Technologie des capteurs, l’état de l’art en construction navale
« Les croisières sont belles et agréables. » De plus en plus de touristes en sont convaincus. Selon l’estimation actuelle, 27 millions de croisières seront réservées en 2018 dans le monde : c’est-à-dire, environ une fois et demie le nombre de croisières il y a dix ans. Alors, rien d’étonnant à ce que de plus en plus de navires de plus en plus grands sillonnent les mers. Les carnets de commandes des chantiers navals sont pleins à ras bord. Raccourcir le temps de construction des géants des mers tels que le Symphony of the seas ou le Norwegian Bliss (voir photo) exige non seulement une excellente gestion de projet, mais aussi un travail de précision avec les structures en acier lourdes de plusieurs dizaines de tonnes.
Spuzzle maritime
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Du plus petit au plus grand
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Si on s’attarde un instant sur MEYER WERFT, à l’instar des chantiers de St-Nazaire, il est toujours un des plus modernes chantiers navals du monde. Suivant le principe de construction modulaire, la production des paquebots de luxe tels que le « Norwegian Bliss » prend seulement neuf mois à partir du moment où la quille est posée. Par comparaison, le nouveau bateau est environ quatre fois plus grand que l’« Homeric » qui a été achevé en 1985 passant une année entière dans la cale de construction à l’époque.
Dans la construction modulaire, les « petits » éléments partiels sont préfabriqués, puis assemblés en unités plus grandes : au début, les plaques en acier sont recouvertes d’enduit pour les protéger contre la corrosion, découpées en dimensions optimales à l’aide d’une torche plasma et soudées ensemble pour former des panneaux. D’autres composants, qui sont importants à une étape ultérieure pour le fonctionnement du bateau, sont également fabriqués à l’avance.
Ceci signifie que la production de ces composants individuels peut commencer immédiatement une fois que la commande a été acceptée tandis que la cale sèche est toujours occupée par d’autres bateaux.
Le cœur de la construction en acier est représenté par la ligne automatique de panneaux. Ici, les plaques d’acier découpées avec les modèles, les poutres et les flancs extérieurs sont transformés en sections. L’isolation thermique, ainsi que le câblage et la tuyauterie, qui abriteront plus tard jusqu’à 250 km de câbles électriques et de tuyaux, sont aussi fixés à ce moment-là. L’entreprise de production travaille, pour ainsi dire, à l’envers. Les plaques en acier, auxquels s’attacheront tous les autres éléments, constituent le plafond des cabines dans la construction finie et le câblage et la tuyauterie sont utilisés pour relier la cabine au-dessus. Toutes les quatre heures, une section achevée quitte le hall de production.
Un travail de précision pour les costauds : les sections forment les blocs
– FROM SECTION TO BLOCK
C’est au tour des ouvriers du chantier naval d’assembler les sections finies en unités plus grandes. Environ huit à dix sections forment un bloc qui s’étend sur toute la largeur du bateau. Les blocs mesurent 37 mètres en longueur et jusqu’à 6 étages de hauteur. Pour former une unité parfaite, il faut positionner correctement les sections individuelles et ceci est fait à la main. Sachant qu’une grue est trop inexacte à cause de l’inertie de la traverse et du câble, les ouvriers du chantier naval utilisent la traction hydraulique et les presses de compression pour fixer au millimètre près les éléments qui pèsent jusqu’à 160 tonnes.
Atteindre ce degré de précision est un des plus grands défis. Le fil à plomb mécanique a été utilisé depuis longtemps ; toutefois, il était trop influencé par le vent. Il fallait toujours le « recadrer » et la lecture était visuelle. Afin d’aligner les sections avec précision, il fallait mesurer sa position dans une deuxième étape par les équipes de mesure à l’aide des tachymètres. Ce fil était ensuite rajusté et mesuré encore une fois jusqu’à ce que le composant soit en position exacte. « Ce processus laborieux consommait beaucoup de ressources », déclare Ralph Zimmermann, Chef du département topographie chez MEYER WERFT. « C’est la raison pour laquelle nous étions à la recherche d’une méthode révolutionnaire depuis longtemps. Les constructeurs navals doivent autant que possible contrôler leur travail de façon autonome. En même temps, la technologie doit pouvoir résister aux conditions quotidiennes de travail dans un chantier naval.
Laser de positionnement en action
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Les solutions « sur-étagère » disponibles sur le marché ne respectent pas ces exigences. Après de nombreux tests, un système optoélectronique de positionnement a été utilisé depuis l’automne 2017 – un système que le chantier naval a développé avec LASER COMPONENTS et l’Université des Sciences appliquées de Neubrandenburg. Dans le positionnement assisté par laser, quatre lasers sont placés à l’avant et quatre à l’arrière du plancher et fixés avec verrouillage intégré. Ces lasers d’auto-niveau réajustent automatiquement les niveaux de façon à ce que le faisceau laser soit toujours perpendiculaire. Un détecteur est attaché à la section du plafond au-dessus de chaque laser pour détecter la position du faisceau, de façon similaire à la ligne de mire d’un fusil à lunette. Les données sont transmises via radio à un moniteur pour que les constructeurs connaissent en permanence la position exacte. Lorsque les huit faisceaux rencontrent leur cible au centre, la section est en position exacte et l’assemblage peut commencer. De cette manière, les blocs sont montés non seulement avec plus de précision, mais aussi plus rapidement. Ralph Zimmermann est enthousiasmé par le système de positionnement : « Les effets positifs sur nos processus de production sont déjà visibles. Je ne peux plus m’imaginer le travail quotidien sans ce système. » Par conséquent, la prochaine étape est déjà planifiée. Il s’agit de positionner les blocs en entier. Jusqu’à présent, des tachymètres sensibles et coûteux étaient utilisés pour assembler le bateau, constitué d’environ 70 de ces « pièces de puzzle » pesant jusqu’à 800 tonnes. Dans ce cas aussi, c’est le laser qui peut montrer la voie à suivre.
« Pour fabriquer un bateau de croisière modulaire pour 4000 passagers, il faut assembler plusieurs pièces individuelles avec une précision au millimètre près. Les méthodes traditionnelles sont complexes, longues, exigeant beaucoup de personnel. A présent, on peut travailler avec beaucoup plus de précision et d’efficacité à l’aide de la technologie laser ultramoderne. »
Ralph Zimmermann,
Chef du département topographie chez MEYER WERFT à Papenburg
Success in the Application
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Norwegian Bliss
Le Norwegian Bliss a appareillé le 19 février 2018. Il s’est acheminé vers la Mer du Nord le 13 mars 2018. A une vitesse de seulement 0.2 nœuds, le paquebot mesurant 333,4 mètres de long et 41,4 mètres de large a quitté le chantier naval de MEYER WERFT remontant la rivière Ems vers la mer pour une meilleure manœuvrabilité. En juin, le bateau de la classe « Breakway Plus » quittera le port en direction de Seattle pour une croisière de 7 jours en Alaska. A partir de novembre, il sera dans les Caraïbes orientales.
Ce bateau est un des plus modernes paquebots de croisière : 27 restaurants, 1 théâtre comportant 800 places, la plus longue piste de karting (électrique) en mer, un salon d’observation s’ouvrant sur des vues à couper le souffle, des toboggans aquatiques à plusieurs niveaux – dont un qui s’étend au-delà de la rambarde – et bien plus de divertissements pour offrir aux passagers un voyage inoubliable. Plus de 1,700 membres d’équipage assurent le bien-être d’environ 4000 passagers.
Alignement précis à longue distance
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Grâce au système laser d’alignement STRAIGHTliner FAR, les composants sont alignés sur des distances allant jusqu’à 200 m avec une précision au millimètre près. Ceci est important non seulement dans la construction navale, mais aussi dans l’alignement des machines, des rails, des grues et des ascenseurs.
Le système comporte un module laser de longue portée que l’on peut fixer sur une cible mesurant moins de 15 mm de diamètre à une distance jusqu’à 200 m. L’équipement inclut aussi une connexion sans fil pour un détecteur de très grande surface, connecté à un ordinateur muni d’un logiciel Windows intuitif avec instructions graphiques d’utilisation.
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