Machpro 774 28/02/03

Frégates numérisées

Pour la première fois en Europe grâce aux solutions PLM (Product Life Management) de PTC, la DCN de Lorient a conçue et numérisée la frégate Sawari II, un navire de combat polyvalent.

La première frégate type « Sawari II » d’une série de trois bâtiments commandés par l’Arabie Saoudite à la DCN (Lorient) prenait la mer fin septembre 2001. Ce type de navire polyvalent a été intégralement conçu numériquement. Bien que modestes en taille, ces navires de combat contiennent un grand nombre d’équipements et d’armements.
Emploi généralisé de la CAO
« L’emploi généralisé de la CAO a été retenue dans le cadre d’une construction modulaire par anneaux » explique Vincent Martinot-Lagarde, Directeur de Projet à la DCN. Depuis quelques années, l’Arsenal s’était intéressé à la CAO reliée avec un système d’informations techniques. En 1996, le chantier travaillait avec Cadds et Optegra de Computervision. Deux ans plus tard, il testait plusieurs systèmes avant de retenir l’offre de PTC (Q.372).
« Il y a quelques mois encore, seuls des outils 2D et la planche à dessin servaient à réaliser les vues d’ensembles, et les plans de détails de chaque structure.

Pour visualiser les encombrements critiques, il fallait avoir recours aux maquettes en bois à l’échelle 1 » précise Vincent Martinot-Lagarde.
« Méthode longue et onéreuse surtout lors des modifications, il fallait éradiquer ces pertes de temps et d’argent, d’où l’orientation vers une maquette numérique complète du navire. » poursuit-il.
Le principe de la maquette virtuelle associe études préliminaires, études détaillées et production de chaque pièce avec la logistique associée. La démarche comprend les études de matériels, les études fonctionnelles, les projets d’intégration et les calculs de résistance des matériaux.
La modélisation autorise immédiatement l’information en 3D pour tous les intervenants notamment pour la découpe, le pliage des tôles, le cintrage des tubes, le soudage, l’usinage des pièces mécaniques et l’assemblage final. Sur le terrain, l’information est partagée entre 150 stations de travail et le système est relié avec 400 PC d’atelier.
Pour usiner les parties métalliques et les structures porteuses, le programme fournit les données d’entrée des commandes numériques aux machines-outils utilisées par le chantier. Ces fichiers alimentent notamment la découpe plasma et des deux cintreuses de tubes afin de respecter l’isométrie de chaque canalisation dans l’environnement confiné du bord.
Tout est répertorié, plans de fabrication et d’assemblage, fixations d’appareils, canalisations, chemins de câbles avec les nomenclatures au fur et à mesure de l’embarquement des matériels (machines de propulsion, groupes électrogènes, pompes, vérins, systèmes d’armes…) soit au total quelques 200 000 objets pour un seul navire.
La méthode définit une arborescence de construction qui respecte l’assemblage par anneaux et chaque tranche intègre le pré-armement des modules du navire.
Pierre angulaire de l’édifice souligne Vincent Martinot-Lagarde, « la constitution de la bibliothèque 3D a exigé un travail considérable sur le long terme ».
Retour immédiat
Immédiats, les bénéfices se traduisent par la réduction importante des coûts (–17% pour la seule structure de coque) De leur côté, les reprises de production sur les tuyaux ont été réduites de 70 % et le délai moyen des passages de câble a été réduit de 30 %.
Autre bénéfice notable, la relation avec le client est améliorée car le système PLM illustre le savoir-faire de l’entreprise et devient ainsi un outil marketing grâce aux vues réalistes en images de synthèse.

Une frégate polyvalente
Polyvalent pour la lutte contre les navires de surface, les sous-marins et les avions, chaque navire reçoit des missiles Aster, des Exocets, un sonar remorqué, des tubes lance-torpilles, un canon de 76 mm et deux de 20 mm. Pourvu d’une hélistation pour hélicoptère Dauphin, le bâtiment mesure 133 m de long pour 17 mètres de large et affiche un déplacement de 4600 tonnes. Prévues pour recevoir 190 marins, leur vitesse atteint 24.5 nœuds pour un rayon d’action maximal de 8100 nautiques. La propulsion est assurée par quatre Diesel Pielstick V16 de 5184 HP sur deux lignes d’arbres.