En tant qu’architectes navals et ingénieurs maritimes, nous connaissons bien la spirale de la conception. Bien que le design ne soit pas vraiment une spirale, nous utilisons le concept pour nous rappeler que tous les éléments de la conception d’un navire interagissent. La spirale de conception n’est pas une figure standard et peut être simpliste ou trop compliquée.

Un résumé d’image de recherche Google fournit des dizaines d’interprétations, toutes enquêtant sur différentes variables, avec le seul point commun que toutes les spirales commencent par la variable « mission ».

La figure 1 est une ancienne et jolie à laquelle on se réfère encore aujourd’hui.

Il est important de souligner que le vrai design ne fonctionne pas vraiment comme l’indique la spirale, il est à la fois plus désordonné et plus élégant, et repose fortement sur l’expérience du concepteur. Certains théoriciens du design très intelligents ont proposé des approches alternatives, mais en tant qu’outil de philosophie du design, la spirale du design conserve sa validité fondamentale.

Un concepteur débutant doit à peu près commencer à la première étape et passer par chaque étape, mais les concepteurs expérimentés pour un type de navire particulier peuvent souvent sauter quelque part au milieu de la spirale et retirer le tout en deux voyages le long du disque.

De très bons designers, qui ont fait de nombreux voyages en spirale de conception, peuvent dessiner un design presque complet au dos d’une enveloppe et n’ont jamais besoin de se référer à la spirale. (Le concept du LST a été esquissé par John Niedermair sur un bout de papier et était incroyablement proche de sa conception finale.)
La spirale de conception est en fait un avertissement ; si vous sautez une étape, vous aurez probablement des ennuis. Le design est un système de cases à cocher (les Secteurs) et de raffinement (la Spirale) et le Design Spiral l’explique graphiquement. Souvent, une liste d’étapes plus concise suffira et la figure 2 est une liste d’étapes plus simple.

Dans cette spirale, que j’appellerai Design Spiral 1, la première étape est sur le bord extérieur et la conception finale est le point au milieu du disque. Bien que l’on puisse choisir un nombre presque illimité de considérations de conception (secteurs, variables), pour les besoins de cette discussion, j’ai fourni les secteurs de conception suivants : mission, taille, poids, performances, structures, réglementation, facteurs humains, coût de construction et exploitation Coût. Je l’ai rendu moderne et j’ai inclus les facteurs humains, ce qui est une considération très importante et a été omis dans la spirale de la figure 1.

Il y a environ 25 ans, j’ai suggéré pour la première fois que la spirale de conception avait besoin d’une mise à jour. Outre les secteurs en spirale communs tels que ceux présentés dans Spiral 1, j’ai proposé que les concepteurs doivent inclure les préoccupations environnementales et de durabilité dans leur voyage autour de la spirale de conception.
C’était simplement une tentative d’attirer l’attention sur un monde en évolution, et bien que je pense que ma suggestion ait eu peu d’effet en soi (je ne pouvais pas « Googler » une spirale de conception qui montre ces catégories), il s’agissait peut-être d’un petit rouage dans un grand engrenage qui a lentement tourné et, aujourd’hui, les concepteurs prennent en compte l’environnement et la durabilité dans leurs conceptions. Au moins, au minimum, en tant qu’exigence réglementaire (EEDI). Bien que se conformer aux réglementations signifie rarement que vous avez atteint une conception optimale.

Cela aurait changé la complexité de la spirale de conception en spirale 2 dans la figure 3.

Figure 3 : Conception en spirale 2 vers 1995

Ces considérations supplémentaires ont augmenté la complexité de la conception des navires et ont probablement légèrement augmenté la durabilité de la navigation et réduit l’impact environnemental des navires. Il est important de noter qu’avec des secteurs croissants, des déplacements croissants autour des secteurs sont nécessaires pour arriver à une solution optimisée et donc il n’y a plus de bobines dans la spirale.
Ce n’est qu’en écrivant ceci que je me suis rendu compte que la spirale de conception a encore augmenté en complexité puisqu’elle n’inclut pas de secteur de source d’alimentation, qui détermine le niveau d’hybridation de la source d’alimentation pour le navire. C’est le secteur où le concepteur choisit non seulement le propulseur (qui serait pris en compte dans le secteur Performance) mais aussi la combinaison de sources d’énergie qui se traduit par la conception la plus efficace pour sa mission.

Par conséquent, alors que ces dernières années, la spirale de conception ressemblait à la figure 3, aujourd’hui, elle ressemble davantage à la figure 4.

Cependant, de manière frustrante, les concepteurs de navires ne se concentrent que sur des navires spécifiques pour des missions spécifiques. Cette concentration se traduit alors par des navires efficaces pour le commerce auquel ils sont destinés, mais elle ne fournit pas le transport le plus efficace pour notre monde.

Des composants individuels efficaces ne se traduisent pas nécessairement par des systèmes efficaces. Encore plus étrange, des composants inefficaces peuvent très bien donner lieu à des systèmes plus grands très efficaces. Les conteneurs d’expédition ISO ont simplement copié les dimensions des remorques de fret routier et personne n’a jamais vérifié s’il s’agissait d’une taille efficace, mais il ne fait aucun doute que l’utilisation de conteneurs ISO a fait un travail incroyable en augmentant l’efficacité du système d’expédition de fret dans le monde entier.
Mais pour en revenir à l’inefficacité des composants efficaces, il est possible de concevoir un navire très efficace, mais l’utilisation de ce navire peut très bien entraîner un transport moins qu’optimal des marchandises qu’il est destiné à transporter. C’est une question incroyablement complexe, mais si elle n’est pas correctement analysée et

conçu entraînera des déchets inutiles et des émissions de CO2 au niveau mondial.
La question est : comment analyser cela ? Existe-t-il un schéma de conception équivalent que nous pouvons utiliser comme aide mentale ?

Alors que la spirale de conception peut s’appliquer à tous les types de navires, dans le transport de marchandises, la mission est généralement définie comme la capacité de livrer une certaine quantité de marchandises entre deux ports, mais le CO2 n’est pas défini par les émissions de port à port ; il est défini par les émissions de porte-à-porte.

Un tel schéma de conception devrait chevaucher une nouvelle perspective de mission ; au lieu de port-à-port, nous devons analyser le porte-à-porte. Je suppose que nous appellerions cela une mission de système complet, et cela ajouterait un autre secteur au-delà des options hybrides et nous nous retrouverions avec quelque chose comme la figure 5.
Très complexe avec beaucoup plus de déplacements dans les secteurs. Et puis la question centrale est la suivante : qui sont les personnes qui exerceraient cette spirale pour trouver des solutions viables ? Ingénieurs des transports ? Ingénieurs systèmes ? Architectes navals ? Macro-économistes ?

Ou peut-être une combinaison d’entre eux (bien que les concepteurs sachent que la conception par comité aboutit toujours à des chameaux). Les ingénieurs informaticiens peuvent examiner cela et penser en termes de bases de données, de calculs et de boucles de programme d’optimisation, mais, bien qu’utiles pour le raffinement, l’inspiration et la direction devront provenir de concepteurs qui sont entrés dans la spirale de la zone crépusculaire depuis de nombreuses années. Ce type de conception pourrait très bien être le dernier endroit où l’IA prendra le relais, voire pas du tout.

Ces professionnels existent-ils réellement ? Nous avons besoin de ce type d’analyse, mais qui la fait?

Ces professionnels seraient les concepteurs de macro de transport. J’ai regardé loin, mais, jusqu’à présent, je n’ai jamais vu un ingénieur se spécialiser à ce niveau. Et sans l’aide de ces ingénieurs insaisissables, nous sommes obligés de trouver la mauvaise solution à chaque fois. Pas une perspective agréable.

Pour chaque rubrique que j’écris, MREN a accepté de faire un petit don à une organisation de mon choix. Pour cette chronique, je nomme le Center for Post Carbon Logistics. www.postcarbonlogistics.org Ils ne font pas tout à fait le truc de la macroéconomie, mais au moins frappent à sa porte

Figure 6 : Croquis initial au crayon de John Niedermair du LST. Sa première passe autour de la spirale, et presque la dernière aussi. Brillant. Source : SNAME