Gestion du cycle de vie (produit)

Le concept de gestion du cycle de vie des produits a été mis au point pour résoudre le problème selon lequel « ceux qui n’ont pas fait le croquis le comprennent mal ». Le dessin industriel facilitait donc la compréhension d’un concept technique ou d’un produit en normalisant sa représentation. Cependant, à chaque nouvelle variante du produit, il fallait refaire tous les dessins.

Dans les années 1970, avec l’avènement de l’informatique, apparaissent des logiciels de conception en deux dimensions qui simplifient considérablement les tâches de mise à jour. Toutefois, ces logiciels ne permettent pas la représentation des formes complexes. Il faut passer en volume, en trois dimensions : c’est la naissance des logiciels de CAO tels que Euclid et CATIA au début des années 1980, ces logiciels permettent de modéliser des formes géométriques dans l’espace et, à partir de ce modèle numérique, de faciliter considérablement la programmation des machines d’usinage et des robots d’assemblage. Un lien direct entre la conception et la production est instauré, qui ne cesse de se renforcer.

Au début des années 1990 apparaissent les systèmes de maquettes numériques qui en s'associant aux logiciels de CAO, permettent de définir complètement l'avion en trois dimensions sur ordinateur. Fini le recours aux interminables essais empiriques sur maquettes physiques et prototypes. La maquette numérique devient le référentiel unique du produit dans l’entreprise. Elle offre une visualisation et donc une conception très précises. Elle garantit la pérennité des données désormais rassemblées en un seul « lieu » informatique et non plus réparties en de multiples liasses de dessins sur papier. Elle facilite également la gestion de la définition mise à jour régulièrement. Plus encore, la maquette numérique incorpore toute la complexité propre à un projet industriel. Ainsi, un avion d'affaire comporte plus de 20 000 pièces, 25 km de câbles et 200 000 fixations, pour ne citer que quelques chiffres.

Les grands groupes aéronautiques s'appuient sur des logiciels de gestion du cycle de vie des produits qui donnent la possibilité de gérer des phases, auparavant distinctes chronologiquement, à travers une base de données unique : conception, industrialisation, fabrication, aménagements et vente, après-vente et entretien.

Ces logiciels autorisent la simulation de tous les processus de conception industrielle, depuis la définition globale initiale du produit jusqu’à son élaboration détaillée, avec l’analyse, l’assemblage et la maintenance. Ils sont accompagnés de logiciels tiers qui servent à gérer les données des produits et des systèmes, définies par tous les acteurs (sous-traitants, partenaires, fournisseurs et clients) ou encore à définir les gammes de fabrication, les opérations de maintenance, et simuler les processus de production. C'est un moyen de réduire les coûts de conception et les délais, à l’heure où les contraintes imposées sur le marché mondial sont de plus en plus aiguës.

La maquette physique à taille réelle, qui a été, pendant des années, l’outil de travail commun au bureau d’études et à l’atelier de fabrication pour définir un nouvel avion, est définitivement remplacée par la maquette numérique dont les données sont partagées en permanence par tous les acteurs de l’entreprise. Les produits sont entièrement développés en maquette sur ordinateur et en trois dimensions. Il n’y a pas de maquette physique de l’appareil avant le premier assemblage. De plus, dès le début de la conception, le projet intègre totalement tout le cycle de vie du produit. C’est ainsi, par exemple, que de nombreuses opérations de montage et démontage d’équipements peuvent être simulées, sur écran, avec des mannequins virtuels. Il s’ensuit des coûts de développement réduits, mais également une efficacité et une fiabilité plus grande dans le développement du produit.

Compte tenu des performances de la simulation numérique, il n'est plus nécessaire d'avoir des maquettes physiques à taille réelle et des appareils de démonstration. Les choix de définition sont validés sur les premiers avions de série. Avant que ces premiers avions ne sortent de chaîne, les ingénieurs ont cependant toujours besoin de visualiser l’appareil en développement, de pouvoir « tourner autour » et de travailler « dessus ».

Avec les outils de CAO et GCVP (PLM), la maquette de l'avion est visible sous n'importe quel angle, à n'importe quelle distance, du plan large au zoom sur les pièces les plus élémentaires. Ces pièces sont de différentes couleurs suivant leur fonction : structure, carburants, hydraulique, électricité, conditionnement… Toutes les questions peuvent être posées : telle trappe de visite est-elle bien accessible, tel tuyau passe-t-il bien à tel endroit en respectant les « distances de sécurité » avec tels autres éléments, un pilote de telle taille sera-t-il confortablement installé dans telle configuration de cockpit ? Un mannequin numérique représentant un pilote ou un mécanicien se déplace selon le bon vouloir des ingénieurs pour que ceux-ci puissent définir le plus précisément possible les encombrements, les volumes pour le confort ou les facilités d’accès pour la maintenance. Les possibilités d'investigation sont infinies.

À titre d'exemple, les pièces primaires et l’assemblage physique du premier Falcon 7X, à Bordeaux-Mérignac, ont été réalisés sans le moindre ajustement ou rattrapage. Les délais d’assemblage et d’aménagement ont ainsi été considérablement réduits.

Au-delà de l'aéronautique ou de l'automobile (pour ne citer qu'eux), la révolution industrielle et technologique engendrée par la GCVP (le PLM) touche de vastes champs de l'activité humaine. À l’avenir, tous les biens manufacturés seront définis, mis au point, simulés, produits et gérés numériquement, tout au long de leur cycle de vie. Mais, déjà :

• Les produits de réalité virtuelle et de simulation 3D sont utilisés dans des domaines variés tels que l'entraînement à des manœuvres complexes du personnel de centrales nucléaires, la simulation de l'impact d'un tremblement de terre sur un barrage, la reconstitution des pièces manquantes du dôme de l'église de Dresde, la mise en ligne sur Internet de manuels d'utilisation de machines à laver ou la création de nouveaux modèles par l’industrie textile ;
• Smoby, le fabricant de jouets du Jura, utilise des logiciels de GCVP (PLM) pour concevoir ses tracteurs et autres toboggans en plastique, mais aussi pour définir les spécifications des moules qui permettront de les usiner de façon optimale. Ces logiciels représentent un gros investissement, mais sont stratégiques parce qu'ils font gagner de l'argent et du temps. Avant 2000, le bureau d'études de Smoby réalisait des maquettes physiques, ce qui était long et coûteux. Avec les nouveaux outils informatiques, le processus de lancement de nouveaux produits est passé de douze à huit mois avec un objectif de six mois soit deux fois moins de temps ;
• le Walt Disney Concert Hall de Los Angeles et le musée Guggenheim de Bilbao, aux formes très complexes imaginées par l'architecte Frank Gehry, n'auraient jamais vu le jour sans l'aide, au niveau technique et créatif, des logiciels décrits précédemment.

Identifier l'étape d'un produit est un art plus qu'une science, mais il est possible de trouver des modèles dans certaines des caractéristiques générales du produit à chaque étape[2]. Il est très difficile d'identifier les étapes du produit lorsque le produit est en transition. Plus récemment, il a été démontré que les contenus générés par les utilisateurs (UGC) (par exemple, sous la forme de critiques de produits en ligne) ont le potentiel de révéler la personnalité de l'acheteur caractéristiques qui peuvent à leur tour être utilisées pour identifier l'étape du cycle de vie du produit[3].

• Product information management ou gestion des informations sur les produits
• Cycle de vie
• Coût total de possession (total cost of ownership ou total cost of operation) (TCO)
• Gestion de la chaîne logistique (supply chain management) (SCM)
• Progiciel de gestion intégré (enterprise resource planning) (ERP)
• Analyse du cycle de vie
• Coût du cycle de vie
• Gestion de la relation client (customer relationship management) (CRM)
• Gestion de la production (manufacturing process management) (MPM)
• Maintenance (maintenance, repair and operations (en)) (MRO)
• Gestion électronique des données et documents techniques (GEDT)