Les ingénieurs identifient la collaboration comme la clé du succès pour l’installation de câbles

Les projets de construction, de la mise à niveau des infrastructures à la construction de nouveaux bâtiments, sont partout, et l’installation de câbles dans des conduits constitue un élément essentiel de ces projets. Qu’il s’agisse d’installations souterraines pour les systèmes électriques ou de communication ou à l’intérieur de grands bâtiments commerciaux ou industriels, les câbles sont essentiels pour connecter le monde.

Face à l’augmentation du nombre de projets, les ingénieurs en planification et les installateurs, qui jouent tous un rôle important pour assurer une installation de câbles sûre et sans dommage, doivent relever de nouveaux défis. Malgré des complexités comme la distance de tirage de câble, les angles dans les conduits et les points de vue différents concernant ce qui est possible en matière d’installation de câbles, les deux camps souhaitent atteindre les meilleurs résultats.

Pour mieux comprendre cette dynamique entre les ingénieurs en planification et les installateurs, Polywater a organisé une rencontre avec un groupe de professionnels du secteur pour recueillir des informations sur les défis qu’ils doivent relever en matière d’installation de câbles dans des conduits. Plusieurs thèmes communs sont ressortis de la discussion. Un sujet en particulier est revenu tout au long des différentes conversations : La collaboration est essentielle au succès.

Essentiellement, au fur et à mesure que les conceptions des systèmes de câbles deviennent plus complexes et que les facteurs entourant leur installation deviennent plus rigoureux, les marges d’erreur acceptables se resserrent. La nécessité d’une communication et d’un travail d’équipe efficaces entre les parties n’a jamais été aussi primordiale. Cet article identifie les défis auxquels les ingénieurs de planification et les installateurs sont confrontés et indique comment ils peuvent favoriser un environnement de collaboration pour garantir le succès des projets d’installation de câbles. Les principaux défis identifiés par les professionnels du secteur avec lesquels nous nous sommes entretenus comprennent :

• La complexité des projets modernes d’installation de câbles
• Le nombre de nouveaux projets visant à répondre à la sollicitation accrue du réseau électrique et à la demande d’accès à un haut débit fiable
• Préserver une main-d’œuvre constante et suffisante, qualifiée et expérimentée
• Faire face à la nécessité de prendre des décisions plus tôt concernant les matériaux en raison de délais de fabrication prolongés

Le paysage complexe des systèmes de câbles modernes

Aujourd’hui, installer des câbles dans des conduits nécessite une approche différente de celle d’il y a 50 ans. Au fil du temps, les techniques d’installation et les normes opérationnelles ont évolué. Bien que le principe de base qui consiste à placer un câble dans un conduit soit le même, chaque élément de ce processus a progressé. Les matériaux utilisés pour les câbles et les conduits, l’équipement de tirage, ainsi que les lubrifiants spécialisés pour câbles, ont considérablement amélioré le processus d’installation des câbles.

Aujourd’hui, les professionnels du secteur installent des câbles sur de plus longues distances et pratiquement sans épissures. Ils cherchent à travailler de manière plus efficace en raison de délais plus courts et d’une pénurie de main-d’œuvre qualifiée. L’accent est mis sur la recherche de meilleurs moyens de procéder tout en tirant parti de l’expérience du passé.

Cependant, les systèmes de câbles modernes sont loin d’être simples. L’intégration de nouvelles installations dans des infrastructures existantes, souvent plus anciennes (projets réaménagement de friches industrielles), ajoute des niveaux de complexité qui exigent une planification et une coordination minutieuses. Les difficultés de l’intégration avec les systèmes existants exigent des considérations et des calculs précis. Les moindres erreurs peuvent en effet conduire à des problèmes de taille.

À cette complexité vient s’ajouter l’utilisation de plus en plus courante de systèmes « pré-fabriqués », dont les composants sont fabriqués hors site et assemblés sur le terrain. Avec leurs tolérances incroyablement strictes, ces systèmes laissent peu de place à l’erreur. Un léger décalage ou un mauvais calcul peuvent se transformer en problèmes de grande ampleur, ce qui oblige à retravailler ou à ajuster le système, retardant ainsi le projet et augmentant les coûts. Bien que les équipes d’ingénieurs emploient des logiciels puissants pour modéliser la conception des systèmes, la réalité sur le terrain peut usurper toute stratégie claire de réussite.

Ce contraste entre théorie et pratique place directement l’atteinte de résultats optimaux pour le projet dans le dialogue entre les équipes de planification et les équipes de construction. Dans la plupart des cas, ce dialogue nécessite une communication détaillée et la résolution en temps réel des problèmes à chaque étape du projet.

Répondre à la demande croissante de technologie

La technologie, par sa conception, permet de développer les économies et d’étendre les capacités des entreprises. Nous vivons à une époque unique où il n’est plus possible d’imaginer les limites de nos avancées technologiques. Toutefois, le défi consiste à créer l’infrastructure au même rythme que nos progrès technologiques croissants.

En plein pandémie mondiale, avec l’adoption de pratiques de confinement, un nombre important de travailleurs et d’étudiants à travers le monde ont dû travailler à distance. Nous avons alors eu besoin de plateformes vidéo pour mieux communiquer, collaborer et apprendre. En outre, alors que les gens étaient confinés chez eux, ils cherchaient des moyens de se divertir. Cela a renforcé la demande de services de vidéo en streaming et de divertissement à la demande, comme les jeux massivement multijoueurs en ligne. Toutes ces technologies ont nécessité une augmentation de la production d’électricité et la transmission de données de haute qualité. Les services publics et les entreprises de télécommunications sont encore à l’œuvre aujourd’hui pour étendre leurs réseaux afin de répondre à ces nouvelles demandes.

Électrification et explosion de l’IA

Deux autres grandes tendances technologiques poussent les services publics d’électricité et les entreprises de télécommunications, ainsi que les secteurs commerciaux, industriels et des transports, à répondre aux demandes des consommateurs : L’essor du marché des véhicules électriques et l’explosion des outils générés par l’IA. Ces deux tendances exacerbent les tensions déjà bien présentes pour distribuer plus d’électricité via le réseau et avoir accès à un haut débit fiable.

Pour répondre à la demande, la construction d’un plus grand nombre de centres de données et de stations de recharge pour véhicules électriques a été lancée. Dans certains cas, il s’agit de nouveaux projets (site vierge) mais il est bien souvent nécessaire que ces projets s’intègrent aux infrastructures existantes. Cela ajoute un niveau de complication aux installations souterraines déjà complexes.

« En ce moment, l’échelle et la vitesse des projets essentiels sur lesquels nous travaillons sont impressionnantes. Avec l’explosion de l’IA, on retrouve des projets deux à trois fois plus denses et avec des délais de construction coupés en deux », déclare Joseph Kerfoot, Directeur de l’ingénierie – Analyse pour Rosendin Electric. « Tout juste au cours des six derniers mois, ma demande quotidienne a triplé. C’est inhabituel. »

Comme ces projets imposent souvent des délais plus courts, il est impératif de les exécuter rapidement et avec précision. « L’une des difficultés que nous rencontrons avec l’apparition de tous ces centres de données, c’est qu’on a décidé qu’on avait besoin de plus d’électricité. Il n’est pas possible d’agrandir l’artère ou de doubler l’empreinte de la canalisation multitubulaire. La solution est alors de doubler ou tripler la tension. Nous passons ainsi de 12,47 kV à 34,5 kV, pour des conducteurs de 750 KCMIL. Il en résulte qu’un grand nombre des ingénieurs chargés des conceptions initiales pour ces systèmes de moyenne tension ne tiennent pas compte du taux de blocage lorsqu’ils passent à un câble avec un isolant plus épais et qu’ils les tirent à travers les conduits existants de 6 pouces. Nous devons alors recalculer le plan de tirage et vérifier le sens du tirage pour ne pas nous retrouver avec un blocage ou potentiellement endommager le câble. En particulier dans les courbes à 90 degrés, », explique M. Kerfoot.

Lorsque la demande est élevée et que les délais sont plus courts, la vitesse et la précision sont essentielles pour déterminer la faisabilité du tirage de câbles. En particulier lorsque les ressources sont limitées. Mais cela soulève un autre défi de taille : Trouver suffisamment de travailleurs qualifiés et compétents pour remplir une charge de travail de plus en plus lourde.

Évolution de la main-d’œuvre et lacunes en matière de connaissances

En termes de calendrier des grands projets d’infrastructure, la durée de la phase de conception peut à elle seule durer de 2 à 3 ans, tandis que la phase de construction peut prendre de 5 à 10 ans. Ces projets à plus long terme sont bien planifiés par le capital humain, avec de nombreuses voix et mains impliquées.

« Il est rare qu’une personne reste sur un projet pendant 8 à 10 ans », a fait remarquer Brian, ingénieur électricien. « Il est encore plus rare que des personnes restent dans une même entreprise pendant cette période. Il est donc peu probable que le même ingénieur travaille sur la conception des plans et accompagne le projet jusqu’à la construction. »

Malgré tous les efforts déployés par les entreprises pour maintenir la continuité tout au long d’un projet de construction à long terme, des lacunes en matière de communication et de connaissances sont inévitables. C’est particulièrement vrai lorsqu’il y a un roulement important de personnel pour diverses raisons telles que la transition des membres clés vers un nouveau poste, la retraite des travailleurs ou la réaffectation des équipes en raison d’échéances concurrentes.

Les projets à long terme, en particulier ceux de plus de trois ans, enregistrent souvent un roulement important du personnel, ce qui entraîne une perte de continuité et de connaissances institutionnelles. Cela peut créer des écarts entre la conception technique initiale et les réalités auxquelles sont confrontées les équipes d’installation sur le terrain.

« Il existe de nombreuses lacunes, particulièrement concernant les connaissances sur le coefficient de friction », affirme Lindsay Taylor, directeur du développement commercial de groupe pour TEN Group of Australia. « Tout le monde a une idée préconçue du coefficient de friction. Quand je discute avec ces groupes (ingénieurs), il faut comprendre qu’il s’agit d’un élément extrêmement important de l’équation de tirage de câbles, mais c’est pourtant l’élément le moins bien compris. Tout le monde sait comment le faire, mais il arrive que les gens ne comprennent pas le fonctionnement complexe de cet élément du tirage de câbles. C’est de là que tout part vraiment. On a beau avoir le plus grand treuil et le meilleur support de fût, si on ne comprend pas l’élément intermédiaire du tirage de câbles, alors, on ne peut pas vraiment maximiser ou optimiser l’installation des câbles », a expliqué M. Taylor.

Les écarts de connaissances peuvent représenter un risque

Des problèmes peuvent parfois se produire lorsqu’il y a un écart entre ce que l’équipe d’ingénierie a calculé pour le plan de tirage de câbles et la manière dont les entrepreneurs ou les installateurs sur le terrain interprètent le plan.

« Peu importe la planification que nous avons mise en place au bureau si cette planification n’arrive pas jusqu’au chantier et si on ne l’exécute pas », a déclaré Tim Lacoste, directeur de la gestion de la qualité chez NGI National Constructors.

Les ingénieurs conçoivent les systèmes avec certaines spécifications à l’esprit et ils effectuent des calculs pour déterminer la faisabilité du tirage de câbles. Si les installateurs ne s’alignent pas sur ce plan, il est possible que la sécurité devienne un facteur de risque. Dans ces nouveaux projets, les installations de câbles impliquent généralement des câbles lourds à moyenne ou haute tension. Le tracé des câbles comporte habituellement plusieurs coudes qui augmentent la tension. Si le site d’installation n’est pas correctement équipé pour supporter les tensions et les forces nécessaires à cette installation, cela peut s’avérer problématique.

« Il y a quelques années, nous avons rencontré un problème où, pour une raison ou une autre, notre plan de tirage et notre plan isométrique n’ont pas été reçus par le bureau sur le chantier », a ajouté M. Lacoste. « Concrètement, l’équipe sur le terrain a procédé au tirage comme elle l’aurait fait plusieurs années auparavant. Nous avions adopté un nouveau processus et l’équipe sur le terrain ne connaissait pas le nouveau processus de calcul du plan de tirage de câbles. Une partie de l’installation a cédé. Heureusement, personne n’a été blessé et rien n’a été endommagé. Nous avons évité l’accident de justesse. L’erreur était simplement due à un manque de communication. La collaboration est donc absolument essentielle. »

Les effets de ces lacunes en matière de connaissances et de ces manques de communication peuvent être atténués à l’aide d’un élément connectif qui contribuera à l’efficacité du projet et minimisera les contretemps potentiels. Une solution logicielle qui permet à plusieurs utilisateurs d’avoir accès à un plan de projet peut être utilisée à cette fin. Cette solution peut contribuer à l’amélioration des normes et des pratiques de gestion des projets et des dossiers, ainsi qu’à la tenue des dossiers.

Caractère impératif des décisions précoces concernant les matériaux et délais de fabrication prolongés

Face aux défis de chaîne d’approvisionnement à travers le monde dans une économie post-pandémie, les délais de fabrication des câbles et des matériaux de construction associés se sont prolongés, en partie en raison de la demande refoulée pendant la pandémie, mais aussi en raison de la forte augmentation du nombre de projets de construction. Cette situation a poussé les propriétaires de projet et les distributeurs à prendre des décisions concernant les matériaux beaucoup plus tôt dans le processus d’élaboration des projets.

Un changement de processus peut avoir des répercussions sur l’ensemble du projet, mais son impact affecte particulièrement la partie conception du projet. Les ingénieurs de conception, à certains égards, sont forcés de mettre la charrue avant les bœufs, devant songer aux caractéristiques des tracés des conduits et à leur relation avec les autres composants structurels. En fin de compte, cela fait davantage pression sur les équipes d’ingénierie pour qu’elles réfléchissent beaucoup plus tôt et avec précision à la faisabilité des composants du projet, comme les câbles, afin que les propriétaires puissent commander les matériaux qui doivent être fabriqués.

À certains égards, il peut s’agir d’un point positif, car cela oblige à prendre une décision décisive dès le début de la phase d’élaboration du projet et élimine la possibilité de certains facteurs inconnus plus tard.

Une voie à suivre : Comment les nouveaux outils peuvent atténuer les défis et favoriser la collaboration

Il est clair que la complexité des projets modernes d’installation de câbles dans des conduits nécessite une nouvelle approche pour surmonter les pressions croissantes exercées sur les ingénieurs et les installateurs de câbles. Cela nécessite des tactiques innovantes pour remettre en question les perceptions antérieures concernant i) les limites du tirage de câbles, ii) ce qu’il est possible ou impossible d’accomplir, iii) l’utilisation d’outils et de méthodes qui fournissent des données pour prendre de meilleures décisions, iv) des décisions mieux avisées, et v) des outils qui facilitent le désir de mieux collaborer. L’un de ces outils utilisés par les ingénieurs et les installateurs de câbles dans le monde entier est le logiciel d’installation de câbles Polywater® Pull-Planner™.

Estimez plus rapidement la tension de traction du câble, la pression latérale et le coefficient de friction.

Avant les solutions logiciels comme Pull-Planner, les calculs de tirage de câbles étaient effectués à la main. Le logiciel Pull-Planner rend les calculs de la tension de tirage de câbles et de la pression latérale autour des courbes beaucoup plus rapides et plus précis. Le système utilise les normes du secteur pour calculer la tension de traction maximale et le remplissage maximum des conduits. Les estimations de la tension sont utiles pour concevoir les systèmes de conduits et planifier les tirages de câbles. Une telle planification peut permettre de gagner du temps et de l’argent en minimisant les épissures, les coffres et les mises en place/gréages de tirage, etc., tout en assurant des tensions d’installation qui n’endommagent pas les câbles.

« En tant qu’ingénieurs, on respect généralement une règle générale. Je nous vois donc utiliser le logiciel Polywater Pull-Planner dans des cas spécifiques. On ne veut pas avoir de regard de visite tous les 100 pieds, on veut les espacer davantage. Dans une infrastructure souterraine terriblement dense et complexe, comme à New York par exemple, le logiciel Pull-Planner peut aider à influencer la conception pour atteindre des tirages de câbles plus longs avec plusieurs courbes, et nous aider à éliminer tout composant de système superflu », a déclaré Brian, ingénieur électrique.

Polywater a récemment lancé la dernière itération de son logiciel Pull-Planner, la version 5.0. Cette toute nouvelle version conserve tous les calculs fiables sur lesquels les professionnels du secteur se fient, mais elle a été entièrement reconstruite sur une nouvelle plateforme puissante.

Pull-Planner est un logiciel cloud axé sur le projet. Cela signifie qu’un utilisateur peut accéder au logiciel à partir de n’importe quel dispositif via un navigateur Web, et que les membres de l’équipe du projet au sein de la même entreprise peuvent accéder au projet et collaborer aux calculs de tirage.

Les types de collaboration nécessaires pour surmonter les défis liés à l’installation de câbles moderne

Les outils, tels que le nouveau logiciel Pull-Planner, facilitent une meilleure communication entre les ingénieurs et les installateurs. Cela se produit notamment via la transparence des données réelles sur le terrain. Au début, les équipes d’ingénieurs peuvent effectuer les calculs en fonction des paramètres de conditions optimales par défaut dans le logiciel. Les ingénieurs peuvent modéliser le plan à l’aide des différentes informations telles que les matériaux de la gaine de câble et du conduit, le lubrifiant utilisé, les longueurs et orientations du segment de conduit, le sens du tirage, etc. À l’aide de ces données, ils peuvent générer un rapport des tensions attendues et des pressions sur les parois latérales qui peut être partagé avec le propriétaire du réseau et l’équipe d’installation. Ensuite, lorsque le câble est tiré, les installateurs peuvent enregistrer les données des dynamomètres ou des tensiomètres et partager ces informations avec l’équipe d’ingénieurs une fois le tirage terminé. Ces mesures de tension réelle permettront de recalculer le coefficient de friction réalisé à partir des tensions sur le terrain.

« J’aimerais fermer la boucle de communication en demandant à notre contremaître général de nous fournir les mesures tension réelle sur le terrain », indique Joseph Kerfoot, Directeur de l’ingénierie – Analyse pour Rosendin Electric. « Le logiciel Pull-Planner de Polywater nous permet de saisir ces données dans le plan de tirage par la suite et de vérifier ou de recalculer pour voir l’écart entre nos calculs de prédiction et les données réelles sur le terrain. Cela nous aiderait à optimiser nos conceptions, ou nous permettrait potentiellement de tirer les câbles plus loin et d’éliminer potentiellement des coffres superflus, si nos tensions réelles sur le terrain étaient inférieures. »

De cette façon, la collaboration est synonyme de transparence en partageant les connaissances et les données en vue d’améliorer le processus d’installation des câbles et de maximiser le potentiel de l’installation de câbles. Une collaboration transparente favorise la création de meilleurs modèles de prévision des tensions réelles sur le terrain et des coefficients de friction.

Les avantages de ce type de collaboration ne se limitent pas à la phase de conception du processus de construction. Le logiciel Pull-Planner peut offrir à toutes les parties prenantes une visibilité de la valeur des données réelles et de l’importance de la planification du tirage de câbles à l’aide d’une approche scientifique fondée sur les données. Cela se traduit par des avantages commerciaux potentiels comme l’accélération des essais de faisabilité. Ou la possibilité de prendre plus rapidement des décisions avisées concernant les équipements, le gréage, les matériaux, etc., ce qui peut avoir un impact positif sur la sécurité du câble et des installateurs. Cela peut même donner à l’entreprise la confiance de pouvoir repousser les limites ou la distance d’une installation, tout en sachant pertinemment que les tensions des câbles seront bien inférieures aux limites des fabricants. Une entreprise qui peut planifier plus rapidement, avec plus de précision, peut maximiser ses ressources et faire plus avec moins.

« Le produit va au-delà de la conception et touche au domaine de l’installation de câbles. Les clients sont ainsi informés concernant l’ensemble du projet », a déclaré Lindsay Taylor de TEN Group. « (Pull-Planner) est une pièce du puzzle qui permet aux entrepreneurs de prendre de meilleures décisions pour le projet en termes d’équipement. Donc oui, il le fait déjà et continuera de la sorte. »

Conclusion

Pour relever les principaux défis entourant l’installation de câbles dans des conduits, identifiés par les professionnels du secteur avec lesquels nous nous sommes entretenus, la collaboration doit être au cœur de la stratégie. Toutes les parties (propriétaires, ingénieurs, entrepreneurs et fabricants) doivent utiliser des tactiques qui facilitent une communication claire entre les parties du projet de construction. Le déploiement de solutions logicielles, comme Polywater Pull-Planner, répond à ce besoin et offre bien plus encore. Il favorise une collaboration ouverte qui améliore la planification du projet et permet d’atteindre des tensions de câbles prévisibles. Le logiciel crée également des ponts entre les planificateurs et les installateurs et il assure la continuité au sein des entreprises en cas de roulement de la main-d’œuvre pendant la durée de vie d’un projet.

Comme le secteur de l’installation de câbles continue d’évoluer, l’importance de la collaboration ne peut être surestimée. En définitive, la collaboration n’est pas seulement une stratégie de réussite, c’est une nécessité dans un monde de plus en plus interconnecté et complexe.

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