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Sur le chantier des FREMM Alsace et Lorraine
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Sur le chantier des FREMM Alsace et Lorraine

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Installé sur les deux rives du Scorff, reliées par le pont Gueydon construit dans les années 40, le site Naval Group de Lorient s’étend sur 45 hectares, dont 16 couverts. Il dispose notamment d’une grande forme de construction abritée, plusieurs quais d’armement et deux bassins où les navires qu’il réalise passent en cale sèche, le n°3 étant désormais plutôt réservé aux frégates et le n°2 aux corvettes. L’établissement, sur lequel travaillent plus de 2000 salariés et un millier de sous-traitants, est spécialisé dans la conception et la construction de bâtiments de combat de moyen tonnage.

Lorient est désormais mobilisé sur trois programmes. Le dernier en date est celui des cinq nouvelles frégates de défense et d’intervention, dont la tête de série, le futur Amiral Ronarc’h, a vu sa construction débuter le 24 octobre en vue d’une livraison en 2023. Beaucoup plus discret, Il y a aussi celui des deux corvettes de la famille Gowind commandées par les Emirats Arabes Unis. Leur fabrication a débuté au printemps dernier et elles occuperont la forme de construction avant l’assemblage du Ronarc’h, mais après la fin de celui d’une ultime frégate multi-missions (FREMM).

 

L'Alsace lors de sa sortie de la forme de construction en avril (© V. GROIZELEAU)

L'Alsace lors de sa sortie de la forme de construction en avril (© V. GROIZELEAU)

L'Alsace fin octobre au quai d'armement de la rive gauche, avec derrière la forme de construction (© V. GROIZELEAU)

L'Alsace fin octobre au quai d'armement de la rive gauche, avec derrière la forme de construction (© V. GROIZELEAU)

 

La fin d’un programme qui occupe le site depuis une douzaine d’années

Car le chantier est bien sûr encore largement occupé par le programme FREMM, sur lequel Lorient travaille en production depuis mars 2007 et qui est entré dans sa dernière ligne droite avec la réalisation des deux dernières unités de la série. Après la livraison entre 2012 et 2019 de six frégates de ce type pour la Marine nationale (Aquitaine, Provence, Languedoc, Auvergne et Bretagne), auxquelles se sont ajoutées deux unités pour l’export (le Mohammed VI livré au Maroc en 2014 et le Tahia Misr à l’Egypte en 2015), la série va s’achever avec deux autres frégates françaises, les Alsace et Lorraine, livrables en 2021 et 2022. Des bâtiments de même gabarit que leurs aînés (142 mètres de long pour 20 mètres de large et 6000 tonnes de déplacement en charge) mais intégrant des évolutions importantes car optimisés pour la défense aérienne, d’où leur qualification de FREMM DA (ou FREDA comme on disait un temps). Pour remplir cette mission complémentaire, ces frégates sont notamment dotées d’un radar multifonctions Herakles plus puissant, d’un système de combat adapté à la défense aérienne, d’une dotation doublée en missiles surface-air Aster 15 et Aster 30 (32 au lieu de 16, mais pas de missiles de croisière navals – MdCN -  comme les six premières FREMM françaises), de moyens de communication plus puissants ou encore d’une nouvelle conduite de tir pour l’artillerie principale (STIR 1.2 EO Mk2 en lieu et place du NAJIR) et de capacités de logement accrues. Mais extérieurement, c’est surtout leur imposant mât, haut de 37 mètres avec une partie basse en acier et une partie haute en aluminium, qui se distingue avec son design « taille de guêpe ». Afin de limiter au maximum l’effet de masque sur l’arrière pour le radar Herakles, la partie centrale de cette mâture est en effet beaucoup plus fine que sur les premières FREMM. Ce qui a représenté un beau challenge technique compte tenu des contraintes qu’une telle structure doit subir en mer entre les mouvements de plateforme et les conditions environnementales. Ce mât a nécessité d’importants travaux de conception, une maquette étant réalisée sur une plateforme d’essais à Toulon afin de valider le design retenu.

 

Vue des FREMM DA avec leur mât "taille de guêpe" (© NAVAL GROUP)

Vue des FREMM DA avec leur mât "taille de guêpe" (© NAVAL GROUP)

L'Alsace en mai dernier, peu après l'installation de la mâture (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en mai dernier, peu après l'installation de la mâture (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Un plan de modernisation qui bénéficie déjà aux FREMM

Mise à l’eau le 18 avril dernier, l’Alsace en est au stade de l’achèvement à flot. Quant à la Lorraine, elle a été mise sur cale quelques semaines plus tard et son assemblage est en cours dans la forme de construction. Dans les ateliers, la production des blocs et équipements se poursuit pour ce qui devrait être l’ultime FREMM construite à Lorient. Avec ce programme, le site avait bénéficié au début des années 2000 d’un important plan d’investissement afin de moderniser son outil industriel et accroître sa productivité. Il faut dire qu’à l’époque, le programme FREMM devait compter rien que pour la France pas moins de 17 frégates, avec une livraison prévue tous les 7 mois. Des ambitions revues ensuite à la baisse pour cause de restrictions budgétaires, les succès sur le marché export n’étant de plus pas à la hauteur des espoirs qui avaient été placés dans ces nouvelles frégates. Aujourd’hui, le site Naval Group de Lorient connait une nouvelle phase de modernisation dans la perspective du programme FDI et du marché international pour ce nouveau modèle comme pour les corvettes du type Gowind. « La gros de nos investissements va dans l’amélioration de la compétitivité, ce qui passe par la capacité à construire plus vite. Cela représente un avantage compétitif et économique important, car on peut répondre plus rapidement aux besoins des clients ou avec des préavis plus faibles et, dans le même temps, nos frais fixes sont mieux amortis », précise Laurent Moser, directeur du site Naval Group de Lorient. Son objectif : permettre au chantier de réaliser une frégate de série de type FDI en 30 mois (38 pour le Ronarc’h, le prototype étant inévitablement plus long à voir le jour) et une corvette en 20 mois seulement (contre 28 pour la première Gowind, l’Elfateh, livrée en 2017 à l’Egypte). Un gain considérable par rapport aux FREMM (72 mois pour l’Aquitaine et 42 pour la Normandie).

 

Laurent Moser (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Laurent Moser (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Pour y parvenir, le site morbihannais a décidé d’investir 40 millions d’euros de 2018 à 2021 dans sa réorganisation et sa modernisation. Cela passe par la montée en puissance du pré-armement, dès la fabrication des panneaux plans dont l’atelier est transformé en ligne de production plus efficiente, la construction de nouvelles cabines de peinture, la mise en œuvre de nouveaux outils de conception numérique collaboratifs et, sur cette base, le déploiement de systèmes digitalisés dans toutes les étapes de la construction, avec en particulier le recours à la réalité augmentée. Le site s’intéresse aussi aux progrès accomplis par l’impression 3D, qui est notamment en train de monter en puissance dans un autre établissement de Naval Group, celui de Nantes-Indret.

Ce vaste plan est mis en place dans le cadre du programme FDI mais il bénéficie déjà aux navires actuellement en construction, y compris les dernières FREMM françaises.

 

Réalité augmentée pour le contrôle d'un tuyau (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Réalité augmentée pour le contrôle d'un tuyau (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Réalité augmentée dans l’atelier de chaudronnerie

Et cela se voit dès l’atelier de chaudronnerie, où sont produits les tuyaux des bateaux : eau douce, eau de mer, huile, air… il y a 20 kilomètres de tuyauterie (et 300 kilomètres de câbles) sur une frégate. « Désormais, nous réalisons le contrôle des tuyaux en fin de production avec des outils de réalité augmentée. Cela permet de détecter une éventuelle erreur et de la corriger avant le montage », explique Yann Bouju, expert en réalité virtuelle à Naval Group. L’industriel a dans cette perspective travaillé avec la société française Diota, spécialisée dans la réalité augmentée. Les outils, adaptés aux besoins de Naval Group, ont vu le jour après un an de R&D. Le tuyau à contrôler est placé devant une tablette équipée de différentes caméras, qui vont permettre de superposer en 3D l’objet avec son double numérique grâce au PLM (Product Lifecycle Management), qui offre une maquette numérique complète de l’ensemble du navire, ses locaux et équipements. Un outil collaboratif qui tient aussi compte, en temps réel, de toutes les interventions et modifications réalisées. Le PLM sert donc de la conception à la maintenance, en passant par la construction, pendant tout le cycle de vie du bâtiment, jusqu’à sa déconstruction (avec une cartographie précise des matériaux par exemple). Il permet de remplacer des montagnes de documents papier et de disposer d’une situation à jour du navire, enrichie au fil des années. Le site Naval Group de Lorient a investi une dizaine de millions d’euros dans ce domaine, avec en particulier l’adoption du PLM 3DExperience de Dassault Systèmes.

 

 

(© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

(© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

« Tout ce qui fait plus de 30 kilos est contrôlé »

C’est sur la base de ces modèles numériques ultra-détaillés que la réalité augmentée se base, et se déploie. « Chaque tuyau a un code barre, que l’on scanne afin d’aller chercher les données correspondantes dans le PLM. Cela permet de superposer le tel que conçu avec le tel que construit. On peut faire le tour avec la tablette, la maquette numérique bougeant en même temps que les caméras. Si la géométrie est exacte, le contrôle est validé mais s’il y a une petite différence, il est considéré comme possiblement mauvais et doit être vérifié et potentiellement repris ». Dans l’atelier, des équipes ont été formées et plusieurs systèmes sont aujourd’hui opérationnels. L’opération est réalisée sur des établis pour les tuyaux aux formes les plus complexes, ou directement sur les chariots de transport, voire de plus en plus immédiatement en sortie de production. Des contrôles réguliers sont menés sur les petites pièces répétitives alors que tous les éléments de plus lourds et volumineux passent systématiquement devant les tablettes. « Tout ce qui fait plus de 30 kilos est contrôlé car ce sont des pièces difficiles à manipuler et il est préférable de ne pas avoir à les démonter une fois à bord ». Le directeur du site de Lorient est manifestement convaincu par ces nouveaux outils, qui font désormais partie du quotidien des équipes de production : « la digitalisation et la réalité augmentée permettent clairement d’améliorer la qualité et de réduire les coûts. Avec les FDI les plans papier vont par exemple disparaitre. Tous les ouvriers et techniciens disposeront de tablettes », détaille Laurent Moser. Alors que la conception assistée par ordinateur avait déjà permis de réduire sensiblement les reprises il y a une vingtaine d’années, la digitalisation des systèmes et la précision des maquettes numériques permet d’aller beaucoup plus loin. Ainsi, sur les 12.000 tuyaux que compte une FREMM, le taux d’erreur est aujourd’hui inférieur à 1%. « Auparavant, on faisait ce travail à la règle et il nous fallait parfois plusieurs jours pour faire un tuyau de forme complexe. Maintenant, le contrôle peut se faire en quelques secondes ou minutes », souligne un technicien. Un temps très réduit qui permet aussi de démultiplier les objets contrôlés, et donc de réduire d’autant les possibilités de laisser échapper une erreur.

 

Le hall de préfabrication (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le hall de préfabrication (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Le hall de préfabrication

Ces tuyaux, comme d’autres équipements, rejoignent ensuite le hall de préfabrication où sont réalisés à partir des tôles produites aux panneaux-plans les anneaux et demi-anneaux qui seront assemblés pour former les coques et superstructures. Les derniers blocs de la FREMM Lorraine y sont en cours de montage, dont la partie supérieure du hangar hélicoptère ou encore des éléments de mâture. Comme on l’a vu, le niveau de pré-armement est poussé de plus en plus loin. Chemins de câbles, tuyauterie, ventilation, calorifugeage… tout ce qui peut être monté sur les blocs l’est avant que ceux-ci rejoignent la forme de construction. L’objectif est touujours de gagner du temps, en réduisant au maximum les opérations à mener une fois la coque assemblée et l’accès aux locaux beaucoup moins aisé. Ainsi, quand le bateau sort de la forme, environ 90% de la tuyauterie est par exemple montée, 85% des câbles tirés et 90% de la ventilation installée, alors que tous les gros équipements, comme les moteurs, sont déjà évidemment déjà à bord.

 

 

La partie supérieure du hangar de la Lorraine dans le hall de préfabrication (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La partie supérieure du hangar de la Lorraine dans le hall de préfabrication (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Nouvelles cabines de peinture

Entre le hall de préfabrication et le quai d’armement de la rive gauche du Scorff, le tout étant à proximité de la forme de construction, ont été  érigées trois nouvelles cabines de peinture, qui ont débuté fin octobre leur activité. Un investissement de 6 millions d’euros. « Ce sont des cabines ventilées et tempérées qui permettent de maintenir une température stable quand il fait dehors entre 15 et 30 degrés environ. On peut maintenant y peindre des anneaux et demi-anneaux sans les contraintes météorologiques, en particulier la pluie. Cela fait gagner en qualité, en délais et aussi en matière d’environnement puisque ce sont des espaces contrôlés », précise Laurent Moser. Les quatre vieilles cabines de peinture ont quant à elle été gardées pour abriter des opérations de pré-armement d’anneaux ou de demi-anneaux. On notera que le site a aussi fait l’acquisition de nouvelles traines afin de transporter ces structures de manière plus efficace.

 

 

Nouvelles cabines de peinture (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Nouvelles cabines de peinture (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le mât de l'Alsace visible entre les anciennes et nouvelles cabines (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le mât de l'Alsace visible entre les anciennes et nouvelles cabines (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La forme de construction vue depuis l'Alsace au quai d'armement de la rive gauche (© MER ET MARINE - V. GROIZELEAU)

La forme de construction vue depuis l'Alsace au quai d'armement de la rive gauche (© MER ET MARINE - V. GROIZELEAU)

L'entrée de la forme de construction avec la liste des navires construits ici (© MER ET MARINE - V. GROIZELEAU)

L'entrée de la forme de construction avec la liste des navires construits ici (© MER ET MARINE - V. GROIZELEAU)

 

La Lorraine, 118ème bateau voyant le jour dans la forme de construction

Une fois les blocs équipés au maximum et peints, ils sont conduits dans la forme de construction couverte. Edifiée entre 1913 et 1919, cette installation, qui a construit son premier navire (l’ancien croiseur léger La Motte-Picquet) à partir de 1923, assemble avec la Lorraine son 118ème bateau. Longue de 240 mètres pour une largeur de près de 40 mètres, la forme pourrait accueillir jusqu’à deux frégates en décalé, en profitant de la largeur plus étroite des bâtiments sur l’avant. « Nous avons ici deux positions pour pouvoir le cas échéant assembler simultanément deux frégates : une position nord-est et une seconde sud-ouest. Les blocs arrivent par l’arrière de la forme. Ils sont déjà peints et pré-équipés avec l’isolation, le câblage, la tuyauterie, la ventilation… Un portique (d'une capacité de levage de 300 tonnes, ndlr) soulève chaque bloc et vient le poser sur la ligne de tins ou sur les blocs déjà en place », précise Patrice Yuhel, ingénieur chez Naval Group Lorient.

 

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Un bâtiment comme la Lorraine comprend 10 anneaux pour le flotteur, 6 blocs de superstructure et 3 autres pour les mâts et la cheminée. Ces trois derniers sont installés une fois la frégate mise à l’eau. La sortie de la dernière FREMM française de la forme de construction doit intervenir en septembre 2020.  

Pour l’heure, les parties arrière et centrale de la dernière FREMM sont déjà bien avancées. Sur l’avant de la forme, les deux blocs allant constituer la proue de la frégate sont déjà en attente, dont la partie inférieure, sur laquelle le sonar d’étrave UMS 4110 et son dôme seront montés tout comme les hélices lors d’un passage en cale sèche après la mise à l’eau et le gros de l’armement à quai.  

 

 

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La Lorraine en assemblage dans la forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Lunettes 3D pour vérifier le montage des équipements

Dans les fonds de la future Lorraine, les équipes de Naval Group et de ses sous-traitants s’affairent dans les différents locaux, certains étant encore à ciel ouvert en attendant la pose des blocs supérieurs. Et là aussi, il y a de la réalité augmentée dans le cadre du contrôle du montage des installations. C’est l’un des autres domaines de la production où cette technologie est maintenant déployée. Cette fois, via des lunettes HoloLens qui, à l’instar de la tablette pour la vérification des tuyaux, permettent de superposer la maquette numérique et la réalité. Tuyauterie, câblage, vannes et autres machines apparaissent en surimpression sur le champ visuel de l’opérateur, le système se recale automatiquement, en temps réel, selon l’endroit regardé. D’un mouvement des doigts, on peut accéder à un éclaté, des données techniques, des tutoriels et remplir son rapport, le système pouvant même lui indiquer le chemin à parcourir au fil des installations à contrôler. L’intervention peut au besoin être suivie sur un écran déporté par d’autres personnes, par exemple à des fins de formation.

 

 

Vérification des montages sur la Lorraine avec des lunettes 3D (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vérification des montages sur la Lorraine avec des lunettes 3D (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

« Nous utilisons la réalité augmentée dans le processus de construction des navires, en particulier pour l’aide aux montages et le contrôle de ces montages. La réalité augmentée permet de superposer au champ visuel une image 3D du local ou d’une installation. On va ainsi comparer les attendus techniques à ce qui est réellement monté », explique Christian Le Gac, de Naval Group. Le système marche d’ailleurs tellement bien que l’industriel travaille avec la Marine nationale pour doter les équipages de ces dispositifs afin de les aider à réaliser des interventions techniques en cas de panne ou des opérations de maintenance.

 

Sur la plage avant de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Sur la plage avant de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

A bord de l’Alsace, en achèvement à flot

Alors que l’assemblage de la Lorraine se poursuit, la jonction de la coque étant prévue en avril ou mai de l’année prochaine, l’Alsace, mise à l’eau il y a près de sept mois maintenant, est toujours au quai d’armement de la rive gauche du Scorff, près de la forme de construction. Dans le cadre de la réorganisation du site pour accroître son efficacité, il a en effet été décidé de réaliser au maximum l’armement à flot de ce côté de la rivière, où se concentrent les équipes et moyens industriels de Naval Group, avant de passer sur l’autre rive uniquement pour les travaux de finition. Depuis avril, les trois derniers blocs de la première FREMM DA ont été mis en place : la cheminée, le support du radar Herakles, installé ensuite, et la fameuse mâture « taille de guêpe », aujourd’hui masquée derrière un imposant échafaudage.

 

 

A bord de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

A bord de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le PC Energie/Propulsion (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le PC Energie/Propulsion (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

A bord, le bâtiment est encore un vaste chantier mais de nombreux locaux sont déjà achevés, ou en passe de l’être. C’est le cas du Central Opération, le centre nerveux du bâtiment, qui offre la même superficie que celui des premières frégates de la série mais dispose de 18 consoles multifonctions, soit 3 de plus que sur les précédentes FREMM. Ces consoles s’organisent toujours en deux demi-arcs. Le plus grands, autour des cloisons bordant le local (12 consoles) encadre le second (6 consoles), situé au centre et où se trouvera notamment l’officier de quart opération. L’ajout de ces consoles supplémentaires correspond aux besoins spécifiques liés à la mission de défense aérienne.

 

La passerelle de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La passerelle de l'Alsace (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Vue depuis l'aileron de passerelle bâbord (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue depuis l'aileron de passerelle bâbord (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Le mât vu depuis l'aileron de passerelle bâbord (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le mât vu depuis l'aileron de passerelle bâbord (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Alors que la passerelle est en partie déjà équipée, ses vitres allant être ajoutées, la plage avant accueille les quatre lanceurs verticaux octuples pour missiles Aster, ainsi que la tourelle principale de 76mm, sous bâche. Les deux imposants brouilleurs seront bientôt installés sur la superstructure, alors que sur la plateforme à l’arrière le système Samahé de manutention d’hélicoptère est en cours d’installation, avec des travaux de pose de résine autour de l’emplacement de la grille d’appontage et du rail rejoignant le hangar.

 

Lanceurs Sylver pour missiles Aster (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Lanceurs Sylver pour missiles Aster (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Le système Samahé de manutention d'hélicoptère en cours d'installation (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le système Samahé de manutention d'hélicoptère en cours d'installation (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Premier essais en mer prévus en mai 2020

Alors que le PC Energie/Propulsion est déjà actif et armé par une équipe de sécurité, prête à intervenir en cas de problème, par exemple un départ de feu, les installations sont progressivement mises en route. Les essais de propulsion ont déjà débuté. Sur cette rive du Scorff ils se déroulent d’abord à quai, sans les hélices mais avec un système de batteurs permettant de tester la chaîne propulsive sans poussée. Dans les mois qui viennent, l’Alsace passera sur l’autre rive. Elle entrera en cale sèche afin de recevoir son sonar d’étrave et ses deux hélices. Puis, à l’issue d’une nouvelle phase de finition et de préparation à quai, la nouvelle frégate de la Marine nationale débutera ses essais en mer. Ceux-ci doivent commencer en mai 2020. Du fait que le bâtiment constitue le premier exemplaire d’une nouvelle version de la FREMM, sa mise au point et ses essais seront plus longs. Ainsi, neuf mois sont prévus entre sa première sortie en mer et sa livraison, contre seulement quatre pour la Normandie, réceptionnée cet été par la flotte française.

La Marine nationale prévoit d’intégrer l’Alsace et 2021 et la Lorraine en 2022, pour des admissions au service actif l’année suivant leur livraison.

 

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Alsace en achèvement à flot (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Marine nationale