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Pour les navires en mer, les coûts liés à l’acquisition d’une pièce ou d’un composant neuf peuvent augmenter rapidement. L’impression 3D pourrait-elle contribuer à optimiser la chaîne d’approvisionnement de l’industrie du transport maritime pour les pièces de rechange ? Jarek Klimczak, Marine Risk Engineer chez AXA XL Risk Consulting pour la région Asie Pacifique nous donne son avis.

Alors que l’histoire maritime regorge de navires célèbres (et parfois tristement célèbres), l’un d’entre eux se démarque particulièrement des autres sur le plan de l'autosuffisance : le Fram. Cette goélette à trois mâts a été construite en Norvège. « Fram » signifie « aller de l’avant » en norvégien et ce navire était utilisé pour des expéditions prolongées dans l’Arctique et l’Antarctique entre 1893 et 1912. Parmi les titres de gloire du Fram, citons le fait qu’il naviguait plus au nord (85°57'N) et au sud (78°41'S) que tout autre navire en bois.

La survie à bord impliquait de conserver un stock important de provisions et fournitures de bord et de disposer des outils, des matériaux et des compétences nécessaires pour façonner et réparer toutes sortes d’objets essentiels. Désormais exposé dans un musée à Oslo, les curieux peuvent visiter les ateliers de menuiserie, de machinerie et de textile à bord du Fram et découvrir par eux-mêmes comment le navire parvenait à maintenir son autosuffisance pendant ses longues expéditions dans les régions les plus inhospitalières du monde.

Les retards coûtent cher

Le Fram a été spécialement conçu pour les expéditions polaires et est tout naturellement assez différent des navires qui parcourent les océans de nos jours. Pour les néophytes, la panoplie actuelle de navires porte-conteneurs, vraquiers, pétroliers, rouliers et autres est beaucoup plus vaste et complexe qu’à l’époque du Fram. Par exemple, les porte-conteneurs de classe Triple E exploités par A.P. Møller – Mærsk A/S mesurent près de 400 m de long et 60 m de large. Ces navires peuvent transporter 18 à 20 000 conteneurs 20 pieds standard et sont propulsés par deux moteurs diesel deux temps délivrant une puissance de près de 30 mégawatts. Outre les systèmes et l’infrastructure nécessaires pour accueillir l’équipage, ces navires disposent également de systèmes sophistiqués de navigation et de propulsion qui leur permettent de respecter des calendriers stricts avec des dates et heures de départ et d’arrivée précises.

Néanmoins, leur construction moderne et leur technologie avancée permettant de fonctionner 24 heures sur 24 dans des environnements marins, parfois hostiles, ne peuvent prémunir ces navires contre certaines avaries, et parfois les choses tournent mal. Des accidents se produisent, des systèmes tombent en panne et des pièces cassent. Lorsque cela se produit, la solution n’est pas toujours disponible à bord ; la plupart des navires contemporains n’ont pas le même niveau d’autosuffisance que le Fram. Si un navire se trouve à proximité de l’un des principaux ports d’Asie, des États-Unis ou d’Europe où les fournisseurs et les équipementiers sont regroupés, ses problèmes peuvent généralement être résolus assez rapidement. En revanche, s’il navigue, disons au large des côtes de l’Afrique ou de la Polynésie, ses ressources les plus proches pourraient se trouver à plus de 10 000 kilomètres.

En outre, au-delà du défi d’acheminer des composants nécessaires là où se trouvent les navires, les retards de fabrication et les contrôles douaniers peuvent également prolonger les temps d’attente. Tous ces retards entraînent des coûts : pour l’armateur, qui doit payer des prix plus élevés afin d’accélérer le processus ; pour les propriétaires de la cargaison, qui sont pénalisés pour ne pas avoir respecté les délais ; et pour les assureurs responsables des sinistres couverts.

Emboîter le pas à d’autres industries

La fabrication additive (FA), ou l’impression 3D telle qu’elle est communément appelée, pourrait-elle contribuer à réduire, si ce n’est éliminer, ces goulets d’étranglement ?

La technologie de FA a évolué rapidement ces dernières années, et les applications qui transforment les données 3D en objets physiques sont de plus en plus polyvalentes et efficaces. Maisons, ponts, meubles ainsi qu’un vaste assortiment de pièces détachées et de composants qui étaient auparavant moulés dans des moules à sable, puis usinés, font désormais partie des produits qui peuvent être fabriqués à l’aide d’imprimantes 3D.

Pour améliorer l’autosuffisance sur les navires, l’idée est simple : lorsque quelque chose se casse, l’équipage pourrait utiliser une imprimante 3D embarquée pour fabriquer une nouvelle pièce ou un nouveau composant. Je pense que les charpentiers, voiliers et machinistes qualifiés (ou « monteurs » dans le jargon actuel) qui faisaient partie de l’équipage du Fram approuveraient. Les avantages de cette approche semblent également évidents : elle réduirait la nécessité de maintenir des stocks importants de différentes pièces détachées et limiterait le risque de retards coûteux. Il est important de noter que la pratique de l’utilisation d’imprimantes 3D dans d’autres industries – l’aérospatiale et les dispositifs médicaux sont les secteurs pionniers – démontre les avantages qu’il y aurait à orienter la chaîne d’approvisionnement en pièces détachées autour de l’impression 3D.

Toutefois, selon une étude commandée par un consortium d’organisations, dont l’autorité maritime et portuaire de Singapour (MPA), « le niveau actuel d’adoption de la FA pour les pièces marines est proche de l’inexistant, malgré le consensus selon lequel cette technologie pourrait avoir des applications pour les pièces détachées, les réparations et même les nouvelles constructions ». Le rapport de la MPA évoque un manque de sensibilisation, de confiance et d’« approches de qualification et de certification communément acceptées » comme principales raisons pour lesquelles la FA n’a pas encore été largement déployée dans l’industrie maritime.

Tout à fait réalisable, mais des mises en garde s’imposent

Les deux premiers défis sont surmontables et l’industrie commence à promouvoir la sensibilisation et la confiance dans l’approvisionnement en pièces détachées reposant sur la FA. En 2017, par exemple, le laboratoire de fabrication additive de Rotterdam a imprimé avec succès la première hélice de navire homologuée au monde. Cela a suscité un grand intérêt au sein de l’industrie et a permis de stimuler d’autres efforts pour comprendre où et comment les avantages de la FA pourraient être exploités au mieux.

L’étude qui en a résulté, financée par la MPA (mentionnée ci-dessus), incluait une évaluation de la faisabilité de l’utilisation de l’impression 3D pour fabriquer des pièces de rechange pour chacune des centaines de pièces de navire les plus courantes livrées par des avitailleurs ou fournisseurs de pièces à Singapour. Sur la base d’une série de critères objectifs et qualitatifs, les chercheurs ont conclu que 72 articles de ce genre étaient « tout à fait réalisables pour l’impression 3D ».

Toutefois, 39 de ces composants sont utilisés dans des endroits critiques pour la sécurité des navires et, à ce titre, nécessitent une « certification de classe ». Même si, comme l’ont souligné les chercheurs « il n’existe actuellement aucune norme de FA spécifique pour l’industrie maritime », les choses commencent aussi à bouger dans ce domaine. Une entreprise de premier plan basée à Singapour a récemment reçu l’approbation de DNV GL (une société mondiale d’assurance qualité et de gestion des risques soutenant le secteur maritime) pour ses procédures d’impression 3D adaptées aux secteurs du transport maritime et de l’énergie offshore.

Prudemment optimistes

Alors, où en sommes-nous ? Les données probantes montrent que l’impression 3D peut contribuer à réduire la complexité des chaînes d’approvisionnement en pièces détachées en rapprochant la fabrication de l’utilisateur final.

Toutefois, comme toujours, ces avantages doivent être équilibrés par rapport aux coûts. Les investissements initiaux dans les machines et les installations de FA ne sont pas anodins.

De plus, peu de personnes possèdent actuellement une qualification professionnelle dans ces processus. Bien que les coûts de l’impression 3D diminuent et que de nombreuses universités commencent à proposer la formation nécessaire, la plupart des observateurs prédisent qu’il faudra un certain temps avant que les imprimantes 3D ne deviennent courantes à bord des navires. Un niveau d’autosuffisance comparable à celui du Fram reste pour l’instant ambitieux.

Dans le même temps, le concept de centres de réparation/d'approvisionnement dispersés bâtis autour de la FA est en train de s’imposer. C’est la vision qui prévaut ici à Singapour, où la MPA, la Singapore Shipping Association et le National Additive Manufacturing Innovation Cluster ont lancé un « programme sectoriel conjoint » pour mieux soutenir les entreprises maritimes via des opérations d’impression 3D locales. Des initiatives similaires ont déjà vu le jour ou sont en phase de planification dans d’autres régions du monde.

Sur ces évolutions, AXA XL est partisane d’un optimisme prudent. Nous applaudissons les efforts visant à utiliser de nouvelles technologies innovantes afin d’améliorer la sécurité et les performances et de réduire les coûts. En outre, par rapport aux méthodes traditionnelles, l’impression 3D est meilleure pour l’environnement, car ses processus de production impliquent beaucoup moins de matières premières et se prêtent à la production de produits personnalisés à moindre coût. Nos préoccupations à propos de l’impression 3D concernent d’éventuels problèmes de sécurité et de responsabilité en l’absence de normes et de procédures claires et spécifiques pour la certification des pièces essentielles à la sécurité des navires et des équipages. Néanmoins, nous sommes convaincus que ces obstacles seront surmontés et que l’industrie du transport maritime adoptera bientôt l’impression 3D pour une grande variété de pièces et de composants.

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