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L’avenir de l’industrie aérospatiale: adopter la transformation numérique et les technologies émergentes
© SiemensPar Todd Tuthill, vice-président responsable du secteur Aéronautique et Défense chez Siemens Digital Industries Software.
À partir de 2025, le secteur de l’aérospatiale et de la défense (A&D) va entrer dans une phase de transformation importante. En effet, un grand nombre de programmes deviennent trop coûteux. Dans les secteurs commercial et de la défense, par exemple, les budgets de certains programmes s’envolent, ce qui entraîne des retards, voire des annulations de programmes. Pourtant, les leaders du secteur A&D ont adopté les technologies numériques les plus récentes pour économiser de l’argent, rendre leur personnel plus efficient et réduire leurs délais de mise sur le marché. Mais après des décennies de mise en œuvre de la transformation numérique et d’investissements substantiels pour atteindre ces objectifs, les entreprises n’obtiennent pas le retour sur investissements escompté.
L’intégration des technologies numériques n’est pas seulement une tendance, c’est une nécessité. Toutefois, pour obtenir les résultats souhaités, les entreprises doivent dépasser les étapes initiales de la transformation numérique et tirer pleinement parti des technologies avancées, des processus modernes et d’une culture qui accepte le changement.
Maturité de la transformation numérique et retour sur investissements
Quelle est la cause du problème ? Dans une récente enquête conjointe, Aviation Week Network et Siemens ont mis en évidence qu’il existe un écart important entre la perception que les entreprises ont de la maturité de leur transformation numérique et la réalité. Alors que 55 % des personnes interrogées considèrent que leurs efforts de transformation numérique sont arrivés à maturité, 72 % ont déclaré ne pas avoir obtenu le retour sur investissements escompté. Cet écart souligne la nécessité d’approfondir la compréhension et la mise en œuvre des stratégies de transformation numérique.
Selon l’enquête, plus de 80 % des entreprises du secteur A&D en sont encore aux premières étapes de la transformation numérique, se concentrant principalement sur la configuration ou la connexion des données dans et entre les différentes disciplines d’ingénierie. Pour obtenir un retour sur investissements substantiel, ces entreprises doivent atteindre des étapes de maturation plus avancées, où l’automatisation, la conception générative et l’optimisation sont pleinement intégrées à leurs processus (figure 1).
Figure 1 : Le schéma de Siemens, « Five Steps of Digital Transformation Maturity » (Les cinq étapes de maturation de la transformation numérique), fournit une feuille de route aux entreprises et souligne l’importance d’aller au-delà d’une adoption de base des technologies numériques. © Siemens.Pour obtenir un retour sur investissements, il faut dépasser les étapes initiales de la transformation numérique. Les entreprises doivent tirer parti des technologies avancées pour :
- automatiser les tâches routinières et répétitives,
- générer des conceptions alternatives innovantes,
- optimiser afin d’élaborer la meilleure conception.
Optimiser les conceptions dans le monde numérique avant de les construire dans le monde physique permet aux entreprises de réduire les coûts, d’améliorer l’efficience de leur main-d’œuvre et d’accélérer la mise sur le marché de leurs produits.
Transformer les processus et le personnel
Une transformation numérique réussie nécessite une culture qui accepte le changement et favorise l’innovation. Or, bien que les ingénieurs soient souvent curieux et désireux d’explorer de nouvelles technologies, ils peuvent également être réfractaires au changement. Pour favoriser une culture qui soutient la transformation numérique, les entreprises devraient commencer par se concentrer sur des gains rapides offrant des avantages tangibles. L’automatisation des tâches routinières, telles que la rédaction de rapports d’essais, peut permettre aux ingénieurs de se concentrer sur des aspects plus importants de leur travail, ce qui rend les avantages de la transformation numérique immédiatement évidents. Lorsque les employés constatent que la transformation numérique leur permet de se concentrer sur le travail utile qu’ils ont envie d’accomplir, ils sont susceptibles de soutenir des changements plus importants.
La transformation numérique des processus ne se limite pas à la numérisation des flux de travail existants. L’un des principaux défis à relever est le cloisonnement des différentes disciplines d’ingénierie et des différentes étapes du cycle de vie des produits, qui empêche une circulation efficiente des informations. Le jumeau numérique complet, c’est-à-dire une représentation virtuelle d’un produit ou d’un processus basée sur la physique, relie divers éléments par des continuités numériques entre les disciplines d’ingénierie. Ces continuités gèrent et automatisent les flux de travail et les données, fournissant une source de vérité faisant autorité qui améliore l’accès aux données, la traçabilité et les capacités d’essais virtuels.
Adopter un état d’esprit agile est crucial pour les entreprises du secteur A&D. Au lieu de continuer obstinément d’utiliser leurs anciens flux de travail avec leurs nouveaux logiciels, les entreprises devraient être ouvertes aux nouveaux processus et aux nouvelles technologies, car cela leur permettrait d’adopter rapidement les outils les plus récents et de conserver une longueur d’avance.
Jumeau numérique complet et continuités numériques
Le jumeau numérique complet est la pierre angulaire de la transformation numérique dans l’industrie aérospatiale. Il s’agit d’une représentation virtuelle d’un produit ou d’un processus basée sur la physique, qui intègre des données provenant des différentes disciplines d’ingénierie et des diverses étapes du cycle de vie du produit. Cette intégration est permise par les continuités numériques, qui sont des processus métier connectés garantissant un flux d’informations efficient entre les différents services et outils numériques.Des jumeaux numériques complets peuvent être utilisés pour les essais virtuels, l’optimisation et la maintenance prédictive, améliorant ainsi l’efficience et la productivité globales. © Siemens.
Les continuités numériques automatisent les processus de connexion, éliminant le transfert et l’interprétation manuels des données. Par exemple, lorsqu’une nouvelle technologie de capteur est intégrée dans un avion, les continuités numériques garantissent un flux d’informations sans interruption entre les équipes d’ingénierie, depuis la définition du cahier des charges et de l’architecture du système jusqu’à la conception mécanique et électrique, l’approvisionnement et la fabrication. Cette automatisation permet non seulement d’augmenter l’efficience, mais aussi de réduire le risque d’erreurs et de retards.
Le jumeau numérique complet, soutenu par les continuités numériques, permet de tester et d’optimiser virtuellement les conceptions et les processus avant leur création physique. Cette possibilité permet aux entreprises du secteur A&D de décaler ces opérations vers l’amont dans leurs processus afin de détecter et traiter les problèmes dès le début du cycle de développement, et ainsi d’économiser du temps, de l’argent et des ressources.
L’IA et autres nouvelles technologies numériques passionnantes
L’intelligence artificielle (IA) fait partie des technologies les plus prometteuses qui transforment l’industrie aérospatiale. Près de la moitié des entreprises ayant répondu à l’enquête ont déclaré qu’elles prévoyaient de mettre en œuvre l’IA dans le cadre de leurs activités d’ici le milieu de l’année 2025. Cependant, seules 8 % des entreprises du secteur A&D utilisent actuellement l’IA pour des tâches techniques. L’adoption de l’IA pour les tâches techniques a été lente, principalement en raison des inquiétudes concernant sa fiabilité et la sécurité des données, car les entreprises du secteur A&D ont besoin d’une IA de qualité industrielle qui soit suffisamment solide pour qu’elles puissent lui confier leurs tâches complexes et suffisamment sûre pour qu’elles puissent lui confier leurs données sensibles. Par exemple, les entreprises hésitent à utiliser de grands modèles de langage (LLM), car elles craignent que la confidentialité de leurs données sensibles soit compromise. Pour lever ces craintes, il faut utiliser la génération augmentée de récupération (RAG) dans des systèmes modernes de gestion du cycle de vie des produits (PLM). La RAG permet aux entreprises de créer des LLM privés au-dessus des LLM publics, en veillant à ce que leurs données sensibles restent protégées.
L’IA peut rationaliser les flux de travail, automatiser les tâches routinières et, à terme, générer et optimiser les composants des aéronefs. Pour ce faire, on peut utiliser les données relatives aux produits aéronautiques pour entraîner les LLM à mieux exécuter des tâches plus complexes. À mesure que les LLM apprennent le langage de l’ingénierie et de la fabrication, ils deviennent suffisamment robustes pour effectuer des tâches techniques complexes dans le secteur A&D.
L’IA peut rationaliser les flux de travail, automatiser les tâches routinières et, à terme, générer et optimiser les composants des aéronefs. © Siemens
Outre l’IA, les technologies d’ingénierie immersive telles que la réalité augmentée (RA) et la réalité virtuelle (RV) transforment la manière dont les ingénieurs interagissent avec l’objet de leur travail. Ces technologies leur permettent de manipuler des objets 3D dans un environnement 3D, offrant ainsi une expérience plus intuitive et immersive. En interagissant directement avec le jumeau numérique complet, les ingénieurs peuvent le modifier en temps réel et voir immédiatement le résultat de leurs modifications sur le modèle virtuel.
Ces technologies de pointe, associées à une culture favorable à l’innovation et à la transformation des processus, permettent aux entreprises du secteur A&D d’accéder aux dernières étapes de maturation de la transformation numérique. En numérisant toujours plus de processus d’ingénierie et d’optimisation des produits, les entreprises peuvent réduire les coûts, améliorer l’efficience et accélérer la mise sur le marché.
Prochaines étapes de la transformation numérique de l’industrie aérospatiale
Alors que le secteur de l’aérospatiale et de la défense continue d’évoluer, ses entreprises doivent prendre des mesures stratégiques pour s’assurer que leurs efforts de transformation numérique produisent les résultats escomptés. Voici les prochaines mesures-clés auxquelles elles doivent réfléchir :
- Évaluer et planifier : Les entreprises devraient commencer par procéder à une évaluation complète de leur maturité numérique actuelle. Il s’agit d’identifier leurs lacunes et les domaines à améliorer, ce qui leur permettra de créer une feuille de route claire pour progresser.
- Investir dans la technologie et l’innovation : Investir dans des technologies de pointe telles que l’intelligence artificielle (IA), l’ingénierie immersive et les jumeaux numériques est essentiel pour améliorer l’efficience, réduire les coûts et accélérer la mise sur le marché. Les entreprises devraient favoriser une culture de l’innovation en encourageant les employés à adopter de nouvelles technologies et de nouveaux processus.
- Améliorer l’intégration des données et des processus : Mettre en œuvre des continuités numériques pour garantir une intégration parfaite des données dans et entre toutes les disciplines de l’ingénierie et toutes les étapes du cycle de vie des produits. Cela permet d’améliorer la circulation de l’information, de réduire le cloisonnement et de prendre des décisions de manière plus efficiente. Tant que les données et les systèmes ne sont pas connectés et intégrés, il n’est pas possible de bénéficier complètement des améliorations du retour sur investissements qu’apportent les trois derniers stades de maturité.
- Commencer dès maintenant : La technologie de transformation numérique progresse plus rapidement que jamais, mais les entreprises ne doivent pas attendre la prochaine grande avancée avant d’agir. Elles n’ont pas besoin de disposer d’un plan complet en vue d’atteindre l’Optimisation pour pouvoir s’engager ou avancer dans leur parcours numérique. Elles doivent simplement comprendre la marche à suivre.
En appliquant les mesures ci-dessus, les entreprises du secteur A&D peuvent progresser efficacement dans leur parcours de transformation numérique, obtenir un retour sur investissements important et se positionner pour connaître un succès durable dans un paysage de plus en plus numérique et concurrentiel. Viser la maturité de la transformation numérique – au niveau des personnes, des processus et des outils – permettra à l’industrie aérospatiale d’atteindre de nouveaux niveaux d’efficience, de productivité et d’innovation.
Conclusion
La plupart des entreprises du secteur A&D n’obtiennent pas le retour sur investissements qu’elles attendent de leur parcours de transformation numérique. Cela ne signifie pas que leur transformation numérique ne fonctionne pas, mais simplement qu’elle n’est pas mature. Intégrer le jumeau numérique, les continuités numériques, l’IA et les technologies d’ingénierie immersive dans leurs stratégies de transformation numérique aidera ces entreprises à faire mûrir leur transformation numérique et à obtenir le retour sur investissements escompté.
Todd Tudhill
Pour télécharger l’intégralité de l’enquête et en savoir plus sur le chemin proposé par Siemens pour atteindre la maturité de la transformation numérique, visitez le site : Siemens.com/AerospaceTransformation
À propos de l'auteur :Todd Tuthill est vice-président responsable du secteur Aéronautique et Défense chez Siemens Digital Industries Software. Il a rejoint Siemens en juin 2022, après plus de 30 ans passés dans le secteur A&D. Il apporte son expérience dans les domaines de l’ingénierie des systèmes, de l’ingénierie fonctionnelle et de la direction de programmes, ainsi que sa vision très claire des avantages de la transformation numérique. Sa carrière de dirigeant dans le domaine aéronautique couvre McDonnell Douglas/Boeing, Moog, Raytheon et Siemens, et son expérience englobe tous les aspects des programmes A&D, y compris la conception, l’ingénierie des systèmes basés sur des modèles (MBSE), l’ingénierie logicielle, le développement lean de produits, la gestion des fournisseurs et des partenaires et la gestion des programmes. Todd Tuthill est un ardent promoteur de la transformation numérique de l’ensemble du secteur A&D.
