L’industrie aérospatiale s’appuie sur des fournisseurs spécialisés qui ont développé des expertises uniques dans la production de matériaux et de composants, tels que les alliages légers, les systèmes électroniques de pointe, ou encore les composites haute performance. Cela a permis des avancées technologiques significatives mais a également rendu l’industrie extrêmement vulnérable pour s’approvisionner auprès d’un nombre réduit d’acteurs.
Lorsque la pandémie de COVID-19 a frappé, ces chaînes d’approvisionnement ont été sévèrement perturbées. Les fermetures d’usines, les restrictions de transport, et les interruptions de la production dans certains pays clés ont entraîné des retards et des pénuries de pièces critiques. La guerre en Ukraine ensuite, a montré de nouveau la dépendance de l’industrie à l’égard de sources uniques de matières premières. L’approvisionnement en titane par exemple, un métal indispensable pour la construction d’avions, a été gravement menacé par les sanctions imposées à la Russie, l’un des principaux producteurs mondiaux.
On se rend donc compte que le secteur aéronautique est exposé à des risques importants en cas de crises géopolitiques, économiques, ou sanitaires, mais aussi écologique. En effet, il est aussi essentiel de considérer les limites planétaires : en France, en 2024, le jour de dépassement a eu lieu le 1er août. Cela correspond au jour à partir duquel nous avons consommé toutes les ressources que notre planète peut régénérer en une année. Cela impacte la quantité et la qualité d’entrants dont l’industrie a besoin pour continuer à vivre.
Dans une série de trois articles, Alcimed explore les pistes étudiées par les acteurs de l’aéronautique pour rendre l’aviation plus durable et plus résiliente. Dans ce premier volet, Alcimed se demande comment cultiver la résilience de l’industrie aéronautique afin de continuer à produire sur le long terme.
Mieux sourcer les produits est essentiel pour réduire la dépendance à des chaînes d’approvisionnement fragiles, dans la fabrication d’un avion. Cela passe par l’utilisation de matériaux recyclés ou issus de sources renouvelables, afin de freiner l’épuisement progressif des ressources.
La fabrication d’un avion, mais aussi celle des outils de production, impliquent l’utilisation de divers matériaux, chacun choisi pour ses propriétés spécifiques (la résistance, la légèreté, la durabilité, …) tels que l’aluminium, l’acier, les matériaux composites, plastiques, isolants, etc. Adopter des ressources plus responsables permet d’assurer que chaque composant, de l’avion et des outils qui le fabriquent respecte une consommation raisonnée, contribuant ainsi à une production qui maintient l’équilibre des écosystèmes globaux et garantit la durabilité à long terme de nos ressources naturelles. La société sidérurgique GravitHy par exemple, projette de construire sa première usine de production de fer et d’acier « vert » en France. Cet acier vert favorise l’utilisation d’acier recyclé, ce qui diminue la nécessité de produire de l’acier à partir de minerai de fer brut.
Pour optimiser la résilience de la chaîne d’approvisionnement, il est aussi intéressant d’élargir la base de fournisseurs. En diversifiant les sources d’approvisionnement, une entreprise réduit sa dépendance à un nombre restreint de fournisseurs, ce qui atténue les risques liés aux perturbations potentielles, comme les retards ou les ruptures de stock. Elle est ainsi moins vulnérable aux interruptions causées par des événements imprévus, tels que des catastrophes naturelles ou des conflits géopolitiques.
La traçabilité des matériaux est un aspect essentiel pour garantir la transparence et la conformité aux standards requis lors du sourcing des matières premières. En utilisant des technologies comme la blockchain, les entreprises peuvent suivre l’origine et le parcours des matériaux avec précision. Cela permettrait de créer un passeport unique pour chaque matériau, répertoriant des informations telles que la date et le lieu de fabrication ainsi que les caractéristiques physiques. Grâce à cette empreinte digitale distincte, les fabricants pourraient identifier l’origine des matières premières et opter pour les produits les plus durables.
Sans influencer sur le design de l’avion en tant que tel, beaucoup d’efforts peuvent être fait à l’échelle de l’usine pour produire les mêmes avions qu’aujourd’hui tout en favorisant la résilience de l’industrie.
Les bâtiments industriels sont susceptibles d’être affectés par une augmentation des événements climatiques extrêmes. Cela inclut des impacts potentiels sur les structures, les matériaux, et les équipements, ce qui pourrait perturber l’activité et la productivité des sites de production.
Les sites de production situés en zones côtières ou proches de cours d’eau, traditionnellement par souci de praticité, pourraient être menacés par l’élévation du niveau de la mer et des inondations accrues dues aux tempêtes plus fréquentes et intenses.
Les variations de température et d’humidité, dues à la localisation de certains sites, peuvent affecter les processus de production et la qualité des matériaux utilisés dans l’industrie aéronautique. Les entreprises devront peut-être adapter leurs procédés pour maintenir la qualité des produits finis.
Enfin, les infrastructures de transport pour la distribution des matériaux (ports, routes, chemins de fer, etc.) peuvent être endommagées par des événements climatiques extrêmes, retardant l’approvisionnement en ressources critiques pour la construction aéronautique et impactant la résilience des usines.
L’adoption de processus industriels moins coûteux en énergie et en eau devient aussi cruciale dans un contexte où les ressources naturelles sont de plus en plus limitées.
L’intégration de panneaux solaires dans les usines aéronautiques par exemple, participe à l’avancée vers plus de résilience sur le plan énergétique. En exploitant l’énergie solaire pour alimenter des opérations industrielles, ces usines réduisent leur dépendance aux sources d’énergie non renouvelables et diminuent leur empreinte carbone. Cette transition vers une énergie propre permet de réduire les coûts énergétiques à long terme, et d’améliorer la résilience de l’usine.
En ce qui concerne l’eau, d’après le dossier de presse Plan Eau du gouvernement, « Parmi les 32,8 milliards de m3 d’eau prélevés en France en moyenne entre 2010 et 2019, 9 % sont consacrés aux usages industriels. ». Aujourd’hui l’eau est indispensable aux activité industrielles, pour diverses utilisations (matière première, énergie, processus de fabrication, etc.). Il est essentiel d’adopter des méthodes de production qui réduisent significativement la consommation d’eau et limitent son gaspillage. Cela peut inclure l’utilisation de technologies de recyclage de l’eau, l’optimisation des systèmes de refroidissement pour minimiser les pertes, ou bien la mise en place de systèmes de gestion des eaux usées pour les traiter et les réutiliser.
Grâce à leur capacité à minimiser les erreurs de fabrication, les robots réduisent les déchets de matériaux coûteux et optimisent l’utilisation des ressources essentielles telles que l’énergie et les matières premières, ce qui favorise la durabilité globale.
L’industrie 4.0 correspond à l’adoption de technologies numériques, telles que l’Internet des objets (IoT) ou l’intelligence artificielle (IA) afin d’améliorer la prise de décision, de surveiller en temps réel les opérations, et d’optimiser les processus. Cette synergie entre robots et technologies numériques assure une production plus stable et capable de s’adapter rapidement aux perturbations, renforçant ainsi la résilience de l’industrie face aux défis contemporains.
Grâce à l’industrie 4.0 il sera plus facile de produire des produits de qualité homogène à partir de matériaux recyclés. L’enjeu de ce processus réside dans la gestion de la variabilité des caractéristiques techniques des produits entrant. Aujourd’hui, les industriels utilisent déjà des technologies pour arriver à homogénéiser la production en bout de chaîne.
Cependant, la robotisation et la digitalisation nécessitent davantage d’équipements, qu’il faut fabriquer. Cela passe par l’utilisation de terres rares : des métaux utilisés dans les procédés de fabrication de haute technologie, telles que les batteries, les écrans, les téléphones portables, etc. Ces terres rares sont extraites dans des environnements écologiquement sensibles, rendant leur extraction plus difficile et plus coûteuse, et participant à la surconsommation des ressources naturelles. De plus, les data center par exemple, essentiels pour stocker, gérer, traiter d’énormes volumes de données et fournir des services numériques, consomment énormément d’énergie (entre 1 et 1,3 % de l’électricité mondiale selon l’AIE) et cela ne cesse de croitre avec l’augmentation des volumes de données.
Il y a ainsi un équilibre à trouver pour que l’industrie 4.0 soit véritablement plus durable que les solutions actuelles.
Changer le design d’un avion peut significativement contribuer à l’utilisation de produits et de processus moins émetteurs et moins coûteux en ressources et donc alimenter la résilience, tout en maintenant ou améliorant les performances. On peut distinguer deux méthodes :
Il faudra réussir à combiner tout cela : utiliser moins de matériaux, plus durables et tout aussi performants. L’émergence de nouvelles technologies telles que l’impression 3D et les designs modulaires qui permettent de standardiser certaines pièces, permettront peut-être de concilier tous ces aspects.
Toutes ces mesures ne suffiront possiblement pas.
Un axe différent consisterait à transformer le modèle économique actuel, qui repose sur la vente de produits, en un modèle centré sur l’usage. Dans ce cas-là le fabricant du produit est rémunéré de façon proportionnelle à son usage et pas au regard de sa valeur faciale. Dans ce nouveau cadre, le fabricant est incité à créer des produits durables et fiables, car sa rentabilité dépend de la durée de vie de ses produits. Plus un produit est utilisé longtemps sans panne, plus le fabricant génère des revenus, ce qui l’encourage à concevoir des biens de haute qualité et résistants.. Cela permettrait de créer une valeur plus durable à la fois pour l’environnement et pour le client.
Les fabricants pourraient créer des modèles de tarification qui facturent les compagnies aériennes en fonction du nombre d’heures de vol ou de cycles d’utilisation, plutôt qu’un coût initial pour l’achat de l’avion ; ou bien introduire des abonnements où les compagnies aériennes paieraient des frais mensuels ou annuels pour accéder à une flotte d’avions ou à des capacités spécifiques, selon leurs besoins opérationnels.
Certaines solutions existent déjà aujourd’hui. Safran propose une offre de ce type, appelée « pay-per-hour » ou « paiement à l’heure de vol », pour certains de ses moteurs d’avions par exemple. Dans ce modèle économique, Safran vend ses moteurs aux constructeurs ou compagnies aériennes, puis propose un contrat de maintenance où le client paie en fonction du nombre d’heures de vol effectuées. Cela permet aux clients de mieux maîtriser leurs coûts de maintenance et de bénéficier d’un support technique optimisé. De son côté Safran s’assure des revenus récurrents sur le long terme, une meilleure visibilité sur l’activité après-vente et un renforcement des relations avec les clients.
Pour être encore en mesure de produire dans 20, 30 ou 40 ans, en particulier dans le secteur de l’aéronautique, il est essentiel de s’adapter aux différents défis qui surviennent en cours de route : crise sanitaire, conflits géopolitiques, disparition de ressources naturelles, etc.
Cela passe, d’abord, par produire de manière plus durable et responsable, avec des produits sourcés et tracés ainsi que des fournisseurs engagés et plus diversifiés. Les usines ont, elles aussi, un rôle important à jouer dans l’amélioration de la résilience. L’utilisation de processus moins consommateurs d’énergie et de ressources naturelles, ainsi que le passage à l’industrie du « juste 4.0 » sont des défis essentiels. Enfin, influencer sur le design de l’avion même ou bien sur la logique de production, en passant d’un modèle « produit » à un modèle « usage », permettent aussi d’assurer un avenir pérenne à l’industrie aéronautique.
Face à tous ces enjeux et ces contraintes, on peut s’attendre à beaucoup d’innovation dans le secteur aéronautique dont il faudra déterminer la valeur et la contribution à un aviation plus durable et résiliente. Alcimed peux vous aider à trouver les meilleures solutions pour répondre aux usages dans une démarche de soutenabilité et de résilience. N’hésitez pas à contacter notre équipe !
À propos de l’auteur,
Quentin, Consultant au sein de l’équipe Aéronautique Spatial Défense d’Alcimed en France.
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