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Comment le digital va transformer la chaîne de valeur de l’aéronautique

« Il n’a jamais été produit autant d’avions en France dans le domaine civil », soulignait Marwan Lahoud, président du Gifas (Groupement des industries françaises aéronautiques et spatiales), à l’occasion de la présentation des résultats 2016 du secteur. Et cette tendance se vérifie à l’international. 

En 2010, le secteur aéronautique mondial comptait 3,4 millions de sièges disponibles. Aujourd’hui, on s’approche des 5 millions. Et dans les dix prochaines années, 10 000 nouveaux avions seront construits. Soit une croissance moyenne de plus de 3% par an.

Cette dynamique de marché pose néanmoins d’importantes questions. Comment produire assez d’avions chaque année pour répondre à cette forte demande ? Comment satisfaire des clients de plus en plus exigeants, qui veulent des mises en service rapides tout en bénéficiant d’une expérience passagers revue à la hausse ? Comment accélérer aussi le cycle de conception des nouveaux appareils, alors que la cadence de production est déjà un casse-tête ?

La solution se trouve dans le digital, et nous ne sommes qu’au début de l’histoire.

Digital et “facteur humain”

L’enjeu premier avant même d’accroître les capacités de production, est d’améliorer la productivité des structures existantes. Cela passe notamment par une baisse des retouches et des re-fabrications de pièces et donc par une réduction des erreurs et des défauts de production.

Nombre de ces défauts sont encore dus au « facteur humain ». À partir d’un certain degré de sophistication des procédures, l’homme est souvent le maillon faible. L’introduction de l’automatisation et du digital dans la chaîne de production pourra limiter les risques et améliorer l’efficacité du contrôle qualité, de l’assemblage de pièces, ou de la préparation des opérations de maintenance.

La valeur ajoutée du digital

Le digital représente un vrai potentiel d’optimisation et de création de valeur pour le secteur. Depuis quelques années, on constate une grande fébrilité autour du digital et des opportunités qu’il offre. Intelligence artificielle, objets connectés, drones, robots… : les proof of concept se multiplient. Chacune de ces briques technologiques apporte de la valeur ajoutée sur la chaîne de production :   

  • L’IoT ou les tags actifs. En installant des capteurs/émetteurs sur des pièces, des gabarits, des emballages, ou des outillages circulants dans l’usine ou en rotation entre des sites, ou encore stockés, on améliore la traçabilité où l’on facilite les inventaires qui passent de quelques jours hommes à quelques heures.
  • Drones. Ces engins volants peuvent être utilisés pour inspecter les bâtiments industriels ou les carlingues, sans échafaudage. Avec ses drones, conçus spécialement pour l’aéronautique, la start-up Donecle a par exemple réduit le temps d’inspection à vingt minutes, alors qu’elle mobilise habituellement quinze à vingt personnes durant six à dix heures.
  • Digital twins. Ce concept de « jumeau numérique » consiste à appliquer à la maquette numérique 3D d’un avion, les contraintes qu’il subira dans la vie réelle, et ce alors même qu’aucun prototype physique n’existe encore. L’idée est de pouvoir observer le comportement d’une pièce dans certaines conditions et analyser son impact sur l’ensemble de l’appareil par exemple. On peut ainsi optimiser les opérations de maintenance. Ce type d’innovation est aussi applicable au processus industriel lui-même, et à la formation des opérateurs.
  • Robotic process automation (RPA). Ces nouveaux outils concernent en priorité les opérations administratives simples et répétitives, telles que la facturation (rapprochements) ou l’approvisionnement. Les robots sont à même de prendre en charge ces opérations de manière plus efficiente. Dans la production industrielle, on assiste aussi à la mise en place de « cobots », des robots collaboratifs qui assistent les collaborateurs dans la réalisation de tâches plus pénibles ou complexes.
  • L’impression 3D. La fabrication additive métallique passe aux pièces de production, et n’est plus cantonnée à la conception de prototypes. Certaines pièces 3D certifiées par las autorités volent déjà dans les parties dites « chaudes » de l’appareil. En avril 2017, Boeing a certifié pour la première fois une pièce structurelle en titane, qui devrait voler en 2018, et qui permettrait d’économiser 3 millions de dollars par appareil (source Usine Nouvelle, n°3519). On imagine déjà de petits hubs de fabrications 3D permettant de produire les pièces de rechange près des aéroports avec les plans téléchargés chez le concepteur. Avantage de ces nouveaux « business models » : moins de transports, moins de Co2, moins de pièces à stocker, plus de flexibilité.
  • La vision 3D. La réalité augmentée peut être utilisée pour la formation des opérateurs, mais aussi lors des phases de maintenance, pour identifier les zones à surveiller et assister la réalisation d’opérations complexes. Le potentiel de ces outils, au-delà de certains aspects ergonomiques qui doivent être encore résolus (port d’un casque, ou de lunettes) est important, notamment dans la détection de défauts, l’identification des corrections, et l’enregistrement des travaux effectués. L’impact peut être très élevé notamment dans l’évitement du fameux « facteur humain ».
  • L’intelligence artificielle. Certains rêvent de voir un jour un avion piloté par une intelligence artificielle. Mais l’IA a tout d’abord vocation à exploiter la multitude de données collectées en vol. Leur analyse doit permettre d’optimiser l’utilisation de l’appareil, son cycle de vie, de développer la prévisibilité des problèmes, ou encore d’évaluer un risque de défaillance qualité d’un fournisseur critique dans la supply chain.
  • La blockchain. Cette technologie permet l’échange, la validation et la certification de documents et de données par voie digitale, de façon totalement sécurisée et infalsifiable. Son principe est fondé l’utilisation de capacités informatiques distribuées entre de nombreux acteurs, chacun ayant une partie du code ou de la procédure de certification. Dans l’aéronautique, la blockchain pourra favoriser une meilleure traçabilité et qualité documentaire de la filière, en permettant des certifications de chaque pièce de l’appareil, de valider certaines étapes de production, et de remonter à la source de toute modification documentaire quelqu’elle soit.
  • Les plateformes digitales et la continuité numérique. Les nouveaux outils digitaux poussent à une plus forte intégration des solutions et à un décloisonnement des acteurs. Un même modèle de données pourra servir à un ensemble large de partenaires, via des processus collaboratifs orchestrés par une même plateforme. Ces plateformes permettent de créer un véritable écosystème et de nouvelles fonctionnalités et services pour améliorer la chaîne de valeur et rechercher de nouvelles opportunités d’affaires.

Le digital est véritablement transformant et concerne toute l’organisation

On le voit, le numérique va tout changer, jusqu’aux business models. Il permet la simultanéité de certaines tâches, et/ou leur distribution rapide à un nombre élevé de partenaires de l’écosystème.

Fabrice Brégier, patron d’Airbus le dit lui-même dans une interview récente. A propos du big data : « pour des évolutions majeures d’avions déjà conçus sur la base d’une maquette numérique, comme c’est le cas de l’A350 ou d’autres appareils conçus ces dix dernières années, nous pourrions gagner de l’ordre de 25 % sur les cycles de développement et la mise en production. Pour un avion de nouvelle génération à l’horizon 2030, l’objectif est de 30 % à 50 % de gain ». A propos de la transformation digitale sur la chaîne de production : « cette nouvelle façon de fonctionner fait interagir l’ensemble de l’entreprise et replace le compagnon au cœur du système de production (source : les Echos, 10 juin 2017).

Pour autant, il convient d’adopter ces briques technologiques avec discernement. Une vision d’ensemble et une implication de la direction générale sont indispensables à la réussite de ces projets. Les dirigeants doivent s’assurer d’être informés des potentialités immenses du digital.

L’indispensable implication des DSI et des ressources humaines

La demande pour ces solutions digitales émane souvent des équipes métier, mais l’implication des DSI évidemment incontournable. L’une des difficultés pour elles, au-delà des contraintes liées à la protection des données, est de tester ces technologies sans perturber le flux normal de production ni dégrader les systèmes d’information. De plus, la question de la veille et de leur compétence technologique de même que leur capacité à travailler dans des équipes pluridisciplinaires à une vitesse beaucoup plus élevée que par le passé est clé. Dans ce cadre l’agilité organisationnelle est un facteur de succès.

L’adoption du digital génére aussi de vraies interrogations chez les collaborateurs. Réduire la pénibilité des opérateurs grâce à la robotique ou l’IoT peut impliquer la présence de capteurs capables de retracer en détail leur activité, ce qui peut être mal ressenti. La création de nouveaux métiers de data analysts, de nouvelles pratiques, ou de nouveaux services, nécessite d’être accompagnée. Plus fondamental encore, l’évolution du rapport au temps et à la hiérarchie, nécessite que la fonction RH soit aux aguets afin d’être en mesure d’anticiper et d’accompagner ces bouleversements.

De l’expérimentation au déploiement à grande échelle

De nombreux clients de l’Aéronautique se montrent intéressés. L’impression 3D se déploie, les IoT sont très « courtisés », l’intelligence artificielle est en train de percer. La blockchain est étudiée avec attention. Le défi est de réussir à dépasser la phase d’expérimentation et de déployer ces solutions à grande échelle. Une fois démontrée leur efficience industrielle et leur pertinence économique, ces technologies passeront du stade du « proof of concept » à celui de la mise en œuvre stratégique à grande échelle pour le plus grand bien de cette filière.

Cela a démarré. Pour autant, n’oublions pas que cette filière conçoit et fabrique des aéronefs, bourrés de technologie certes, mais aussi de voyageurs. Il est encore loin le temps, où nous volerons dans un avion entièrement et uniquement élaboré et fabriqué avec les technologies digitales. L’humain a encore une bonne place dans cette incroyable orfèvrerie industrielle.

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