De la conception à la pérennisation : stimuler l’innovation dans l’industrie aérospatiale

Favorisez le progrès dans l'industrie aérospatiale en intégrant des technologies avancées pour la transformation digitale.

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L’avenir de l’industrie aérospatiale


L’industrie aérospatiale a pris son envol avec le premier vol motorisé de Wilbur et Orville Wright en 1903, un tournant technologique qui a jeté les bases d'avancées rapides dans l’aviation et l’exploration spatiale. L’industrie a évolué, passant des avions à voilure fixe rudimentaires aux avions de ligne sophistiqués, aux plateformes à voilure tournante et aux engins spatiaux, stimulée par l’innovation et les conflits mondiaux qui nécessitaient le développement rapide des capacités aériennes.

Le marché mondial de l'aérospatiale est évalué à environ 330,5 milliards de dollars (2023) et devrait atteindre environ 662,4 milliards de dollars d'ici 2033, avec un taux de croissance annuel composé de 7,2 %. Alors que le secteur évolue toujours plus vite, l’intelligence artificielle (IA) et l’automatisation devraient stimuler l’innovation, réduire les coûts et accroître l’efficacité. L'intégration de capteurs intelligents et de systèmes pilotés par l'IA rationalisera la maintenance et les opérations, tandis que d'autres variables telles que l'essor des avions électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL) et l'augmentation des activités spatiales commerciales lancent une nouvelle ère de mobilité aérienne urbaine et d'exploration spatiale.

Les leaders de l'aérospatiale ont adopté la transformation digitale pour s'adapter à cet environnement en constante évolution et en récoltent déjà les bénéfices. L’utilisation de solutions logicielles avancées pour la CAO, le PLM et le SLM est essentielle pour assurer la sécurité et la mise à jour des flottes, tout en renforçant et en maintenant un avantage concurrentiel.

Divisions de l’industrie aérospatiale

Des entreprises aérospatiales peuvent participer à plusieurs ou à toutes les divisions constitutives de l’industrie, tandis que d’autres sont très ciblées.

Aviation commerciale

Au cœur de la mobilité mondiale et des relations humaines, l’aviation commerciale englobe le développement, la construction et l’exploitation d’aéronefs conçus pour le transport de passagers et de fret à des fins civiles. Ce secteur stimule l’innovation en matière d’efficacité énergétique, de confort des passagers et de fiabilité opérationnelle dans un contexte de réglementations de sécurité strictes et de pressions volatiles du marché. Qu’il s’agisse de jets régionaux, d’hélicoptères ou d’avions de ligne gros-porteurs, les constructeurs d’avions commerciaux trouvent un équilibre entre leur volonté d’innovation et leur viabilité économique avec des chaînes logistiques mondiales complexes.

Aviation militaire et de défense

L’aviation militaire répond à des besoins de défense spécialisés dans lesquels la préparation aux missions et la capacité de combat éclipsent les priorités commerciales. Ce secteur développe des aéronefs avec des spécifications de performance améliorées, y compris des capacités supersoniques, des armes aéroportées, la technologie furtive et d’autres équipements de mission spécialisés. Les programmes militaires mettent l’accent sur l'état de préparation opérationnelle, la supériorité tactique, la construction robuste et les cycles de vie étendus. Les produits livrés par le secteur de l’aviation de défense nécessitent souvent une personnalisation poussée et des chaînes logistiques spécialement sécurisées. Et la conformité aux réglementations et protocoles de sécurité spécifiques à la défense n’est pas sujette à compromis.

Exploration spatiale

L’espace est la frontière technologique de l’industrie, donnant lieu au développement de véhicules et de systèmes qui fonctionnent au-delà de l’atmosphère terrestre. Les défis techniques propres à l’espace comprennent les températures extrêmes, les environnements difficiles et l’exposition aux rayonnements, avec une accessibilité minimale ou nulle pour la maintenance. Les systèmes spatiaux doivent donc être exceptionnellement robustes et fiables, et leurs ingénieurs doivent continuellement innover. Ce secteur comprend les lanceurs, les satellites, les engins d’exploration de l’espace lointain et les systèmes d’habitat. Ces considérations stimulent les progrès de la science des matériaux tout en cherchant à équilibrer les capacités d’innovation avec la fiabilité à long terme.

Défis de l’industrie aérospatiale : comment les leaders émergent

L’industrie aérospatiale a la responsabilité directe de protéger la vie et les moyens de subsistance de millions de personnes. Ce faisant, elle doit relever des défis induits à la fois par cette responsabilité unique et par les pressions plus larges subies par tous les fabricants modernes.

Convertir les carnets de commandes en chiffre d’affaires

Alors que les OEM du secteur aérospatial peinent à gérer des carnets de commandes record, transformer ces engagements en produits livrés et en chiffre d’affaires reste un défi de taille. Les contraintes de capacité, la pénurie de main-d’œuvre qualifiée et les délais perturbés des fournisseurs créent des goulets d’étranglement qui ralentissent les cadences de production. L'urgence de résorber les retards pousse les entreprises à repenser l'exécution de la fabrication, à rationaliser la gestion des modifications et à numériser la planification de la production, en particulier dans les écosystèmes industriels et de marché mondiaux à plusieurs niveaux. Sans une approche numérique coordonnée, les OEM risquent des non-conformités, des retards de livraison et des coûts opérationnels élevés.

Respecter les exigences réglementaires

L’industrie aérospatiale fait l’objet d’une surveillance rigoureuse, avec des réglementations en constante évolution en matière de sécurité, de navigabilité, d’exportation et d’environnement. La conformité aux normes FAA, EASA, ITAR et autres est impérative, mais la gestion des audits, de la documentation et de la traçabilité tout au long des cycles de vie complexes des produits n’est pas une mince affaire. De plus, sur le plan international, il existe plusieurs cadres réglementaires que les fabricants doivent prendre en compte tout au long du développement. À mesure que les systèmes deviennent de plus en plus complexes, pilotés par des logiciels et développés à l’échelle mondiale, le besoin de processus numériques connectés et conformes dès la conception devient primordial. Une plateforme unifiée pour la gestion des exigences, les tests et le contrôle des modifications est essentielle pour réduire les risques et les coûts de conformité.

Gérer les risques liés à la chaîne logistique

La chaîne logistique du secteur aérospatial comprend des milliers de fournisseurs spécialisés, dont de nombreuses petites et moyennes entreprises qui sont vulnérables aux perturbations. Qu’il s’agisse de pénuries de matières premières, d’instabilité géopolitique ou de goulets d’étranglement logistiques, le risque est omniprésent. Les OEM et les entreprises de niveau 1 ont besoin d’une visibilité claire sur les performances des fournisseurs, les stocks et les facteurs de risque à tous les niveaux. Les solutions de chaîne logistique numérique peuvent aider à identifier les goulets d’étranglement à un stade précoce, à renseigner des stratégies d’approvisionnement alternatives et à créer des réseaux de fournisseurs plus résilients et plus agiles pour respecter les calendriers de construction et la préparation du service.

Garantir la qualité et la sécurité

Le maintien des normes de qualité et de sécurité les plus élevées dans l’aérospatiale exige un contrôle rigoureux des données de conception, des processus de fabrication, des tests et de la traçabilité. La transition vers les définitions de produits numériques, l’ingénierie basée sur les modèles et la planification avancée de la qualité est indispensable pour garantir que chaque pièce et chaque processus répondent à des normes strictes au fur et à mesure que les systèmes gagnent en complexité. Les boucles de retour d'information en temps réel entre les environnements de conception, de production et de service permettent de détecter et de corriger rapidement les déviations, et ainsi de démontrer l'aptitude au vol et de remporter la confiance des opérateurs.

Gérer les coûts et les risques

Le développement et la production aérospatiaux comportent des risques financiers extraordinaires, d'autant plus que les programmes deviennent toujours plus complexes et que les calendriers s'allongent. Les dépassements de coûts peuvent rapidement éroder les marges ou faire échouer complètement les programmes. Il est essentiel de faire preuve de l'attention et de la rigueur les plus strictes pour gérer les budgets des programmes, suivre les modifications techniques et réduire les reprises et les rebuts tout au long de la chaîne de valeur de fabrication. La continuité numérique qui relie de manière transparente l’ingénierie, la fabrication et le service permet aux équipes de prendre des décisions plus éclairées, de réduire ou d’éliminer les doublons, et d’aligner leurs efforts collectifs et individuels pour assurer une livraison dans les délais et le budget impartis.

Améliorer la collaboration

Les programmes aérospatiaux sont rarement développés de manière isolée. Les équipes interservices, souvent réparties sur plusieurs États, pays et continents, doivent travailler ensemble de manière transparente pour respecter des délais serrés et des objectifs techniques stricts. Mais le cloisonnement entre les disciplines techniques, les fournisseurs et les équipes de production crée des frictions et des retards. Une collaboration efficace nécessite un environnement numérique partagé où les parties intéressées travaillent à partir d’une source unique de vérité. En offrant un accès sécurisé et basé sur les rôles aux données produit et aux processus à jour, les entreprises peuvent accélérer la prise de décision, réduire les erreurs et favoriser la réussite des programmes, du concept à la livraison, tout au long du cycle de vie des produits.

Leaders de l’aérospatiale : s'associer à PTC pour générer de la valeur

Depuis des décennies, PTC collabore avec des leaders de tous les secteurs et du monde entier. Notre société fournit des outils novateurs qui stimulent l'innovation et créent de la valeur dans tous les secteurs. Aujourd’hui, les entreprises aérospatiales les plus importantes et leurs partenaires de la chaîne logistique déploient des solutions PTC pour relever toute la gamme de défis qui définissent l’industrie. Découvrez ci-dessous le parcours de certains de nos clients les plus performants du secteur aérospatial.

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Airbus
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General Electric
Boeing
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Lufthansa Technik

Découvrez comment Lufthansa a amélioré l'efficacité de la fabrication et du service grâce à la transformation digitale.

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Airbus FHS

Découvrez comment Airbus a amélioré la précision de ses prévisions, augmenté le taux d’utilisation de ses avions et réduit ses coûts d’exploitation.

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NASA

Découvrez comment l’ingénierie numérique améliore la sécurité des missions et accélère l’efficacité à la NASA.

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GE Aviation

Découvrez comment le service On Wing Support de GE Aviation a dépassé ses objectifs de chiffre d'affaires de 130 % au cours de la première année.

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Boeing

Découvrez comment Boeing répond à des besoins d’inventaire exigeants, tout en maintenant la satisfaction de ses clients au premier rang de ses priorités.

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Hill Helicopters

Découvrez comment Hill Helicopters a maîtrisé ses processus métier, le contrôle des modifications et les risques technologiques.

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PAL-V

Découvrez comment PAL-V utilise le PLM pour placer la gestion des modifications au premier plan de la conformité, tant pour les réglementations locales qu’internationales.

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Solutions PTC pour stimuler le progrès dans le secteur aérospatial

Gestion des exigences

Il est essentiel que les exigences soient cartographiées en détail avant la fabrication d’un produit ou l’écriture du code, afin de synchroniser les exigences logicielles et matérielles tout au long de la chaîne de valeur de fabrication. Les solutions de gestion des exigences de PTC, telles que Codebeamer, fournissent un référentiel centralisé des exigences et permettent ainsi aux équipes d'ingénierie aérospatiale d'intégrer la conformité dans le processus de développement dès le début, ce qui garantit la traçabilité et l'alignement avec les normes réglementaires.

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Ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE)

L'approche MBSE de PTC utilise des modèles intégrés pour concevoir et visualiser des systèmes aérospatiaux complexes, facilitant ainsi la prise de décision et la collaboration interdisciplinaire. C’est essentiel pour les applications critiques pour la sécurité, ainsi que pour « réduire le V », c’est-à-dire raccourcir les délais de développement en permettant la collaboration multidisciplinaire et la simulation au niveau du système, de sorte que chaque aspect d’un système puisse être validé comme interopérable conformément à l’intention de conception.

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Conception axée sur la fabrication additive (DfAM)

PTC Creo prend en charge la DfAM en permettant aux ingénieurs de créer des structures complexes, légères et innovantes optimisées pour l'impression 3D, comme en témoigne le développement du premier moteur à réaction entièrement imprimé en 3D au monde. De plus, grâce aux fonctionnalités de conception générative optimisées par l’intelligence artificielle de Creo, les conceptions de produits peuvent être créées automatiquement en fonction de vos contraintes et exigences, pour un développement plus rapide, une meilleure qualité et des conceptions prêtes à fabriquer.

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Rationalisation de la gestion des modifications

PTC Windchill assure une gestion robuste des modifications dans le secteur aérospatial et permet le suivi des modifications apportées aux produits et systèmes complexes. Il s’intègre aux systèmes ERP, MES et CRM pour aligner la conception et la production, améliore la collaboration interdisciplinaire et prend en charge des processus évolutifs et reproductibles qui améliorent la prise de décision à l’échelle de l’entreprise.

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Ingénierie de lignes de produits (PLE)

L’ingénierie de lignes de produits constitue un cadre stratégique pour gérer la complexité et la variabilité qui caractérisent une grande partie de l’industrie aérospatiale. PTC Pure Variants ouvre la porte à une PLE véritablement holistique, permettant aux ingénieurs du secteur aérospatial de gérer les variantes de fonctions et de modèles en toute confiance. La solution s’intègre aux processus de développement existants, rationalise le développement de lignes de produits, améliore l’efficacité et gère les variantes de produits aérospatiaux complexes avec la sécurité exigée par l’industrie.

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Gestion de la configuration

PTC Windchill offre de puissantes fonctionnalités de gestion de la configuration, spécialement conçues pour prendre en charge les conceptions de produits et d'assemblages complexes et de grande envergure qui caractérisent l'industrie aérospatiale. La complexité et la variabilité, caractéristiques de la conception et de la fabrication aérospatiales, nécessitent une gestion de la configuration extrêmement robuste. Il est essentiel que la production et l’assemblage suivent à chaque fois la bonne configuration pour éviter les non-conformités et garantir une livraison dans les temps.

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Conception et fabrication de composites

Creo propose les outils les plus avancés pour la conception et l’analyse des composites, et permet ainsi aux ingénieurs de créer des composants légers et très résistants, essentiels pour les applications aérospatiales modernes. Les ingénieurs peuvent mélanger et assortir les couches de matériaux, ce qui permet de les personnaliser pour des exigences très spécifiques afin de fournir les composants solides et légers nécessaires pour égaler et dépasser les exigences de l’ingénierie aéronautique moderne.

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Gestion des processus d'industrialisation et de fabrication (MPM)

Le cloisonnement des fonctions de R&D et d’ingénierie peut entraver les processus d’ingénierie concourante nécessaires pour obtenir un avantage concurrentiel dans l’industrie aérospatiale d'aujourd’hui. Les solutions de fabrication numérique de PTC facilitent un MPM complet en définissant et en gérant les processus de fabrication utilisés pour fabriquer les pièces, assembler les produits finis et effectuer les inspections, comblant ainsi l'écart entre la conception du produit et l'exécution de la production.

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Gestion des pièces de rechange

Nulle part dans l’industrie il n’est plus crucial pour les opérateurs d’avoir accès à la bonne pièce là où ils en ont besoin au prix le plus bas possible. Lorsqu’un avion est cloué au sol en raison d’une pièce manquante, les coûts dépassent largement la valeur de la pièce elle-même. La solution Servigistics de PTC applique l'optimisation pilotée par l'IA pour améliorer les chaînes logistiques de service, garantir une grande disponibilité des pièces à coûts réduits et aider les entreprises aérospatiales à maintenir leur disponibilité opérationnelle.

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Technologies PTC : pour les leaders visionnaires

Conception assistée par ordinateur (CAO)

Accélérez la conception aérospatiale grâce à la modélisation de précision de Creo pour les composants complexes, légers et certifiables.

Gestion du cycle de vie des produits (PLM)

Windchill assure une traçabilité et un contrôle complets sur l’ensemble des programmes aérospatiaux, de la conception initiale à la certification et au soutien.

Gestion du cycle de vie des applications (ALM)

Les outils ALM de PTC, dont Codebeamer et des produits complémentaires comme PTC Modeler et Pure Variants, unifient le développement matériel et logiciel pour les systèmes avioniques et aérospatiaux nécessitant un niveau élevé d'assurance et de conformité.

Gestion du cycle de vie du service (SLM)

Les technologies PTC dédiées au SLM et de support, telles que ServiceMax, Arbortext et Servigistics, contribuent à renforcer l'état de préparation de la flotte en optimisant la disponibilité des pièces, la planification du service, ainsi que la maintenance, réparation, révision (MRO) pour les plateformes aérospatiales.

Continuité numérique

Les architectures ouvertes, telles que celles de PTC, aident les entreprises à établir une continuité numérique tout au long de la chaîne de valeur pour assurer une connectivité interdomaine en temps réel, du concept au service, et à prendre en charge la certification, la qualité et l'innovation dans les programmes aérospatiaux.

Jumeau numérique

Utilisez des données concrètes en temps réel pour simuler et surveiller les actifs aérospatiaux, et améliorer ainsi la prise de décision en matière de performance, de maintenance et de cycle de vie.

Secteur A&D : questions fréquentes (FAQ)

Quels sont les avantages de l’automatisation pour la construction aérospatiale ?

Dans l’industrie aérospatiale, où la précision et la sécurité sont primordiales, les initiatives stratégiques d’automatisation favoriseront l’efficacité, la cohérence et la qualité. Les processus automatisés réduisent les erreurs manuelles, accélèrent les cycles de production et améliorent la traçabilité dans des environnements fortement réglementés. Qu’il s’agisse de perçage robotisé, d'empilage de composites, d’inspection automatisée ou de contrôle qualité, l’automatisation permet aux fabricants de respecter des délais de livraison serrés tout en maintenant des normes de conformité strictes. Les plateformes numériques intégrées prennent en charge l’automatisation en assurant un flux de données transparent entre les systèmes de conception, d’ingénierie et de production. Les modifications de configuration, les révisions d’articles et les mises à jour de processus sont communiquées instantanément et avec précision dans toute l’entreprise. L'automatisation permet non seulement d'amplifier la cadence de production globale et la répétabilité, mais aussi de gérer les difficultés liées à la main-d'œuvre, de réduire les coûts et de livrer des systèmes aérospatiaux complexes dans les délais et le budget impartis.

Qu’est-ce que l’industrie aérospatiale ?

L’industrie aérospatiale englobe la conception, le développement, la production et la maintenance d’aéronefs, d’engins spatiaux, de satellites et de systèmes et composants connexes. Elle couvre à la fois les secteurs de l’aviation civile et de la défense, et fournit des produits allant des avions de ligne commerciaux, des aéronefs à voilure tournante et des avions d’affaires aux avions militaires et aux systèmes de lancement spatial. Aujourd’hui, les aéronefs sans pilote mobilisent également des ressources et une attention croissantes. L’industrie comprend également des services de support tels que la navigation, la maintenance et l’avionique. Les principaux acteurs comprennent des entreprises telles que Boeing, Airbus et Lockheed Martin, ainsi qu’un réseau mondial de fournisseurs, d’ingénieurs et de partenaires technologiques. L’industrie aérospatiale se caractérise par un niveau élevé d’innovation, une réglementation stricte et de longs cycles de développement de produits. Alors que les systèmes aéronautiques deviennent de plus en plus complexes et pilotés par logiciel, la transformation digitale joue un rôle de plus en plus central. Les entreprises doivent l’adopter pour améliorer l’efficacité, gérer les données du cycle de vie et répondre à la demande mondiale croissante de solutions aérospatiales plus sûres et plus durables, et plus nombreuses.

Qu’est-ce que la fabrication aérospatiale ?

L'industrie de la fabrication aérospatiale englobe l'ensemble de la conception, de la production, de l'assemblage et des tests des composants et systèmes utilisés dans les aéronefs et les engins spatiaux. Cela inclut tout, des cellules aux intérieurs de cabine, en passant par les moteurs, l’avionique, les systèmes de propulsion et les matériaux avancés. C’est l’une des industries les plus exigeantes techniquement et les plus réglementées au monde, et ses normes strictes de qualité, de traçabilité et de sécurité ne sont pas négociables. La fabrication aérospatiale couvre un large éventail de disciplines (génies mécanique, électrique et logiciel, ingénierie des matériaux) et se caractérise par des chaînes logistiques complexes à plusieurs niveaux. Les fabricants s’appuient sur des outils très avancés pour la conception de produits, la gestion de la configuration et l’assurance qualité. Vu la complexité croissante des livrables, les plateformes numériques et les approches basées sur les modèles deviennent toujours plus indispensables pour gérer la complexité des produits, rationaliser la production et maintenir la conformité des programmes nationaux et mondiaux.

PTC prend-il également en charge le secteur de la défense ?

Oui. Présent de longue date dans le secteur de la défense, PTC aide les entreprises à répondre aux exigences uniques du développement et du soutien des produits de défense. Les programmes de défense exigent une précision extrême, un contrôle strict de la configuration et une traçabilité complète du cycle de vie. Les technologies et l'expertise de PTC permettent de développer de solides capacités en matière d'ingénierie des systèmes, de collaboration numérique et de gestion d'actifs essentiels à la mission, le tout dans le respect des protocoles de sécurité stricts requis. Qu'il s'agisse de gérer des structures produit complexes, d'assurer une continuité numérique sécurisée ou d'améliorer l'état de préparation grâce à des stratégies de service prédictif, les technologies de PTC sont conçues pour s'aligner sur les priorités des sous-traitants du secteur de la défense, des fournisseurs de rang 1 et des forces armées. PTC propose également des solutions prêtes pour la conformité qui aident les partenaires du secteur de la défense à se conformer aux réglementations fédérales en matière de cybersécurité, d'exportation et de traitement des données, tout en favorisant une innovation rapide et à grande échelle. Pour en savoir plus, suivez ce lien.