Que signifie pour vous l’héritage technique des chariots élévateurs ?

Évolution de la technologie des chariots élévateurs – passé et présent

Une expertise approfondie, fondée sur un héritage technique long et prestigieux, renforce la confiance des clients dans une marque telle que Cat^® Lift Trucks. À vrai dire, les liens historiques de ce fabricant remontent aux tout débuts du développement des chariots élévateurs. Ruari McCallion résume les étapes clés de l’évolution des chariots élévateurs et leurs avantages pour les clients d’aujourd’hui.

(Résumé)

Chariots élévateurs : un siècle et demi d’évolution

Les véhicules à roues destinés au transport de marchandises sont probablement aussi anciens que la roue elle-même, et ils ont répondu aux besoins de l’humanité pendant des milliers d’années, mais comme le dit l’adage : « la nécessité est mère de l’invention ». Les exigences de la production à l’aube de l’ère industrielle et l’essor spectaculaire de l’industrie et de l’agriculture au XIXe siècle ont donné naissance, dans un premier temps, à des plates-formes motorisées, puis, il y a un peu plus de 100 ans, aux premiers chariots élévateurs combinant déplacement horizontal et levage motorisé.

L’avènement des chariots élévateurs motorisés

La Towmotor Corporation, qui a rejoint le groupe Caterpillar en 1965, était l’une des deux entreprises pionnières à avoir introduit des mécanismes de levage à fourche sur les chariots élévateurs motorisés. C’est ainsi que le premier chariot élévateur à fourche a vu le jour.

Ces modèles étaient encore assez rudimentaires, notamment en ce qui concerne leurs mécanismes de levage, et leur capacité de levage était très faible par rapport aux normes modernes, inférieure à une tonne même sur les plus gros chariots. Ils étaient toutefois plus efficaces que leurs prédécesseurs, ce qui a encouragé d’autres entreprises à reprendre le concept et à le développer.

Les années 1920 furent marquées par une expansion rapide de l’industrie et de l’agriculture en Europe et en Amérique. À l’époque, la demande du marché entraîne une augmentation assez rapide de la capacité des chariots élévateurs. À la fin des années 1930, les machines pouvaient soulever entre 1,3 et 2,2 tonnes, soit entre 3 000 et 5 000 livres. Les entreprises américaines qui étaient à la pointe dans ce domaine utilisaient les unités impériales auxquelles elles étaient habituées et exprimaient donc les poids et les capacités en milliers de livres.

De plus en plus de choix

Si le développement des systèmes de levage hydrauliques a permis une augmentation rapide de la capacité, la puissance motrice a également joué un rôle majeur. Dans les années 1930, les opérateurs avaient le choix entre des véhicules à essence, des véhicules équipés de moteurs diesel puissants et efficaces qui gagnaient rapidement des parts de marché, et des chariots de plus petite capacité alimentés par des batteries au plomb-acide.

La technologie au cœur des lourdes batteries au plomb-acide, qui devaient être rechargées à la fin de chaque quart de travail, est restée pratiquement inchangée pendant près de 90 ans, jusqu’à l’émergence des batteries au lithium-ion (Li-ion) commercialement viables. Ces batteries ont toutefois permis dès le départ d’utiliser les chariots élévateurs plus librement et plus largement dans des environnements confinés, tels que les entrepôts, sans exposer les opérateurs aux gaz d’échappement.

Le grand bond en avant : l’économie de guerre

La nécessité, en l’occurrence la Seconde Guerre mondiale, est une fois de plus intervenue pour accélérer le développement des « chariots élévateurs à usage militaire ». Le conflit mondial fut un facteur d’impulsion à bien des égards. La main-d’œuvre se faisait rare, la plupart des hommes adultes ayant été mobilisés dans les forces armées de leurs pays. Dans le même temps, la nécessité d’assurer une circulation rapide des matériaux — munitions, fournitures et nourriture, bien sûr — est devenue extrêmement pressante. L’espace sur les quais était lui aussi très limité. En théorie, surtout en Amérique, les quais pouvaient s’étendre aussi loin que nécessaire vers l’intérieur des terres. Dans la pratique, les entrepôts devaient être situés à proximité des zones de chargement/déchargement. Parcourir des kilomètres entre l’entrepôt et le navire, les convois de camions, etc., représentait une perte de temps préjudiciable.

Les entrepôts et les dépôts gagnaient en hauteur et l’espace pour manœuvrer s’amenuisait. Les véhicules à grande portée et très maniables devinrent l’équipement logistique militaire standard. Après la guerre, ils furent aisément adaptés à un usage civil, dans les entrepôts, la logistique et la fabrication.

Le premier chariot électrique à mât rétractable étroit vit le jour au Royaume-Uni en 1954. Il permettait un stockage en hauteur et augmentait l’espace utilisable. Il contribua ainsi à transformer la conception des entrepôts.

À partir des années 1950, en l’absence des fortes pressions liées à la nécessité de renforcer la productivité — comme dans les années 1920 — et des impératifs dictés par la guerre, la conception des chariots élévateurs a évolué de manière progressive, sans rupture technologique majeure. En 1965, Caterpillar s’impose comme un acteur majeur du marché en rachetant la Towmotor Corporation, l’un des fabricants pionniers de chariots élévateurs.

Nouvelles sources d’énergie et évolution de la demande

Le développement s’est à nouveau accéléré à la fin du XXe siècle et au début du XXIe siècle, sous l’effet d’un certain nombre de facteurs. La mondialisation a entraîné une explosion du commerce international et, avec elle, une demande accrue en matière de logistique et d’espace d’entreposage associé. Plus récemment, les confinements liés à la crise sanitaire ont encouragé les consommateurs à acheter auprès de vendeurs à distance tels qu’Amazon et Barnes & Noble, qui s’approvisionnent auprès de centres de distribution gigantesques. Cela a entraîné une explosion de la demande en flottes de chariots élévateurs.

D’autres facteurs ont également contribué à cette évolution, par exemple : la législation sur le contrôle des émissions, l’importance accrue accordée à la sécurité (cages de sécurité et ceintures de sécurité, par exemple) et au confort des caristes, ainsi que l’émergence de solutions alternatives pratiques au diesel, telles que les moteurs thermiques au GPL/propane et les moteurs électriques plus puissants.

L’arrivée des batteries Li-ion pratiques a eu de profondes répercussions sur la conception des chariots élévateurs électriques. Les batteries au plomb-acide sont souvent assez lourdes pour faire office de contrepoids à elles seules. Les batteries Li-ion durent plus longtemps et peuvent être rechargées plus rapidement que les batteries au plomb-acide, mais elles sont beaucoup plus légères. Cela signifie que la conception n’a pas à se limiter à la disposition classique « fourche-mât-cariste-compartiment batterie », de l’avant vers l’arrière, et que la capacité n’est pas automatiquement liée au poids des batteries et à leur effet de contrepoids. Les concepteurs peuvent placer le poids où ils l’entendent, y compris plus près du plancher du véhicule, sachant qu’un centre de gravité plus bas améliore la stabilité.

De plus, grâce à leur capacité de recharge rapide, les batteries Li-ion permettent d’augmenter le temps de disponibilité quotidien des chariots élévateurs.

Des enjeux de poids : de moins d’une tonne à l’IA et aux AGV

L’époque où les chariots élévateurs les plus puissants ne pouvaient soulever plus de 900 kg est loin derrière nous. Ces poids sont désormais à la portée des exosquelettes corporels. Les chariots standard peuvent soulever de 1,5 à 3,5 tonnes, les chariots élévateurs industriels lourds peuvent transporter 50 tonnes et les machines portuaires spécialisées peuvent avoir des capacités supérieures à 70 tonnes.

Alors, que nous réserve l’avenir ? Les lecteurs fidèles d’Eureka savent que depuis plus de quinze ans, nous mettons en lumière les grandes étapes et analysons les avancées du secteur. Nous n’avons pas encore atteint le stade des exosquelettes comme celui que portait Ripley dans le deuxième film Alien, lorsqu’elle a utilisé sa puissance pour vaincre le prédateur Alien, mais leurs capacités augmentent.

La puissance des véhicules électriques augmente au même rythme. Pendant longtemps, les éléments de batterie électrique individuels ne pouvaient fournir qu’une puissance maximale de 1,5 volt chacun, quelle que soit leur taille. Les batteries au lithium-ion offrent déjà plus du double, voire le triple de cette puissance. Un élément complètement chargé peut atteindre une puissance nominale de 4,7 volts. Les batteries Li-ion ayant une densité énergétique supérieure à celle des batteries au plomb-acide, elles sont également plus légères et plus compactes, si bien qu’un châssis de chariot élévateur peut transporter beaucoup plus d’énergie Li-ion que les unités traditionnelles au plomb-acide. Elles nous ont bien servi pendant un siècle, mais ces « bons vieux modèles » ont peut-être fait leur temps.

Les véhicules à guidage automatique (AGV) se généralisent dans les entrepôts du monde entier. La prochaine étape logique est le développement de véhicules véritablement autonomes, capables de prendre leurs propres décisions et de choisir leur propre itinéraire en fonction des tâches qui leur sont assignées. Verrons-nous apparaître des entrepôts entièrement automatisés et contrôlés par l’intelligence artificielle, où il n’y aura pratiquement plus personne dans le bâtiment, à l’exception peut-être d’un superviseur qui s’ennuie dans un bureau surplombant les opérations ?

Probablement pas. Si nous avons appris une chose au cours des 150 dernières années, c’est que l’automatisation tient rarement, voire jamais, ses promesses les plus extravagantes ! Mais elle est toujours source de changement, et le plus souvent pour le mieux.

Levons donc notre verre aux 100 ans du chariot élévateur, à son histoire riche et fascinante, et à un avenir qui s’annonce encore plus passionnant.

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Chronologie de l’évolution des chariots élévateurs