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Le Bourget 2015 : une affaire de PLM

Le Bourget 2015 : une affaire de PLM

La filière aéronautique est une grosse consommatrice de logiciels de PLM, notamment dans le domaine des pièces taillées dans la masse.

© DR

Au-delà des prouesses aériennes, le Salon du Bourget est aussi un salon industriel qui met en valeur toute une filière. De la conception à la maintenance en passant par la production, tous les fournisseurs et prestataires sont là, notamment dans le domaine du PLM pour la gestion du cycle de vie des produits. Voici ce que vous avez peut-être raté au fil des allées.

Avec plus de 2 300 exposants et 150 000 visiteurs professionnels, le Salon international de l’aéronautique et de l’espace du Bourget est un rendez-vous incontournable de la filière aéronautique. Les éditeurs de la filière PLM y présentaient leurs dernières applications dédiées et annonçaient nombre de nouveaux contrats.

 

Dassault Systèmes : comme à la maison

S’il est bien un éditeur de PLM qui se doit d’être présent au Bourget, c’est Dassault Systèmes, dont la parenté avec Dassault Aviation, tout auréolé de ses dernières ventes de Rafale et du succès ininterrompu de la gamme Falcon, assure la légitimité dans le monde aéronautique. L’éditeur mettait en avant cette année sa gamme 3DExperience, avec plusieurs annonces de contrats et de nouveaux produits.

Ainsi Hispano-Suiza, spécialiste des systèmes de transmissions de puissance pour moteurs d’avion et filiale de Safran, a retenu la solution Co-Design to Target comme environnement numérique unifié collaboratif pour toutes ses activités de conception et d’ingénierie. L’entreprise va ainsi s’appuyer sur un socle numérique unifié qui englobe la totalité de ses données et de ses processus en s’étendant à plusieurs divisions de ses filiales et à ses partenaires. La plate-forme permet d’accéder en temps réel aux informations les plus récentes sur les produits et les pièces. Elle inclut les configurations, les documents de référence, les données 3D, les modifications et la conformité des matériaux aux spécifications Reach, ainsi que la traçabilité des informations, afin d’assurer la qualité des données et de réduire les risques d’erreur.

« La plate-forme 3DExperience va nous permettre de gérer nos processus et nos données en bénéficiant d’un niveau de collaboration élevé », a estimé Hélène Moreau-Leroy, président-directeur général d’Hispano-Suiza lors de cette annonce. « Nos équipes vont pouvoir rapidement récupérer, utiliser et réutiliser la propriété intellectuelle à tout moment au cours du cycle de vie des produits. Les surprises liées aux changements de spécification des produits seront évitées grâce à la possibilité d’accéder en temps réel aux informations les plus récentes. Avec ces fonctionnalités, nous pouvons améliorer les processus et garantir tous les liens entre des données qui dépendent et bénéficient d’une coopération pluridisciplinaire ».

Le Bourget ne veut pas forcément dire avions, hélicoptères ou drones, car dans la catégorie des aéronefs on retrouve aussi les dirigeables, tel l’Aeroscraft. Son constructeur, le californien Aeros, entend développer des machines de 66 et 250 tonnes dédiées au transport de fret, ainsi que des aérostats captifs, tant militaires que civils. Il a choisi la solution Engineered to Fly de Dassault Systèmes, notamment pour la conception des systèmes de gestion des fluides, électriques et mécaniques. Aeros va également valider la conception par rapport aux exigences et critères de performance (comme la fabricabilité) au moyen de simulations robustes et continues.

                         
                                 Le PLM au coeur d'aéronefs innovants

« Nous avons choisi une solution colaborative qui va nous permettre de réunir des équipes d’ingénieurs dispersées dans le monde entier, et d’ajouter de nouvelles fonctionnalités en fonction de notre développement », a expliqué Igor Pasternak, CEO d’Aeros lors de cette annonce. « La solution Engineered to Fly est un choix logique qui va nous aider à gérer les systèmes de très grande dimension et extrêmement complexes qui constituent nos dirigeables. Cette solution apporte également l’évolutivité nécessaire pour répondre à nos besoins futurs, tout en mettant l’accent sur la réduction des coûts et des risques ».

Dassault Systèmes enrichit sa gamme 3DExperience avec Build to Operate, destinée à l’aéronautique et la défense. Elle permet aux constructeurs et aux grands équipementiers de surveiller, contrôler et valider les différents aspects des opérations de fabrication - des processus et des séquences de production reproductibles au flux de livrables, tout au long de leur chaîne d’approvisionnement - et ce, à l’échelle mondiale. Selon Michel Tellier, vice-président en charge de l’industrie Aéronautique et Défense chez Dassault Systèmes : « les entreprises du secteur aéronautique qui déploient aujourd’hui cette ‘‘usine du futur’’ peuvent tabler sur des avantages tels qu’une réduction de 25 % du nombre d’erreurs, une baisse de 20 % du volume de déchets et une amélioration de 15 % de la qualité, du premier coup ».

Cette solution est déjà en place chez Airbus Helicopters, où Jean-Luc Sturlèse, vice-président, Production Flows Management, estime que : « En associant étroitement les activités d’ingénierie à notre processus de gestion des modifications, et en mettant en œuvre des processus ‘‘lean’’ tels que le traitement en flux tendus (JIT) ou la fabrication ‘‘sans papier’’, nous nous sommes fixés pour objectifs d’améliorer la qualité et d’accélérer la production, tout en réduisant le coût des programmes ».

                          
                             Remettre l'usager au cœur de la conception

Enfin, Dassault Systèmes s’associe à Assystem pour adapter et personnaliser l’aménagement intérieur des cabines d’avion. Les entreprises aéronautiques pourront utiliser la solution Passenger Experience de Dassault Systèmes, tout en bénéficiant de services d’intégration et d’ingénierie dédiés proposés par Assystem. Cette une solution intégrée d’aménagement et de personnalisation de la cabine leur permet de concevoir, de valider et de simuler de futures expériences en vol, mais aussi de promouvoir l’expérience passager de demain. De plus, cette solution réduit le coût des programmes et améliore la productivité, la qualité, la ponctualité des livraisons et la satisfaction des clients.

 

PTC : le vrai PLM arrive !

PTC, qui est depuis plusieurs années très impliqué dans l’Internet des Objets depuis l’acquisition de ThingWorx, a présenté l’approche Digital Twin (jumeau numérique). Il s’agit ni plus ni moins que d’utiliser la maquette numérique originelle de l’avion et de lui appliquer directement et de manière automatique toutes les contraintes subies par le véritable appareil durant sa vie, relevées par des capteurs reliés à l’internet. On a ainsi en permanence un double numérique exact de l’appareil et non plus une maquette numérique correspondant à la configuration théorique initiale.

                     
                Jim Heppelmann nous présente l'approche Digital Twin
                           Les modifications apportées à la maquette
                             apparaissent dans le modèle numérique

« Aujourd’hui, les interventions de maintenance sont déclenchées à partir de valeurs moyennes d’utilisation, mais avec un jumeau numérique il sera possible de se baser sur des informations réelles, ce qui permettra d’être beaucoup plus efficace, tout en réduisant les coûts », explique Jim Heppelmann, CEO de PTC. Pour arriver à cette approche, PTC capitalise ses propres savoir-faire avec ceux récupérés lors de différentes acquisitions : ThingWorx (création d’applications pour objets communicants) ; Axeda (technologie de remontées d’informations dans le Cloud) ; ColdLight (utilisation du Big Data pour la maintenance prédictive) ; etc. Une fois tout cela intégré, le PLM aura bouclé la boucle : on arrivera, enfin, à une véritable gestion du cycle de vie des produits.

Côté contrats, PTC a annoncé que le motoriste Snecma a choisi ses solutions de gestion collaborative d'information technique Arbortext et Windchill Service Information Manager pour la création et la maintenance des documentations techniques de l'ensemble de ses moteurs, tous programmes confondus. Ce projet baptisé Indigo vise à ouvrir l'accès du fonds documentaire aux partenaires externes, contributeurs de la documentation technique diffusée aux clients, afin d'obtenir des gains de temps administratifs dans la réalisation du fonds documentaire et dans la préparation des publications. Le tout dans le respect des standards et normes utilisées (S1000D, ATA, AIR106F ...). Le projet Indigo est aujourd'hui opérationnel pour trois moteurs (Leap, Silvercrest et SAM146) et sera déployé prochainement pour le CFM56. A terme, Indigo concernera 600 utilisateurs.

De son côté, la société de défense européenne MBDA a choisi la plate-forme ThingWorx de PTC comme portail d'accès unique et sécurisé à ses données d'ingénierie. En juin 2013, MBDA avait lancé l'initiative PLCE (Product Life-Cycle Collaborative Environnement) pour améliorer ses processus métiers d'ingénierie et créer un environnement collaboratif intégré (MatriX). Le groupe avait alors choisi PTC comme partenaire stratégique pour fournir l'infrastructure de PLCE. MBDA sélectionne aujourd’hui la plate-forme ThingWorx, afin de fournir à ses ingénieurs un portail ergonomique et convivial facilitant la navigation dans les données d'ingénierie et leur permettant de prendre en compte leurs activités journalières. Ceci quelle que soit la source de ces informations (Windchill, SAP, IBM JAZZ, Sharepoint ...).

« Nous espérons mesurer rapidement les bénéfices de cette plate-forme. Matrix sera un environnement technique de classe mondiale et contribuera à notre efficacité en nous permettant d'harmoniser nos méthodes, de travailler conjointement entre les disciplines techniques et de partager des informations de façon contrôlée au sein de nos équipes. Le portail développé par ThingWorx est l'un des facteurs clés du succès de notre transition vers un mode d'ingénierie toujours plus collaboratif », explique Greg Bull, responsable du projet MatriX chez MBDA.

Enfin, Airbus Helicopters a annoncé utiliser les outils PLM Windchill de PTC pour le développement de son nouvel appareil H160. En renforçant la continuité numérique et la collaboration, entre les équipes de conception, de production et du support technique qui interviennent sur le programme du H160, Airbus Helicopters entend atteindre le plus haut degré de maturité pour l'entrée en service du H160, prévue pour 2018.

 

Siemens PLM Software : la force industrielle de Siemens

Siemens PLM Software de son côté s’abritait aussi sous l’aile du groupe auquel il appartient et présentait son savoir-faire PLM autour d’un moteur électrique aéronautique de 50 kg délivrant 260 kW, soit un ratio puissance/poids de plus de 5 kW/kg, ce qui est impressionnant quand on sait de la ratio des moteurs électriques industriels est de 1 et celui des véhicules électriques de 2. Outre le savoir-faire d’électricien du groupe, Frank Anton, concepteur de ce moteur et responsable de l’activité eAircraft de Siemens, a insisté sur l’utilisation de la gamme des logiciels de conception NX de Siemens PLM Software et notamment NX Nastran pour la simulation comportementale du moteur et son optimisation.

                         
                        L'avion électrique fait d'énormes progrès ... grâce au PLM

Siemens PLM Software présentait aussi la solution LMS Samtech Tea Pipe au sein de sa plate-forme NX. Elle permet la simulation mécanique non linéaire de durites, câbles et flexibles, afin d’évaluer les problèmes de montage, de collisions, l’ovalisation, de croquage et de flambement des pièces flexibles en amont de la production de coûteux prototypes. La maîtrise de la torsion des flexibles dans la phase de conception est également importante afin d’éviter des problèmes de fatigue.

Mais au-delà du PLM, c’est bien le groupe Siemens dans son ensemble qui faisait une démonstration de force, en liaison avec Atos, pour proposer des solutions de transformation numérique à l’industrie aéronautique et de défense. On y retrouvait ainsi des experts de la protection et la sécurité des systèmes industriels (cyber-sécurité), du big data, de la sécurité et l’automatisation des bâtiments, sur la Digital Factory (expertise et approche industrielle, produits d’automatismes), sur le financement du changement industriel, etc.

 

Production : des stratégies d’usinage toujours plus sophistiquées

Côté usinage, l’éditeur français Spring Technologies, spécialiste des logiciels améliorant la productivité des ateliers, enrichit sa gamme avec un nouvel outil de programmation des machines-outils simplifiant la chaîne numérique actuellement en place et augmentant la flexibilité des moyens de production.

Son logiciel NCSimul CAM, qui s’intègre à la plate-forme unifiée NCSimul Solutions V10, génère directement des programmes CN vérifiés et optimisés, en tenant compte des moyens physiques de l’atelier (outils, conditions de coupe, cinématique et contrôleur des machines...). Il accepte en entrée les données CAO 3D natives, FAO (APT, CL-data) et les programmes CN ISO existants (Fanuc, Siemens, Heidenhain, Num...). Il est alors facile de changer très rapidement de machine-cible en partant d’une programmation existante, en cas d’indisponibilité, d’arrivée d’une nouvelle machine ou de ré-industrialisation du processus d’usinage.

                         
                            Pouvoir changer de machine-outil en quelques clics

« Ce qui auparavant nécessitait plusieurs heures, voire plusieurs jours de travail, ce fait maintenant en quelques minutes, avec quelques clics. Ce développement n’a été possible que parce que nous maîtrisons l’ensemble de la chaîne numérique depuis de nombreuses années, mais il a quand même fallu le travail d’une vingtaine de développeurs pendant 3 ans et la participation à des programmes de recherche tel Angel, aux côtés de grands industriels comme Airbus ou Snecma, pour arriver à ce résultat », explique Gilles Battier, Pdg de Spring Technologies.

Grâce à ces possibilités de reprise de l’existant, de suppression des post-processeurs externes dédiés, de reconfiguration et d’optimisation des trajectoires, des conditions de coupe et des outils coupants, de recalcul des liaisons entre les séquences d’usinage, et enfin de visualisation à tout moment de l’état du brut usiné, les industriels vont disposer d’un moyen novateur leur permettant d’augmenter fortement la flexibilité de leurs moyens de production. Mais loin de vouloir balayer l’existant, Spring Technologies entend miser sur la complémentarité avec les moyens déjà en place, en augmentant leur efficacité et en leur apportant la souplesse qui leur fait défaut.

De son côté, Vero Software était présent avec trois de ses marques de CFAO aux outils particulièrement adaptés au monde de l’aéronautique. Ainsi l’efficacité du module ébauche de WorkNC est reconnu pour l’usinage des pièces de structure en l’aluminium ou composites les plus durs où c’est l’enlèvement rapide et sécurisé de la matière qui prime. Dans le domaine des pièces de motorisation, les équipes de développement de WorkNC ont travaillé avec les industriels du secteur pour mettre au point des parcours spécialisés en 5 axes spécifiquement dédiés aux ébauches, reprises et finitions des aubes, pales et turbines en partant des bruts de forge.

Du côté de Visi, ce sont la conception et la réalisation des outillages qui sont mises en avant notamment avec les modules Visi Blank et Visi Progress pour les outils d’emboutissage, progressifs ou à suivre. A noter cette année une amélioration sensible du traitement des gros modèles numériques, grâce au moteur de calcul FTI. Enfin, côté EdgeCAM, c’est la stratégie d'ébauche Waveform qui est mise en avant, qui en tournage permet d'obtenir un taux d'enlèvement matière trois fois plus élevé qu'avec un usinage traditionnel. Le parcours créé maintient une charge outil constante, permettant une coupe beaucoup plus rapide avec une durée de vie des outils prolongée. L'utilisation de toute la longueur de coupe de l'outil répartit l'usure uniformément sur celle-ci au lieu de se concentrer sur le bout de l'outil uniquement, ce qui réduit énormément les vibrations et améliore la finition de surface.

 

La réalité virtuelle : une entrée en force

La réalité virtuelle s’est aussi invitée au Bourget notamment pour former les techniciens de maintenance aéronautique. C’était par exemple le cas avec Immersion sur le stand du centre de formation Aérocampus Aquitaine qui présentait Diiice2, un dispositif de projection 3D immersif hautes performances composé de 3 surfaces de projection doté du logiciel IC.IDO d’ESI Group où les visiteurs pouvaient réaliser des opérations de maintenance virtuelles sur les maquettes numériques de Rafale et de Falcon, mises à disposition par Dassault Aviation. Loin d’être un gadget, ces dispositifs permettent concrètement aux apprenants de pratiquer des opérations de maintenance en virtuel sur de nombreux aéronefs, contraignants et coûteux à mobiliser, sans risque de dommages sur les systèmes et les outils du fait de mauvaises manipulations.

                    
                               HIM Aerospace d'Optis facilite
                                les opérations de maintenance

De son côté Optis a présenté HIM Aerospace, développé partenariat avec Airbus Group, qui répond aux besoins de l’aéronautique. HIM est une technologie de réalité virtuelle permettant à n’importe quelle personne équipée de lunettes ou d’un casque de réalité virtuelle, ou tout simplement en utilisant un avatar, d’explorer dans les moindres recoins un environnement 3D à échelle humaine. Cette version propose notamment des avatars entièrement personnalisables, permettant la simulation d’intervention sur des systèmes d’une grande complexité, tant pour l’assemblage que pour l’utilisation ou la maintenance d’un avion.

Une réalité virtuelle aussi présente sur le stand Daher qui montrait de cette façon l’assemblage du TBM et de pièces d’aérostructures.

 

Fabrication additive : enfin crédible pour le métal

Entrée en force de la fabrication additive au Bourget cette année sur de nombreux stands. Fabricants de machines, sous-traitants de production, donneurs d’ordres, tous y vont de leurs pièces types pour montrer que cette technologie arrive à maturité et va faire son entrée dans leur chaîne de production. On sent poindre une nouvelle ère.

L’exemple le plus flagrant est une maquette au 1/8e d’un mat réacteur (l’ensemble mécanique fixant le moteur sous l’aile) présenté par Sogeclair Aerospace. Cet ensemble, issu d’un projet de R&D mené avec l'éditeur d'outils de simulation et d'optimisation Altair et le prestataire d'impression 3D Initial, est imprimé sur une machine EOS en polyamide. A l’échelle Un, cet ensemble de 6 m de long sera imprimé en Inconel 718. Il sera composé de 14 pièces pour une masse de seulement 350 kg, contre 450 kg pour un assemblage de 654 pièces taillées dans la masse.

                         
                                         La fabrication additive va ouvrir
                                       la porte à de nouvelles conceptions

Il y a donc un fort intérêt pour ce nouveau mode de production chez les éditeurs de PLM. Ainsi Dassault Systèmes a fait une annonce avec le groupe Safran pour développer autour de la plate-forme 3DExperience une expertise pour valider virtuellement les processus de fabrication additive. Ce nouveau processus de bout-en-bout couvrira la conception de matériel en amont ainsi que les essais et les processus de fabrication en aval, afin d’assurer la continuité numérique de tous les paramètres d’ingénierie nécessaires à la fabrication additive d’une pièce de moteur : science des matériaux, spécifications fonctionnelles, conception générative, optimisation de l’impression 3D, production multi-robots et certification.

PTC aussi s’intéresse de près à la fabrication additive et développe une l'intégration transparente entre son logiciel de conception Creo et les solutions d'impression 3D de Stratasys. Une première étape pour l’éditeur en attendant le développement de fonctionnalités de conception qui permettront de réellement tirer parti de cette nouvelle approche de la fabrication. « Je suis réellement enthousiaste, car je pense que notre collaboration aura un impact significatif sur les nouvelles conceptions dans tous les secteurs, au fur et à mesure que l'emploi de la fabrication additive se démocratisera et que notre intégration et les capacités de nos produits respectifs s'amélioreront », explique Mike Campbell, vice-président exécutif, CAO de PTC.

Et certains voient très loin dans le domaine de la fabrication additive. Ainsi Altran a présenté la Pop3D, une imprimante 3D développée en partenariat avec Thales Alenia Space, capable de réaliser des pièces en PLA en microgravité. Elle sera testée à bord de la station spatiale internationale (ISS) d’ici la fin de l’année.

Jean-François Prevéraud

 

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