plastique noire à semelles dans un entrepôt automatisé de grande hauteur
Dans un entrepôt automatisé, la palette fait partie de l'installation

Le choix se joue sur deux terrains. D'abord la rigidité : la plastique est moins rigide que le bois, il faut donc des semelles et des barres acier sur les lisses [5]. Ensuite le poids : la tare d'une palette se multiplie par des milliers d'emplacements.

Les 6 questions à poser avant de choisir

Posez ces questions au fournisseur de l'installation avant de demander une offre de palettes.

Question Pourquoi c'est important Ce qu'il faut demander par écrit
Qui déplace la palette ? Transstockeur, navette, convoyeurs à rouleaux et à chaînes touchent la palette à des endroits différents Schéma des appuis à chaque poste
Sur quoi repose-t-elle dans l'alvéole ? Lisses, consoles ou rails latéraux changent la portée libre Portée entre appuis en mm
Quelle flèche est admise ? La navette passe sous la palette avec quelques millimètres de jeu [5] Flèche maximale à la charge nominale
Quel gabarit est accepté ? Le contrôle d'entrée rejette les cotes et débords hors limites [11] Tolérances sur la longueur, la largeur, la hauteur et le débord de charge
Quel poids brut supporte l'emplacement ? La palette fait partie de la charge de l'alvéole et de la machine Poids brut maximal, palette comprise
Dans quel environnement travaille-t-elle ? Le froid, les sprinklers et la traçabilité changent la matière et le modèle [18][19] Températures minimale et maximale, classe incendie, codes

Tolérances et contrôle de gabarit

Chaque entrepôt automatisé dispose d'un poste de contrôle à l'entrée. Il mesure la hauteur, les débords avant, arrière et latéraux, le centrage de la charge et le poids. Les palettes hors limites partent vers une zone de rejet avant d'entrer dans l'installation [11]. D'autres systèmes contrôlent aussi la palette vide : dimensions, planches voilées, dés abîmés, clous saillants [12].

Schéma d'un poste de contrôle de gabarit avec barrières optiques mesurant une palette chargée
Contrôle de gabarit : hauteur, débords, dimensions et poids à chaque entrée

Quelle précision faut-il ? L'ANSI MH1 américaine, dans sa partie 10 consacrée aux palettes pour systèmes automatisés, admet de +3,2 à −6,4 mm sur la longueur et la largeur et de +3,2 à −8,3 mm sur la hauteur [1][2]. La spécification européenne des palettes chimiques CP impose ±3 mm sur la longueur et la largeur, de −2 à +5 mm sur la hauteur et au plus 10 mm d'écart entre les diagonales [8].

Une palette bois sort de fabrication dans les tolérances et en sort avec l'usage : planches qui cassent, clous qui se soulèvent, humidité. Une palette plastique moulée n'a ni clous ni planches à remplacer, et chaque pièce sort du même moule. C'est la raison pour laquelle de nombreux intégrateurs la préfèrent [3]. Nous n'avons pas trouvé de tolérance standard publique pour les palettes plastique : demandez-la au fabricant et comparez-la à celle de l'installation.

Sur les fourches et les convoyeurs, le frottement compte aussi. Dans une présentation sur l'ANSI MH1, le coefficient de frottement statique minimal indiqué est de 0,15 ; le bois se situe autour de 0,45, la plastique autour de 0,30 [2]. Si la charge est lisse ou que le transstockeur accélère fort, envisagez une palette avec inserts antidérapants : les valeurs sont dans le guide de l'arrimage de la charge.

Flèche et rigidité en rack

Dans l'alvéole d'un rayonnage à palettes (rack), la palette repose entre deux lisses : aucune tablette ne la soutient au milieu. La flèche est l'affaissement du plateau entre les deux appuis. Dans un entrepôt classique, elle compte pour la sécurité. Dans un entrepôt automatisé, elle compte aussi pour la machine : si la palette s'affaisse trop, la navette ne parvient plus à se glisser sous la charge et les fourches du transstockeur touchent le plateau [5].

Référence Limite de flèche Pour 1 m de portée
ISO 8611, essai en rack 2 % de la portée [6] 20 mm
ASTM D1185, essai en rack 1,9 % de la portée [5] 19 mm
ANSI MH1 partie 10, systèmes automatisés 0,50 pouce à la charge de sécurité [2] 12,7 mm fixes
Spécification CP1 (bois, 1000×1200) 12 mm [8] 12 mm

La limite pour l'automatisation est plus stricte d'environ un tiers que l'essai générique en rack. La plupart des navettes travaillent avec environ un demi-pouce de jeu, d'où ce chiffre [3][4]. Exiger une flèche encore plus faible, par exemple 6 mm, fait monter le prix : selon un fabricant de palettes, ce n'est souvent pas nécessaire [4].

Schéma d'une palette posée entre deux lisses avec la flèche admise de 12,7 mm pour les entrepôts automatisés
Entrepôt automatisé : flèche maximale de 12,7 mm contre 20 mm dans l'essai générique en rack

Pourquoi la plastique a besoin d'acier

Les palettes plastique cassent rarement : leur limite de charge, c'est la flèche [5]. La plastique cède aussi avec le temps, sous charge constante (fluage), et c'est pourquoi l'ISO 8611 prévoit des essais de fluage de 24 ou 48 heures [6]. Dans un entrepôt automatisé, la palette peut rester immobile dans son alvéole pendant des mois.

L'ISO 8611-3 définit la charge maximale de travail pour une condition précise de charge et d'appui, rack compris. La flèche sous cette charge ne peut pas dépasser la limite fixée par les parties 1 et 2 de la norme [7]. Autrement dit, la charge en rack d'une fiche ne vaut que pour l'appui, la portée et le sens testés. Dans l'alvéole aussi, les semelles se placent à 90° par rapport aux lisses, sauf disposition contraire de l'intégrateur.

Les barres acier insérées dans le plateau ou les semelles réduisent la flèche et augmentent la charge sur lisses. Sur une lourde à semelles, la charge en rack passe de 1 000 à 1 400 kg [14] ; sur une 1200×800 à 3 semelles, d'environ 1 000 à environ 1 750 kg [15]. En contrepartie, la palette pèse plus lourd. Charge en rack, orientation et drive-in sont détaillés dans le guide des palettes plastique pour rack.

Palette plastique à semelles avec profilés acier insérés dans le plateau
Avec l'acier, la charge en rack passe d'environ 1 000 à 1 400–1 750 kg

Le rayonnage a lui aussi ses tolérances. Dans les entrepôts desservis par transstockeurs, les classes FEM 9.831 fixent par exemple les niveaux de lisses à ±5 mm et la flèche des lisses à L/300 ou 10 mm dans la classe la plus stricte [9]. La norme européenne sur les tolérances, déformations et jeux des rayonnages est l'EN 15620 [10]. Le jeu entre palette et structure est calculé par le concepteur de l'installation, à partir des cotes de la palette que vous lui fournissez.

Le poids multiplié par des milliers

Dans un entrepôt de 10 000 emplacements, la tare des palettes entre dans le calcul des structures.

Palette 1200×800 Poids unitaire Tare sur 10 000 emplacements
Bois en général 10–20 kg environ 100–200 t
Plastique lourde avec acier 18–25 kg [14][15] 180–250 t
PP69 proposée par ROLL, 3 barres acier 16 kg [16] 160 t
Plastique moyenne rackable 14–15,3 kg [13] 140–153 t
Plastique légère emboîtable 5,2–8,2 kg [13] 52–82 t, mais inadaptée aux lisses

Calcul : poids unitaire multiplié par 10 000. Le poids du bois varie avec l'essence, l'humidité et la construction : c'est une valeur type, pas une valeur de fiche. Une palette plastique pour lisses pèse autant que le bois, voire plus ; son avantage tient à une tare constante et à des cotes répétables. La légère ne figure dans le tableau qu'à titre de comparaison, car elle n'annonce pas de charge en rack [13].

Schéma comparant la tare de 10 000 palettes bois et de palettes plastique renforcées, en tonnes
10 000 emplacements : 100 à 200 t de tare avec le bois, 160 t avec une renforcée de 16 kg, jusqu'à 250 t avec une lourde de 25 kg

Là où la tare pèse :

  • Rayonnage et fondations : l'emplacement palette se calcule sur le poids brut, palette comprise. Dans un entrepôt autoportant, le rayonnage porte aussi la toiture et le bardage, et le calcul suit la FEM 10.2.02 [9].
  • Transstockeur : la capacité de la machine inclut la palette. Pour une charge nette de 1 000 kg, 9 kg de tare en moins représentent 0,9 % du brut : cela peut décider du maintien dans une classe de capacité.
  • Énergie : le gain est faible. Notre estimation : lever 9 kg de plus sur 20 m demande 9 × 9,81 × 20 ≈ 1,8 kJ. Avec 3 000 mouvements par jour, le rythme d'une installation de 13 000 emplacements décrite par un constructeur de chariots [17], cela fait environ 1,5 kWh par jour, sans frottements ni récupération au freinage.

Une palette plastique a aussi un poids constant. Pas le bois : la spécification CP rappelle que le bois frais dépasse 30 % d'humidité [8]. Si le contrôle de gabarit pèse la charge [11], une palette toujours identique rend ce contrôle plus fiable.

Convoyeurs à rouleaux et à chaînes : le sens des semelles

Sur un convoyeur à rouleaux, la palette doit reposer sur plusieurs rouleaux à la fois. Les planches inférieures ou les semelles se placent perpendiculairement aux rouleaux, c'est-à-dire dans le sens d'avancement [4]. Une planche qui ne couvre que deux rouleaux fait vibrer la charge ; une planche qui en couvre sept avance de façon stable [3]. Si les semelles sont parallèles aux rouleaux, la palette peut se balancer et les cartons glissent vers l'extérieur [4].

Palette à trois semelles sur un convoyeur à rouleaux, semelles perpendiculaires aux rouleaux, vue de dessus
Semelles perpendiculaires aux rouleaux : la palette repose sur plusieurs rouleaux et ne vibre pas

C'est pourquoi une palette pour entrepôt automatisé a presque toujours des semelles continues dessous, trois ou cinq, ou une base à cadre périphérique fermé. Un dessous qui couvre la longueur et la largeur permet de convoyer la palette dans les deux sens [4]. Les pieds isolés des emboîtables ne conviennent pas aux convoyeurs à rouleaux.

Les convoyeurs à chaînes et les tables de transfert à 90° ont leurs propres règles : les chaînes passent sous les semelles dans un sens précis. Demandez à l'intégrateur le plan des postes et vérifiez le sens de la palette à chacun d'eux.

Froid, feu, RFID

Chambres froides automatisées

Au froid, c'est la matière qui compte. Le PEHD fonctionne jusqu'à environ −45 °C, le PP jusqu'à environ −23 °C [18]. En dessous, le fabricant n'annonce en général pas de performances, et dans une installation automatisée, une palette qui cède en hauteur bloque l'allée. Voir le guide des palettes pour chambre froide.

Incendie

La fiche technique DS 8-24 d'un assureur industriel traite les palettes plastique non certifiées FM Approved comme du plastique non expansé, avec une protection sprinkler plus exigeante ; les palettes certifiées se protègent comme le bois [19]. Dans un entrepôt de grande hauteur, cela pèse sur le projet de protection incendie : parlez-en à votre assureur avant de choisir la palette. Classes et essais sont expliqués dans le guide des palettes plastique et incendie.

RFID

Dans une palette plastique, le transpondeur peut être intégré dans la matière, où il reste protégé de la saleté et des chocs. Il se lit sans contact visuel et se réécrit [20]. Dans un entrepôt automatisé, il sert à suivre la palette vide et à retirer celles qui ont fait trop de cycles. Technologies et coûts sont dans le guide des palettes RFID.

Palette plastique avec étiquette RFID intégrée lue par une antenne sur un portique d'entrepôt
La RFID dans la plastique : protégée des chocs, lue sans contact visuel

Cahier des charges palette pour le fournisseur de l'installation

Envoyez cette liste à l'intégrateur de l'entrepôt automatisé et demandez-lui de vous la renvoyer remplie. Comparez-la ensuite avec la fiche de la palette.

  1. Type de palette admis : dimensions nominales, 2 ou 4 entrées, semelles ou cadre périphérique, sens d'entrée.
  2. Tolérances sur la longueur, la largeur, la hauteur et les diagonales, en mm.
  3. Débord maximal de la charge par côté et hauteur maximale de l'unité de charge.
  4. Poids brut maximal par emplacement et par cycle du transstockeur.
  5. Appui dans l'alvéole : lisses, consoles ou rails ; portée libre en mm ; sens de la palette.
  6. Flèche maximale admise sous charge, sur l'appui du point 5, et pendant combien de temps.
  7. Espace libre sous la palette pour les fourches ou la navette.
  8. Convoyeurs à rouleaux et à chaînes : pas des rouleaux, position des chaînes, sens des semelles à chaque poste.
  9. Coefficient de frottement minimal requis entre palette et fourches, ou entre palette et charge.
  10. Température de service, minimale et maximale.
  11. Classe incendie exigée par le projet sprinkler.
  12. Identification : code-barres, RFID, emplacement de l'étiquette.
  13. Critères de rebut de la palette usagée : quand une palette doit sortir du circuit.
Liste de contrôle du cahier des charges palette à envoyer à l'intégrateur de l'entrepôt automatisé
13 points à faire remplir par l'intégrateur avant d'acheter les palettes

La démarche complète pour choisir une palette plastique, y compris hors automatisation, est décrite dans le guide comment choisir une palette plastique.

La palette plate proposée par ROLL pour les lisses

Parmi les palettes plates proposées par ROLL, celle conçue pour le rayonnage à palettes est la PP69 : 800×1200, 16 kg, semelles fermées plates, trois barres acier, 4 entrées, 1 200 kg en rack et 5 000 kg en statique répartie selon la fiche du fabricant [16]. Elle se situe entre la moyenne sans acier et la lourde de 25 kg. Avant de l'adopter dans une installation automatisée, comparez sa fiche avec le cahier des charges ci-dessus : flèche, tolérances et sens des semelles doivent être validés par le constructeur de l'entrepôt.

Les trois palettes planes proposées par ROLL

ROLL ne vend pas de palettes plastique génériques. En palettes planes, elle ne propose que ces trois modèles, chacun pour un usage précis.

Palette plastique renforcée ROLL PP69 avec barres en acier posée entre deux lisses d’un rayonnage à palettes (rack), semelles à 90° par rapport aux lisses
Pour le rayonnage à palettes (rack) ROLL PP69 1200×800 avec 3 barres en acier, 16 kg ; 1 200 kg en rack selon la fiche du fabricant. Conçue pour le stockage en rack, la palette posée entre deux lisses.
Palette hygiénique ROLL PPH1 à semelles fermées dans un entrepôt propre avec des cartons scellés
Pour les environnements hygiéniques ROLL PPH1 Type H1 à semelles fermées, sans barres en acier, lavable. En matière recyclée : pas pour le contact direct avec les aliments.
Palette plastique ROLL PP08 à plateau plat avec quatre entrées soulevée par un transpalette
Pour la manutention au sol ROLL PP08 Plateau plat fermé, 4 entrées, 9 pieds : pour déplacer les palettes au sol avec un transpalette. Pas conçue pour le rack.

Questions fréquentes

De combien une palette peut-elle fléchir dans un entrepôt automatisé ?

La norme américaine ANSI MH1, dans sa partie consacrée aux palettes pour systèmes automatisés, fixe une flèche maximale de 0,50 pouce, soit 12,7 mm, à la charge de sécurité. C'est plus sévère que l'essai générique en rack de l'ISO 8611, qui admet 2 % de la portée (20 mm sur 1 mètre). La valeur applicable à votre installation est fixée par le constructeur du transstockeur ou de la navette.

Pourquoi utilise-t-on des palettes plastique dans les entrepôts automatisés ?

Parce que les postes de contrôle à l'entrée rejettent les palettes hors tolérance, aux planches cassées ou voilées, aux dés abîmés et aux clous saillants. Une palette plastique moulée n'a ni clous ni planches, et ses cotes restent répétables dans le temps. En contrepartie, elle est moins rigide que le bois : sur les lisses, il faut un modèle à semelles avec renforts acier.

Une palette plastique légère convient-elle à un entrepôt automatisé ?

En général, non. Les emboîtables légères de 4 à 9 kg n'annoncent en général pas de charge en rack et fléchissent trop entre les lisses, où la palette ne repose que sur deux appuis. Pour un entrepôt à transstockeur avec appui sur lisses, il faut une palette rackable à semelles, souvent renforcée par des barres acier, qui pèse 14 à 25 kg et supporte 800 à 1 400 kg en rack selon les fiches, jusqu'à environ 1 750 kg avec acier pour les modèles les plus robustes.

Quel poids mort représentent les palettes dans un entrepôt de 10 000 emplacements ?

Avec des palettes bois de 10 à 20 kg, la seule tare sur 10 000 emplacements est de 100 à 200 tonnes ; avec des palettes plastique lourdes avec acier, de 18 à 25 kg, elle monte à 180 à 250 tonnes. Une palette renforcée de 16 kg comme la PP69 proposée par ROLL arrive à 160 tonnes. La capacité de l'emplacement et du transstockeur se calcule toujours sur le poids brut, palette comprise.

Une palette plus légère fait-elle économiser de l'énergie au transstockeur ?

L'économie d'énergie est faible. Lever 9 kg de moins sur 20 mètres représente environ 1,8 kJ par cycle : sur 3 000 mouvements par jour, cela fait environ 1,5 kWh, sans compter les frottements et la récupération d'énergie. La palette légère est surtout intéressante pour la charge sur les structures et pour la classe de capacité de la machine.

Comment orienter les semelles de la palette sur un convoyeur à rouleaux ?

Les semelles, ou les planches inférieures, doivent être dans le sens d'avancement, c'est-à-dire perpendiculaires aux rouleaux, pour reposer sur plusieurs rouleaux à la fois. Si elles sont parallèles aux rouleaux, la palette peut tomber entre deux rouleaux, osciller et faire glisser la charge. Sur les convoyeurs à chaînes et les tables de transfert à 90°, c'est l'intégrateur qui fixe le bon sens.

Que demander au fournisseur de l'entrepôt automatisé au sujet de la palette ?

Demandez par écrit la flèche maximale admise et sur quel appui, les tolérances dimensionnelles et le débord de charge acceptés par le contrôle de gabarit, le poids brut maximal par emplacement, le sens de la palette sur les convoyeurs à rouleaux et à chaînes, et les limites de température. Comparez ensuite ces valeurs avec la fiche de la palette que vous voulez utiliser.

Sources

  1. MHI: ANSI MH1-2016 Pallets, Slip Sheets, and Other Bases for Unit Loads (extrait)
  2. R. Rupert (Millwood / MHI), Pallet Performance in Automated Storage Systems, ProMat 2017
  3. Reusable Packaging News: Pallets, an integral component of automated material handling systems
  4. PalletOne: How can you optimize pallet selection for automation?
  5. R. Rupert (Virginia Tech, Center for Unit Load Design), Keys to understanding pallet performance, Pallet Enterprise 2011
  6. Virginia Tech, Center for Unit Load Design: Load carrying capacity of pallets (white paper)
  7. ISO 8611-3:2011 Pallets for materials handling: Flat pallets: Part 3: Maximum working loads (extrait)
  8. VCI / APME : spécifications des palettes chimiques CP1-CP9 (édition 2021)
  9. Stow: High-bay racking (classes FEM 9.831, calcul FEM 10.2.02)
  10. BSI: EN 15620 Steel static storage systems: Tolerances, deformations and clearances
  11. IKI: Pallet load profile check (contrôle de gabarit)
  12. Tecno Ferrari : systèmes de contrôle des palettes
  13. Schoeller Allibert : catalogue général international (fiches palettes)
  14. Craemer : palette industrielle CR3 / CR3-5 (fiche produit)
  15. Craemer: Euro pallet TC1 (fiche produit)
  16. ROLL PP69, palette plastique renforcée 800×1200 (fiche)
  17. Jungheinrich: Automated logistics solution features innovative contour control (2017)
  18. ORBIS Corporation: Temperature ranges for plastic products
  19. FM Global: Data Sheet 8-24 Idle Pallet Storage
  20. Materialfluss : palettes personnalisées Cabka-IPS avec transpondeur RFID
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