Au terme de trois ans de recherche collaborative, le projet européen Fiber4Yards repousse les limites de la construction navale en polymères renforcés de fibres (PRF). « Jusqu’ici, ces matériaux composites se cantonnaient à des structures de navire allant jusqu’à 25 m de long. Dorénavant, on peut viser les 50 mètres », indique Julio-Cesar De Luca, responsable technique de projets européens à l’Institut de recherche technologique Jules Verne (IRT Jules Vernes), basé à Bouguenais (44). En outre, pour accroître la compétitivité de la construction navale, Fiber4Yards s’est efforcé d’incorporer l’automatisation de certains processus de fabrication de composites déjà utilisés dans l’aéronautique ou l’automobile.

Dans cette perspective, Fiber4Yards rassemble, sous la houlette du centre international des méthodes numériques en ingénierie (CIMNE), basé à Barcelone (Espagne), les compétences des sociétés 10XL (NL), Ateknea Solutions (HU), Bureau Veritas (FR), Compassis (ES), Curved-Works (NL), Inegi (PT), Irurena (ES), L-Up (FR),  Naval Group et TSI (ES). Ainsi que les centres de recherche  IRT Jules Verne (FR) et Lodz University of Technology (PL). Point fort, « le consortium met en œuvre des technologies de l’industrie 4.0 », reprend Julio-Cesar De Luca qui mentionne les objets connectés (IoT) sur des machines de production, associés à des jumeaux numériques (Digital Twin) qui simulent les étapes de la fabrication. « A partir d’un Cloud sécurisé, nous pouvons superviser en France ou ailleurs sur un smartphone les données de fabrication d’un atelier de production en Espagne, aux Pays-Bas ou au Portugal », poursuit le spécialiste de IRT Jules Verne. Objectif : contrôler la qualité de la fabrication et éviter les pertes de matière. 

« Grâce aux modèles de simulation qui ont été confrontés à des mesures physiques réalisées dans les procédés et sur les pièces fabriquées, on confronte ce qui a été conçu à ce qui a été fait afin d’améliorer en continu les processus. Les mondes physique et virtuel  se complètent », ajoute Julio-Cesar De Luca. 

Doté d’un budget de total de 7,72 millions d’euros dans le cadre du programme Horizon 2020, Fiber4Yards débouche sur le démonstrateur à l’échelle 1 d’une partie de la cabine d’un catamaran destiné transport de passagers. Cet élément de structure rassemble des panneaux complexes en résine époxy/fibre de verre obtenus par procédé d’infusion ainsi que des pièces en résine époxy/fibre de carbone issues de la fabrication additive. Particularité, certaines pièces de renfort et certains panneaux sont incurvés. Dans ce contexte, l’IRT Jules Verne s’est chargé des essais techniques qui valident les caractéristiques mécaniques de  21 panneaux composites de 1,5 m x 3,0 m en trois types de conception structurelle, fabriqués par Naval Group, 10XL et Curved-Works.

Outre l’augmentation de la productivité et de la qualité des navires dans la construction navale en matériaux composites, les principaux impacts du projet européen portent sur la réduction de la masse transportée et donc de la consommation de carburant et sur l’amélioration des performances environnementales des chantiers navals.

© Erick Haehnsen / Agence TCA