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Nouvelle méthode de conception des des architectures de navires à DCNSarchitectures de navires à DCNS

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2 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

SOMMAIRE1. A propos de DCNS

chiffres clés, histoire, implantations

2. Une nouvelle méthode pour la conception d’architecture des navires

3. Retour d’expérience

4. Conclusion et perspective

5. Questions

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3 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

A propos de DCNS

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4 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Un innovateur dans l’énergie.

DCNS.Un leader mondial du naval de défense.

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5 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

DCNS en chiffres

12 198 collaborateurs

Chiffres clés 2009

4,1 milliards d’euros de prises de commandes

1/3 de l’activité à l’international et en coopération

2,4 milliardsd’euros de chiffre

d’affaires

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6 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Plus de 350 ans d’expérience dans le domaine naval

17511631 1778 1899 1967

20031996 2007 2010 - …

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

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

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7 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

10 centres en France

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8 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Une présence internationale

Filiales et bureaux régionaux…

Arabie Saoudite

Brésil

Chili

Grèce

Inde

Italie

Malaisie

Pakistan

Singapour

Joint-venturesBureaux de liaison existantsFiliales existantes

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9 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Une nouvelle méthode pour la conception d’architecture des navires

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10 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

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

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11 | 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…

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12 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

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

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13 | 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 !

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14 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

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?

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15 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Principe général de la méthode

Description de l’architecture fonctionnelle

du Système

Allocation des principales fonctions aux sous-

systèmes

Allocation des exigences fonctionnelles et non

fonctionnelles aux sous-systèmes

Validation des exigences du Système

Validation des exigences du sous-système

Niveau

Systèm

eN

iveau Sous-

système

Description de l’architecture fonctionnelle

du sous-système

Etc…

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16 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Définition fonctionnelle des systèmes

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F3

Sys A1

2

Sys A2

Sys A

Vers Sys B

De Sys C

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

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17 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Un processus de conception récursif

F11

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F3

Sys A1

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Sys A2

Sys A

To Sys B

From Sys C

Sys A11

Sys A1

To Sys A2

From 1

F4 F5

Sys A12

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18 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Fonction de service vs Fonction Technique

Système

Fonction de service

Fonction technique

Sous-système

Est Couvert

a

assure

Appartient à

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

Exigences

Exigences

Exigences

Exigences

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19 | 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

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20 | 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

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21 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Processus de conception étape 1

Allocation des exigences par l’ architecte du Navire Armé

SYS1 caractérisation

SYS2caractérisation

SYS3caractérisation

Budget

Contrat

Design prémiliminaire

SYS1

SYS2

SYS3

WHOLE WARSHIP

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22 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

SYS1 caractérisation

SYS1 Diagramme Fonctionnel

Allocation des exigences

Ex 1Ex 2Ex 3

SYS 11 caractérisation

SYS12 caractérisation

SYS 13 caractérisation

SYS1 Manager

Processus de conception étape 2

SYS11

SYS12

SYS13

SYS1

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23 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

SYS12 caractérisation

SYS 11 caractérisation

Préparation de la STA for SYS11

Analyse fonctionnelle

SYS12 Manager

SYS11 Manager

TPS

SYS11

fournisseur

Processus de conception étape 3

SYS121

SYS122

SYS123

SYS12

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24 | 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

....

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25 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Quelques chiffres

Niveau système1 2 3 4

Nombre moyen de systèmes 1 12 75 107

Nombre moyen d’exigence 4000 800 300 250

Nombre total d’exigence 4000 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

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26 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Retour D’expérience

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27 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

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

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28 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Conclusion et perspectives

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29 | 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.

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30 | Décembre 2010 | 10ième Journée thèmatique AFIS

Questions ?

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