Détail du processus de gréement technique

Lorsqu'il s'agit de levage de charges lourdes, que ce soit sur un chantier de construction, dans une usine ou pour la construction d'un pont, les enjeux sont importants. La sécurité de l'équipe, la valeur de la charge, le calendrier et le budget du projet ne sont que quelques-uns des facteurs à prendre en compte.

L'expertise d'une équipe d'ingénieurs et un plan de levage adapté sont essentiels pour atténuer les risques inhérents à tout projet. Bien avant le déplacement d'un objet volumineux, les ingénieurs doivent prendre en compte de nombreux facteurs lors de l'élaboration d'un plan de levage, notamment l'équipement, la technologie, la main-d'œuvre, les contraintes du site, la sécurité, la réglementation locale, etc. Grâce à une analyse minutieuse et à des simulations informatiques, un plan d'ingénierie identifie chaque détail du projet de levage.

Un processus d'ingénierie rigoureux a permis d'élaborer un plan clair, de la conception à la réalisation, pour un projet impliquant le démontage et le remplacement de deux réchauffeurs d'eau d'alimentation de 65 tonnes dans une centrale nucléaire. Voir l'encadré en fin de page pour la description complète du poste.

Investir du temps pour analyser et planifier systématiquement chaque élément d'un projet permet d'éviter des erreurs et des temps d'arrêt coûteux. De plus, le plan d'ingénierie garantit que tous les intervenants comprennent leur rôle, le budget et le calendrier du projet, tout en optimisant la sécurité du site. Le processus de planification améliore également la communication entre les nombreuses parties prenantes, ce qui génère souvent des synergies et des gains d'efficacité.

« En réunissant tout le monde dès les prémices d'un projet, vous consacrez du temps à explorer et analyser chaque aspect du projet », explique Christopher Cox, ingénieur professionnel, cofondateur et président d'Engineered Rigging. « C'est durant cette période collaborative que naissent les solutions créatives aux problèmes, les économies de coûts et les synergies. »

L'ingénierie est le prisme par lequel nous examinons les détails pour déterminer si un projet peut être réalisé en toute sécurité et de manière rentable. Si l'on considère généralement une équipe d'ingénieurs formée à l'école, on considère de plus en plus l'ingénierie de projet comme une équipe plus large composée du chef de projet, du personnel de terrain et de l'ingénierie, ce qui permet d'intégrer de multiples perspectives pour façonner la solution technique. Bien que la portée des projets soit devenue plus large et que la technologie permette d'accepter presque toutes les tailles d'ascenseur, il appartient à l'équipe d'ingénieurs de créer une solution qui soit à la fois réalisable et économique.

Décisions relatives à l'équipement

Lorsqu'elles envisagent un projet, la plupart des entreprises l'abordent avec l'objectif d'utiliser les équipements existants. L'avantage de ces équipements réside dans la bonne définition des paramètres physiques. En général, l'utilisation d'équipements existants rend le projet plus rentable. Des modèles d'équipements au format CAO 3D, des diagrammes de charge et d'autres données techniques sont compilés pour faciliter et optimiser l'utilisation de ces outils. Moins on consacre d'heures à recréer une solution, plus on peut se concentrer sur les détails, les paramètres du projet et la réflexion sur les cas de charge.

Dans de nombreux cas, l'équipement existant ne suffit pas à répondre à tous les aspects d'une tâche. Des équipes d'ingénieurs innovantes proposeront une combinaison équilibrée d'outils standards et d'accessoires sur mesure pour résoudre un problème d'application. La proximité d'une équipe d'ingénieurs, soit d'une usine interne, soit d'une source externe proche, permet souvent de décider rapidement du type de produit personnalisé à ajouter sans risque de surcoût excessif.

Bien sûr, ce n'est pas parce que c'est possible que c'est nécessaire. La plupart des ingénieurs, avec le temps nécessaire, peuvent concevoir des outils adaptés à leur tâche. L'objectif de l'équipe d'ingénierie, composée d'ingénieurs et de non-ingénieurs, est de trouver une solution sûre, efficace et rentable. Le défi pour l'équipe d'ingénierie, à chaque étape, est de simplifier le problème en blocs plus petits et d'utiliser les outils et l'expérience pour prédire efficacement les détails nécessaires pour surmonter les variables présentes le jour du levage. L'utilisation d'outils tels que SOLIDWORKS et Autodesk Inventor permet aux ingénieurs de reproduire l'espace de travail et de l'utiliser comme support visuel solide pour définir, puis affiner, une solution.

Tirer parti de la technologie

Le dessin informatique en 2D et la modélisation en 3D permettent d'élargir l'équipe d'ingénierie aux chefs de projet, aux chefs de chantier et aux techniciens, qui apportent une contribution précieuse au processus. De plus, ces modèles sont parfois peaufinés dans 3Ds Max et d'autres applications pour créer une vidéo entièrement modélisée de l'ascenseur au fil du temps.

Ces modèles peuvent créer de la confiance au sein d’une équipe de projet lorsque de nouvelles technologies sont développées ou que la technologie existante est utilisée de manière non standard.

Pour élaborer un concept pour une application particulière, les ingénieurs utilisent un logiciel de modélisation afin de créer une solution forme/ajustement/fonction, tout en vérifiant les calculs de base sur l'engrenage en arrière-plan, à l'aide de programmes tels que Mathcad, RISA et même Excel. Ils ont probablement à portée de main un exemplaire usé du Manuel du machiniste.

Le logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) intégré au logiciel de modélisation 3D est souvent utilisé pour un contrôle rapide des contraintes, afin de vérifier qu'un composant utilisé pour un levage, tel qu'une poutre, un anneau de levage ou un élément plus spécifique, répond aux autres exigences de l'application. Ce travail d'analyse par éléments finis, bien qu'indiquant clairement la validité des contraintes du projet grâce à un code couleur très visuel, est soumis à l'expérience de l'ingénieur concerné et, dans la plupart des cas, suivi de calculs techniques documentés dans Mathcad ou un autre logiciel de calcul. L'ingénieur, à l'aide des outils à sa disposition, évalue les conditions de charge appropriées, dissipant ainsi tout doute quant à la validité des solutions techniques du projet.

Une fois la solution développée, elle est à nouveau examinée par l'équipe d'ingénierie interfonctionnelle pour en évaluer la faisabilité. À ce stade, l'équipe projet ne souhaite surtout pas une solution nécessitant le dernier « unobtanium » disponible sur la planète ou une commande importante de tôles métriques T1. Un œil averti est alors de mise pour adapter les dimensions des plans à celles plus facilement disponibles ou, éventuellement, en fonction des équipements existants. Plus le nombre d'équipements pouvant être réutilisés est important, plus le résultat est économique.

Avant la mise en œuvre d'un plan, les plans et processus structurels doivent être soigneusement examinés. Des essais de charge doivent être réalisés pour garantir le bon fonctionnement des équipements sélectionnés. De plus, des simulations de faisabilité et des simulations vidéo sont souvent réalisées pour garantir la sécurité de l'exécution du plan et éviter les mauvaises surprises.

Sur place, plusieurs étapes doivent être réalisées avant le début des travaux. Toutes les personnes impliquées doivent examiner attentivement le plan détaillé, vérifier le fonctionnement de l'équipement et l'intégrité des composants, et valider les procédures.

En investissant du temps dans l'élaboration, les tests et la mise en œuvre d'un plan d'ingénierie détaillé, les risques peuvent être atténués, les délais respectés, la sécurité optimisée et les coûts réduits. Le retour sur investissement est considérable.