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Attention les données numériques sont périssables

JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

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Le développement d'un avion en « tout numérique » pose des problèmes de conservation, d'intégrité et de sécurité des données. Dassault Aviation relève le défi en s'associant à IBM. Coup de projecteur sur sa démarche appliquée au Falcon 7X, son premier avion développé à 100 % en numérique.

L'utilisation d'outils numériques pour la conception des avions en 3D pose un réel problème de pérennité des informations sur le long terme, constate Jean Sass, directeur des systèmes d'information de Dassault Aviation.

Si l'on sait toujours relire les plans des débuts de l'aviation, sera-t-on capable de réutiliser dans plusieurs décennies les données des appareils actuellement en cours d'étude avec des outils numériques ? Les données ne vont-elles pas s'altérer et sera-t-on à même de les relire ? Rien n'est moins sûr ! Pourtant, le besoin de pérennité est bien réel.

Les certifications des administrations européenne (Easa) et américaine (FAA), qui réglementent l'organisation de la conception et de la production des aéronefs, font référence depuis 1965 aux dessins et spécifications. Des documents qui montrent la configuration de chaque appareil et prouvent que chacune des pièces répond bien au cahier des charges.

Conserver la maquette numérique

En 2001, le Groupement des industries françaises aéronautiques et spatiales (Gifas) avait demandé de « préciser les conditions d'acceptation d'un système de conception 3D en remplacement des dessins ». C'est pourquoi, à l'occasion du programme Falcon 7X, intégralement développé en numérique, Dassault Aviation a fait valider par l'Easa et la FAA ses méthodes de développement numérique et son système de conception 3D.

Des validations qui doivent beaucoup au système d'archivage à long terme mis en place par l'avionneur avec l'aide d'IBM. En effet, si la base de données 3D est la référence unique, tant pour les études que la fabrication, mais aussi l'exploitation et l'évolution du Falcon 7X tout au long de sa carrière, comment garantir que la maquette numérique pourra être conservée et utilisée jusqu'à la fin de l'exploitation de ces appareils, qui pourrait intervenir dans 70 ans ?

Les défis de l'archivage

Il faut se prémunir de l'obsolescence des matériels, de la dégradation des supports physiques des données, et de l'évolution des logiciels auteurs. En ajoutant à cela la possible disparition des constructeurs informatiques et des éditeurs de logiciels, voire du format natif des données. De plus, il faut aussi garantir que les données n'auront pas été modifiées, qu'elles seront lisibles durant toute la durée de vie des appareils, et que les autorités pourront y avoir accès directement en cas de besoin.

Pour réussir cette gageure, Dassault Aviation et IBM ont développé Dias PLM (Digital Archiving System For Product Life Cycle Management), une application à trois niveaux : un système de fabrication d'archives (SFA) ; un système d'archivage long terme (Salt) ; un système d'audit (SA).

Grâce au système de fabrication d'archives (SFA), les données géométriques de définition et la nomenclature sont converties de leur format natif d'origine dans un format Iso standard neutre (STEP AP214, XML, TIFF). Cela garantit l'existence sur le long terme d'au moins un outil capable de lire, d'exploiter et de mettre à disposition ces données de définition.

Pour contrôler la qualité de la conversion, Step inclut dans le modèle transformé des caractéristiques qui lui sont propres, les GVP (Geometrical Value Properties) qui sont le centre de gravité, le volume, et la surface du modèle. À la relecture, le système recalcule et vérifie ces GPV.

cc Stocker à long terme

Les données en format neutre sont stockées par une infrastructure appelée système d'archivage long terme (Salt) garantissant la conservation et la non-altération des données sur une période supérieure à la durée d'exploitation du Falcon 7X (plus de 70 ans).

Aucun système matériel ne peut offrir cette certitude, tant pour la pérennité des supports matériels de stockage de l'information, que pour la disponibilité des lecteurs. Une solution logicielle basée sur un modèle normalisé Iso 14721 (Open Archiving Information System - OAIS) a donc été développée. Elle repose sur trois dispositifs clés : le calcul d'empreintes numériques ; le journal des archives et le recours à un tiers archiviste.

Le Salt affecte une empreinte numérique à chaque ensemble de données élémentaires numériques à archiver, qu'il recalcule lors de la restitution pour vérifier qu'il n'a pas été altéré pendant sa conservation (voir encadré). Le Salt entretient aussi un journal des éléments archivés. Chacune des lignes de ce journal contient en particulier le nom de l'archive, sa date de dépôt et les empreintes numériques associées. Une copie en est systématiquement déposée chez un tiers archiviste. En cas de litige, il attestera que l'archive restituée est bien l'archive initialement déposée et qu'il ne s'agit pas d'une archive fabriquée au gré des circonstances. Dassault Aviation a choisi pour ce rôle CDC Arkhinéo, une filiale de la Caisse des dépôts et consignations.

Enfin, un système d'audit (SA) permet de sélectionner les données que l'on veut récupérer, de les contrôler à travers leurs empreintes numériques et d'en autoriser la consultation.

En termes de volume, le stockage à long terme de la maquette numérique en configuration du Falcon 7X génère environ 250 Go de données, soit un volume annuel de 15 To correspondant aux différents stades de maquettes numériques des avions fabriqués. La conservation de ces données représente un coût moyen de 4 euros par giga-octet et par site physique de stockage. Ce qui est sans commune mesure avec les investissements immobiliers et de sécurité qui seraient nécessaires pour stocker des plans, même si l'on ajoute les 300 000 à 400 000 euros qui ont été nécessaires pour développer le système !

Comment les données sont sécurisées

À tout ensemble de données numériques destiné à être archivé, la fonction de hachage de Salt associe, lors du stockage, une empreinte significative sur 512 bits. Lors de la restitution, en recalculant son empreinte et en la comparant à sa valeur originale, on vérifie que la donnée n'a pas été altérée pendant sa conservation. Afin de minimiser le risque de « piratage », deux empreintes seront en fait calculées, selon des algorithmes différents. Il est prévu d'effectuer deux vérifications systématiques annuelles de l'ensemble des archives à long terme. Ces archives seront stockées sur trois sites physiques, pour éviter les destructions par catastrophes naturelles, accidents ou actes de malveillance.

« Les standards garantissent la pérennité des informations »

PHILIPPE EBERT RESPONSABLE PROJET DIAS PLM CHEZ DASSAULT AVIATION

« L'utilisation des standards est la clé de la pérennisation des données. Les standards actuels ne couvrent que partiellement les fonctionnalités des logiciels qui génèrent des données à archiver. Il faudrait donc les faire évoluer de façon à limiter nos développements spécifiques. C'est une des raisons pour laquelle Dassault Aviation fait partie du projet Lotar (Long Term Archiving), qui a pour objet l'utilisation, la promotion et l'évolution des standards pour l'archivage des données 3D. »

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