Atteindre l’excellence dans l’exécution des programmes aéronautiques grâce à la réalisation de produits

Prendre le contrôle des processus de fabrication de pointe dans l’industrie aéronautique
Dans l’aéronautique, les programmes deviennent de plus en plus complexes ; le fait que la majorité des programmes phares connaissent des dépassements importants en matière de budget et de délais en est la preuve. De façon chronique, ces programmes ne respectent pas leur plan d’exécution et leurs engagements, d’où des annonces répétées de retards pendant toute la phase de développement. La pression est forte sur les constructeurs aéronautiques et leurs fournisseurs afin qu’ils deviennent beaucoup plus efficients, qu’ils réduisent les coûts et qu’ils flexibilisent la production.
Par conséquent, pour pouvoir répondre rapidement et de façon compétitive aux appels d’offre, les industriels doivent réinventer la manière dont ils exécutent leurs programmes, depuis le développement conceptuel jusqu’à la livraison au client, en passant par la conception détaillée, la planification de la fabrication et l’exécution. Comment faire ? En renforçant la collaboration et la coordination à toutes les étapes de l’exécution d’un programme.
Chez Siemens PLM Software, nous pensons que pour atteindre l’excellence dans l’exécution des programmes aéronautiques, il faut déplacer le processus de prise des décisions de fabrication pour qu’il ait lieu dès les premiers stades du développement conceptuel et de la conception. Les contrats sont remportés par ceux qui peuvent prouver que leur produit respectera les contraintes de coût et de calendrier.
Dans l’aéronautique, la rentabilité des programmes dépend beaucoup de l’efficience de la fabrication. Pour la plupart des acteurs du secteur, les capacités de production constituent un avantage concurrentiel. Généralement, les entreprises qui gagnent sont celles qui parviennent le mieux à gérer les procédés et ressources de fabrication coûteux.
Ce n’est un secret pour personne que, dans l’aéronautique, la fabrication est confrontée à des défis de plus en plus nombreux. L’utilisation de matériaux de haute technologie, tels que les composites, et de procédés sophistiqués, tels que la fabrication additive, la rendent plus complexe. Dans les ateliers, des processus automatisés remplacent les applications exigeantes en main-d’œuvre, ce qui augmente les besoins en outils spécialisés. Le souci d’améliorer la qualité impose une surveillance et une traçabilité adéquates des tolérances et de l’affectation des pièces, dans le respect des exigences des clients. Savoir faire le bon choix entre fabriquer et acheter, et bien gérer les sous-traitants et les fournisseurs, est crucial pour la réussite des programmes.
Pour atteindre l’excellence dans l’exécution de leurs programmes, les industriels de l’aéronautique doivent repenser leur approche de la fabrication et adopter les mesures stratégiques suivantes :
Mettre en place un véritable environnement de développement et de fabrication en parallèle : l’idée est d’intégrer l’analyse et les contraintes de fabrication aux phases de conceptualisation et de conception. Cela peut permettre d’être beaucoup plus efficient lors de l’évaluation rapide de plusieurs conceptions et options de fabrication d’un produit, et ainsi de vraiment concevoir en tenant compte de la fabricabilité. L’approche dite du « décalage vers la gauche » consiste à transférer dans les premiers stades du cycle de vie le moment où sont prises les décisions cruciales concernant la conception et la fabrication du produit. Cette approche n’est pas nouvelle, et cela fait plusieurs décennies que l’industrie tente de l’utiliser. Malheureusement, elle s’est heurtée à de réels problèmes d’exécution, car les outils permettant de gérer les processus de conception et de fabrication dans un environnement intégré et homogène faisaient défaut. Les seules applications disponibles étaient des outils non gérés, et les concepteurs et les ingénieurs en fabrication devaient se débrouiller avec des systèmes isolés. Les industriels de l’aéronautique peuvent donc devenir plus efficients en intégrant dans un même environnement les processus de conception et de fabrication de leurs produits.
Cette approche parallèle permet non seulement d’évaluer virtuellement la fabricabilité de la conception, mais aussi de faire évoluer le processus, les plans et l’outillage de fabrication en même temps que la conception. En un mot, elle permet de procéder à une revue simultanée de la conception et du degré de préparation du produit et de la fabrication. Elle est rendue possible par le stockage dans un environnement unique de toutes les données relatives au produit et à la fabrication.
Les industriels peuvent ainsi s’assurer, dès la phase de conception, que la fabrication est en mesure de respecter le cahier des charges du programme et les exigences de performances.
Combler le fossé entre l’ingénierie et la production : pour pouvoir réussir l’exécution d’un programme, il est indispensable d’établir un flux d’informations réellement bidirectionnel entre l’équipe de conception et l’équipe de fabrication. Pour pouvoir remporter un contrat et l’exécuter de façon rentable, il faut que l’équipe responsable du programme communique et collabore étroitement afin de maximiser le nombre d’occasions d’optimiser la conception et la fabrication. Cette collaboration permet non seulement à l’équipe de fabrication d’avoir accès aux données de conception les plus récentes, mais aussi à l’équipe de conception de bénéficier des connaissances et de l’expérience acquises dans les ateliers. La prise de décisions s’en trouve améliorée. Les technologies de conception et de simulation en 3D peuvent être utilisées pour estimer plus précisément les coûts et les délais de fabrication. La mise en place d’un environnement en boucle fermée entre la conception et la fabrication permet d’évaluer très tôt les risques en matière de fabricabilité pour les conceptions, matériaux et processus nouveaux, et ce précieux retour d’informations permet aux ingénieurs-concepteurs d’optimiser leurs conceptions.
Adopter un processus commun de gestion des modifications : le risque de recevoir des demandes de modifications en fin de cycle ne peut être éliminé. En cas de demande de modification tardive, il est indispensable de pouvoir réagir rapidement en prenant les mesures correctives nécessaires. Des outils de gestion des modifications efficients aident à réduire au minimum les perturbations dans les ateliers et à contrôler l’augmentation des coûts. Généralement, le secteur se concentre sur les modifications de conception. Or il est tout aussi important de gérer les modifications qui concernent les processus de fabrication et l’outillage. Avec un outil de gestion des modifications commun, il est possible d’identifier rapidement l’outillage, les instructions de travail ou les opérations de fabrication qui sont à l’origine d’un problème de conception. En outre, les modifications apportées à l’outillage et aux processus de fabrication peuvent être gérées efficacement en utilisant le même processus de gestion des modifications, avec des exigences d’approbation différentes. Enfin, effectuer les modifications de conception et de fabrication dans le même environnement garantit que les améliorations qui doivent être apportées aux produits et aux processus sont prises en compte de manière aussi rapide et rentable que possible.
Mettre en place un environnement intégré pour la fabrication des pièces et des assemblages : les industriels de l’aéronautique doivent adopter des outils qui couvrent tous les aspects de la fabrication. Ils doivent notamment gérer la fabrication des pièces et les processus d’assemblage à l’aide d’une approche holistique. Les processus de fabrication des pièces, tels que la programmation CN, le placement des fibres pour les composites, la fabrication additive, la programmation automatisée des inspections, les bibliothèques de ressources et la planification des processus de pièce, doivent être gérés à l’aide d’une base de données. La technologie de gestion de données utilisée pour la fabrication des pièces doit également être employée pour gérer les processus d’assemblage complexes. Les applications d’assemblage spécifiques — telles que les applications de conception de chaînes d’assemblage et d’agencement d’usines, d’analyse des flux de production et de la synchronisation, de planification de l’automatisation et d’analyse de l’ergonomie des postes de chaîne d’assemblage — doivent toutes être regroupées dans un environnement d’entreprise commun. Pour les industriels de l’aéronautique, un tel environnement de fabrication se révèle plus avantageux lorsqu’un programme passe du stade de l’ingénierie et de la planification à celui de la production physique.
Conclusion
Pour les industriels de l’aéronautique, réussir à exécuter un programme en respectant les budgets et les délais prévus est synonyme d’amélioration de leurs profits, de leur réputation et de leur capacité à investir dans de nouveaux programmes et à remporter de nouveaux contrats. Les nouvelles technologies de production et le nombre croissant des variantes de produit continuent d’accroître la complexité des programmes. Pour atteindre l’excellence dans l’exécution des programmes, il est nécessaire d’adopter une approche pilotée par les processus qui permet de transférer dans les premiers stades du cycle de vie le moment où sont prises les décisions concernant les produits et la fabrication.
La solution « Réalisation de produits » de Siemens PLM Software apporte aux industriels de l’aéronautique un outil piloté par les processus, qui leur permet de prendre plus tôt les décisions relatives à la fabrication et de tenir compte des considérations de fabrication pendant chaque étape du cycle de vie.
www.siemens.com/plm/productrealization

Tribune de Jan Larsson, Directeur Marketing Senior EMEA chez Siemens PLM Software, portant sur le contrôle des processus de fabrication de pointe dans l’Industrie aéronautique.