Les problèmes de production de véhicules blindés sont multiples et tous souvent très complexes. Le premier est la définition du besoin militaire. Le militaire qui définit le projet doit considérer ce dernier dans le cadre d’un remplacement d’un engin de même type. Donc, il est difficile de concevoir un engin « original» qui sortirait du cadre de ce remplacement. De plus, il y a une simplification du besoin par l’expression du « meilleur véhicule », ce qui optimise un choix technologique souvent très performant mais souvent technologiquement non maîtrisé.
De plus, le marché est ouvert aux sociétés à même de réaliser le véhicule. La solution passe souvent par des groupements de sociétés apportant des technologies sur étagères qu’il faut ensuite intégrer à la plateforme commune. Le résultat est souvent décevant au départ, car il n’est pas toujours évident de faire fonctionner ensemble des composants « différents». Il faut alors prendre le temps de faire travailler tous les systèmes collectivement jusqu’à obtenir un système global fiable.
Cela prend donc du temps, quelquefois plusieurs années. Un engin de type Jaguar, par exemple, a été imaginé au début des années 2010. En 2014, la Direction Générale de l'Armement (DGA) a confié son développement aux sociétés Nexter, Arquus et Thales, associées dans un Groupement momentané d'entreprises (GME). La première série sort des ateliers fin 2021. Il est prévu de produire les 248 Jaguars français jusqu’en 2035, c’est-à-dire 25 ans après son l’expression de son besoin.
Or, Hitler prend le pouvoir en 1933, déclare la guerre à la France en 1939, guerre qui prend fin en 1945, Il a suffi de 12 ans pour que le monde change complètement. Si, à l’époque, le système de production français était le même qu’aujourd’hui, 1945 aurait été l’année du début de la production des véhicules nécessaires à contrer l’Allemagne.
Il faut donc faire innover intellectuellement et technologiquement l’outil industriel français. Puisqu’il n’est pas adapté à des bouleversements soudains, il faudra certainement, non pas s’appuyer sur des sociétés faisant partie de la BITD trop ankylosée par un système étatique, mais passer par des nouvelles sociétés qui sauront trouver les nouvelles technologies aptes à faire entrer la France dans l’industrie du XXIe siècle.
Quelques exemples de ces nouvelles technologies :
Définition détaillée du Machine Learning (1)
Le Machine Learning est un sous-ensemble de l'intelligence artificielle (IA). Cette technologie vise à apprendre aux machines à tirer des enseignements des données et à s'améliorer avec l'expérience, au lieu d'être explicitement programmées pour le faire. Dans le Machine Learning, les algorithmes sont entraînés à trouver des patterns et des corrélations dans de grands ensembles de données, ainsi qu'à prendre les meilleures décisions et à émettre les meilleures prévisions en s'appuyant sur leur analyse. Avec la pratique, les applications du Machine Learning s'améliorent. Et plus le volume de données auxquelles elles ont accès est important, plus elles deviennent précises.
Le Machine Learning a des applications partout autour de nous : dans nos foyers, dans nos paniers de shopping, dans nos médias de divertissement et même dans notre santé.
Qu'est-ce que l'IA prédictive ? (2)
L'intelligence artificielle (IA) prédictive correspond à la capacité d'un programme informatique à identifier des modèles, anticiper des comportements et prévoir des événements futurs en s'appuyant sur l'analyse statistique. Le domaine des statistiques est utilisé depuis longtemps pour établir des prévisions sur l'avenir ; l'IA prédictive rend l'analyse statistique plus rapide et (théoriquement) plus précise grâce à l'apprentissage automatique et aux grandes quantités de données auxquelles elle a accès. L'exactitude des prédictions n'est certes pas garanties, toutefois avec l'IA prédictive les entreprises bénéficient d'une aide pour préparer l'avenir et personnaliser l'expérience de leurs clients.
Imaginez que Joey est un pêcheur qui a besoin de connaître le temps qu'il fera avant de partir en mer. Au cours des derniers mois, chaque fois que Joey a vu un ciel rouge le matin, il a essuyé une tempête. Joey en arrive à la conclusion que chaque fois qu'il voit un ciel rouge, il doit y voir le signe précurseur d'une tempête qui se prépare. L'IA prédictive parvient à des conclusions similaires, à la différence près qu'elle analyse des milliers de facteurs (et pas simplement la couleur du ciel) et des décennies de données (au lieu de quelques mois).
L'IA prédictive n'est qu'une des nombreuses capacités offertes par l'IA, qui désigne un ensemble d'aptitudes dont les ordinateurs peuvent être dotés et qui leur permettent d'imiter les facultés intellectuelles humaines.
Jumeau numérique (3)
Un jumeau numérique (en anglais « digital twin » ou « device shadow ») est un modèle numérique qui reconstitue fidèlement un objet, une opération ou un système. Ces clones numériques peuvent avoir de multiples usages. Le jumeau numérique n'est pas seulement une réplique d'un objet à un moment précis, mais il comprend également le processus par lequel l'objet est passé depuis sa conception jusqu'à son état final. Ainsi, le jumeau numérique reflète non seulement l'objet lui-même, mais aussi son histoire de développement et de fabrication. De ce fait, on peut comprendre la durée de vie de l'objet dans sa totalité, même après qu'il a été livré et que les garanties de dix à trente ans sont épuisées. Un jumeau numérique fournit donc à la fois les détails constitutifs et la dynamique opérationnelle d'un élément de l'Internet des objets tout au long de son existence4.
Les jumeaux numériques intègrent l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse des données avec des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs contreparties physiques changent. Un jumeau numérique apprend en permanence et se met à jour en utilisant de multiples sources pour représenter son statut, sa condition de travail ou sa position en temps quasi réel. Ce système d'apprentissage, apprend de lui-même, en utilisant :
- des données de capteurs qui transmettent divers aspects de son état de fonctionnement ;
- d'experts humains, tels que des ingénieurs ayant une connaissance approfondie et pertinente du domaine industriel ;
- d'autres machines similaires ;
- d'autres flottes de machines similaires ;
et de systèmes plus vastes et de l'environnement desquels il fait partie.
Un jumeau numérique intègre également des données historiques de l'utilisation passée de la machine qu'il intègre à son modèle numérique.
Dans divers secteurs industriels, les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser le fonctionnement et la maintenance des actifs physiques, des systèmes et des processus de fabrication. Les jumeaux numériques constituent une technologie de formation pour l'Internet industriel des objets, où ils peuvent interagir virtuellement avec d'autres machines et personnes6. Dans ce contexte d'Internet des Objets, ils sont parfois mentionnés sous l'appellation de « cyberobjets », ou encore « d'avatars digitaux »7
Les bases de l’impression 3D (4)
L’impression 3D est une technique de fabrication de plus en plus utilisée aujourd’hui pour les preuves de concepts, les prototypes et les produits finis. Les entreprises implémentent l’impression 3D à différents niveaux de leur production, repensant leur stratégie d’entreprise avec cet avantage compétitif.
Les ingénieurs, designers et amateurs élaborent des applications innovante grâce à cette technologie. L’impression 3D est une technique permettant de construire des objets couche par couche, depuis un fichier 3D. Le procédé transforme littéralement la version digitale d’un objet en version physique.
Quels sont les avantages de l’impression 3D ?
Les avantages de cette technologie sont nombreux, et plus important, ces avantages sont différents en fonction du secteur et des applications. Développez rapidement vos projets et vos prototypes
La fabrication additive est connue pour être une technique de prototypage efficace, mais savez-vous pourquoi ? L’impression 3D est en réalité plus rapide que les techniques de fabrication traditionnelles pour créer une preuve de concept ou un prototype.
En effet, il est possible de faire des itérations rapidement grâce à ce processus : imprimez une version, modifiez votre fichier directement sur votre logiciel de modélisation 3D et ensuite, imprimez une nouvelle itération afin de vérifier si le résultat vous convient. Si la pièce ne correspond toujours pas à vos attentes, imprimer une nouvelle version ne vous prendra pas plus de temps. La fabrication additive permet le prototypage rapide !
Optimisez vos designs et vos produits
L’impression 3D permet de créer des produits avec un meilleur design, ce qui signifie aussi des produits totalement optimisés grâce à l’impression 3D. Comment cela est-il possible ? La fabrication additive peut être utilisée pour améliorer des objets existants. Utiliser cette technique de fabrication couche par couche est une façon de créer des objets en une seule partie, et pour certains projets, un moyen d’éviter l’étape d’assemblage. Des structures impossibles à créer avec des techniques de fabrication traditionnelles peuvent être facilement créées avec l’impression 3D.
Quels sont les possibles améliorations qui peuvent être apportées à un produit avec la fabrication additive ?
Par exemple, l’impression 3D offre la possibilité d’obtenir un produit plus léger, en l’évident. Mais il est aussi possible de le rendre plus solide, voire même plus solide et plus léger, en travaillant des structures comme des lattices. Cette structure bien particulière permet de renforcer toute une structure, sans l’alourdir.
Utiliser l’impression 3D comme technique de production
La fabrication additive est de plus en plus utilisée pour la production et pas uniquement pour le prototypage. La qualité des pièces qui sortent de l’imprimante 3D est similaire à des pièces créées en moulage par injection. En utilisant certains matériaux comme de la résine par exemple, vous pourrez atteindre un haut niveau de détail.
Une personnalisation de masse plus simple
La personnalisation de masse est un des grands avantages de la fabrication additive. Créer des produits sur mesure devient simple, rapide et peu coûteux. De plus, la personnalisation de masse peut être un avantage pour de nombreux secteurs.
Améliorez votre outillage
S’il est courant de penser à la fabrication additive pour la création de prototypes et de produits finis, cette technologie peut donc vous aider à améliorer votre outillage. Les outils imprimés en 3D deviennent de plus en plus communs dans les usines, et notamment chez les fabricants de voitures. Il s’agit d’une excellente technique pour obtenir des outils parfaitement adaptés. Gardez à l’esprit qu’implémenter la fabrication additive au sein de votre procédé d’outillage vous permet de gagner du temps et de l’argent.
Repensez votre chaîne logistique
Votre stockage et chaîne logistique peuvent être totalement améliorés grâce à la fabrication additive. Vous aurez ainsi l’opportunité de fabriquer vos pièces exactement quand vous en avez besoin, ce qui signifie que vous n’aurez pas besoin de stocker vos produits, et pouvez ainsi profiter d’un inventaire digital.
Exemple
Anduril (5) : faire pareil mais moins cher. L’entreprise américaine propose un missile de croisière à performance égale, mais beaucoup moins cher que les missiles en service. L’entreprise en est arrivée à un tel niveau grâce à la simplification des pièces à produire. Au lieu d’utiliser le tissu industriel de la défense, qui utilisent des milliers de machines pour 1000 pièces, l’entreprise n’emploie qu’une dizaine de machines, dont des machines 3D. De plus, l’IA a permis d’optimiser les pièces et leur fonctionnement, permettant de réduire leur nombre, pour la même efficacité. Plus simple avec moins de pièces et plus rapidement.
Ne pas opter pour de l’électronique militaire, mais grand public, permet de disposer de ressources importantes en composants à bas coût.
Le dernier point, qui donne un avantage à cette société, est le travail fait en amont pour définir correctement le besoin des militaires. Plus le matériel est correctement défini, moins celui-ci nécessitera de modifications. On le voit en Ukraine, le succès des drones à bas coût, que se soit le SHAHED 136 ou les FPV produits à des milliers d’exemplaires.
Quelle perspective pour les blindés?
Définir correctement les besoins de nos armées est déjà un vrai défi, surtout en cette période de grands changements . Mais si l’on reste sur les évaluations provisoires, l’idée d’un char moyen de 30 tonnes est prometteuse.
Que pourrait-on faire pour le construire dans un bref délais ? Il conviendrait d’abord de définir un premier projet sommaire sur lequel travailler, de voir l’ensemble des systèmes qui le composent et faire travailler l’IA pour définir le meilleur schéma pour chaque pièce. Il faudrait ensuite intégrer ces pièces dans un jumeau numérique et les tester virtuellement jusqu’à obtenir un système optimisé.
La simplification des pièces et des systèmes devrait être optimisée pour en réduire le nombre tout en restant efficace. La production de prototypes pourrait être optimisée grâce aux imprimantes 3D. Les jumeaux numériques devraient aider à « tester » virtuellement l’engin tout en y intégrant des informations récoltées lors des évaluations.
Cumulant les informations, l’IA optimiserait alors les éléments en vue de leur production. Le résultat devrait permettre de produire moins cher et plus rapidement. Puisqu’il ne serait pas indispensable d’avoir des spécialistes pour la conception et la production, des personnels moins qualifiés pourrait être employés. Cela réduirait les coûts de production. La simplification accélèrerait la production. Ainsi, il serait possible de remplacer plus rapidement les véhicules en service et, en temps de guerre, de remplacer les véhicules détruits.
En conclusion
En 1763, la France sortit très affaiblie de la Guerre de 7 ans. Elle connut ensuite des conditions économiques défavorables qui l’empêchèrent de prétendre à d’autres aventures militaires. Ce fut alors que le pays procéda à une réforme de son modèle économique avec la généralisation des manufactures pour la production des armes. La réforme consista, entre autres, à normer la fabrication des armes et de l’artillerie (la réforme Gribeauval). Puis, l’organisation des armées fut, à sont tour, réformée, avec Guibert et la division. En 1780, ces réformes redonnent l’avantage à la France lors de la Guerre d’indépendance américaine. Plus tard, ces réformes seront un atout pour les armées de la Révolution puis de l’empire.
Réformer peut ainsi redonner un avantage à la France, si elle se donne les moyens de le faire. La situation actuelle avec un monde en plein changement impose de s’adapter ou de disparaître. Il serait regrettable d’attendre une défaite pour se réveiller et entendre à nouveau les commentateurs conclure leurs analyses par un « trop tard » qui a, si souvent, marqué l’histoire de France.
(1) https://www.sap.com/france/products/artificial-intelligence/what-is-machine-learning.html
(2) https://www.verteego.com/quest-ce-quune-ia-predictive
(3) https://fr.wikipedia.org/wiki/Jumeau_num%C3%A9rique#:~:text=Un%20jumeau%20num
%C3%A9rique%20(en%20anglais,peuvent%20avoir%20de%20multiples%20usages.
(4) https://www.sculpteo.com/fr/centre-apprentissage/les-bases-impression-3d/quest-ce-que-impression-3d/
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