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PROGRAMME Mastère Spécialisé IAS Ingénierie Aéronautique et
PROGRAMME Mastère Spécialisé IAS Ingénierie Aéronautique et Spatiale Mai 2008 Sommaire 1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7 2.3.8 2.3.9 Objet de la formation .......................................................................................... 3 Les processus du cycle de vie d’un système aéronautique ou spatial ................ 3 L’ingénierie des processus du cycle de vie......................................................... 4 Les débouchés de l’ingénierie des processus du cycle de vie ............................ 4 Programme de la formation ................................................................................ 5 Organisation........................................................................................................ 5 Programme.......................................................................................................... 5 Présentation détaillée des Modules..................................................................... 8 Module A0 Architecture et fonctionnement des véhicules aérospatiaux – Modélisation Simulation..................................................................................... 8 Module B1 Développement : Intégration – Essais au sol................................. 11 Module B2 Développement : Essais en vol...................................................... 12 Module B3 Production : Supply chain management et stratégie industrielle... 14 Module B4 Exploitation : Maintenance............................................................ 16 Module B5 Exploitation : Adaptation à la mission .......................................... 17 Module B6 Retrait du service : Recyclage ....................................................... 18 Module C7 Méthodologie projet ...................................................................... 19 Module C8 Stage d’application en entreprise................................................... 22 2 1 Objet de la formation 1.1 Les processus du cycle de vie d’un système aéronautique ou spatial Comme tout système, un véhicule aérospatial est conçu pour rendre un service. Mais si l’aéronef, le lanceur ou le missile, le satellite ou la plateforme spatiale, est opérationnel pendant la période où on l’exploite, c’est grâce aux processus dont il est le sujet tout au long de son cycle de vie. Certains de ces processus du cycle de vie datent d’avant la mise en service du système : - Obtention d’un contrat : capture du business, élaboration de l’offre - Développement : spécification, conception, réalisation, intégration, essais au sol, essais en vol - Production : approvisionnement, industrialisation, fabrication, contrôle. D’autres concernent le moment même où le système est en service : - Exploitation : maintenance, reconversion Enfin, des processus sont postérieurs à la phase d’exploitation : - Retrait du service : recyclage, destruction. Le tableau ci-dessous précise les noms génériques et spécifiques (quand ils existent) des processus du cycle de vie des différents véhicules aérospatiaux. AERONEFS Copyright DASSAULT Aviation LANCEURS MISSILES VEHICULES SPATIAUX Copyright EADS ST Véhicule aérospatial Processus du cycle de vie Appellation générique Obtention d’un contrat Développement Exploitation Spécification Conception préliminaire et détaillée Réalisation Intégration Essais au sol Approvisionnement Industrialisation Fabrication Contrôle Maintenance Reconversion Retrait du service Appellation spécifique Appellation spécifique Intégration Essais au sol Intégration Essais au sol Assemblage Intégration Tests Capture du business Elaboration de l’offre Essais en vol Production Appellation spécifique Démantèlement Recyclage Essais au sol Qualification technique Qualification opérationnelle Mise à poste Recette en vol Essais en vol Certification/Qualification Exploitation Maintenance Adaptation à la mission AIT Tir, Lancement Maintien à poste Modification de configuration Déorbitation 3 1.2 L’ingénierie des processus du cycle de vie Dans le cas d’un même système, les divers processus diffèrent les uns des autres. Ils ont pourtant en commun de prendre le système pour objet, avec une même référence : la définition du système issue de l’activité de conception. Et si chacun de ces processus varie selon le système considéré – aéronef, lanceur, missile, satellite ou plateforme–, il traduit une relation particulière à tous les systèmes. L’ingénierie des processus du cycle de vie est donc une discipline à part entière. Elle fonde sa cohérence autour d’un même objectif décliné de diverses façons : la mise en œuvre d’un système, depuis la réalisation de ses éléments jusqu’à son retrait du service, en passant par son exploitation. 1.3 Les débouchés de l’ingénierie des processus du cycle de vie Le Mastère Spécialisé en Ingénierie Aéronautique et Spatiale prépare les élèves à intégrer le secteur aéronautique et spatial sous l’angle des processus du cycle de vie associé à la mise en œuvre des systèmes. Il les confronte à la complexité d’un environnement multi compétences, et aux particularités des systèmes aérospatiaux. Le Mastère forme aux métiers alliant une compétence technique et une compétence managériale dans le domaine aéronautique et spatiale. Les hautes exigences envers les processus du cycle de vie du secteur aéronautique et spatial feront également des stagiaires de bons candidats à l’embauche dans d’autres secteurs, principalement industriels. La formation s’adresse à des étudiants titulaires d’un diplôme de niveau Bac+5 (ingénieur ou Master), ainsi qu’à des personnes issues de la vie professionnelle et souhaitant se recentrer sur ces domaines d’activité. Les débouchés se situent au niveau des grands groupes, des PME PMI, ainsi que de la création d’entreprise. 4 2 Programme de la formation 2.1 Organisation La formation au Mastère Spécialisé en Ingénierie Aéronautique et Spatiale est conçue en partenariat avec des représentants industriels du secteur aéronautique et spatial des Régions Aquitaine et Midi Pyrénées. Elle se déroule en deux temps : - une séquence académique, de fin septembre à mars, soit environ 500h de cours incluant toutes les techniques disponibles en insistant sur les études pratiques de cas. Le programme correspond à 45 crédits ECTS. - une séquence industrielle, qui est un stage d’application en entreprise d’une durée de 6 mois, d’avril à septembre, débouchant sur la soutenance d’une thèse professionnelle. Le stage correspond à 30 crédits ECTS et fait l’objet d’une préparation particulière au cours de la séquence académique. Un processus d’accompagnement au projet professionnel est prévu pour chaque étudiant. 2.2 Programme La formation est organisée de façon matricielle : le programme est décliné en différents Modules traitant des véhicules aérospatiaux au travers des processus de leur cycle de vie : Module A0 Module B1 Module B2 Module B3 Module B4 Module B5 Module B6 Module C7 Module C8 Architecture et fonctionnement des véhicules aérospatiaux Modélisation Simulation Processus Développement : Intégration - Essais au sol Processus Développement : Essais en vol Processus Production : Supply chain management et stratégie industrielle Processus Exploitation : Maintenance Processus Exploitation : Adaptation à la mission Processus Retrait du service : Recyclage Méthodologie projet Stage d’application en entreprise Le Module A0 décrit les véhicules aérospatiaux (avions, lanceurs, missiles et satellites), notamment leur architecture et leur fonctionnement. Il ne s’agit pas de rendre les stagiaires capables de concevoir tout ou partie d’un véhicule, mais de leur faire acquérir des connaissances sur la constitution des véhicules et sur leur mode de fonctionnement, de façon à comprendre les différents processus du cycle de vie les concernant. Les Modules B1 à B6 décrivent et analysent les principaux processus du cycle de vie, en les illustrant aux travers d’applications aéronefs, lanceurs, missiles ou satellites. Les Module C7 et C8 préparent au management de projet en entreprise, en apportant une culture méthodologique, ainsi qu’une dimension économique et humaine. Des visites industrielles thématiques et des conférences d’experts reconnus illustrent la formation. Le tableau suivant, intitulé ‘Organisation pédagogique autour du cycle de vie d’un véhicule aérospatial : répartition du volume horaire des enseignements’, en donne une vue d’ensemble. Le contenu des Modules est résumé dans le tableau ‘Présentation générale des Modules’ ciaprès, et présenté au paragraphe 2.3 Présentation détaillée des Modules. 5 Organisation pédagogique autour des processus du cycle de vie d’un véhicule aérospatial Répartition du volume horaire des enseignements Système concerné Tous AERONEFS LANCEURS MISSILES VEHICULES SPATIAUX Total heures par Module 13h 65h 18h 18h 114h 4h 3h 44h 18h 71h 4h 70h 2h 20h Processus du Cycle de Vie Module A0 Architecture et fonctionnement des véhicules aérospatiaux Modélisation Simulation Module B1 Processus Développement Intégration – Essais au sol 34h 3h Module B2 Processus Développement Essais en vol 26h 27h Module B3 Processus Production Supply chain management et stratégie industrielle 37h 26h Module B4 Processus Exploitation Maintenance Module B5 Processus Exploitation Adaptation à la mission Module B6 Processus Retrait du service Recyclage Module C7 Méthodologie projet 79h Module C8 Stage d’application en entreprise 47h 3h 18h 35h 19h 8h 3h 11h 57h 10h 10h 2h 100h 47h (Préparation au stage) Total heures par système 271h 166h 39h 57h 533h 6 Présentation générale des Modules Module Module A0 Architecture et fonctionnement des véhicules aérospatiaux Modélisation Simulation Architecture et fonctionnement des satellites – généralisation systémique Les avions (aérodynamique, mécanique du vol, structure, propulsion, énergie, systèmes, systèmes de mission) Missiles et lanceurs Importance de la Modélisation Simulation au cours du Cycle de Vie Module B1 Processus Développement : Intégration – Essais au sol Intégration mécanique : rôle de la maquette numérique Intégration électrique : génération et distribution de puissance électrique, compatibilité électromagnétique Présentation des essais techniques : test unitaire, banc d’intégration, stimulateur, banc système, essais statiques, essais dynamiques Application à l’intégration et aux essais sol satellites Module B2 Processus Développement : Essais en vol Facteurs humains et usage cognitif des technologies Fiabilité - Sûreté de fonctionnement Sécurité des systèmes avioniques Organisation des Essais en Vol d’équipements Mise à poste des satellites Module B3 Processus Production : Supply chain management et stratégie industrielle Stratégie industrielle Processus Achat Mondialisation des achats Supply Chain Matériaux, procédés dans le secteur aéronautique et spatial Utilisation de la maquette numérique en production Module B4 Processus Exploitation : Maintenance Concept de support global de flotte Management industriel du support global de flotte Zoom sur la maintenance et les innovations technologiques à son service Maintien à poste des satellites Module B5 Processus Exploitation : Adaptation à la mission Approche de la modélisation/simulation pour les besoins de l’Ingénierie Rôle de la simulation dans les domaines technico-opérationnel, aérodynamique et structure Difficultés rencontrées dans le déroulement des programmes de modification Rôle de la maquette numérique en phase de définition/modification Module B6 Processus Retrait du service Cas du spatial (satellites, autre ?) Autre Module C7 Méthodologie projets Management de projet Management par la qualité Méthodologie en innovation Contraintes réglementaires tout au long du cycle de vie Module C8 Stage d’application en entreprise Préparation au stage Stage TOTAL Volume horaire 114 h 10 ECTS 44 h 4 ECTS 71 h 7 ECTS 70 h 7 ECTS 20 h 2 ECTS 57 h 5 ECTS 10 h 1 ECTS 100 h 9 ECTS ECTS 30 ECTS 47 h 6 mois 533 h 75 ECTS 7 2.3 Présentation détaillée des Modules 2.3.1 Module A0 Architecture et fonctionnement des véhicules aérospatiaux – Modélisation Simulation (114 heures) La définition et la mise en œuvre des processus du cycle de vie supposent une bonne connaissance de l’architecture et du fonctionnement des systèmes. Ce module est destiné à fournir ces connaissances aux étudiants, par des présentations successives consacrées aux divers véhicules aérospatiaux, et par une vision systémique générique. L’importance du processus de Modélisation Simulation pour l’ensemble du cycle de vie du véhicule est également mis en avant. A – Architecture et fonctionnement des satellites, généralisation systémique (19 heures) Transmission d’une grille systémique de base aux étudiants, leur permettant d’appréhender un système et son fonctionnement. Cette grille étant illustrée d’exemples de satellites, c’est à cette occasion qu’ils découvriront ces véhicules spatiaux et leur fonctionnement. Par groupe, ils mettent cette grille en application pendant le module lui-même. Il le font d’abord sur un système dérivé d’un dispositif simple (poste de radio, montre, etc.). Dégagés des complications techniques, ils prennent conscience de la dimension systémique. Puis ils raisonnent en groupe sur un système satellitaire, des sousgroupes étant chargés chacun d’une chaîne fonctionnelle particulière de ce système. Ayant intégré cette grille par la pratique, ils l’appliqueront ensuite spontanément lors des cours sur l’architecture et le fonctionnement des avions, des lanceurs et des missiles (CNES, 12h). Présentation des diverses catégories de satellites, sous l’angle système (les satellites d’observation de la Terre, les satellites de télécommunication, les satellites scientifiques) : l’objectif est de décrire les satellites et leur fonctionnement, et non la démarche de conception (CNES, 3h) Zoom sur les satellites scientifiques (EADS Astrium, 4h) B – Les avions (65 heures) 1) Le vol des plus lourds que l’air et le vol piloté (ENSAM, 17h) Bref historique – Visite du Conservatoire de l’Air et de l’Espace d’Aquitaine Description générale et vocabulaire Connaissances de base en aérodynamique et mécanique du vol Les hélicoptères (Ecole de l’Air, 4h) 2) Connaissances de base (EADS Sogerma Training, 35h) Structure Propulsion Energies Systèmes Sécurité Le cours, illustré par des visites d’avions (Airbus A320 A330 A340, C130, Nord 262, etc.), a lieu dans les locaux de Sogerma. 3) Les équipements d’un système de mission embarqué (TAS, 13h) : RADAR, Système de Guerre Electronique, IFF, moyens de communications (4h) Zoom sur le RADAR ; exemples de simulation (9h) 8 C – Missiles et Lanceurs (CEA 18 heures) On énoncera tout d’abord quelques règles de dimensionnement (portée autodirecteur, propulsion, loi de guidage) ainsi que les différents modes de guidage/pilotage possibles, en établissant un lien permanent entre tous les types les missiles, du manpad (missile portable) au missile balistique. 1) Généralités (1h) Historique et vocabulaire Notion de système d’armes, les différents systèmes d’armes, du manpad au SSBS Les différentes classes de missiles (attaque et intercepteurs) 2) Fonctions et produits du missile (9h) Découpage fonctionnel et produit d’un missile Propulsion solide, liquide (avec règles de dimensionnement) Navigation (GPS, Inertielle, Viseur Stellaire) Guidage : définition de la cinématique du missile (différents types de guidage, formage de trajectoire, autodirecteurs - avec règles de dimensionnement, guidage final - principe de la navigation proportionnelle) Pilotage : réalisation de cette cinématique (appuis aérodynamiques - quelques formules de mécanique du vol, orientation de poussée, jets de gaz) Destruction (fusée de proximité, charges à éclat, hit to kill) 3) Analogies lanceurs civils / missiles / intercepteurs (1h) 4) Développements au travers de séances de travaux dirigés (7h) L’objectif de ces séances est de mieux appréhender les notions de navigation, pilotage et guidage. Restitution d’un lanceur civil américain DELTA2 sur la base des données disponibles sur Internet (propulsion, masse, aérodynamisme) : on tentera de restituer la chronologie d’un vol (altitude en fonction du temps, séparation des étages propulsifs) Outils : Matlab (sans bibliothèque particulière) Simulation simplifiée du vol d’un missile en navigation proportionnelle et pilotage aérodynamique, du largage sous avion à l’impact sur une cible fixe Impact des erreurs de navigation et de propulsion (méthode Monte-Carlo) Reconstitution d’une trajectoire d’un missile à partir des mesures d’une centrale inertielle (en axes missile). Impact des erreurs de mesure de la centrale sur l’estimation de la trajectoire (méthode Monte-Carlo) 9 D – Modélisation Simulation (12 heures) La modélisation et la simulation des systèmes interviennent non seulement dans leur design, mais aussi dans la plupart des processus du cycle de vie. En effet, modélisation et simulation sont porteurs de représentations du système et de son fonctionnement, fort utiles pour l’opérer. Cet enseignement se veut une transition entre la description des systèmes et les modules traitant des processus du cycle de vie, cœur de la formation. 1) La philosophie des modèles (CNES, 2h) 2) Illustrations (10h) L’utilisation de simulateurs de satellites lors du maintien à poste sera présentée lors de la visite du CNES Toulouse : simulateurs de satellites et bancs systèmes Utilisation de la maquette numérique dans tous les processus du cycle de vie (10h). Ces 10h d’enseignement font partie intégrante d’un ensemble de 40 heures, dédié à la maquette numérique, présenté ci après. Maquette numérique (40h) Cet enseignement met en avant le rôle fondamental de la maquette numérique dans les différents processus du cycle de vie : Développement : Intégration – Essais au sol (Module B1), Production (Module B3), Exploitation : Adaptation à la mission (Module B5). Compte tenu des objectifs de la formation, il s’agit dans un premier temps de présenter et mettre en œuvre les principaux modules techniques de la maquette numérique : Configuration métier Simulation cinématique Analyse par sectionnement dynamique Navigation Suite à cette première partie, seront abordés : Les méthodes de travail aussi bien en contexte de création qu’en utilisation des données techniques Les problèmes techniques posés par la visualisation spatiale, le traitement de gros projets, l’utilisation avec un système de gestion de données techniques (sauvegarde des données), l’utilisation en contexte d’ingénierie collaborative (réconciliation et communication) Le matériel et la logistique nécessaires (Système informatique, Réseau, Système de visualisation) 12h de cours, 24h de manipulation à l’ENSAM sur l’outil : CATIA V5 R15, configuration P2. 4h de démonstration ou travaux pratiques en contexte industriel collaboratif sont organisées EADS Astrium (dans la salle de visualisation 3D). 10 2.3.2 Module B1 Développement : Intégration – Essais au sol (44 heures) Dans le cas de tous les systèmes aérospatiaux, la question de la qualification au sol est très aigue : on ne vole que si l’on est déjà assuré du succès de l’opération. L’intégration est très liée aux essais, et permet de vérifier pas à pas la conformité du produit avec ses spécifications. A – Intégration mécanique : rôle de la maquette numérique (10 heures) L’enseignement concernant la maquette numérique est présenté dans son ensemble au niveau du Module A0. B – Intégration électrique (24 heures) 1) Génération et distribution de puissance électrique pour les installations fixes et embarquées (12h) 2) Compatibilité électromagnétique (12h) L’étude des perturbations électromagnétiques abordée dans ce cours doit permettre aux étudiants une maîtrise des phénomènes influant aussi bien sur les systèmes de traitement de l’information que sur les systèmes de transfert d’énergie. L’objectif est d’acquérir les bases permettant de comprendre les méthodes et outils pour qualifier un produit en matière de compatibilité électromagnétique (CEM). Environnement réglementaire Environnement réglementaire de la zone UE (domestique et industriel) Environnement réglementaire avionique et ses implications en CEM Les produits et systèmes dans leur environnement électromagnétique Présentation de la CEM Interdépendance entre réglementation et phénomènes physiques Les 6 couplages Source Victime et leurs implications Analyse particulière de la foudre et des décharges électrostatiques Composantes de la CEM : Les filtres en vue de l’élimination des bruits Les enveloppes (ou écrans électromagnétiques) Les para-surtenseurs Les réseaux électriques face aux perturbations électromagnétiques Le transfert d’énergie et ses perturbations Les harmoniques (origines, mesures, incidences, filtrages) La métrologie en vue de la qualification des produits en CEM (Opérateur, Matériel, Procédures) Les aspects métrologiques sont traités au travers de travaux pratiques démonstratifs dans le Laboratoire de CEM de l’ENSAM. C - Essais sol et intégration (10 heures) Présentation des essais techniques : test unitaire, banc d’intégration, stimulateur, banc système, essais statiques, essais dynamiques Conférence illustrant les différentes approches, notamment les méthodes HALTHASS (ATEQA, 3h) Essais systèmes (CNES, 3h) Les essais sur missiles au CAEPE, zoom sur les essais de sécurisation, visite d’installations d’essais (CAEPE, 4h) 11 2.3.3 Module B2 Développement : Essais en vol (71 heures) Quelles que soient les précautions prises au sol, la qualification d’un système aérospatial se poursuit en vol, dans le milieu réel des futures missions. On note des différences selon le type de véhicule considéré et selon les spécificités du projet : les essais en vol peuvent être réalisés sur des modèles particuliers, ou sur des modèles qui rempliront la mission, ou sur des modèles qui rempliront finalement une mission partielle. Dans le cas des aéronefs, les essais en vol permettent de juger de la tenue opérationnelle des exigences : les aspects interface Homme Système et Sûreté de fonctionnement présentés dans ce Module y prennent tout leur sens. A - Facteurs humains et usage cognitif des technologies (30 heures) 1) L'environnement aéronautique et spatial : conséquences sur l'être humain (10h) Effets de l'altitude, des vibrations, des accélérations soutenues et de haut niveau Microgravité Orientation spatiale et illusions sensorielles Vision et ambiances lumineuses – Audition et ambiances sonores Moyens de protection contre l’hypoxie, les accélérations et leurs contraintes 2) Cognitique (10h) Ingénierie cognitive Erreurs humaines et fiabilité dans les systèmes aéronautiques et spatiaux Intelligence assistée et suppléances cognitives 3) Conception d'interface homme/systèmes (10h) Bases méthodologiques pour les expérimentations facteur humain Principes généraux des IHM Ergonomie physique : anthropométrie, vision, audition, confort thermique, etc. Contrôle et présentation d'informations Process facteur humain dans la conception des interfaces aérospatiales Réglementation facteur humain et certification B – Sûreté de fonctionnement (41 heures) 1) Approche méthodologique des systèmes et application (TURBOMECA, 16h) Quelque soit l’objectif de l'étude de sûreté de fonctionnement ayant pour objet un système industriel donné, il est nécessaire d’abord d’en modéliser le comportement fonctionnel et dysfonctionnel ou la logique de défaillance, puis de réaliser une évaluation de ses performances sur la base de ces modèles, afin de pouvoir aider à la prise de décision qui conditionnera le devenir de ce système. L’objectif de cet enseignements est d’abord de situer les trois composantes (technique, humaine et organisationnelle) de l’approche sûreté de fonctionnement d’un point de vue historique et de préciser leur contexte réglementaire, normatif et économique, puis de présenter d'une manière détaillée, et pour chacune de ces composantes, les méthodes d’analyse les plus fréquemment utilisées, en insistant sur leur principe et leur mise en œuvre, tout en précisant les limites de leurs domaines d'application respectifs. 1.1 Analyse des systèmes à composants « indépendants » - Modélisation de leur logique de dysfonctionnement par arbre des défaillances - Exploitation qualitative et quantitative du modèle booléen 12 - Limites de la méthode 1.2 Analyse des systèmes avec prise en compte de certaines dépendances - Modélisation markovienne par graphes des états - Exploitation quantitative du modèle - Limites de la méthode 2) Etude de cas : sécurité des systèmes avioniques (THALES, 22h) Le but de cet enseignement est de présenter les aspects spécifiques de la sûreté de fonctionnement pour l’avionique. Le cours part donc de l’analyse des besoins particuliers du domaine (degré de fiabilité élevé), et explore les problématiques de sûreté du matériel et du logiciel qui en découlent. Analyse des besoins Démarches et méthodes utilisées en avionique Sûreté du matériel Fiabilité prévisionnelle Testabilité du matériel Sûreté du logiciel – Logiciel critique Démarche d'assurance qualité du logiciel Testabilité du logiciel Architectures systèmes sécurisées Une visite du Centre d’Essais THALES Airborne Systems à Cazaux illustrera cette approche (2h). 3) Essais en vol satellites (CNES, 3h) Une journée passée au CNES Toulouse permettra de découvrir la mise à poste (organisation, procédures, utilisation du simulateur de satellites, effets des radiations sur les composants, visite d’un centre de contrôle). 13 2.3.4 Module B3 Production : Supply chain management et stratégie industrielle (70 heures) Ce module a pour but de donner une vision globale et cohérente du processus de production, tant du point de vue de la fabrication que de celui des approvisionnements. Les matériaux et les procédés de fabrication utilisés dans le secteur aéronautique et spatial sont plus particulièrement détaillés. Le rôle fédérateur de la maquette numérique est abordé. A – Supply Chain (46 heures) 1) Introduction générale au module (2h) 2) Stratégie industrielle (18h) Faire ou acheter, en liaison avec la maîtrise des métiers clés Gestion et partage des risques Evolution des relations Grands Groupes/PME PMI (SPS, 3h) Illustration par visite MGP ASQUINI (5h) Introduction à la mondialisation des achats (objectifs économiques globaux des grandes entreprises et conséquences sur les PME, ouverture vers les pays low cost) (SPS, 4h) Approches de coopération internationale Conférences : - Organisation industrielle européenne Ariane 5, (CNES Evry, 3h) - Organisation industrielle EADS Airbus (3h) 3) Processus Achat (7h) Description des différentes phases, Rôle des acteurs et implication dans le process (SPS, 2h) Importance de la dimension juridique dans l’acte d’achat (SPS, 2h) Qualité des achats (SPS, 3h) 4) Mondialisation des achats (6h) Objectifs économiques globaux des grandes entreprises et conséquences sur les PME/PMI, Ouverture vers les pays low cost, Equilibre euro-dollar, Gestion des risques (SPS, 3h) Conférence ‘Stratégie et pays émergents’ (Safran, 3h) 5) Supply Chain (13h) Organisation et gestion opérationnelle des achats, Pilotage des flux industriels Conférence et visite DASSAULT Mérignac, usine montage final Falcon (4h) Conférences : - Gestion de production, spécificités de l’aéronautique, organisation de la supply chain (Dassault Biarritz 3h) - Achats, Supply Chain (Turbomeca, 3h) - Chaîne de montage ATR42/72 (EADS Sogerma, 3h) B – Matériaux et procédés dans le secteur aéronautique et spatial (14 heures)) L’objectif est d’identifier les différentes familles de matériaux aéronautiques ainsi que les procédés d’obtention de pièces de structure, et d’être sensibilisé aux évolutions possibles dans ce secteur (4h) : Nature des matériaux dans un aéronef, Critères de choix, Spécificités 14 Principaux procédés d’élaboration : fonderie de précision, usinage grande vitesse, élaboration de matériaux et structures composites (drapage, enroulement filamentaire, moulages, RTM Resin Transfer Molding), tendances futures Les matériaux composites dans les cellules d’avion ainsi que les procédés de mise en œuvre des composites et les procédés d’assemblage seront particulièrement illustrés au cours d’une visite de l’Etablissement de DASSAULT Aviation Biarritz (6h). Le cas des matériaux thermo structuraux sera présenté lors d’une visite de SPS (4h). C – Utilisation de la maquette numérique en production (10 heures) Ces 10 heures d’enseignement font partie intégrante d’un ensemble de 40 heures dédié à la maquette numérique, présenté dans le Module A0. 15 2.3.5 Module B4 Exploitation : Maintenance (20 heures) L’exploitation est le moment du retour sur investissement, qui est lourd dans le cas de tout système aérospatial. Des précautions importantes doivent être prises pour conserver aussi longtemps que nécessaire la capacité du système à remplir sa mission. Il doit rester dans des conditions de vol satisfaisantes, et être soumis à la maintenance. A – Support global de flotte pour les aéronefs (18 heures) 1) Concept de support global de flotte (12h) Suivi de navigabilité Support opérationnel Maintenance 2) Management industriel du support global de flotte (3h) Plan Industriel et Commercial Adéquation Charges / Effectifs Méthodes et organisation industrielle Système d’Information Support Global de flotte Tableau de Bord Industriel 3) Zoom sur la maintenance er les innovations technologiques à son service (3h) Utilisation de moyens nomades en support d’assistance technique Télémaintenance à l’image de la télémédecine Télésurveillance d’aéronefs en vol Réalité virtuelle et augmentée B - Maintien à poste des satellites (CNES, 2 heures) Synoptiques Organisation de l’activité de maintien à poste Les procédures Exemples de situations normales et de situations critiques Les changements de configuration, le cycle MIM 16 2.3.6 Module B5 Exploitation : Adaptation à la mission (57 heures) En phase d’exploitation, la mission d’un aéronef peut évoluer : il est alors l’objet d’une reconversion dont le processus est présenté ici. Une attention particulière est portée sur les outils fondamentaux que sont la modélisation et la simulation. Le processus de reconversion est illustré en suivant le déroulement des phases de définition et validation d’une architecture de solution pour une affaire, intégrant l’analyse et la prise en compte de la Spécification Technique de Besoin (STB) ou du Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF). A – Méthodologie d’analyse (TAS, 7 heures) Approche de la modélisation pour les besoins de l’Ingénierie Système Introduction sur les besoins de simulations (problèmes, arbitrage maquette/simulation) Exemple : problématique système, mise en œuvre d’un système de mission embarqué (Analyse fonctionnelle, définition d’une architecture de système) B – Rôle de la Modélisation - Simulation (30 heures) Les interventions des académiques et des industriels se complètent pour mettre en évidence la démarche générale de construction d’une architecture par itération jusqu’à obtenir le meilleur compromis, ainsi que le besoin de modéliser et simuler pour valider les choix. Simulation dans le domaine technico opérationnel (3h) Exemple THALES : adéquation de la solution au besoin par simulation d’un scénario de mission Simulation dans le domaine des structures (9h) Identification des paramètres pertinents en dimensionnement de structures (ENSAM, 6h) Exemple THALES : implantation des moyens d’auto protection sur un avion de mission (3h) Simulation dans le domaine de l’aérodynamique (18h) Identification des paramètres pertinents en aérodynamique (MATMECA, 12h) Exemples THALES : Casque en phase d’éjection (3h) Exemple SNECMA PROPULSION SOLIDE : Scénario de crise (3h) C – Difficultés rencontrées dans le déroulement des programmes de modification avion (10 heures) L’accent est porté sur les difficultés liées aux chantiers de modification avion, notamment la certification des modifications ou des aménagements et l’impact sur la navigabilité de l’aéronef (Sogerma, 4h). Une visite du Centre d’Essais de THALES Systèmes Aéroportés à Cazaux permettra également d’aborder les problématiques d’essais en vol orientés essais de capteurs, de re certification des aéronefs modifiés, et de management de la modification d’avions de mission (THALES, 6h). D – Utilisation de la Maquette Numérique en phase de définition/modification (10 heures) L’enseignement concernant la maquette numérique pour les besoins d’une re-définition est présenté dans son ensemble au niveau du Module A0. 17 2.3.7 Module B6 Retrait du service : Recyclage (10 heures) Dès le stade de la conception d’un système aérospatial, il faut prévoir les processus de retrait du service et de recyclage. A – Cas du spatial (CNES, 2 heures) Les débris spatiaux La déorbitation La préparation du retrait du service B – Les aéronefs (8heures) 18 2.3.8 Module C7 Méthodologie projet (100 heures) Un projet aérospatial regroupe les difficultés inhérentes à tout projet (maîtrise des coûts, des délais, des performances du système, animation des équipes) auxquelles s’ajoute la prise en compte impérative d’un environnement normatif particulièrement rigoureux. Ce module présente l’ensemble des méthodes et outils d’ingénierie et de management utilisés dans le secteur aéronautique et spatial. A - Management de projet (38 heures) L’objectif du cours (FGF Consultant) est de compléter les connaissances de base du management de projet sur les points essentiels du secteur aéronautique et spatial. 1) Introduction : mise en place d’une « plate-forme » commune (2h) Spécificités des projets : éléments fondamentaux caractérisant les projets, mode Série / mode Projet, 2 acteurs et leurs relations avec les éléments fondamentaux, phases de vie des projets et leurs liens avec ces éléments Contexte – Parties prenantes : prise en compte de l’environnement du projet pour sa réussite, spectre des parties prenantes et leur regroupement en deux catégories Spécificités du Management de projet : chez le maître d’ouvrage et chez le maître d’œuvre, un management orienté produit et client, notions de référentiel, d’écarts acceptés ou redoutés, de pilotage 2) Maîtrise du produit du projet (4h) Cycle de vie du produit : besoin, produit virtuel, produit réel, produit vivant Bouclage : maîtrise d’une tâche, processus de qualification, d’acceptation, d’évolution Arborescence technique : arborescence produit et critères de décomposition, contraintes d’interface, arborescence acteurs et cohérence des arborescences Système documentaire : lien avec le cycle de vie du produit, lien avec le bouclage, arborescence du système documentaire, vie du système documentaire, article de configuration Configuration, gestion de configuration, circuit de modifications : définitions et principes, références de la gestion de configuration, hiérarchie des références, évolutions, circuit de modifications et bureau de modifications Exercices d’application 3) Maîtrise des acteurs du projet (4h) Quatre domaines : répartition claire, précise et exhaustive des tâches, définition claire, précise et exhaustive des responsabilités, bonne animation du réseau d’acteurs, bonne gestion des ressources Approche processus du projet – tâches : états initial et final, décomposition en « éléments simples », V-W de développement et de réalisation Contrats : forfait, dépenses contrôlées et coûts + honoraires, marché, convention et cession, pseudo contrats Organisations : avec facilitateur ou coordonnateur, matricielle, en task force Animation – communication : prise en compte de la dimension humaine (motivation des acteurs, adhésion des partenaires périphériques), coordination des travaux et procédures, réunions, plans de communications interne et externe au projet, protection de la confidentialité, tableaux de bord Exercices d’application 4) Maîtrise des coûts du projet (4h) 19 Processus : principe, nécessité d’actions périodiques, valeur de la période Référentiel : budget initial, lignes budgétaires, provision technique, lien avec le prix de vente si client externe, budget à date, règles de variation du budget Avancement – prévision – pilotage : dépenses, types de coûts, monnaie courante et monnaie constante, avancement physique, valeur acquise, reste à faire et coût du reste à faire, coût prévisionnel à terminaison, écart, dérive Estimation des coûts : méthodes d’estimation, lien avec les besoins de précision et l’accès à la précision, actualisation et coefficient de localisation, parité économique, bases de données Rentabilité économique du projet : paramètres de mesure de la rentabilité, paramètres actualisés, impact de la fiscalité Exercices d’application 5) Maîtrise des autres composantes du projet (4h) Délais : processus de maîtrise des délais, notions essentielles dont provision calendaire, méthodes de planifications Liens Ressources – Coûts – Planning : lien entre charge d’une tâche, durée et intensité de ressource, management des ressources et maîtrise de coûts et délais, nivellement et ses limites Risques : notion de risque, positionnement dans le management de projet, notion d’opportunité et management des opportunités Critères de succès et d’échec : selon les acteurs, leurs liens avec l’environnement du projet, comment les maîtriser Conclusion : récapitulatif des points essentiels de la formation, échange sur le contenu et les attentes, sur les compléments éventuels 6) Exemples industriels (20h) Logique de conduite d’un programme : présentation des différentes phases, des revues et points clé. Norme Aéro (EADS Astrium, 3h) Evaluation et gestion des risques : ‘risk management’, analyse des risques produits, programmes (LIGERON, 6h) l'Europe spatiale (structure, agences, tissu industriel, grandes puissances spatiales, grands programmes (état et perspectives) (EADS Astrium, 3h) Cas d’études (8h) B - Management par la qualité (20 heures) 1) Présentation générale (ANVAR, 10h) 2) Exemples industriels (10h) Approche processus et environnement normatif (dont RG Aéro) (CEA CESTA, 4h) Qualité et management des processus : démarche qualité appliquée aux programmes espace et défense (y compris démarche environnementale) (EADS Astrium, 4h) Assurance produit et management des risques appliqués à la conduite de projet (CNES, 2h) C – Méthodologie en innovation (ENSAM, 16 heures) 1) Outils d’analyse d’un problème industriel Diagrammes causes/effets AMDEC Approche fonctionnelle, phénomènes physiques associés, effets induits 2) Démarche d’analyse du problème 20 Analyse préalable d’un problème, fonctions et critères structurants Historique et évolution des systèmes techniques Analyse et méthodes, logiques d’évolution Adaptation des systèmes de propulsion à l’environnement : de l’hélicoptère à la fusée Intégration des connaissances et traduction des comportements physiques 3) Formulation du problème Choix des niveaux systémiques d’investigation Du bloc diagramme fonctionnel au graphe substances/champs Qualification de la formulation Recherche exhaustive des biais d’attaque 4) Résolution du problème Utilisation des outils MAL’IN et TRIZ Evaluation et Hiérarchisation des solutions D – Contraintes réglementaires tout au long du cycle de vie du véhicule aérospatial (26 heures) 1) Réglementation aéronautique (EADS AIRBUS, 6h) Présentation des autorités Certification/Justification 2) Facteurs humains (Sogerma, 6h) 3) Risques connexes (ENSAM, 20h) Maîtrise des risques socio technologiques (4h) Application à la mise en œuvre de métrologie électrique (12h) Préparation à la certification en vue de l’habilitation électrique (H0, BR, BC option mesurage) (4h) 21 2.3.9 Module C8 Stage d’application en entreprise Préparation (47 heures) A - Séminaire d’intégration (8 heures) L’objectif est de développer des relations enrichissantes entre les participants à la formation afin de favoriser l’intégration de chacun (esencia, 8h) B – Optimisation de la présentation de son offre de service (27 heures) Les étudiants sont amenés à participer à un atelier de communication dont l’orientation est double : d’une part prendre conscience de ses qualités spécifiques, de ses atouts propres afin de savoir se différencier et mettre au service de sa future entreprise ses compétences personnelles d’autre part s’entraîner aux techniques de communication en situation d’entretien ; l’étudiant se place du point de vue de l’entreprise en mettant en avant ses expériences professionnelles transposables. Le profil MBTI de chaque étudiant, ainsi qu’une étude graphologique pourront également être établis. (TANAGRA Conseil, 27h) C – Dimension économique du stage d’application (12 heures) La prise en compte de la dimension économique par l’ingénieur responsable de projet est indispensable. Les étudiants y sont donc préparés, et ils seront amenés à mettre en œuvre les objectifs et la méthode à suivre dans le cadre de leur stage d’application en entreprise, qui aura un volet économique en plus du volet scientifique, technique et organisationnel. (Bordeaux Ecole de Management, 12h) 22
