Développer une vision claire de la maturité de la transformation numérique

par Maddie Goetze

La transformation numérique remodèle les industries à l’échelle mondiale, et dans le secteur de l’aéronautique et de la défense, elle est essentielle pour améliorer l’efficacité, le développement de produits et les processus de fabrication. Alors que la demande de produits plus innovants et plus complexes augmente, les entreprises doivent accélérer leurs efforts de transformation numérique pour rester compétitives. Cependant, malgré des investissements importants, de nombreuses entreprises aéronautiques peinent à voir le retour sur investissement (ROI) attendu. Ce blog explore où en sont les entreprises dans leur maturité en matière de transformation numérique, en s’appuyant sur la feuille de route des cinq niveaux de maturité de la transformation numérique de Siemens, qui permet aux entreprises du secteur de l’aéronautique et de la défense de créer plus rapidement des produits plus optimisés. Le blog explore également les résultats d’une enquête sponsorisée par Siemens sur l’ensemble de Aviation Week network.

Comprendre la maturité de la transformation numérique de l’aéronautique

La maturité de la transformation numérique fait référence à la mesure dans laquelle une entreprise a intégré les processus numériques dans l’ensemble de ses opérations. L’objectif est d’aller au-delà de la simple numérisation des flux de travail existants et de transformer fondamentalement la façon dont une entreprise fonctionne et crée de la valeur. Siemens a élaboré un cadre en cinq étapes pour guider les entreprises aéronautiques dans ce parcours, en les aidant à évaluer leurs progrès et à franchir les prochaines étapes de leur transformation numérique.

Configuration

Connexion

Automatisation

Génération

Optimisation

La première étape de ce cadre est la configuration, qui implique la transition des flux de travail basés sur des documents vers des systèmes basés sur des modèles. Cela signifie gérer les données produit de manière à ce que toutes les informations pertinentes soient stockées de façon centralisée et facilement accessibles tout au long du cycle de vie du produit. En adoptant une approche basée sur des modèles, les entreprises peuvent commencer à rationaliser leurs opérations et à améliorer la précision et la réutilisation de leurs données.

Vient ensuite la phase de connexion, où les entreprises relient leurs données à plusieurs domaines, créant ainsi une source unique de vérité pour l’ensemble du cycle de vie du produit. Cela inclut la connexion des données de conception, de test, de fabrication et d’assistance, en veillant à ce que toutes les parties prenantes travaillent avec les informations les plus précises et les plus récentes. De nombreuses entreprises se trouvent actuellement à ce stade, où les outils numériques sont en place mais pas encore totalement optimisés. Pour tirer pleinement parti de la transformation numérique, les entreprises doivent continuer à progresser dans les étapes suivantes.

L’automatisation est la troisième phase et est au cœur de la transformation numérique. L’automatisation libère les ingénieurs et les travailleurs des tâches fastidieuses et répétitives, ce qui leur permet de se concentrer sur des aspects à valeur ajoutée et plus créatifs de leurs rôles. L’automatisation se divise en deux parties : l’automatisation des tâches banales que les humains ne veulent pas faire et l’automatisation des tâches complexes que nous pensions que seuls les humains pouvaient faire.

Cela commence par l’automatisation des tâches banales liées à la configuration et à la connexion, puis l’automatisation d’aspects tels que l’élaboration de rapports et d’exigences. Siemens a déjà des clients qui utilisent des algorithmes basés sur des règles pour générer automatiquement des schémas de câblage et d’autres matériaux de support électrique, ce qui permet aux clients d’économiser des milliers d’heures par avion. Une fois qu’une entreprise a automatisé les tâches banales, elle est en passe de créer un meilleur environnement de travail dont davantage d’ingénieurs voudront faire partie. Plus qu’une simple augmentation de l’efficacité, cela permet d’attirer de nouveaux talents et de réduire l’attrition.

Une fois que les processus d’ingénierie banals sont automatisés, l’aspect suivant consiste à automatiser les processus complexes d’ingénierie, de développement et de fabrication. Cela nous amène à la quatrième étape : la génération.

Dans la phase de génération , les entreprises peuvent tirer parti de technologies avancées telles que la conception générative pour explorer plusieurs alternatives de conception basées sur des paramètres prédéfinis. Cette approche ne se limite pas à la conception des produits, mais s’étend également au développement des usines et des processus de fabrication. Les ingénieurs et les planificateurs peuvent désormais évaluer rapidement diverses configurations de production, configurations d’équipements et flux de matériaux afin d’optimiser le développement de l’usine ainsi que la conception des produits. En générant plusieurs options pour les pièces et les processus de fabrication, les équipes peuvent accélérer la prise de décision dans la planification de la production, la configuration et l’exécution de l’usine. Par exemple, la conception générative peut suggérer des flux de travail optimisés qui réduisent les temps de cycle, minimisent le gaspillage de matériaux ou améliorent l’efficacité de l’assemblage. Bien que la conception d’un avion entier reste un objectif à long terme, des progrès significatifs sont déjà réalisés dans la génération de conceptions optimisées pour les pièces individuelles, les sous-systèmes et les processus de fabrication, ce qui rend l’ensemble du cycle de production plus agile et axé sur les données.

Enfin, la phase d’optimisation implique l’utilisation du jumeau numérique complet et d’autres outils avancés pour affiner et perfectionner les conceptions. Cette phase termine la boucle de la transformation numérique en évaluant plusieurs alternatives par rapport aux indicateurs clés de performance et en utilisant des simulations pour prédire les performances d’un produit avant qu’il ne soit physiquement construit. Au moment où un produit atteint l’étape de la fabrication, il a déjà subi d’innombrables itérations virtuelles, ce qui garantit que la version finale est aussi optimale que possible. Cela permet non seulement de réduire les coûts de production, mais aussi de raccourcir les délais de commercialisation et de minimiser le risque d’erreurs coûteuses.

Principales conclusions de la transformation numérique de l’aéronautique

Siemens a parrainé une enquête sur l’ensemble du réseau Aviation Week afin de fournir des informations précieuses sur la façon dont les entreprises aéronautiques progressent dans leur parcours de transformation numérique. En octobre 2024, Todd Tuthill, vice-président de l’aéronautique, de la défense et de l’industrie maritime chez Siemens Digital Industries Software a discuté des résultats de cette enquête et de la feuille de route des cinq niveaux de maturité de la transformation numérique lors du sommet sur la transformation numérique de l’Aviation qui s’est tenu les 8 et 9 octobre à Southlake, au Texas. Vous pouvez télécharger les diapositives de la prestation de Todd ici : Développer une vision claire pour la maturité de la transformation numérique.

L’enquête, qui comprend les réponses de professionnels du secteur de l’aéronautique et de la défense (dont beaucoup sont des OEM et des fournisseurs de niveaux 1, 2 et 3), révèle que si de nombreuses entreprises ont progressé, la plupart ont encore du mal à exploiter pleinement le potentiel de leurs capacités de transformation numérique.

L’une des principales conclusions de l’enquête a révélé que 55 % des personnes interrogées considèrent que leurs efforts de transformation numérique sont à un niveau avancé ou terminés. La moitié ou plus des personnes interrogées s’attendent à ce que la transformation numérique les aide à réduire les coûts, à accroître leur efficacité et à développer des produits plus rapidement.

Cependant, malgré les données ci-dessus, 72 % des entreprises ont déclaré qu’elles n’avaient pas encore constaté le retour sur investissement attendu de leurs initiatives de transformation numérique. Ce décalage suggère que si les entreprises ont investi massivement dans les outils et les processus numériques, beaucoup ne les exploitent pas à leur plein potentiel.

L’enquête révèle également que de nombreuses entreprises sont bloquées dans la phase de connexion de la transformation numérique. Plus de 70 % des personnes interrogées ont indiqué que leurs groupes de conception configurent ou connectent des données, mais seulement 20 % ont dépassé cette étape pour passer à des phases plus avancées telles que l’automatisation ou l’optimisation. Cela indique un écart important entre la situation des entreprises et la réalité pour tirer pleinement parti de la transformation numérique.

Un graphique montrant l’objectif, l’état actuel de la conception et de la fabrication à partir de l’enquête.

Les bénéfices attendus de la transformation numérique sont clairs : 60 % des personnes interrogées pensent qu’elle contribuera à réduire les coûts, tandis que 50 % s’attendent à ce qu’elle rende leur personnel plus efficace. D’autres facteurs majeurs sont les délais de commercialisation et la capacité à développer des produits plus complexes. Cependant, les défis les plus courants incluent des outils déconnectés et un déploiement sous-estimé, qui empêchent les entreprises de réaliser ces avantages.

Comment pouvez-vous faire passer votre entreprise aéronautique au-delà de l’étape de connexion ?

Pour de nombreuses entreprises du secteur de l’aéronautique et de la défense, le plus grand défi consiste à aller au-delà de la phase de connexion parmi les cinq étapes de la transformation numérique. Bien que la connexion des données et des systèmes soit une base importante, la véritable valeur de la transformation numérique réside dans ce que les entreprises peuvent accomplir une fois les données connectées. Des technologies telles que la continuité numérique, le jumeau numérique complet, l’IA et l’ingénierie immersive sont essentielles pour y parvenir. Cependant, sans les bonnes personnes, les bons processus et les bons outils en place, l’adoption de ces technologies est impossible. Il est essentiel d’impliquer les employés dans ce voyage, en les faisant participer au changement. Tout le monde doit être d’accord pour adopter de nouvelles méthodes de travail pour assurer une transformation réussie.

Continuité numérique dans l’aéronautique

La continuité numérique est essentielle dans le secteur de l’aérospatiale et de la défense, car elle permet de faire le pont entre les nombreux silos qui existent entre les différentes équipes et les différents ensembles de données. Dans les entreprises aéronautiques typiques, différents départements, tels que l’architecture système de haut niveau, la conception, les tests, la fabrication et les opérations, travaillent souvent de manière isolée, chacun utilisant ses propres outils et ensembles de données. Ces silos peuvent entraver la collaboration et ralentir les processus, ce qui rend difficile l’adaptation rapide aux changements, tels que l’intégration de nouveaux capteurs en fonction de l’évolution des besoins des clients ou des menaces.

Par exemple, lorsqu’une nouvelle exigence de capteur survient, elle déclenche une chaîne d’activités : de la définition des exigences et de l’analyse de l’architecture des systèmes à la conception, en passant par la coordination des fournisseurs, les tests et l’élaboration de nouveaux plans de fabrication. En l’absence d’une continuité numérique mature, ces étapes sont souvent manuelles et chronophages, ce qui entraîne des retards et des inefficacités. Une véritable continuité numérique permet un flux de données transparent et automatisé dans tous les départements et processus, ce qui permet aux équipes de transmettre des informations sans effort et d’automatiser à la fois les tâches banales, comme la génération des spécifications des fournisseurs, et les tâches complexes telles que les plans de fabrication. Ce niveau de maturité digitale permet aux collaborateurs de réagir rapidement aux changements et permet à l’entreprise de s’adapter en évitant les délais inutiles. En créant une continuité numérique mature, les entreprises peuvent automatiser davantage de processus et éliminer les inefficacités causées par le traitement manuel des données.

Jumeau numérique pour l’aéronautique

Une autre façon de dépasser l’étape de connexion consiste à tirer parti du jumeau numérique complet. Un jumeau numérique est une représentation virtuelle précise d’un produit physique ou d’un processus. Il est utilisé tout au long de son cycle de vie pour simuler, prédire et optimiser le produit et le système de production. Par exemple, un jumeau numérique d’un avion permet aux ingénieurs de prédire ses performances dans diverses conditions et de tester différentes configurations, comme l’intégration d’un nouveau capteur, sans avoir à modifier physiquement l’avion. Dans le même temps, un jumeau numérique du processus de production permet aux équipes de simuler le fonctionnement d’une usine, en identifiant les goulots d’étranglement ou les inefficacités avant que le premier produit ne sorte de la chaîne de montage. Une fois le produit en service, les retours d’information en temps réel de l’avion physique et de l’usine peuvent être réinjectés dans le jumeau numérique, créant ainsi une optimisation continue.

Intelligence artificielle dans l’aéronautique

L’intelligence artificielle est un autre élément essentiel pour vous aider à faire mûrir votre transformation numérique. Cependant, l’adoption de l’IA dans l’aéronautique reste faible, avec seulement 8 % des entreprises qui utilisent l’IA dans les flux de travail techniques, selon l’enquête sponsorisée par Siemens menée sur Aviation Week network. Deux des principales raisons pour lesquelles les entreprises du secteur de l’aéronautique et de la défense tardent à adopter l’IA sont liées à la confiance. Certains répondants ont affirmé qu’ils ne pouvaient pas faire confiance à l’IA pour lui confier leurs données, tandis que d’autres ont déclaré qu’ils ne pouvaient pas faire confiance à l’IA pour leurs résultats.

Alors que certains peuvent avoir des inquiétudes quant aux flux de travail connectés et à la sécurité des données, les modèles d’IA avancés tels que la génération augmentée par récupération (RAG) offrent une solution. Ce modèle permet aux entreprises de tirer parti des capacités d’IA publiques tout en protégeant leurs données propriétaires, en veillant à ce que les informations sensibles ne soient pas partagées ou utilisées à mauvais escient.

Pour les entreprises aéronautiques, l’IA leur permettra d’entraîner de grands modèles de langage sur leurs propres données d’ingénierie et de fabrication, créant ainsi une IA de qualité industrielle adaptée à leurs besoins uniques.

L’IA industrielle de Siemens est fiable et basée sur la physique, ce qui est essentiel pour l’IA de génération basée sur LLM et pour tous les autres types d’IA. Siemens mène des recherches sur l’IA et investit dans l’IA depuis de nombreuses décennies et continue de travailler sur des solutions qui soutiennent l’avenir de l’IA dans le secteur de l’aéronautique et de la défense. Voici quelques exemples :

Conception mécanique générative*

Conception de câblage générative*

Architecture des systèmes générative*

Génération automatisée de PMI

Conception optimisée d’ASIC/SoC

Vérification optimisée des ASIC/SoC

Analyse CFD optimisée

Simulation basée sur l’IA et le ML

PLM alimenté par l’IA

Copilotes industriels pour plusieurs produits

*Remarque : À partir de septembre 2024, les versions de livraison de ces outils génératifs utilisent l’IA, mais elles ne sont actuellement pas basées sur LLM.

Ces outils alimentés par l’IA aident à concevoir et à construire des produits complexes, comme les avions, en intégrant les connaissances et les meilleures pratiques spécifiques à l’entreprise, ce qui permet aux entreprises aéronautiques d’innover plus rapidement et de rationaliser la production. L’IA est la clé pour débloquer le prochain niveau d’efficacité et de capacité dans l’aéronautique, où les décisions basées sur les données et l’automatisation intelligente définiront l’avenir du secteur. En outre, il existe d’autres façons de continuer à faire progresser la maturité de la transformation numérique.

L’ingénierie immersive est une étape essentielle sur la voie de la maturité de la transformation numérique pour les entreprises du secteur de l’aéronautique et de la défense, car elle permet aux ingénieurs de concevoir des objets 3D dans un environnement 3D totalement immersif, plutôt que de s’appuyer sur des méthodes 2D traditionnelles. Cette approche n’est pas seulement basée sur la physique, mais aussi très collaborative, permettant aux équipes d’interagir avec le design dans un espace virtuel comme si elles étaient physiquement à l’intérieur. En entrant dans le monde 3D de la conception mécanique, les ingénieurs peuvent visualiser, tester et affiner des systèmes complexes plus efficacement. L’ingénierie immersive favorise également la collaboration entre les différentes équipes, en brisant les silos traditionnels et en aidant les entreprises à relever les principaux défis liés aux coûts, à l’efficacité de la main-d’œuvre et au temps de mise sur le marché. Cette collaboration renforcée et ce processus de conception plus précis sont essentiels pour les entreprises aéronautiques qui s’efforcent d’obtenir un retour sur investissement plus élevé et d’aller au-delà de la connectivité numérique de base vers une véritable maturité de la transformation numérique.

Développer une vision claire de la maturité de la transformation numérique des entreprises aéronautiques

L’un des plus grands obstacles à la réussite de la transformation numérique est l’absence d’une vision et d’une stratégie claires. De nombreuses entreprises entrent dans le processus de transformation numérique sans comprendre pleinement ce qu’elles espèrent accomplir ou comment elles vont mesurer leur succès. Ce manque de vision peut entraîner de la frustration et bloquer les progrès, car les entreprises se concentrent sur des objectifs à court terme plutôt que sur une transformation à long terme.

Un leadership fort est essentiel pour surmonter ces défis. Les entreprises doivent définir clairement leurs objectifs de transformation numérique et s’assurer que toutes les parties prenantes sont alignées sur la stratégie. Sans cette vision unifiée, les efforts de transformation numérique peuvent rapidement s’essouffler et les entreprises risquent de passer à côté des avantages significatifs que les technologies numériques peuvent offrir.

L’enquête sponsorisée par Siemens avec le réseau Aviation Week souligne l’importance de la transformation numérique dans le secteur, mais elle met également en évidence les défis importants auxquels les entreprises sont confrontées pour réaliser pleinement leur potentiel. Le contexte en cinq étapes de Siemens offre une feuille de route aux entreprises pour évaluer leur maturité numérique et prendre les mesures nécessaires pour faire avancer leur parcours de transformation afin d’éviter de rester bloquées dans la phase de connexion.

En allant au-delà de cette phase et en adoptant des technologies telles que la continuité numérique, l’IA, les jumeaux numériques et l’ingénierie immersive, les entreprises aéronautiques peuvent tirer pleinement parti de la transformation numérique.

Pour plus d’informations sur ces sujets, consultez les pages Web ci-dessous :

Climbing out of the Digital Transformation Desert (diapositives de Todd Tuthill)

Developing a Clear Vision for Digital Transformation Maturity (diapositives de Todd Tuthill)

Sondage commandité par Siemens sur l’ensemble de Aviation Week Network

Maturité de transformation numérique

Résoudre les problèmes de main-d’œuvre grâce à la transformation numérique, magazine Aerospace Manufacturing and Design

Les étapes à prendre pour les entreprises aéronautiques vers la maturité de la transformation numérique, d’Aerospace Testing Magazine

Les nouvelles technologies combleront le manque de main-d’œuvre, Aviation Week Network

Podcast Talking Aerospace Today (^Le contenu sur la maturité de la transformation numérique pour le podcast consacré au secteur aéronautique commence en juillet 2023)

Intelligence artificielle