A Brême, une usine 4.0 et des procédés innovants pour l’étage supérieur d’Ariane 6

Pour intégrer l’étage supérieur d’Ariane 6, ArianeGroup a inauguré une nouvelle usine à Brême (Allemagne) le 29 octobre. Celle-ci met en œuvre les principes du lean management, des technologies de l’industrie 4.0, et des procédés innovants de traitement de surface et d’isolation thermique.

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A Brême, une usine 4.0 et des procédés innovants pour l’étage supérieur d’Ariane 6
L'usine de 6000 m2 et 21 m de haut intègre déjà les deux premiers exemplaires de l'étage supérieur d'Ariane 6.

Le vol inaugural d’Ariane 6 est prévu au second semestre 2020. Libéré de l’attraction terrestre grâce au premier étage muni d’un moteur Vulcain 2.1, l’étage supérieur prendra le relais avec son moteur Vinci ré-allumable. Les deux premiers exemplaires de cet étage supérieur - destinés à des tests et non au vol inaugural - sont en cours d’intégration dans une nouvelle usine de 6 000 m², inaugurée le 29 octobre à Brême (Allemagne), qui met en œuvre des procédés innovants. « Tous les processus de fabrication et d’intégration des étages supérieurs reposent sur les technologies de l’industrie 4.0 pour produire au meilleur coût, rapidement et dans le respect de l’environnement », indique ArianeGroup dans un communiqué.

Un exemplaire par mois

L’enjeu pour ArianeGroup est de tenir les objectifs ambitieux du programme de son nouveau lanceur. Concernant les coûts, l’entreprise vise une Ariane 6 entre 40% et 50% moins chère qu’Ariane 5. Concernant la cadence : « L’usine est dimensionnée pour produire un étage supérieur par mois, précise François Deneu, directeur adjoint du programme Ariane 6. Et le cycle d’assemblage d’un exemplaire prend entre six mois et un an selon les besoins. »

Fortement numérisé, le nouveau concept d’intégration FLIC (Future Launcher Integration Concept) respecte les règles du "lean management" venu du secteur de l’automobile : « Le circuit d’intégration est totalement linéaire et passe d’une station à une autre, indique François Deneu. Cela permet de réduire les coûts et d’augmenter les cadences par rapport à Ariane 5. Le tout dans un bâtiment de taille plus réduite. » Le procédé inclut des systèmes d'information en temps réel, des dispositifs en réseau, des systèmes de planification intelligents, des modèles 3D virtuels, de la réalité augmentée et des lunettes intelligentes.

Traitement de surface et isolation thermique

Pour l’isolation thermique extérieure des réservoirs d’ergols, ArianeGroup parle d’un procédé « unique au monde ». Baptisé ETI (External Thermal Insulation), il a été élaboré en collaboration avec l’Agence spatiale européenne, l'Agence spatiale allemande (DLR) et d’autres partenaires. Une mousse en polyuréthane est projetée de manière automatisée sur la structure des réservoirs. Elle se solidifie ensuite. « C’est un procédé bien plus simple que l’ancien qui consistait à mettre des plaques sous vide sur les réservoirs », rappelle M. Deneu. L’ETI est également utilisé sur l’étage principal d’Ariane 6 produit aux Mureaux (Yvelines).

Afin que l’isolant thermique adhèrent parfaitement, la structure en aluminium des réservoirs cryogéniques est au préalable décapée à l’aide d’un traitement de surface haute précision LST (Laser Surface Treatment). Un faisceau laser nettoie la surface de toutes ses impûretés. « Nous utilisons ce procédé pour la première fois également, affirme M. Deneu. Nous pouvons garantir sa répétabilité et il est bien plus respectueux de l’environnement que les procédés qui utilisaient auparavant des solvants chimiques. »

Vers une production en série

Dans un bâtiment voisin du site brêmois, MT Aerospace, filiale de l’allemand OHB, fabrique les structures métalliques des réservoirs d’hydrogène et d’oxygène. Ceux-ci sont ensuite envoyés dans la nouvelle usine d’ArianeGroup qui les équipe et les intègre avec l’avionique et le moteur Vinci venu tout droit de Vernon (Eure).

Les deux premiers étages supérieurs en cours d’intégration seront testés en début d’année prochaine. L’un sur un nouveau banc de test de la DLR à Lampoldshausen (Allemagne), l’autre sur le lanceur de qualification qui sera assemblé sur le nouveau pas de tir ELA-4 à Kourou en Guyane. Viendra ensuite la production des étages supérieurs destinés au vol inaugural de 2020 et aux 14 premiers lanceurs qui voleront entre 2021 et 2023.

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