Les processus de conception, reconception et innovation de DCNS

a.

La nécessité d’adhérer à la démarche existante

Les processus de conception, reconception et innovation sont très codifiés, très structurés. Cela implique que si de nouveaux paramètres (environnementaux) doivent être intégrés dans ce processus, ce sont ces nouvelles préoccupations qui doivent venir adhérer, s’intégrer à la démarche, et pas l’inverse. Les concepteurs ne feront pas d’effort particulier pour intégrer l’environnement à leur démarche habituelle. Cela explique l’intérêt tout particulier qui a été porté :

– Au processus de conception lui-même (ainsi que les processus de reconception et d’innovation)

– A la procédure, à la façon dont travaillent les équipes de conception (quels supports sont utilisés) et aux interactions entre elles (qui, quand, comment)

– Aux besoins des futurs utilisateurs (ce qui s’est principalement résumé à ce qu’ils ne veulent pas).

b.

Le processus de conception

Le processus de conception « Navire Armé » (NA) est construit comme un processus d’ingénierie système. Les normes du secteur (IEEE, CEI, EIA, RG AERO) sont prises en compte dans ce processus. Conception et développement sont structurés itérativement et par arborescence (Figure 2-31).

83

Figure 2-31. . La boucle de conception itérative appliquée à un navire. Chacune de ces étapes est répétée jusqu’à l’obtention d’un niveau de précision suffisant et acceptable. La conception ne peut avancer tant qu’une étape n’est pas

satisfaite et satisfaisante.

Chacune étape de cette boucle itérative est répétée jusqu’à l’obtention d’un niveau de précision suffisant et acceptable. La conception ne peut avancer tant qu’une étape n’est pas satisfaite et satisfaisante.

Trois types d’architecture sont définis successivement lors de la conception préliminaire, en fonction du besoin client, pour pouvoir produire un NA (Figure 2-32) :

– L’architecture fonctionnelle du système : c’est la liste des fonctions techniques pertinentes avec leurs interfaces

– L’architecture logique du système : c’est la décomposition en sous-systèmes ou en composants décrivant l’exploitation des systèmes (fonctions logicielles et IHM3) et identifiant les interfaces entre les sous-systèmes ou entre les composants

– L’architecture physique du système : c’est la décomposition en sous-systèmes ou en composants décrivant la partie opérative des systèmes (fonctions hardware et actionneurs) et identifiant les interfaces entre les sous-systèmes ou entre les composants.

84

Figure 2-32. Les différentes architectures nécessaires pour concevoir un NA

Conformément à la norme ISO 9001 (ISO-9001, 2009), les exigences prises en compte, définies et validées par le concepteur sont :

– Les exigences spécifiées par le client

– Les exigences implicites non formulées par le client (nécessaires pour l’usage spécifié ou, lorsqu’il est connu, pour l’usage prévu)

– Les exigences réglementaires et légales relatives au produit

– Et toutes les exigences complémentaires (référentiel DCNS, directives industrielles, commerciales,…)

A DCNS, le processus de conception, acté par le référentiel ISO 9001 (ISO-9001, 2009), définit une succession de phases de conception (Tableau 2-4). Il peut durer jusqu’à sept ans. C’est un processus long, pour un produit qui est plus proche d’un prototype que d’un produit réellement industrialisé.

Lors du processus de conception, se succèdent (DCNS, 2007b) :

– L’avant-projet, comprenant les phases A et B, lors desquelles les premiers choix technologiques sont faits. Les grands ensembles de l’AP sont définis, avec un bilan de masse correspondant, et sans descendre au niveau le plus fin de l’AP. La fin de la phase A est conclue par une estimation budgétaire, alors que la phase B permet l’engagement avec le client (par contrat) avec une configuration de référence fonctionnelle.

– Le développement, avec les phases C0, C1 et C2. Ce sont les étapes qui permettent respectivement de fiabiliser le développement, de figer les structures et de spécifier les essais du NA. La construction du navire peut commencer dès la phase C1. La fin de la phase C0 est notifiée par la configuration de référence de développement, C1 par la configuration de référence pour l’emménagement et C2 par la configuration de référence de production.

– L’industrialisation, avec la phase D. C’est la réalisation et les essais du NA, avec vérification de la conception et de la conformité du produit final.

85

Tableau 2-4. Les étapes du processus de conception de DCNS (UE : Unités Emménagement, RFP : Request For Proposal, RFI : Request For Information, RFQ : Request For Quotation) (image floutée pour raison de confidentialité)

86 Le processus NA est classique ; c’est un cycle en « V » (Figure 2-33). Il y a un échange constant entre les différents niveaux d’AP, du navire aux composants en passant par les systèmes.

Figure 2-33. Cycle ne V du processus NA (DCNS, 2007b) (image dégradée pour raison de confidentialité)

La définition et la validation des exigences ainsi que la conception préliminaire du NA et de ses systèmes se font dans une logique « top-down », du NA vers les composants. La conception détaillée, l’intégration fonctionnelle des systèmes complexes et la vérification et la validation du produit final se font dans une logique « bottom-up », des composants vers le NA (DCNS, 2007b).

Pour chacune des phases de conception, les concepteurs et l’architecte ont des objectifs bien définis en termes de précision et de « densité » de données (Tableau 2-4, Tableau 2-5). Plus le projet avance, plus les données sont précises et nombreuses. Avec l’avancement d’un projet, la qualité et la quantité de la description des sous-ensembles se précise, permettant de définir les grands ensembles en phases A et B, et les composants en phase (B et)C.

87

Tableau 2-5. Les étapes du processus de conception et les acteurs concernés par chacune d’entre elles.

Par exemple, les architectes et chefs de projets dirigent la planification et le pilotage des activités d’ingénierie pour maîtriser :

– Les coûts et les délais, – Les performances, – L’avancement technique,

– La configuration des données techniques, – Et les risques associés.

Quant aux concepteurs, ils assurent les tâches suivantes : – La spécification technique du besoin,

– Le suivi technique de la prestation, la vérification de la bonne prise en compte des exigences,

88

Les dernières générations de navires armés comme les frégates FREMM, sont conçus sur un modèle d’architecture ouverte, permettant d’accueillir des plateformes aux fonctions différentes, en suivant la demande client. Il y a donc une grande modularité d’assemblage possible autour d’une même base.

On voit ainsi se profiler l’intérêt que pourrait représenter des briques toutes prêtes, réutilisables, assemblables et disponibles pour les différents niveaux d’AP.

c.

Les processus de reconception et d’innovation

Dans le monde industriel dans lequel évolue DCNS, l’innovation est un maître mot. Elle représente un atout face à la concurrence, et une réponse aux nouvelles technologies développées « menaçantes ». Les navires militaires se doivent d’être le fer de lance de la technologie. Vitesse, discrétion acoustique, flexibilité, fiabilité et efficacité sont quelques-uns des critères indispensables pour un navire armé.

Il y a donc une forte compétence en reconception mais surtout en innovation dans les équipes de conception DCNS. Le matériel choisi est de deux sortes : standard ou spécifique. Si le matériel standard peut être considéré comme du matériel « sur étagère », il n’en est pas de même pour le matériel spécifique. A noter que la standardisation peut s’appliquer à un système, à un sous-système ou à tout autre niveau de l’AP du navire.

Ainsi, dans le cas d’un NA très innovant, la séparation des architectures permet d’optimiser les périmètres des systèmes (et leurs coûts respectifs), et limite la réutilisation de solutions standards en se cantonnant donc aux systèmes non innovants. Dans le cas d’un NA peu innovant, la conception sera optimisée par la réutilisation de solutions standards, avec une veille importante concernant la cohérence des interfaces (DCNS, 2007b). Ce deuxième cas correspond plus à de la reconception.

Les innovations sont essentiellement faites lors de projets de R&D, donc en continu, en amont et en parallèle des projets en cours. La démarche conceptuelle proactive de DCNS permet le plus souvent de proposer des options développées aux clients. Et finalement, le client choisit dans un « catalogue » pour construire un navire « à la carte ».

Là encore, l’utilisation de modules de référence tout prêts (les briques de données) permettrait aux concepteurs de comparer assez vite les avantages ou les inconvénients de la nouvelle technologie, d’un point de vue environnemental.

89