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Rentable et plus écologique : l’importance d’une imbrication puissante dans les chantiers navals

Pour rédiger cet article, nous avons interrogé notre équipe d’ingénieurs algorithmiques et l’un de nos experts en construction navale.

Dans le monde complexe et compétitif de la construction navale, maximiser l’efficacité et minimiser les déchets ne sont pas seulement des objectifs, ce sont des conditions indispensables à la réussite. L’imbrication, qui consiste à disposer plusieurs pièces dans un espace donné afin de minimiser les déchets, est une stratégie clé qui peut faire toute la différence. Cet article examine comment des stratégies d’imbrication efficaces peuvent transformer les opérations des chantiers navals en réduisant les coûts, en gagnant du temps et en promouvant la durabilité. En comprenant la différence entre une imbrication efficace et une imbrication médiocre, et l’impact que cela a sur les résultats et l’environnement, les chantiers navals peuvent garder une longueur d’avance dans un secteur exigeant.

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One Alma's expert run nesting of a shipyard block

Différences entre une mauvaise imbrication et une imbrication efficace

La fonction d’imbrication est la pierre angulaire d’un bon logiciel de FAO et repose sur des algorithmes. La différence entre une mauvaise stratégie d’imbrication et une stratégie efficace réside dans la sophistication des algorithmes et le perfectionnement continu qu’ils subissent. Une imbrication efficace utilise des algorithmes puissants capables d’analyser et d’optimiser la disposition des pièces sur une feuille de matériau.

Imbrication manuelle ou automatique

L’imbrication automatique dans les chantiers navals offre des avantages significatifs par rapport au placement manuel. Elle optimise l’utilisation des matériaux et accélère les délais de production. Le placement manuel, quant à lui, prend du temps, est sujet aux erreurs humaines et conduit souvent à une utilisation inefficace des matériaux. L’imbrication automatisée d’Almacam permet de gagner du temps en supprimant la nécessité de disposer manuellement les pièces sur une feuille. Almacam évalue la géométrie et crée automatiquement le placement le plus intelligent grâce aux fonctions d’imbrication automatique les plus sophistiquées : rotation des pièces autour de n’importe quel angle, gestion des positions interdites des pièces et des priorités d’imbrication, compactage des imbrications existantes, optimisation de l’espacement entre les pièces dans une imbrication existante, imbrication des pièces dans des évidements à n niveaux, imbrication multiformat, gestion des imbrications multiples, et plus encore.

Géométrie simple ou complexe

Contrairement aux méthodes de base, les systèmes d’imbrication sophistiqués peuvent gérer des géométries complexes et des pièces de différentes tailles. Par exemple, les algorithmes d’Almacam ont été conçus spécifiquement pour gérer les pièces des chantiers navals, avec des géométries complexes, beaucoup de pièces uniques et peu de pièces répétitives. Les systèmes d’imbrication standard ne sont pas en mesure de répondre à ces exigences.

Algorithmes dépassés ou améliorés en permanence

Renforcés au cours des 40 dernières années, les algorithmes d’imbrication d’Almacam sont extrêmement puissants. Nos algorithmes Premium sont constamment améliorés par une équipe dévouée d’ingénieurs et de mathématiciens qui s’efforcent d’accroître leur précision et leur efficacité. En revanche, une mauvaise imbrication peut reposer sur des algorithmes dépassés ou moins sophistiqués qui ne parviennent pas à optimiser l’utilisation des matériaux de manière efficace.

Comparaison de l'imbrication pour un cas d'utilisation dans la construction navale

Pour vous montrer concrètement la différence entre une imbrication inefficace et une imbrication performante dans un logiciel de CFAO pour la construction navale, notre équipe d’ingénieurs algorithmiques a réalisé des simulations avec deux situations opposées pour le placement de 478 pièces sur des tôles pour un bloc de chantier naval. Il s’agit d’une simulation réelle, avec des pièces réelles d’un projet de construction navale.

  • La première simulation avec une mauvaise imbrication nécessite 18 tôles,
  • La seconde simulation avec une imbrication hyper-optimisée (rendue possible par Almacam) nécessite 16 tôles.

Comme vous pouvez le constater, l’économie de matière première est énorme : 2 plaques pour un seul bloc, soit environ 12,5%.

Bad versus Efficient Nesting

Et vous, combien pourriez-vous économiser ?

Avec Almacam, le travail d'imbrication des plaques devient plus rapide, l'utilisation du matériau est plus efficace. Le travail peut donc être achevé plus rapidement.

Et si vous pouviez économiser un million de dollars ?

Juste au-dessus, nous avons montré combien de matériau peut être économisé avec une imbrication vraiment efficace. Mais de combien s’agit-il ? Voyons maintenant combien d’argent peut être économisé.

Pour ce deuxième exemple, nous avons demandé à l’un de nos experts en chantier naval de prendre l’exemple de la construction d’un bateau de croisière, un bateau de taille moyenne, pas les plus grands.

Nos hypothèses et calculs

1 plaque d’acier pour la construction navale

  • 10.000 mm x 4.000 mm x 20 mm = 6.4 tonnes
  • Prix de l’acier : 812 $ la tonne (en mai 2024)
  • 1 plaque de métal = 6,4 tonnes x 812 $ = 5,197 $/plaque
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1 navire de croisière moyen

  • 300.000 pièces d’acier (pour référence, le navire « Wonder of the sea » construit par les Chantiers de l’Atlantique contient 400.000 pièces d’acier)
  • = 30.000 tonnes d’acier
  • Nombre de tôles nécessaires : 30.000 : 6,4 = 4 688 tôles
  • Coût : 24.360.000 $ de matériaux en acier
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Économies d’argent grâce à l’imbrication efficace

Ci-dessus, nous avons vu qu’une bonne imbrication peut atteindre 12,5 % d’économies de matières premières. Imaginons même une imbrication avec des économies de seulement 4 %. Vous verrez les économies budgétaires que nous pouvons réaliser.

Le montant des toits métalliques pour un navire de croisière est de 24.360.000$, avec une économie de 4% = 974.000$.

En bref, avec un bon logiciel de FAO imbriquée, un projet de navire de croisière peut économiser 1 million de dollars.

money saving with powerful nesting

Combien représente pour vous une économie de matériaux de 4% par an ?

Les économies de matériaux sont plus écologiques

Réduction des déchets de matériaux

Comme nous l’avons vu, l’un des principaux avantages de l’imbrication est la réduction significative des déchets de matériaux. En utilisant un logiciel d’imbrication avancé, les chantiers navals peuvent planifier méticuleusement l’emplacement de chaque composant découpé dans ces plaques, en veillant à ce qu’il ne reste qu’un minimum de matériau.

Dans la grande majorité des cas, dans le secteur des chantiers navals, le travail est effectué par « blocs ». Avec Almacam, il est possible d’optimiser l’imbrication de pièces provenant de différents blocs. Ceci est particulièrement intéressant pour certaines épaisseurs, où le nombre de pièces à produire dans un bloc est limité, ce qui réduit encore les pertes de matière. De plus, avec Almacam, les chutes sont réutilisables et seront optimisées de la même manière que l’aurait été une tôle entière. Pas de perte d’imbrication sur les chutes.

Durabilité et avantages environnementaux

L’imbrication soutient également les efforts de développement durable de l’industrie maritime. En minimisant les déchets, les chantiers navals réduisent la quantité de ferraille, ce qui diminue l’impact sur l’environnement. En outre, des pratiques d’imbrication efficaces peuvent réduire la consommation d’énergie associée à la découpe et au traitement des matériaux, contribuant ainsi aux objectifs de développement durable de l’industrie. La réduction des déchets par milliers d’aciers permet non seulement de réaliser des économies, mais aussi de réduire la charge environnementale liée à la production d’acier neuf, qui implique une consommation d’énergie et des émissions de CO2 considérables.

Une imbrication efficace permet de préserver les ressources naturelles en faisant un usage optimal des matières premières. C’est d’autant plus important que l’industrie sidérurgique est l’une des principales sources d’émissions industrielles de gaz à effet de serre. En réduisant le besoin de production supplémentaire d’acier, les chantiers navals peuvent réduire de manière significative leur empreinte carbone, contribuant ainsi aux efforts mondiaux de lutte contre le changement climatique.

En collaborant avec Alma depuis 2012, L&T a continuellement amélioré son flux de production et d'imbrication, relevant efficacement les défis du secteur de la construction navale.