Le jumeau numérique au cœur de la « digitalisation grise »
Le jumeau numérique au cœur de la « digitalisation grise »
À l’occasion du salon du Bourget, Twin+ rencontre Jean-Marie Saint Paul, Président de Siemens Digital Industries Software France, et Thierry Olbrechts, Director Aerospace Industry Solutions, Simulation and Test Portfolio chez Siemens.
Que représente l’aéronautique pour Siemens Digital Industries Software ?
C’est incontestablement un secteur historique et important pour nous, comme pour toute l’industrie du logiciel. L’aéronautique est moteur en matière de digitalisation et, en ce qui nous concerne, du jumeau numérique. C’est un domaine complexe en termes d’ingénierie, avec la convergence d’éléments complexes dans un seul et même produit, avec des notions de sécurité très fortes.
De plus, à l’instar d’autres secteurs, ce secteur est très dynamique, connaissant de nombreuses évolutions. En ce moment, les cartes sont rebattues en Défense, avec une nouvelle manière d’aborder les champs de bataille, comme on le voit en Ukraine, et de nouveaux systèmes complexes plus que jamais au cœur des décisions notamment militaires. L’autre tendance importante est le sujet de la décarbonation, dans bien des aspects. D’abord d’un point de vue commercial, avec une population mondiale qui veut voyager. Selon l’Association du transport aérien (IATA), le nombre total de voyageurs pourrait être de 8,2 milliards en 2037, contre 4,5 milliards en 2019, avant le COVID. Et puis, il y a la pression sur l’empreinte carbone de l’aviation. Selon l’organisation civile internationale (OACI), le secteur est actuellement responsable de 2 à 3% des émissions mondiales de dioxyde de carbone. Cela engendre notamment en Europe du Nord des mouvements comme le flygskam, la honte de prendre l’avion. Ces enjeux conduisent la transformation de toute l’industrie aéronautique civile qui réfléchit à des solutions innovantes et plus écologiques, comme par exemple de nouveaux vecteurs d’énergie.
L’impact des carburants verts va être bien plus important que ce que l’on peut imaginer. Une solution à long terme comme la propulsion à hydrogène va révolutionner l’avion dans sa forme, dans ses modes de propulsion. Il va aussi modifier toute l’infrastructure aéroportuaire, en touchant y compris la manière dont cette énergie va être acheminée jusqu’à l’aéroport, puis être chargée dans l’appareil, en passant par le stockage à proximité des pistes. C’est par exemple ce à quoi réfléchissent Air Liquide, Airbus et le Groupe ADP en vue d’accueillir des avions à hydrogène d’ici 2035. Et nous ne parlons pas de la propulsion électrique qui est encore un autre sujet important dans le développement par exemple des taxi-hélicoptères.
Le secteur investit donc dans le digital…
Il n’y a pas d’innovation sans digital. Lorsque l’on prend un constructeur comme Airbus, tout doit être pensé en système global. Il n’y a pas de simulation miracle, mais des solutions avec des combinaisons de technologies et un échelonnement de leur mise en œuvre dans le temps. L’approche incrémentale est inévitable, car elle va toucher à la fois l’avion et l’écosystème pour être capable d’atteindre les objectifs de décarbonation que j’évoquais. L’arrivée des carburants verts est intéressante pour réduire l’empreinte carbone sur le cycle du carburant ne va permettre une amélioration de quelques pour-cent. Les constructeurs vont aussi travailler à alléger l’habitacle, à travailler sur les moteurs pour apporter quelques pour-cent supplémentaires.
Par exemple, entre bien d’autres, nous avons participé à la création d’un avion pilote avec Airbus et Safran pour tester un certain nombre de concepts. Le jumeau numérique permet d’explorer ces technologies du futur, de voir comment on est capable de produire l’hydrogène, de simuler les piles à combustible, de travailler sur la modélisation des infrastructures pour amener l’hydrogène jusqu’à l’avion… Nous devons être capables de simuler et d’appréhender dès la conception des pistes très variées. Vous imaginez bien que la densité énergétique de l’hydrogène est intéressante, mais son volume implique de réinventer la forme même de l’avion et de sa voilure. Il va falloir tester cette forme, mais aussi la manière dont distribuer le carburant jusqu’aux moteurs qui seront eux aussi à tester de manière digitale. Des études qui s'étendent jusqu’à l’optimisation des plans de vol qui participeront à réduire la consommation énergétique des avions.
Plus que jamais, les jumeaux numériques sont intéressants en aéronautique, comme ils le sont dans d’autres secteurs tel que l’automobile, pour prévoir de façon virtuelle la composition de l’avion, simuler ses performances, puis pouvoir le concevoir et l’optimiser. Le jumeau numérique doit aussi être capable d’aller explorer différentes voies en parallèle et d’éviter d’avoir trop de prototypes longs et coûteux à développer physiquement. Il s’agit donc pas simplement d’accélérer des développements, mais aussi d’explorer des choses que l’ont ne faisait pas jusqu’ici, de casser des silos et trouver des solutions qui peuvent ne pas être globalement optimales. La complexité technologique ne fait qu’augmenter, mais si nous ne sommes pas capables de gérer les frontières entre les équipes et bien, il faut innover dans ces frontières !
L’accompagnement de Siemens Digital Industries Software est donc très large ?
Oui, nous travaillons très en amont et depuis longtemps avec les constructeurs pour leur permettre d’appréhender ces changements technologiques. Notre objectif est d’être présents tout au long de la chaine et, vous l’avez aussi compris, à une échelle qui dépasse le seul secteur de l’aéronautique. Siemens peut accompagner ces projets en adressant le côté virtuel, mais également la production. Il ne faut pas être déconnecté de la réalité. La finalité n’est pas de concevoir des prototypes, mais bien des avions capables de voler.
Par ailleurs, le jumeau numérique doit être le plus exhaustif tout en répondant à des questions bien précises. La notion de continuité numérique se pense également de bout en bout, de la conception aux achats, du marketing à la maintenance. Par exemple, que je sois fabricant ou constructeur, je cherche aujourd’hui à sécuriser mes sources d’approvisionnement : quel composant semi-conducteur je vais trouver, où et à quel prix ? Une colonne vertébrale digitale s’avère indispensable avec autant de passerelles vers les outils métiers PLM, ERP, CRM, etc. qui stockent la donnée fondamentale de l’entreprise. Il faut stocker, gérer et partager l’information entre les différents jumeaux numériques, de la conception jusqu’à la mise en production. On parle souvent de digitalisation horizontale. Je préfère évoquer le besoin d’une « digitalisation grise » qui permet aussi de numériser tous ces process du quotidien. Il faut créer des connexions pour irriguer numérique toute l’entreprise.
En France comme ailleurs, le gouvernement s’interroge sur l’IA responsable, vous allez vous associer à ces démarches ?
L’intelligence artificielle est un sujet incontournable et majeur au sein du groupe Siemens. Nous voulons faire partie de toute réflexion, aussi bien en France qu’en Europe. Parce que nous développons des choses autour de l’IA. Nous avons par exemple un partenariat avec Microsoft pour faciliter l’intégration du PLM dans les technologies Microsoft avec un modèle IA à reconnaissance vocale pour les opérateurs sur les chaines de production. L’idée est de faciliter l’interaction avec le modèle digital sans clavier. De même que nous regardons la reconnaissance d’image…
Nous sommes dans l’âge d’or de la digitalisation. Les inquiétudes cantonnées sur certains points ne doivent pas occulter d’autres problématiques complexes. Nous proposons des solutions ouvertes et interopérables, ce qui est un point très important. L’IA va se trouver dans tout un tas d’endroits dans la société de demain. Pour nous, l’IA peut devenir une véritable « compagne digitale » aussi bien en accompagnant les utilisateurs dans les prises de décision, qu’aider à tester du code. L’IA doit assister aussi bien les juniors durant leur formation que les seniors pour les aider à gagner encore plus en expertise.

