Alors que les chantiers navals du monde entier se concentrent sur des stratégies de compétitivité, Damen Shipyards Group, situé à Gorinchem aux Pays-Bas, s'est focalisé sur le déploiement de technologies de simulation afin de concevoir et construire efficacement des navires minimisant les émissions de carbone.
Les nouveaux ferries entièrement électriques de l'entreprise, par exemple, ne dégagent aucune émission. Ses autres navires ont réduit leurs émissions de 20 % à 60 % en utilisant des technologies de propulsion hybride, et diminué leur résistance dans certains cas, grâce à une conception spécifique de la coque ou à l'application de différents types de finitions de surface. La lubrification de l'air réduit également la consommation d'énergie jusqu'à 10 %.
« L'intégration et l'optimisation des systèmes sont la clé de la réduction du carbone », déclare Jorinus Kalis, responsable développement de la R&D de Damen. « La technologie digitale joue un rôle essentiel à cette fin. Dès le début de chaque projet, nous utilisons la conception, le développement et la visualisation 3D pour créer, tester et valider virtuellement l'efficacité de nos systèmes, produits et opérations. »
Les données basées sur un modèle 3D permettent aux concepteurs de présenter de nouvelles idées aux parties prenantes internes et externes. « Les différentes options pour générer des gains d'efficacité peuvent être complexes et donc difficiles à comprendre, » explique Jorinus Kalis. « Il est plus facile de présenter les argumentaires commerciaux et techniques relatifs à la modification et à l'innovation de nos systèmes électriques, de carburant et de propulsion en nous appuyant sur des données validées visuelles et extrêmement réalistes, qui démontrent l'impact financier et environnemental de chaque décision. »
SENSIBILISER DAVANTAGE AU DÉVELOPPEMENT DURABLE
D'après Lloyd's Register, fournisseur de premier plan de services de classification maritime, il faudra encore augmenter de façon considérable l'offre de navires zéro émission d'ici 2030 pour atteindre l'objectif de réduction des émissions de carbone de 50 % à 70 % fixé par l'industrie du transport maritime. Pour y parvenir, un nombre croissant de nouvelles constructions devront être dotées d'un système zéro émission afin de compenser les émissions de CO2 des flottes existantes.
Les retombées commerciales pour le secteur de la construction navale sont claires : les exploitants choisiront les chantiers capables de construire et de livrer de la manière la plus efficace, la plus compétitive et la plus durable possible des navires à faibles émissions et zéro émission.
De ce fait, les chantiers navals innovants cherchent à tirer parti de ce lien intrinsèque entre les préoccupations environnementales et les performances commerciales. Afin de trouver le juste équilibre entre les nombreuses priorités des exploitants de navires modernes, ces chantiers utilisent la simulation digitale pour explorer et résoudre les problèmes d'émissions de CO2 tout en gagnant en productivité et en efficacité dans une optique de durabilité, sur le plan environnemental mais aussi commercial. La simulation 3D permet aux chantiers navals d'explorer de nombreuses autres possibilités de conception afin d'obtenir un équilibre optimal entre la performance, le coût initial, le coût total de possession, la capacité de chargement, l'impact sur l'environnement, etc.
« La pression actuelle pour réduire les émissions et minimiser les coûts renforce les exigences de conception efficace de navires », commente Richard Halfhide, rédacteur en chef de The Naval Architect, le principal magazine de la Royal Institution of Naval Architects. « Il n'existe pas encore de solution miracle pour concevoir des moyens de transport maritime à faibles émissions de carbone. Cela dit, les exploitants vivent dans la même société que nous, et souhaitent trouver des solutions pour préserver la planète tout autant que leurs activités. Les chantiers proposant de tels navires seront ainsi les grands gagnants du marché, et chacun s'emploie aujourd'hui à développer sa flotte bas-carbone au profit mutuel de l'environnement et de l'entreprise. »
Damen Shipyards Group illustre parfaitement cette tendance. L'entreprise emploie 12 000 personnes dans le monde et produit 150 navires par an. Damen offre une gamme complète de navires comprenant des bateaux de travail de 10 mètres de long comme des navires de soutien de la marine de 205 mètres. Ceux-ci sont fabriqués, entretenus et rénovés dans des chantiers situés sur les six continents.
Les dirigeants de Damen voient dans leurs efforts de développement durable une mesure commerciale stratégique.
« Plutôt que d'attendre que la législation et la réglementation conduisent au changement, nous nous différencions en développant de nouveaux systèmes de propulsion, tels que les systèmes hybride-électrique et diesel-électrique, et en œuvrant pour une fabrication toujours plus efficace et zéro déchet », affirme Jorinus Kalis. « Il y a une forte incitation commerciale et sociale à promouvoir la viabilité environnementale. Le bon sens nous encourage à agir de manière responsable. Les bateaux et chantiers qui réduisent les émissions et les déchets au stade de la fabrication apportent des améliorations à la fois techniques, commerciales et environnementales. »
PLUS SÉCURISÉS, PLUS PROPRES, PLUS PERFORMANTS
Depuis plus de 100 ans, les bateaux à moteur diesel contribuent à la prospérité de l'économie maritime, mais aussi à la dégradation de l'environnement. Les concepteurs explorent donc aujourd'hui des solutions innovantes pour inverser la tendance, telles que les épurateurs des gaz d'échappement et les épurateurs catalytiques qui capturent les émissions avant leur rejet dans l'atmosphère ; les carburants de substitution comme le GNL, l'hydrogène, le méthane et les méthanols ; et les cellules de fluide oxydées, comme celles trouvées dans les voitures hybrides.
L'Organisation mondiale du commerce (OMC) projette une croissance mondiale du commerce d'environ 3,5 % à 4 % par an. D'après l'agence de presse Reuters, cette hausse est susceptible d'augmenter le volume du trafic maritime et, par conséquent, la demande de navires. La technologie de simulation permet aux constructeurs de navires de capitaliser sur ce marché en croissance en intégrant des données sur les conditions d'exploitation attendues d'un bateau dans sa conception, ce qui garantit l'intégrité globale de la conception et la possibilité de fabrication du navire avant même de démarrer la production. La combinaison des données liées aux composants, au système et au logiciel du navire en phase de conception, où les données peuvent être testées virtuellement au moyen d'une simulation digitale avancée, aide les concepteurs à obtenir des performances optimales.
« Le fait de combiner les systèmes et de les valider avant qu'ils aient été physiquement initiés ou livrés nous permet d'éviter les erreurs et de réduire les risques, » ajoute Jorinus Kalis.
« Outre les systèmes embarqués, les opérations des chantiers navals de Damen ont également été simulées, ce qui a permis in fine d'optimiser les processus de fabrication et de réduire le gaspillage de matériaux et le temps de travail. Cette stratégie a permis de doubler la productivité de certaines opérations de chantiers navals, et nous entendons développer plus largement cet aspect de la simulation. »
Les investissements de Damen dans de puissantes solutions de simulation lui permettent d'optimiser non seulement les performances de ses produits, mais aussi de ses activités.
« Nos efforts de digitalisation nous donnent la possibilité de prendre des engagements de performance fermes vis-à-vis des partenaires, des parties prenantes et des exploitants. Ils démontrent ainsi la valeur ajoutée que nos innovations apportent en termes de gain financier garanti. » ◆
Pour en savoir plus sur les systèmes connectés intelligents, consultez : go.3ds.com/2MP
