confiance en ingénierie dans les plateformes de travail aériennes

Une conception efficace de nacelle élévatrice mobile de personnel (AWP) équilibre la portée, le positionnement et l'accès à la zone de travail.

Une portée accrue, une capacité de plateforme supérieure, un poids réduit et un encombrement au sol plus faible présentent tous des avantages. Pour les concepteurs, améliorer une caractéristique peut impliquer des compromis sur une autre. Une modification facilitant le travail en hauteur peut en compliquer l'accès.

« Une machine plus haute nécessite un poids plus important ou une base plus large », explique Erik Elzinga, vice-président du développement commercial des nacelles élévatrices chez Tadano. « Il faut ensuite prendre en compte le transport, l'accès au chantier et l'état du sol. »

L'équilibre doit donc servir l'ensemble de l'opération. La qualité réside dans la capacité de la conception à répondre efficacement à ces exigences combinées, plutôt que dans l'attrait de chaque spécification prise individuellement.

Force, protection et accès

Erik Elzinga, vice-président du développement commercial AWP chez Tadano

Un mât de flèche plus épais, par exemple, suggère une capacité de charge supérieure. Mais à quoi sert cette structure ? Sur les nacelles élévatrices de Tadano, elle abrite également tous les tuyaux et câbles que les autres fabricants font passer à l’extérieur.

« Le revêtement du chemin de câbles nécessite plus d’acier, mais il protège les tuyaux et les câbles des débris et des dommages extérieurs, contribuant ainsi à assurer un retour sur investissement à nos clients », explique Elzinga.

Cette protection est conçue en fonction des exigences de chaque machine. Une nacelle araignée doit pouvoir franchir des entrées et respecter les contraintes de charge au sol. Pour une nacelle chenillée, le transport routier ou l'utilisation de conteneurs maritimes imposent des limites au poids et aux dimensions. L'optimisation technique permet d'obtenir un avantage à long terme sans compromettre la capacité de la machine à atteindre la zone de travail.

Bernie Duque, chef de produit AWP chez Tadano, explique : « La flèche de type grue offre une grande rigidité sous charge, avec une déformation minimale. Cela améliore considérablement le confort de l’opérateur travaillant en hauteur. »

La flèche plus épaisse permet donc d'expliquer un phénomène qui pourrait autrement être entièrement attribué aux commandes : la façon dont la plateforme réagit lors du positionnement.

« Tout le monde connaît le système hydraulique et les commandes électriques, mais il y a aussi la structure en acier et son comportement physique qui influe sur les mouvements de la machine », explique Elzinga. « C’est cette combinaison qui procure à l’opérateur une sensation de fluidité et de sécurité. »

Protection sans interruption inutile

Pour les travaux d'entretien des arbres, le positionnement de la flèche et le retour au sol sont des tests pratiques d'utilisabilité

À l'intérieur de la plateforme, le comportement physique de l'opérateur influe également sur la surveillance de la charge. Les déplacements des personnes autour de la nacelle créent des forces temporaires qui affectent les relevés, même si le poids à bord reste inchangé. Comment le fabricant conçoit-il le système pour tenir compte de cette activité sans compromettre la protection contre les surcharges ?

« Une bonne conception tient compte de ce mouvement », explique Elzinga. « Les fabricants peuvent atténuer ces effets mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement, ou utiliser une combinaison des trois, afin d'éviter les alertes de surcharge intempestives et l'arrêt de la machine en cours de fonctionnement normal. »

Lorsque les systèmes de sécurité de la nacelle élévatrice requièrent l'attention de l'opérateur, l'avertissement est délibérément intrusif.

« Il faut que ce soit agaçant ; il ne faut surtout pas que ce soit un son agréable », explique Elzinga. « Il faut aussi que l'opérateur comprenne ce que signifie cet avertissement. »

L’opérateur peut-il identifier rapidement le problème ? En cas de surcharge, le capteur de limite de zone de travail et/ou une éventuelle obstruction seraient détectés par un système de sécurité, ce qui exigerait des réponses différentes de la part de l’opérateur de la nacelle élévatrice.

L'utilisation de symboles industriels reconnus sur les machines offre aux opérateurs un repère familier d'un modèle à l'autre. Cette uniformité facilite l'interprétation des avertissements, un avantage pratique indéniable d'une conception de qualité.

La même question d'utilisabilité s'applique aux fonctions avancées : la technologie simplifie-t-elle la tâche ou en ajoute-t-elle d'autres à gérer pour l'opérateur ?

Sur les nacelles araignées de Tadano, un bouton de retour à l'origine active la remise en position repliée. Le système effectue les mêmes mouvements qu'à l'origine, en suivant la séquence inverse.

Duque explique : « Lorsque les opérateurs doivent revenir au sol à plusieurs reprises au cours d’une intervention, ils devraient sinon coordonner manuellement cette séquence à chaque fois. Un seul bouton remplace les entrées répétées du joystick, ce qui rend ces retours plus simples et plus efficaces. »

Les opérateurs peuvent explorer ces points lors d'une démonstration ou d'une séance d'essai chez un loueur. La location pour les travaux prévus permet un test plus complet : les avertissements sont-ils facilement compréhensibles ? L'activité normale du panier provoque-t-elle des alertes de surcharge ou des arrêts machine inutiles ? Les fonctions supplémentaires facilitent-elles le travail ?

Bernie Duque, chef de produit AWP chez Tadano

Ces expériences permettent aux opérateurs d'évaluer la qualité de la conception en fonction de la facilité avec laquelle ils peuvent comprendre et utiliser les systèmes dans le cadre de leur travail.

Preuve de la conception

Un essai de courte durée ne permet pas de prédire la résistance de la machine sur plusieurs années d'utilisation. Pour cela, les utilisateurs et les acheteurs doivent consulter les tests effectués par le fabricant.

Des milliers de cycles complets peuvent sembler rassurants, mais en quoi consistaient-ils ? La valeur de la répétition dépend de ce qui est répété.

Elzinga donne l'exemple d'un tuyau qui s'étire lorsque la flèche passe par une position particulière.

« Si un fabricant raccourcit un test ou supprime une partie d'un mouvement, les tuyaux risquent de ne pas s'étirer autant qu'à long terme », explique-t-il. « Les choix du fabricant concernant les tests sont tout aussi importants que la conception du produit. »

Les tests de cyclage permettent d'évaluer l'usure et la durabilité des composants lors d'une utilisation répétée. Les utilisateurs et les acheteurs peuvent demander quels mouvements, charges et conditions ont été testés – et ce qui a été omis – afin de déterminer dans quelle mesure les tests sont représentatifs de leur utilisation prévue.

Outre cette preuve de résistance à l'usure, quels critères les utilisateurs doivent-ils prendre en compte pour juger de la qualité des performances de la machine sur site ?

Les performances d'une flèche chenillée dans la boue dépendent à la fois de la pression au sol et des capacités de la transmission.

Les essais sur le terrain démontrent comment ses capacités interagissent dans l'environnement prévu. Pour une flèche chenillée évoluant dans la boue, une faible pression au sol contribue à la stabilité de la machine, tandis que la transmission doit surmonter le frottement des chenilles et conserver une puissance suffisante pour franchir le terrain.

Elzinga se souvient qu'une nacelle élévatrice à chenilles Tadano était en cours d'évaluation dans une mine où l'équipe avait eu du mal à déplacer des plateformes sur roues dans un terrain boueux.

« Les boîtes de vitesses et les moteurs de leurs engins à roues surchauffaient rien qu’en essayant de se déplacer sur ce terrain », explique-t-il. « Ils ont immédiatement fait passer notre machine dans la pire boue qu’ils aient pu trouver. Elle est passée sans problème. »

« Je sais que ces machines sont performantes, mais je n'aurais pas osé y conduire celle-ci. Même moi, j'étais impressionné. »

L'expérience acquise sur le terrain influence également les choix d'ingénierie futurs. Selon Elzinga, Tadano s'appuie sur les performances des composants et des méthodes de construction des grues et nacelles élévatrices précédentes, puis implique les clients lors du développement et les opérateurs lors des essais de la nouvelle machine.

« Nous demandons à de vrais opérateurs d'évaluer nos machines », explique-t-il. « La rambarde est-elle bien placée ? Le joystick est-il agréable à utiliser ? Les mouvements sont-ils fluides ? »

Les utilisateurs et les acheteurs peuvent demander comment ces commentaires ont influencé la conception finale. La réponse permet de déterminer si la qualité de l'ingénierie va au-delà de la durabilité et de la performance, et vise également à faciliter le travail de l'opérateur.

Où mènent les choix

La combinaison des capacités peut offrir aux équipages une approche différente pour répondre à ces exigences pratiques. Elzinga cite l'exemple du nouvel AS-63HD de Tadano.

« Une fois que nous avons mis au point une flèche capable de supporter 2 200 livres dans le panier, tout en respectant les limites de taille et de poids globales de la machine, l’évolution de la conception a consisté à se demander ce que nous pouvions faire d’autre », explique-t-il.

« Pourrions-nous proposer un grand panier avec une rotation continue de la plateforme à 360 degrés ? Pourrions-nous ensuite ajouter une commande de mouvement, afin qu'il suive un mur, un plafond ou un toit sans repositionner le châssis ? »

Duque compare le résultat à la combinaison de deux types de machines bien connues : « Elle possède la capacité d'une nacelle élévatrice à ciseaux tout-terrain et la portée d'une flèche télescopique, le tout en une seule machine. »

L'AS-63HD combine une grande plateforme de travail avec la portée d'une flèche télescopique

Pour des tâches telles que la pose de bardage et la décoration, cet engin offre un espace de travail comparable à celui d'une nacelle élévatrice à ciseaux, avec une portée de flèche permettant de travailler là où un terrain inadapté empêche un positionnement directement à côté de la façade.

D'autres possibilités pourraient émerger une fois la machine entre les mains des utilisateurs. Leur connaissance des tâches spécialisées ou de différents secteurs d'activité pourrait révéler une application que ses concepteurs n'avaient jamais envisagée.

« Grâce à une capacité accrue, une mobilité améliorée et une plateforme de grande envergure en bout de bras, les clients peuvent concevoir un flux de travail différent pour des tâches que nous n'avions pas anticipées », explique Elzinga.

Ces découvertes peuvent également éclairer les développements futurs. « Observer comment les utilisateurs adaptent l’équipement à des tâches qui nous sont inconnues offre aux fabricants de nouvelles opportunités d’affiner ses capacités en fonction des exigences de ce travail. »

« Et c’est très enthousiasmant pour nous, les ingénieurs », déclare Elzinga.

Cet échange entre utilisateurs et concepteurs permet de maintenir l'équilibre des capacités liées au travail, même avec l'émergence de nouvelles applications.

Les proportions, les commandes et le comportement d'une machine témoignent des décisions prises en fonction de ces exigences.

Comprendre ces décisions aide les utilisateurs à juger ce que la machine offre aujourd'hui – et à contribuer à ce qu'elle pourrait devenir.

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Cet article a été produit par KHL Content Studio, en collaboration avec des experts de Tadano.

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Toutes les images sont une gracieuseté de Tadano.

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