Nouvelle méthode de conception des architectures de navires à DCNS

SOMMAIRE A propos de DCNS chiffres clés, histoire, implantations Une nouvelle méthode pour la conception d’architecture des navires Retour d’expérience Conclusion et perspective Questions 2 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

A propos de DCNS 3 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS 3

Un innovateur dans l’énergie. DCNS. Un leader mondial du naval de défense. Un innovateur dans l’énergie. 4 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

2,4 milliards d’euros de chiffre d’affaires DCNS en chiffres 2,4 milliards d’euros de chiffre d’affaires 4,1 milliards d’euros de prises de commandes 1/3 de l’activité à l’international et en coopération 12 198 collaborateurs Chiffres clés 2009 5 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Plus de 350 ans d’expérience dans le domaine naval 1631 1751 1778 1899 1967 Premiers arsenaux créés par le Cardinal de Richelieu Fonderie de canons de marine à Ruelle L’arsenal de Lorient succède à la Compagnie des Indes Lancement du Narval à Cherbourg, ancêtre du sous-marin moderne Lancement du 1er sous-marin nucléaire lanceur d’engins 1996 2003 2007 2010 - … Admission au service actif des frégates furtives La Fayette DCN devient une société de droit privé à capitaux publics DCN devient DCNS, naissance du champion français du naval de défense DCNS lance une stratégie de croissance ambitieuse 6 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS 6

10 centres en France 7 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Une présence internationale Filiales et bureaux régionaux… Arabie Saoudite Brésil Chili Grèce Inde Italie Malaisie Pakistan Singapour Pour accompagner ce développement, la condition est d’internationaliser l’entreprise Cette action est déjà engagée Nous avons déjà créé des sociétés à l’étranger : Singapour, l’Italie, l’Inde (dans ce dernier pays, la société a été créée formellement fin septembre) Nous avons aussi implanté des bureaux dans un certain nombre de pays, essentiellement les pays où nous avons des clients ou des perspectives de contrats Je pense à la Grèce où nous avons ouvert un bureau en avril dans la perspective d’un contrat de FREMM Nous avons également des projets de filiales ou de joint-ventures En Arabie Saoudite pour accompagner le MCO des Sawari I et Sawari II Au Brésil pour accompagner le projet de contrats de sous-marins En Bulgarie pour accompagner notre projet de corvettes Gowind En Malaisie pour soutenir et accompagner le projet de MCO des sous-marins Et au Pakistan pour accompagner le MCO des sous-marins que nous avons vendus La stratégie est d’internationaliser DCNS en s’implantant en priorité dans les pays avec lesquels on a des contrats pour conforter la relation de long terme que nous avons avec eux et pour se développer aussi sur d’autres contrats futurs C’est une véritable évolution de l’entreprise qui a été engagée et qui doit être développée Filiales existantes Bureaux de liaison existants Joint-ventures 8 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Une nouvelle méthode pour la conception d’architecture des navires 9 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS 9

Les programmes de navires concernés Frégates Multi Mission européenne (Fremm) Le plus gros contrat de frégates commandé en Europe dans les 50 dernières années 10 bâtiments pour l’Italie et 11 pour la France 2 versions différentes (Anti-sous marine et anti-aérienne) La première frégate livrée en 2011 Une version vendue au MAROC Sous-Marins Barracuda Nouvelle génération de sous-marins nucléaires d’attaque, avec un équipage réduit, un niveau de sécurité plus élevé, un système de combat modernisé 6 sous-marins Fabrication lancée en 2008 Sous-Marins pour le Brésil Le plus important contrat d’export jamais signé en Europe 4 sous marins à propulsion classique avec transfert de technologie 1 chantier, 1 école de conception 1 assistance à la conception d’un sous marin nucléaire TLG In 2002, DCNS lives a fundamental revolution, moving from a ministry of defence administration to a real corporation. At this time, DCNS must earn money to be able to develop itself. What are the fourth generation’s objectives ? First of all, the major goal, provide a tool to support the new design process, I should say : the new ship development process : A customer requirement stored in the system are verified all along the project life, even 5 or 10 years later - We have seen that in third generation, we have developed two different tools for submarine and surface ship, in the four generation only one method, only one IT system It’s a key topic to improve our product quality and customer satisfaction 10 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Les axes d’amélioration du processus de conception d’architecture à l’aube du 21ème siècle Situation en 2000 Les processus sont définis de manière précise mais surtout documentaire, L’analyse fonctionnelle commence à être utilisée (système de combat) Apparition des GED, et structuration documentaire des projets L’architecture est définie dans des documents gérés indépendamment La cohérence de l’architecture physique est encore la principale préoccupation La gestion des exigences et la traçabilité est insuffisante Seuls les systèmes de bas niveau font véritablement l’objet d’une modélisation Difficultés de consistance des dossiers et de synchronisation des études Et pourtant ça fonctionne… 11 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Projet ETR@VE La stratégie IS de DCNS Généraliser la modélisation fonctionnelle dans le processus de conception du Navire Armé Intégrer les activités de conception autour des modèles d'architecture Gestion des exigences, Vérification de la consistance, Bilans… Intégration généralisée par les données Projet ETR@VE DCNS 2002 12 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Les objectifs d’un PLM de 4ième génération (ETRAVE) Plus près des Normes d’IS IEEE 1220, NFX 50 .. (à l’époque) Supporter le processus de conception du navire Réduire de manière significative le coût des études de versions dérivées de navire Faciliter la collaboration avec les partenaires Mieux gérer les configurations (as designed et as built) Permettre d’assurer un tuilage fort entre les études et la réalisation du 1ér de série. Disposer de méthodes et outils communs navires de surface / sous-marins Produire de la données au lieu des documents Design Anywhere, Build Anywhere Avoir toutes les informations «en ligne » Avoir une meilleure traçabilité des exigences ... FAIRE SIMPLE ! 13 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Comment concrètement allouer les fonctions aux produits? Le principal verrou Arborescence Fonctionnelle Arborescence Produit F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 P1 P2 P3 P4 P6 P7 P8 P9 P10 Comment concrètement allouer les fonctions aux produits? 14 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Principe général de la méthode Validation des exigences du Système Description de l’architecture fonctionnelle du Système Allocation des principales fonctions aux sous-systèmes Niveau Système Allocation des exigences fonctionnelles et non fonctionnelles aux sous-systèmes Validation des exigences du sous-système Etc… Description de l’architecture fonctionnelle du sous-système Niveau Sous-système 15 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Définition fonctionnelle des systèmes Sys A Sys A1 Sys A2 1 F1 F3 2 De Sys C F2 Vers Sys B Interface Fonctionnelle Généralisation des schémas fonctionnels à tous les niveaux du PBS Limitée à une description statique (fonctions principales) Les élément de configuration (sous-systèmes) déclarés sur le diagramme Les fonctions internes de SysA deviennent les fonctions de service Sys A1 ... Des connecteurs spéciaux permettent d’assurer une traçabilité des interfaces 16 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Un processus de conception récursif Sys A Sys A1 Sys A2 1 F1 F3 2 From Sys C F2 To Sys B Sys A1 Sys A11 Sys A12 F4 F5 From 1 To Sys A2 17 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Fonction de service vs Fonction Technique Système Appartient à Est Couvert Exigences Sous-système a Fonction de service Exigences assure Exigences Fonction technique Exigences Pas de lien automatique entre les fonctions de services et les fonctions techniques Les exigences fonctionnelles caractérisent les fonctions de service du système Les exigences non fonctionnelles caractérisent les systèmes Les liens de traçabilité sont réalisés entre les exigences 18 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Architecture Physique Détail de l'architecture physique défini sur des schémas de connexion Schémas électriques Schémas fluidiques Schémas mécaniques Un élément de configuration définie sur un schéma fonctionnel peut aussi être représenté comme un objet élémentaire sur un schéma de connexion 19 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Définition des exigences Les exigences fonctionnelles fonctions de service Interfaces services publics autorisés contraintes d'exploitation Les exigences non fonctionnelles Les contraintes physiques Les contraintes environnementales Les contraintes d’emménagement Les exigences de besoin sont définies dans un formulaire normalisé pour chaque système Categories defined at the beginning of the project Physical constraints Weight, volume… « Environmental » constraints Resistance against environment Signatures… Outfitting requirements (codified or textual) 20 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Processus de conception étape 1 SYS1 caractérisation Contrat Allocation des exigences par l’ architecte du Navire Armé Budget SYS2 caractérisation Design prémiliminaire SYS1 SYS2 SYS3 WHOLE WARSHIP SYS3 caractérisation In the engineering approach, the input data are : a contract (external with a customer or internal with the marketing department), a budget to be respected, A preliminary design define by the architect including often more requirements than the one’s of the contract A first division of the warship in systems The architect ensure an allocation of requirements to each system manager 21 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Processus de conception étape 2 SYS 11 caractérisation Allocation des exigences SYS1 caractérisation Ex 1 Ex 2 Ex 3 SYS1 Manager SYS12 caractérisation SYS1 Diagramme Fonctionnel SYS11 SYS12 SYS13 SYS1 SYS 13 caractérisation 22 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Processus de conception étape 3 SYS 11 caractérisation Préparation de la STA for SYS11 fournisseur TPS SYS11 SYS11 Manager SYS12 caractérisation Analyse fonctionnelle SYS121 SYS122 SYS123 SYS12 SYS12 Manager 23 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Mise en œuvre du processus dans le PLM Le PLM de DCNS est composé de domaines métiers fédérés par un «Référentiel collaboratif» Il existe 3 modes d’échanges Itération libre Traçabilité des évolutions Contrôle des évolutions .... Nbre d’utilisateurs ? 24 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Quelques chiffres Niveau système 1 2 3 4 Nombre moyen de systèmes 12 75 107 Nombre moyen d’exigence 4000 800 300 250 Nombre total d’exigence 9600 22500 26750 Données moyennes enregistrées sur FREMM et Barracuda (stade de développement) Les exigences relatives à des éléments créés dans les schémas de connexion ne sont pas incluses Méthode appliquée juste avant le stade de développement Environ 500 utilisateurs permanents dans les modèles About 10 systems of the 3rd level have been decomposed 25 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Retour D’expérience 26 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS 26

Les enseignements tirés des premiers déploiements Les principaux avantages Les principaux désavantages Fournit une excellente traçabilité des exigences difficultés à comprendre l'approche, compte tenu de l'avancement des projets Assure la consistance de la conception difficultés attendues en raison d'un nouveau système d'information (ajustement du temps de réponse, technologies ...) Diminue l'effort pour interfacer les systèmes, (interfaces fonctionnelles sont prises en compte plus en amont) Il est préférable d'appliquer la méthode le plus tôt possible dans le processus de conception La modélisation fonctionnelle permet d’optimiser les fonctions et de minimiser les interfaces au niveau inférieur En deça du 3e niveau de l’arborescence produit, la modélisation fonctionnelle n’apparaît pas aussi nécessaire, mais la traçabilité des exigences reste critique Permet de structurer et d'optimiser le projet Le syndrome de la page blanche dans certains cas, besoin de soutien 27 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Conclusion et perspectives 28 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Conclusion et perspectives Les objectifs initiaux du projet ont été atteints: La méthode définit un cadre complet et cohérent pour l'architecture des navires La mise en œuvre de la méthode présente de nombreux intérêts Mais il faut toujours un soutien méthodologique. Les perspectives sont: Mise en œuvre d’un catalogue de solutions fonctionnelles et physiques, et la réutilisation de ces solutions Améliorer l'outil support Permettre le déploiement de la méthode dans un environnement collaboratif hétérogène Se rapprocher des solutions plus standards. 29 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Questions ? 30 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS 30

31 | Octobre 2010 | Direction de la communication 31 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS