Par Björn Fehrm
23 novembre 2023, ©. Nouvelles de Leeham: Nous discutons des différentes phases d’un programme de développement d’un avion de ligne. Après avoir abordé la conception conceptuelle, préliminaire et détaillée, la fabrication de prototypes et leur rôle dans les essais en vol, nous nous penchons maintenant sur la production.
L’attention et les travaux autour de la production d’un avion de ligne se sont accrus au cours de la dernière décennie. Pourquoi cette orientation renouvelée ?
Figure 1. Le plan de développement d’un nouvel avion de ligne. Source : Leeham Co.
L’accent accru mis sur la phase de production d’un avion de ligne
Lorsque les premiers avions de ligne à réaction, le De Havilland Comet et le Boeing 707, ont été développés et produits, leur période de production active était de 15 ans pour le Comet et de 20 ans pour le Boeing 707.
Les Boeing 737 et Airbus A320 ont une production qui s’étalera sur 50 à 60 ans. Nous pouvons nous attendre à ce que la nouvelle génération, qui les remplacera, soit en production pendant au moins aussi longtemps. La période de développement, qui s’étend sur sept à dix ans, coûte de l’argent aux équipementiers, tandis que la période de production/livraison rapporte de l’argent.
Il est tout à fait clair pourquoi les équipementiers accordent de plus en plus d’attention à la manière dont les millions de pièces d’un nouvel avion de ligne sont produites. C’est la différence entre le coût de production et le prix de vente net sur le marché qui permettra de rembourser l’argent dépensé pour le développement, la préparation de la production et la mise en service.
Les récents programmes d’avions de ligne n’ont généré une contribution nette (prix de vente net moins coût de production, ne coûtant pas d’argent à produire et à vendre) après environ huit à dix ans de production. Le temps nécessaire pour couvrir les investissements de développement, de préparation de la production et de support est facilement doublé par rapport au temps nécessaire pour obtenir une contribution nette. Pour maîtriser cette situation difficile, qui met l’accent sur la liquidité des équipementiers, les coûts de production doivent être réduits le plus rapidement possible après le démarrage de la production.
Quand les travaux de préparation de la production commencent
Les préparatifs de production d’un nouveau projet d’avion de ligne commencent donc bien avant le début de la conception. Airbus et Boeing ont mené les préparatifs de production pour la prochaine génération d’avions de ligne depuis que leurs programmes A350 et 787 ont mis fin à leurs efforts de mise en production.
Ce que l’on a appris de ces programmes de technologies composites avancées, qui ont été produits en faibles volumes (cinq à 15 par mois, contre 50 à 75 pour un remplacement du 737/A320), c’est que les techniques de conception et de production n’étaient pas suffisamment efficaces pour le avions à grand volume de nouvelle génération. En fait, ils n’étaient pas non plus assez efficaces pour ces programmes.
Les sous-traitants Tier One de structures composites Spirit AeroSystems et Leonardo ont déclaré devoir renégocier le prix de leurs fournitures pour ces programmes. La baisse de coût espérée pour les grandes structures composites fournies depuis 10 ans ne s’est pas produite.
Les prévisions optimistes concernant le coût des structures en fibre de carbone thermodurcies se sont révélées erronées. Ceux qui ont suivi l’industrie entre 2003 et 2006 se souviennent de la façon dont Boeing avait annoncé qu’il assemblerait un Dreamliner lors de l’assemblage final en trois jours. Aujourd’hui, 15 ans après le début de la production, cela prend environ 10 fois plus de temps.
Nous analyserons pourquoi ces prévisions ne se sont pas réalisées et sur quoi les équipementiers, avec leurs partenaires fournisseurs, travaillent pour ramener les coûts à un niveau où un avion de ligne à grand volume de nouvelle génération pourra profiter des avantages des techniques de construction modernes.
Quels changements sont nécessaires ?
Qu’est-ce qui doit être changé dans la conception de la production de l’avion, et comment la préparation de la production et le démarrage de la production doivent-ils être organisés pour atteindre rapidement les coûts matures nécessaires pour payer les milliards de dollars d’investissement d’un nouvel avion ? programme?
Un nouveau projet d’avion de ligne doit-il sacrifier les performances ultimes de matériaux très avancés pour résoudre le problème des coûts de production ? Quelles avancées technologiques de production sont nécessaires avant qu’un programme de nouvelle génération puisse générer les marges générées par les avions en aluminium d’aujourd’hui ?
Ils en sont désormais à 10 000 unités dans leur courbe d’apprentissage. Est-il possible d’atteindre de tels niveaux de réduction de coûts dans un nouveau programme sans avoir à attendre la production du 10 000ème appareil ?
L’aspect production du remplacement des avions de ligne d’aujourd’hui pose des problèmes importants et critiques à résoudre, aussi importants que les solutions techniques en matière d’efficacité et de faibles émissions, voire plus.
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