Demain, comment fabriquera t-on les aéronefs ?

Bien malin celui qui pourrait dire comment seront organisés les unités de production et halls d’assemblage aéronautiques dans quelques décennies. De la męme façon il est tout autant difficile d’imaginer la machine-outil du futur, sauf ŕ dire que la fabrication additive s’incruste de plus en plus dans les productions de série. Buses d’injection des moteurs Leap de CFM International, supports métalliques de câbles pour l’Airbus A350, tandis que Boeing affirme avoir Ť imprimé ť plus de 22 000 pičces en 2013 et que son 787 contient 30 pičces de ce type par appareils. Les astronautes confinés dans la station spatiale internationale ISS ont reçu leur machine qui a démontré le 24 novembre la faisabilité de produire en microgravité une pičce. Ce qui pourrait permettre dans le futur aux astronautes de réaliser par ce moyen une pičce de rechange.
La fabrication additive va changer la donne. Comme d’autres matériaux ou systčmes l’avaient fait durant les décennies précédentes.
Des machines-outils ŕ trčs grande vitesse (le sigle TGV avait été controversé par rapport ŕ ce sigle attaché aux trains ŕ trčs grande vitesse de la SNCF) avaient été mises au point dans les années 1980. Dassault Aviation dans ce domaine avait été le grand protagoniste de la chose avec un constructeur français qui, ŕ l’époque, était la division machines-outils de Ratier-Forest, société devenue ensuite Ratier Figeac aujourd’hui société de la branche Actuation & Propeller Systems d’UTC Aerospace Systems. L’activité machines-outils de Ratier a connu une vie trčs mouvementée pour ętre intégrée finalement au groupe français Fives.
L’usinage ŕ trčs grande vitesse d’oů son sigle UTGV s’est répandu tout particuličrement dans l’usinage des alliages d’aluminium. Ce qui au passage a encore un peu plus donné lieu ŕ des structures auto-raidies et non mécano-assemblées des tôles de revętement d’aéronefs. Il fallait encore de plus en plus alléger les appareils, aussi bien civils que militaires. C’est ainsi que l’usinage chimique a aussi pris son essor.
Des ateliers entiers ont vu le jour. Tout d’abord chez Dassault Aviation notamment ŕ Poitiers qui a industrialisé ce procédé et l’avait ŕ la gamme opératoire menant au soudage-diffusion. Chez Aerospatiale ŕ Nantes aussi. Aujourd’hui partie intégrante de l’avionneur Airbus. Bien sűr l’usinage chimique existe toujours car certaines technologies n’ont pas encore totalement eu raison de lui. Mais chez Airbus avant que l’usine en question ne devienne Aerolia et ŕ partir du 1er janvier 2015 Stelia Aerospace, un autre moyen d’obtenir des tôles minces usinées pour les amincir aux endroits oů les contraintes mécaniques ne le nécessitent pas, est apparu. Il s’agit d’une succession d’opérations qui aprčs formage par étirage de tôles minces conduit ŕ leur usinage sur des machines moyennant un systčme de préhension et de soutien point ŕ point ce qui permet de réagir ŕ l’effort de l’outil de coupe et donc de ne pas déformer le panneau. Outre la possibilité de produire des panneaux 3D (donc trčs incurvés) dans des délais beaucoup plus réduits que ce qu’il fallait par usinage chimique, cette technologie d’usinage permet de se conformer aux exigences environnementales de plus en plus rigoureuses, dont le respect de Reach émis par la Commission européenne.
Autre axe. La robotique n’a pas beaucoup séduit en France męme si de nombreuses tentatives avaient été menées notamment pour l’assemblage automatisé des premiers A340 et A330. Lorsqu’une partie de la chaine avait été doublée afin de satisfaire aux cadences mensuelles, un peu avant les années 2000, les robots avaient disparu. Et la France ŕ ce niveau – quelque soit le secteur industriel considéré - est loin derričre le niveau de robotisation de pays comme l’Allemagne. Pourtant pour revenir ŕ l’aéronautique, de nombreuses initiatives avaient été prises trčs sérieusement par les industriels au titre desquels on retrouve Dassault Aviation qui avait créé ŕ Seclin le centre technique de robotique industrielle (CTRI). Lequel a depuis changé de mains plusieurs fois pour devenir Alema Automation filiale du groupe de robotique Kuka. Męme Airbus ŕ Méaulte (unité d’Aerolia et donc bientôt de Stelia) avait bénéficié des compétences de son voisin de Seclin dans le cadre d’un programme d’automatisation de l’assemblage connu sous le nom d’Erebus pour l’assemblage sur des stations verticales des pointes avant des Airbus. Et les portes en composite du Boeing 787 fabriquées par Latécočre ont également bénéficié d’une unité robotisée développée par cette entité bordelaise reprise par Kuka.
En fait, si les spécialistes des moyens d’usinage des matériaux métalliques doivent aujourd’hui faire face ŕ l’arrivée de la fabrication additive tant pour les cellules que les moteurs, l’utilisation pratiquement ŕ part égale des matériaux composites face aux métalliques a aussi changé grandement la donne et a donné naissance ŕ de nouveaux intervenants. Au-delŕ des bâtis de machines-outils et de leurs traditionnelles broches d’usinage (qu’elles soient ŕ grande vitesse ou non), ces machines ou męme robots emportent, en bout de coulant ou de bras, des effecteurs d’un tout autre genre. Les grands fournisseurs de l’aéronautique ont d’ailleurs mis le pied ŕ l’étrier et travaillent dans ce sens.
Un grand groupe français s’est męme totalement impliqué dans le secteur avec le rachat finalisé en 2013 par le groupe Fives de Mag Americas. Or, Mag Americas c’était non seulement Cincinnati et Giddings & Lewis mais aussi le français Forest-Liné dont la réputation n’est plus ŕ construire au sein des industriels aéronautiques mondiaux. N’a-t-il pas fourni, entre autres, une machine ŕ portique pour le nappage des revętements de voilure du Boeing 787 au japonais Mitsubishi Heavy Industries (MHI) ?
Ce qui nous ramčne d’ailleurs en France car une PME française avait travaillé aussi a vecForest-Liné en lui fournissant un effecteur de pose de ruban de carbone. Celle-ci, Coriolis Composites, basée en Bretagne s’est fait une réputation mondiale dans l’automatisation de la production de sous-ensembles d’avions. On peut trouver ses unités robotisées dans moult centres de recherche et de développement tel que le Technocampus ŕ Nantes ou le National Composites Center en Angleterre, mais aussi chez les principaux industriels nationaux ou mondiaux.
Alors qu’Airbus a officialisé en février 2014 la mise en service d’un robot collaboratif sur la chaîne d’assemblage des longerons de gouverne du quadriréacteur A380, on peut se poser la question de savoir quel est l’avenir de la Ť productique ť. Car l’humanoďde va riveter des pičces en parfaite harmonie avec l’ouvrier en charge de cette tâche. L’avionneur européen suit dans ce domaine le męme trajet que son homologue américain Boeing qui développe lui aussi ce concept afin de transférer ŕ des robots les tâches répétitives et non valorisantes jusqu’alors assumées par les opérateurs qui pourront se consacrer ŕ des travaux plus gratifiants.
Nicole B. pour Aeromorning