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Le chantier naval en 3D de DCNS

PAR THIBAUT DE JAEGHER

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Du premier coup de crayon jusqu'au lancement de la fabrication, les frégates Fremm de DCNS ont été entièrement conçues virtuellement. À chaque étape, le client - en l'occurrence, l'état-major de la Marine nationale - a pu valider les choix, modifier les agencements, valider les scénarios d'usage... le tout sans surcoût ou presque pour les développeurs. Du design extérieur aux interfaces hommes-machines en passant par la disposition des locaux et des postes de travail, tout s'est déroulé en mode virtuel, dans une salle spécialement aménagée au sein de l'établissement de DCNS à Lorient. Cinq ans auront été nécessaires pour construire ces navires. Récit d'une conception plus vraie que nature.

DES CLIENTS IMPLIQUÉS DANS LE DÉVELOPPEMENT

Le "General Arrangement", qui matérialise la commande des navires de combat, a figé l'aspect extérieur du bateau à 95 %. Mais pour les ingénieurs de DCNS, l'intérieur reste à faire. Impossible de se couper du client. Pas moins de 100 réunions ont été nécessaires pour implanter et aménager la plupart des locaux à bord. Le poste de commandement, la salle des machines, le PC avant, les ponts, le local aviation... tout a été testé dans la salle de réalité virtuelle - lunettes sur le nez - pour valider les choix des différents matériels. « Ils ont tous été vus cinq ou six fois par le client », assure Arnaud Lacoin, responsable du département mission militaire au sein de la direction prospective et offres.

UN SHOWROOM EN 3D

Le bureau d'ingénierie de DCNS à Lorient (Morbihan) a investi dans deux salles de réalité virtuelle pour développer les huit frégates multimissions commandées par les Marines française et italienne. Mise en oeuvre par le laboratoire Clarté, l'une des salles est dotée d'un écran hémicylindrique de 7 x 3 m et sert plutôt de showroom. L'autre dispose d'un écran de 2,5 x 2 m, équipé de caméras infrarouges pour capter les mouvements du concepteur. Pour visualiser ces maquettes en 3D, DCNS se sert de l'outil Techviz (pour l'effet stéréoscopique) et de Visualizer ProductView.

UNE INGÉNIERIE SIMULTANÉE

Plusieurs centaines de postes de conception assistée par ordinateur (répartis à Toulon, Lorient et Cherbourg) peuvent travailler simultanément sur les mêmes modèles numériques. Le logiciel de conception, Cadds de PTC, est couplé à un système d'information intégré, mis au point dans le cadre du projet de recherche Partage. Il se charge de coordonner pendant la nuit toutes les modifications faites sur la maquette dans la journée.

DES AVATARS POUR TESTER L'ESPACE À BORD

Pour voir comment des hommes peuvent travailler ensemble dans un espace réduit, la Marine nationale et DCNS ont testé l'agencement des Fremm avec des matelots avatars. Objectif : valider, par exemple, que le pont serait suffisamment grand pour réaliser les manoeuvres courantes en situation de stress. Dès les premiers mois, l'état-major de la Marine nationale s'est ainsi rendu compte que la conception du pont (totalement fermée) n'était pas adapté aux missions de soutien des frégates actuelles, qui demandent souvent de mettre à l'eau de petites embarcations.

UNE PLATE-FORME DE SIMULATION DE LA CHARGE DE TRAVAIL

Les Fremm se vendent bien parce qu'elles ne sont pas chères et qu'elles divisent quasiment par deux l'équipage nécessaire à leur conduite (108 matelots au lieu de 190). Problème : comment s'assurer que l'information pourra être gérée par deux fois moins de marins ? Solution : en faisant tester l'ergonomie des équipements (contrôle radar, consoles...) par les personnes concernées. À Toulon, dans le centre technique des systèmes navals de la DGA, chaque interface homme-machine a ainsi été testée. Deux matelots ont été postés face aux écrans et on leur a envoyé l'information, gérée auparavant par quatre personnes.

DES BANCS DE TEST POUR SYSTÈMES EMBARQUÉS

La plate-forme spécialisée dans l'intégration des systèmes complexes, basée à Lorient, permet de valider tous les systèmes de chaque navire sur des bancs d'essai avant leur sortie en mer. Groupe électrogène, fabrication d'eau douce, gestion des machines, commandes de pilotage... l'objectif est de tester, dans des conditions proches du réel, le comportement des logiciels embarqués avant leur implantation sur la frégate. Un tel dispositif permet, selon l'architecte du bateau, de réduire de 80 % la non-qualité par rapport à une conception traditionnelle.

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