1
Industrie
En quête d'une solution pour favoriser l'innovation... avez-vous pensé au développement de produits agile ?
En quête d'une solution pour favoriser l'innovation... avez-vous pensé au développement de produits agile ?

| Dale Tutt

En quête d'une solution pour favoriser l'innovation... avez-vous pensé au développement de produits agile ?

Dale Tutt, vice-président de la division Aerospace and Defense Industry chez Siemens Digital Industries Software.

Dans un contexte de lutte contre une pandémie tenace, nous avons accompli des pas de géants, aussi bien sur le plan sociétal qu'industriel. Si le secteur de l'aéronautique et de la défense (A&D) a été frappé de plein fouet, nous en ressortirons néanmoins plus forts, plus performants et plus réactifs. 

Les bonnes nouvelles sont à chercher du côté des nombreuses innovations qui fleurissent actuellement. La nouvelle alternative énergétique offerte par la propulsion électrique, par exemple, connaît un essor très rapide. Elle est non seulement plus sûre et moins exigeante en maintenance, mais surtout plus écologique et sème l'espoir d'une planète plus propre. Avions électriques à décollage et atterrissage vertical (eVTOL), taxis aériens ou avions de ligne : la propulsion électrique sera bientôt partout. Peut-être avez-vous aussi entendu parler du retour de l'avion supersonique ? Un constructeur a trouvé comment remédier au bang supersonique. Et comment ne pas évoquer également les avancées prodigieuses réalisées par SpaceX concernant le voyage spatial ? L'espace n'est plus le domaine exclusif des grands états et agences spatiales. Des entreprises plus petites, plus intelligentes, plus agiles ont aussi décidé de partir à sa conquête.


Dans ce contexte d'innovation débridée, les entreprises doivent trouver de nouvelles manières de réduire les risques et les coûts de leurs programmes de développement, tout en réduisant leurs délais de mise sur le marché. S’agissant de l'approche conventionnelle en cascade ou cycle en V appliquée depuis des décennies, il apparaît clairement que ces cycles de développement sur dix ou quinze ans n'ont plus de sens aujourd'hui. Un nouveau processus s'impose, en phase avec les technologies actuelles et leurs promesses. Aujourd'hui, tout doit être parfait du premier coup beaucoup plus rapidement. Sur le segment émergent des eVTOL, par exemple, des centaines de start-up se livrent une concurrence féroce – chacune veut être la première !


Convertir votre entreprise au développement de produits agile
De quelle manière notre secteur peut-il s'adapter à la course à l'innovation et à cette complexité ? Le développement de produits agile est la réponse. Même si par le passé, « agile » a parfois signifié « chaos », ce n'est maintenant plus le cas. Aujourd'hui, le développement agile constitue une approche moderne de la gestion du cycle de vie des produits (PLM) basée sur des processus extrêmement bien planifiés et exécutés, et offre de nombreux avantages à toutes les étapes, de la conception jusqu’à la fabrication en passant par les tests. Imaginez :

  • Si les équipes pouvaient construire et tester leur produit avant même la finalisation de la conception et en tirer des enseignements.
  • Si l'intégration, au-delà de la simple gestion d'interfaces avec les fournisseurs, englobait la gestion des risques techniques pour permettre aux équipes de gérer leurs plannings plus efficacement.
  • Si les cloisonnements entre équipes et partenaires disparaissaient pour laisser le champ libre à la collaboration et accélérer l'innovation.

Le développement agile de logiciels est une réalité depuis quelques temps déjà, mais l'industrie a besoin d'une approche complètement différente. Elle nécessite, au-delà des ressources humaines, outils et processus, une véritable infrastructure portant la continuité numérique pour soutenir le tout. Le développement de produits agile est ainsi basé sur un jumeau numérique complet des modèles de simulation, de la CAO 3D et la fabrication additive, pour ne citer que quelques exemples (figure 1). Il s'agit d'une approche continue itérative qui consiste à intégrer les tests, la validation et la vérification du produit, mais aussi la fabrication, à l'ensemble du processus de développement. Grâce au jumeau numérique, des utilisateurs peuvent accéder aux différents types de logiciels et d’outils nécessaires à chaque phase du développement. Dans la méthode Agile, un programme est subdivisé en sprints. Pour chacun d’eux, des équipes testent, vérifient et valident jusqu'à ce que les objectifs fixés pour ce sprint soient atteints.

Figure 1 : Les technologies Siemens de jumeau numérique et de fil numérique contribuent à la virtualisation, la collaboration et l'automatisation à toutes les étapes du processus de développement agile. Modèle fourni par Zipline International Inc.
Figure 1 : Les technologies Siemens de jumeau numérique et de fil numérique contribuent à la virtualisation, la collaboration et l'automatisation à toutes les étapes du processus de développement agile. Modèle fourni par Zipline International Inc. ©
Figure 1 : Les technologies Siemens de jumeau numérique et de fil numérique contribuent à la virtualisation, la collaboration et l'automatisation à toutes les étapes du processus de développement agile. Modèle fourni par Zipline International Inc.

Définition et planification des sprints
Un programme est subdivisé en sprints pour permettre aux équipes de se concentrer sur un aspect avant de passer au suivant. En général, le premier sprint jette les bases du programme et du sprint suivant. Ces sprints peuvent prendre différentes formes selon le produit. Dans le cas d'un nouvel avion, il peut y avoir un sprint ailes, puis un sprint queue suivi d'un sprint cockpit. Avec une petite équipe agile, il est plus rapide de diviser le projet en sous-parties gérables et de se concentrer sur chacune d’elles pour accélérer la maturité. Dans une start-up spécialisée dans les eVTOL, par exemple, l'une des priorités au cours d'un premier sprint sera probablement de s'assurer que l'avion peut voler !


Chaque sprint consécutif sera consacré à des fonctionnalités supplémentaires et, peut-être, à l'introduction de tests de niveau ou de type différents. L'avantage des sprints est qu'ils permettent aux équipes de se concentrer sur des objectifs à court terme qui répondent aux objectifs à long terme du programme. Pour revenir à notre exemple des eVTOL, au cours d'un sprint intermédiaire, l'équipe se penchera probablement sur la conception et l'amélioration de l'intégrité structurelle, l'aérodynamisme et la propulsion. Le recours à la conception pilotée par la simulation tendra à s'intensifier au fil des sprints. L'étape suivante consistera à construire le produit testé par la start-up dans la soufflerie. Cependant, que se passe-t-il si, à l'issue de tous ces tests, un financement de dernière minute conduit l'entreprise à faire évoluer son produit d'un avion deux places vers un modèle cinq places ? Les modifications requises peuvent être apportées facilement puisqu'il est possible de s'appuyer sur les sprints précédents. Passons maintenant aux difficultés liées à la certification. Les entreprises sont aujourd'hui confrontées à une complexité accrue au moment d'obtenir la certification de leur produit, sans parler de toutes les réglementations et législations à respecter. Un sprint avec des boucles de rétroaction actives englobant la vérification et la fabrication virtuelles du produit peut se révéler un outil précieux à ce stade. Grâce au fil numérique, tous types de données sont à la disposition de l'équipe en charge de la certification, garantissant une traçabilité complète pour accélérer le processus. 

 

Nous en arrivons finalement à la fabrication. Comment passe-t-on du prototype à la fabrication ? C'est à ce stade que la puissance de la transformation numérique se révèle pleinement. Les équipes sont en effet en mesure d'augmenter la production au moment venu avec la cadence nécessaire. Construire des avions, ce n'est pas seulement sortir le premier, mais en construire 10, 20 ou 50 par mois. L'utilisation d'outils virtuels et du jumeau numérique de production lors des sprints confère aux équipes une parfaite connaissance des processus de fabrication. La mise en service virtuelle, telle qu'on la nomme souvent, consiste à utiliser la simulation pour s'assurer que l'usine est en mesure de répondre à toutes les exigences requises.
 
D'après mon expérience, on peut affirmer qu'une planification en sprints écarte les risques liés au processus et permet aux entreprises du secteur de l’A&D d'atteindre leurs objectifs d'une manière beaucoup plus flexible (figure 2).

Figure 2 : Le logiciel Siemens NX utilisé dans le cadre d'une planification en « sprints » permet de rationaliser et d'accélérer les processus de conception, simulation et fabrication. Modèle fourni par Bye Aerospace Inc.
Figure 2 : Le logiciel Siemens NX utilisé dans le cadre d'une planification en « sprints » permet de rationaliser et d'accélérer les processus de conception, simulation et fabrication. Modèle fourni par Bye Aerospace Inc. ©
Figure 2 : Le logiciel Siemens NX utilisé dans le cadre d'une planification en « sprints » permet de rationaliser et d'accélérer les processus de conception, simulation et fabrication. Modèle fourni par Bye Aerospace Inc.

Agile signifie que vous pouvez intégrer des disciplines diverses – électronique, mécanique, simulation et logiciels – dans le processus

Un sprint peut également comporter des éléments de conception générative pour accéder à un nouveau niveau d'optimisation multidomaine. L'ingénierie système basée sur les modèles (MBSE) joue un rôle majeur sur ce plan. C'est un aspect important du processus de conception et de fabrication de systèmes à base de composants. L’approche MBSE peut également couvrir la partie du processus ayant trait à la conception de systèmes électromécaniques intégrés. Les systèmes électriques font partie intégrante de nombreux programmes de l'A&D de nos jours. Le recours à l’approche MBSE pour ces systèmes électromécaniques intégrés peut contribuer à accélérer l'ensemble du processus de conception ainsi que la conception du système électronique, du câblage électrique, et des logiciels.

 

Votre avenir sera-t-il Agile ?
L'un des principaux atouts du développement agile de produits est qu'il permet aux entreprises d'accélérer la maturité de leur produit. Elles permettent aussi de révéler de nouvelles capacités au produit. Nous avons reçu des retours de clients en ce sens. L'utilisation d'outils de conception connectés pour des simulations et tests virtuels s'est traduite pour certains par des gains de temps considérables sur leurs plannings. En combinant des outils de conception, d'ingénierie et de fabrication au sein du jumeau numérique complet, ils ont accéléré et optimisé l'ensemble de leur processus de conception, avec souvent des économies substantielles.

La planification en sprints accroît l'agilité des équipes sur le plan de l'exécution et du processus décisionnel. Par ailleurs, un plus grand nombre de personnes sont en mesure de prendre de meilleures décisions sur la base d'informations de meilleure qualité grâce au fil numérique qui garantit la traçabilité et la connectivité.

Au bout du compte, la méthode Agile réduit le temps de développement des produits de nos clients. Certains font état d'une réduction de 50 % qui s'accompagne en plus d'une qualité supérieure. Des clients atteignent pratiquement les 90 % de conformité au premier passage dans leurs processus de conception et fabrication. Au moment de la mise en production, les reprises sont moins nombreuses. Ainsi, les avantages du développement agile s'étendent au-delà de la conception et sont également tangibles au moment de la fabrication.

En définitive, si le développement agile de produits permet aux équipes d'accélérer l'ensemble du cycle de développement du produit en limitant les risques, sa véritable valeur se révèle au moment de la construction – les équipes disposent alors de la capacité et la flexibilité requises pour une exécution optimale.

Répondre à () :


Captcha
patrico | 15/02/2021 15:49

Waouhhh ! Impressionnant, magnifique et toujours passionnant de lire Monsieur Dale Tutt dans vos pages, quel Boss! Totalement conscient et persuadé dans ses analyses, études, développements et réalisations Xtnovatrices de la New/Aéronautique pour ne pas dire du Space dans l avenir très proche ! J ai relu 2 fois et relirais ce soir, qu es ce que j aimerais rencontrer ou du moins écouter, ce grand Monsieur ! Il faudrais que nos Politiques, Decideurs et autres hauts conseillés des aéropages en charges de ces branches de développements s en inspire! Vite! Superbe tout est dit clairement , chaque phrase parle. Merci a Air&Cosmos.

Produits du marketplace

| | Connexion | Inscription