Tout savoir sur les chariots cavaliers pour terminaux à conteneurs

Introduction

Depuis les années 1970, les chariots cavaliers (ou simplement cavaliers) sont un type d'équipement standard dans les ports et terminaux à conteneurs du monde entier. Grâce à leur flexibilité, leur efficacité et leur rentabilité, les cavaliers sont un pilier de la manutention des conteneurs et devraient le rester dans un avenir prévisible. Cet article analyse les chariots cavaliers utilisés pour l'empilage et le déplacement des conteneurs dans les terminaux portuaires et les terminaux intermodaux. Dans cet article, nous examinerons les bases des cavaliers ainsi que leurs principales caractéristiques et avantages.

Qu'est-ce qu'un chariot cavalier ?

Un chariot cavalier est un véhicule transportant du fret qui porte sa charge sous son châssis au lieu de la porter sur le dessus comme un chariot élévateur conventionnel. Cela permet au cavalier de charger et de décharger des conteneurs ou d'autres marchandises sans l'aide de grues ou de chariots élévateurs, ce qui en fait une solution très efficace pour les terminaux à conteneurs.

Les cavaliers sont généralement utilisés dans les ports et les terminaux, ainsi que dans les gares de triage et plateformes intermodales. L'application la plus courante pour les cavaliers est la manutention de conteneurs. La capacité d'enjamber la charge offre une plus grande stabilité et un meilleur contrôle de la machine, ce qui fait de ces machines un choix privilégié pour de nombreuses industries.

Dans les terminaux à conteneurs, l'un des avantages les plus importants des chariots cavaliers est qu'ils permettent de découpler les mouvements de conteneurs côté quai et côté terre du terminal. Comme les conteneurs peuvent être déposés et ramassés au sol, les grues de quai (ship-to-shore) et les grues de parc n'ont pas besoin d'attendre l'équipement de transport horizontal et peuvent donc fonctionner en continu à productivité maximale.

Les cavaliers sont le seul type de machine de manutention de conteneurs capable de gérer toutes les tâches de déplacement de conteneurs dans le terminal, depuis le service des grues ship-to-shore et des grues de parc, jusqu'au chargement et déchargement des camions routiers et même l'empilage de conteneurs jusqu'à quatre hauteurs dans le parc. Des versions plus petites du cavalier, connues sous le nom de cavaliers pour opérations de navette, sont conçues pour être utilisées principalement comme transport horizontal et offrent une capacité d'empilage inférieure de 2 hauteurs.

Comment fonctionnent les cavaliers ?

Les cavaliers fonctionnent en enjambant leur charge et en la soulevant sous le véhicule à l'aide d'un appareil de levage. Le conducteur opère la machine depuis une cabine située sur le châssis supérieur sans avoir besoin de quitter le véhicule pour le chargement et le déchargement.

Le mécanisme de levage d'un cavalier est constitué d'écarteurs hydrauliques ou électriques qui peuvent s'adapter à la taille du conteneur soulevé. Le spreader agrippe la charge en toute sécurité au niveau des raccords twistlock aux coins du conteneur, permettant à la machine de soulever et de transporter le conteneur en toute sécurité. La cabine du conducteur est conçue pour offrir une vue dégagée sur la charge et la zone environnante, ce qui améliore la sécurité et la précision pendant les opérations. Lorsque le cavalier est équipé d'un spreader télescopique double levage, deux conteneurs de 20 pieds peuvent être manipulés simultanément.

Les chariots cavaliers modernes sont équipés de systèmes d'entraînement et de direction avancés pour une maniabilité accrue. Si nécessaire, les machines peuvent se déplacer en diagonale en mode « crabe » ou même pirouetter sur place, permettant des cycles de travail plus courts et une efficacité accrue.

Les cavaliers étaient traditionnellement alimentés en diesel-électrique, mais la norme industrielle actuelle pour les nouvelles machines est l'hybride. Comparés aux machines diesel-électriques traditionnelles, les cavaliers hybrides peuvent réduire les émissions jusqu'à 40 % en utilisant des systèmes d'énergie régénérative couplés à des moteurs diesel très efficaces qui consomment moins de carburant. Les cavaliers entièrement électriques gagnent également rapidement en popularité à mesure que les opérateurs de terminaux cherchent à réduire leurs émissions et leur empreinte CO₂.

Depuis le début des années 2000, les cavaliers sont disponibles en versions automatisées. Le premier terminal Kalmar AutoStrad™ entièrement automatisé fut le Patrick Container Terminal à Brisbane, qui a commencé ses opérations avec 27 machines en 2006. Depuis l'introduction du système, le terminal est devenu connu comme l'un des plus sûrs au monde.

Où les cavaliers sont-ils couramment utilisés ?

Les cavaliers sont largement utilisés dans les ports et terminaux du monde entier pour la manutention des conteneurs d'expédition standard ISO. Les sites utilisant des cavaliers comprennent plusieurs des plus grands et des plus avancés terminaux à conteneurs du monde, tels que l'ECT Delta à Rotterdam, les Patrick Terminals en Australie et TraPac à Los Angeles. De nombreux opérateurs de terminaux de premier plan étendent actuellement leurs flottes de cavaliers existantes avec des machines hybrides et/ou électriques.

Voici des exemples de cas clients de portiques cavaliers dans les terminaux à conteneurs :

Medcenter Container Terminal (MCT), Italie

En 2025, Kalmar a signé un accord avec Medcenter Container Terminal (MCT) pour la fourniture de 20 cavaliers hybrides Kalmar. Cette commande importante a été enregistrée dans les prises de commandes de Kalmar pour le quatrième trimestre 2024, la livraison des machines devant être achevée au cours du premier trimestre 2026. MCT est situé dans le port de Gioia Tauro, dans le sud de l'Italie, et manutentionne environ 4 millions d'EVP (Équivalents Vingt Pieds) de fret conteneurisé par an. Kalmar a livré plus de 200 portiques cavaliers à MCT depuis 1995. 

APM Terminals, Tanger, Maroc

Fin 2024, Kalmar a conclu un accord pour fournir à APM Terminals à Tanger, au Maroc, 20 cavaliers hybrides Kalmar supplémentaires. Les unités seront déployées au terminal APM Terminals MedPort Tangier. Ouvert en 2019, APM Terminals MedPort Tangier est un terminal de transbordement situé dans le complexe portuaire Tanger Med 2. Tanger Med 2 exploite actuellement une flotte de 65 cavaliers Kalmar.

GMP, Le Havre, France

Au Havre, en France, la Générale de Manutention Portuaire (GMP) utilise des cavaliers Kalmar depuis le début des années 1990 et a commandé un total de 54 unités hybrides depuis 2020. En 2024, le terminal a signé sa dernière commande pour 26 nouveaux cavaliers hybrides auprès de Kalmar. 

DP World Southampton, Royaume-Uni

DP World, une entreprise de services de gestion logistique de premier plan, s'engage à réduire et à atténuer l'empreinte carbone de ses opérations grâce à une consommation d'énergie réduite et à des conceptions de produits qui contribuent à réduire les émissions de gaz à effet de serre. En 2024, Kalmar a annoncé une commande de 14 cavaliers hybrides supplémentaires pour le terminal à conteneurs de DP World à Southampton. DP World Southampton exploite des cavaliers Kalmar depuis 2007, et la dernière commande a porté le nombre total de cavaliers Kalmar au terminal à 82. Les cavaliers hybrides réduisent considérablement la consommation de carburant et les émissions de CO₂ des opérations de cavaliers au terminal par rapport aux machines diesel traditionnelles.

DP World London Gateway, Royaume-Uni

À Londres, DP World exploite un terminal à conteneurs semi-automatisé avec 78 grues de gerbage automatisées (Automated Stacking Cranes) desservies par une flotte de 49 cavaliers Kalmar. Les machines comprennent des modèles diesel-électriques et hybrides prêts pour l'automatisation, ainsi que des cavaliers électriques. La flotte sera encore augmentée par la livraison de 12 cavaliers électriques Kalmar supplémentaires en 2026.

Hutchison Ports ECT Delta, Rotterdam, Pays-Bas

Aux Pays-Bas, Hutchison Ports ECT Rotterdam (ECT) utilise sa flotte de cavaliers pour le chargement et le déchargement de camions côté terre. En 2024, Kalmar a conclu un accord pour fournir à Hutchison Ports deux cavaliers entièrement électriques et huit cavaliers hybrides pour son terminal ECT Delta. Les nouveaux cavaliers font partie d'un programme de renouvellement de flotte qui soutiendra l'objectif d'ECT d'atteindre des opérations sans émissions à ses terminaux ECT Delta et ECT Euromax d'ici 2035.

Patrick Terminals, Australie

En 2023, Kalmar a annoncé un accord pour la fourniture de dix nouveaux cavaliers hybrides Kalmar à Patrick Terminals à Melbourne. Patrick Terminals est le principal opérateur de terminaux à conteneurs d'Australie, traitant plus de trois millions d'EVP par an. L'entreprise exploite certains des terminaux les plus technologiquement avancés d'Australie dans quatre ports stratégiquement situés, y compris les terminaux Kalmar AutoStrad™ à Brisbane et Sydney.

APM Terminals Pier 400, Los Angeles, États-Unis

À Los Angeles, l'installation Pier 400 d'APM Terminals exploite une flotte de 132 Kalmar AutoStrads™ et pilote actuellement trois AutoStrads™ entièrement électriques comme étape vers l'électrification. Le site est l'un des terminaux à conteneurs automatisés les plus avancés au monde, traitant plus de 1,5 million de mouvements de conteneurs en 2024.

TraPac, Los Angeles, États-Unis

Chez TraPac à Los Angeles, qui est à la fois un terminal maritime et intermodal, 40 cavaliers automatisés Kalmar alimentent les 29 grues de gerbage automatisées Kalmar du terminal, et opèrent également un parc de gerbage supplémentaire pour les conteneurs.

(Image : Des cavaliers automatisés Kalmar déplacent des conteneurs à TraPac Los Angeles.)

Quels sont les avantages de l'utilisation des cavaliers ?

Les cavaliers offrent de nombreux avantages pour les terminaux à conteneurs, notamment la possibilité de séparer les mouvements de grues et le transport horizontal de conteneurs, et la capacité de gérer toutes les tâches de déplacement de conteneurs avec un seul type de machine. Les cavaliers sont une solution extrêmement polyvalente et rentable qui permet d'affecter la capacité de manutention des conteneurs là où elle est nécessaire dans le terminal. Cette flexibilité rend les cavaliers particulièrement utiles pour les terminaux avec un espace limité et/ou des agencements de gerbage de forme irrégulière. 

Principaux avantages des cavaliers :

• Opérations découplées : Les cavaliers permettent des opérations de grue découplées en permettant aux grues de fonctionner indépendamment des mouvements de conteneurs. Cela augmente l'efficacité des opérations de grue et réduit les temps d'inactivité, ce qui entraîne une productivité globale plus élevée.
• Flexibilité : Contrairement aux grues de parc lourdes, les cavaliers peuvent être affectés de manière flexible aux opérations côté terre ou côté quai, ou redéployés vers une autre zone du terminal en fonction des besoins de capacité et des horaires des navires.
• Efficacité améliorée : Avec un seul type de machine gérant tout le transport horizontal, les portiques cavaliers rationalisent le mouvement des conteneurs et contribuent à minimiser les temps d'attente des navires et des camions.
• Optimisation de l'espace : Grâce à leurs capacités de gerbage flexibles, les cavaliers maximisent l'utilisation de l'espace de parc disponible, permettant aux terminaux de traiter plus de conteneurs dans la même zone. Ceci est particulièrement important lorsque l'espace est limité ou lorsque le site du terminal a une forme irrégulière.
• Opérations rentables : En réduisant la dépendance à l'égard de plusieurs types d'équipement, les cavaliers contribuent à réduire les coûts d'exploitation. Ils éliminent le besoin de grues supplémentaires et d'équipements de transport horizontal, ce qui entraîne des économies significatives pour les entreprises.
• Sécurité améliorée : Les cavaliers sont conçus pour manipuler des charges lourdes en toute sécurité, réduisant ainsi le risque d'accidents. Les cavaliers automatisés améliorent encore la sécurité du terminal en éloignant les personnes de la zone d'opération des équipements lourds.
• Avantages environnementaux : Les cavaliers modernes sont équipés de fonctionnalités éco-efficaces telles que des systèmes d'alimentation hybrides ou à batterie. Ces fonctionnalités aident à réduire les émissions de carbone et s'alignent sur les objectifs de durabilité mondiaux.

Quelles sont les capacités de charge des cavaliers ?

Les capacités de charge des cavaliers varient selon le modèle et le fabricant. Les cavaliers Kalmar peuvent supporter des charges allant de 40 à 60 tonnes selon la configuration spécifique. Lorsqu'ils sont équipés de spreaders double levage, les cavaliers à conteneurs peuvent soulever deux conteneurs de 20 pieds simultanément. Les cavaliers hybrides et électriques actuels sont conçus pour offrir la même capacité de levage que leurs homologues diesel tout en offrant des avantages environnementaux supplémentaires.

Quelles sont les principales caractéristiques des cavaliers ?

Les cavaliers modernes sont équipés de plusieurs caractéristiques clés qui améliorent leurs performances et leur efficacité, notamment la maniabilité, le gerbage à 4 hauteurs, la préparation à l'automatisation et des fonctionnalités de sécurité avancées. Les machines hybrides et à batterie contribuent à réduire les émissions sur site pour aider les terminaux à atteindre leurs objectifs de durabilité.

Principales caractéristiques des cavaliers :

• Grande maniabilité : Les cavaliers sont conçus pour fonctionner efficacement dans des espaces confinés, ce qui les rend idéaux pour les terminaux très fréquentés. La capacité de se déplacer en diagonale en mode « crabe » ou de pirouetter sur place offre une plus grande flexibilité et réduit le temps nécessaire à la manutention des conteneurs.
• Capacités de gerbage : Les cavaliers peuvent gerber des conteneurs jusqu'à quatre hauteurs, optimisant l'espace de parc et améliorant l'efficacité opérationnelle. Cette caractéristique est particulièrement précieuse dans les terminaux avec un espace limité et/ou des aménagements irréguliers.
• Automatisation et connectivité : Les cavaliers modernes sont équipés de systèmes de guidage avancés et d'une connectivité de données, permettant une surveillance en temps réel et des opérations précises. Ces fonctionnalités permettent le contrôle et la surveillance à distance, réduisant le besoin d'intervention manuelle et améliorant l'efficacité globale. Des cavaliers entièrement automatisés sont également disponibles pour les terminaux cherchant à augmenter leur niveau d'automatisation.
• Options écologiques : Les cavaliers hybrides ou à batterie réduisent les émissions de carbone et aident les opérateurs de terminaux à s'aligner sur leurs objectifs de durabilité. Ces options écologiques soutiennent les terminaux dans la satisfaction des exigences de leurs parties prenantes et la réduction de leur impact environnemental.
• Fonctionnalités de sécurité avancées : Les cavaliers sont équipés de diverses fonctionnalités de sécurité, notamment des systèmes anti-collision, la surveillance de la charge et des mécanismes d'arrêt d'urgence. Ces fonctionnalités améliorent la sécurité des opérations et réduisent le risque d'accidents.
• Conception ergonomique : Sur les cavaliers modernes, la cabine du conducteur est conçue pour le confort et la facilité d'utilisation, avec des sièges réglables, la climatisation et des commandes intuitives. Cette conception ergonomique contribue à réduire la fatigue de l'opérateur et à améliorer la productivité globale.

(Image : Cavaliers électriques Kalmar en opération à Gdynia, Pologne.)

Quelles sont les limites des cavaliers ?

Bien que les cavaliers offrent de nombreux avantages, ils présentent également des caractéristiques et des exigences spécifiques qui doivent être prises en compte lors de la planification des flottes d'équipement et de la conception des concepts d'exploitation de terminaux. Les cavaliers sont une solution techniquement avancée qui nécessite un investissement légèrement plus élevé que d'autres concepts de transport horizontal de conteneurs, et ils nécessitent également davantage d'entretien planifié pour garantir un fonctionnement optimal. Les portiques cavaliers requièrent également des conducteurs ayant une formation spécialisée, ce qui peut être un défi pour les opérateurs de terminaux sur certains marchés.

• Coût initial élevé : L'investissement initial pour l'achat de cavaliers peut être relativement élevé par rapport à des équipements de transport horizontal plus simples tels que les véhicules à guidage automatique (AGV). Le coût d'acquisition et de déploiement d'une flotte de cavaliers, en particulier les modèles avancés avec automatisation et fonctionnalités écologiques, peut être significatif.
• Densité de gerbage : Bien que les cavaliers soient capables d'atteindre des densités de gerbage relativement élevées lorsqu'ils sont utilisés pour gérer la pile de conteneurs dans le parc, pour les terminaux qui nécessitent le plus grand nombre possible de conteneurs par unité de surface, d'autres solutions telles que les grues de gerbage automatisées (ASC) peuvent être préférables.
• Exigences de maintenance : Les cavaliers nécessitent un entretien régulier pour garantir des performances optimales, ce qui peut augmenter les coûts d'exploitation. La complexité du mécanisme de levage et des systèmes de contrôle signifie qu'une maintenance spécialisée est souvent requise. Pour les cavaliers automatisés, les exigences de maintenance sont encore plus élevées.
• Vitesse limitée : Les cavaliers se déplacent à des vitesses relativement faibles, ce qui peut ne pas être idéal pour toutes les applications. Bien qu'ils soient très efficaces pour le transport sur de courtes distances au sein des terminaux, ils peuvent ne pas être le meilleur choix pour le transport sur de longues distances.
• Exigences d'espace : Malgré leur maniabilité, les cavaliers nécessitent toujours un certain espace pour fonctionner efficacement. Dans les zones avec un espace extrêmement limité, d'autres types d'équipement peuvent être plus appropriés.
• Formation des opérateurs : L'utilisation d'un cavalier nécessite une formation et des compétences spécialisées. S'assurer que les opérateurs sont correctement formés et certifiés peut ajouter au coût global et à la complexité de la mise en œuvre des portiques cavaliers.

Conclusion

Les cavaliers sont une solution polyvalente et efficace pour la manutention de charges lourdes et volumineuses dans les terminaux à conteneurs. Leur conception unique, leurs fonctionnalités avancées et leur capacité à opérer dans des espaces confinés en font un atout essentiel pour les terminaux portuaires, les gares de triage intermodales et d'autres industries. En comprenant les principales caractéristiques, avantages et exigences spécifiques des cavaliers, les entreprises peuvent prendre des décisions éclairées quant à l'investissement dans cette technologie. Avec les avancées continues en matière d'automatisation, de connectivité et d'options écologiques, les cavaliers sont susceptibles de continuer à jouer un rôle crucial dans l'avenir de la manutention des conteneurs et de la logistique.