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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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F2
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
F2
F3
Sys A1
2
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 ?