Lockheed Martin, un leader mondial de la technologie aérospatiale et de la défense, a été confronté à des défis importants dans la gestion de ses opérations complexes de formation militaire dans le cadre de contrats basés sur la performance. En implémentant la technologie Process Digital Twin de Simio, ils ont créé une solution complète de Training Enterprise Digital Twin qui a révolutionné leur approche de la planification des ressources, de l'ordonnancement et de la prise de décision opérationnelle.
La solution a permis à Lockheed Martin de modéliser avec précision la progression des étudiants dans les filières de formation, ainsi que la disponibilité des actifs et les besoins de maintenance. Cette réplique numérique de leur entreprise de formation a donné des résultats remarquables, notamment des délais d'achèvement de la formation 25 % plus rapides, une réduction de 20 % des pics de charge d'étudiants et des économies potentielles de dizaines de millions de dollars grâce à l'optimisation de l'approvisionnement en actifs.
Cette étude de cas examine comment Lockheed Martin a exploité la technologie de simulation de Simio pour transformer ses opérations de formation tout en fournissant une visibilité sans précédent sur la dynamique opérationnelle et les besoins en ressources.
L'approche innovante de Lockheed Martin en matière de "formation clé en main" représente un changement fondamental dans la fourniture de formation militaire. Plutôt que de se contenter de fournir du matériel d'entraînement, Lockheed Martin offre un service complet basé sur les performances et axé sur les résultats de l'entraînement. Cette approche crée des défis opérationnels uniques :
Risque lié au contrat basé sur les performances : le paiement dépend de la production de diplômés qualifiés qui répondent à des spécifications strictes, ce qui crée un risque financier important si les objectifs de formation ne sont pas atteints.
"C'est un contrat basé sur la performance. Cela signifie que nous ne sommes payés que lorsque nous produisons un produit fini qui répond ou dépasse les spécifications. Les étudiants candidats arrivent d'un côté en tant que matière première, et les diplômés sont produits à l'autre extrémité en tant que produit fini.
Complexité de l'optimisation des ressources : Les installations de formation comprennent des actifs de grande valeur tels que des avions et des simulateurs :
Incertitude des prévisions: Les opérations de formation impliquent :
Besoins en matière d'aide à la décision stratégique: La direction a besoin :
Les approches de planification traditionnelles ne permettaient pas de saisir correctement ces complexités ni de fournir l'aide à la décision nécessaire pour optimiser les opérations. Lockheed Martin avait besoin d'une solution capable de modéliser les dépendances complexes au sein de son entreprise de formation tout en prenant en charge la prise de décision basée sur les données.
Lockheed Martin a mis en œuvre une approche complète de jumeau numérique en utilisant la technologie de simulation de Simio pour créer une représentation virtuelle de l'ensemble de leur entreprise de formation. Ce jumeau numérique intégrait à la fois la progression des étudiants dans les filières de formation et la disponibilité des actifs soutenant cette formation.
La solution comprenait deux composants de modélisation interconnectés :
Ce composant simule la disponibilité des actifs et les besoins de maintenance :
"Nous avons effectué la simulation et jetons un coup d'œil à nos résultats. La simulation produit des gigaoctets de diagrammes de Gantt. Vous savez tout ce qu'il y a à savoir sur un étudiant. Vous voyez ce qu'il fait à chaque moment de sa journée".
La mise en œuvre du jumeau numérique suit un système de retour d'information en boucle fermée :
Cette approche garantit que le jumeau numérique reste fidèle aux opérations réelles et permet une amélioration continue grâce à une prise de décision fondée sur les données.
L'implémentation technique du jumeau numérique de l'entreprise de formation s'est appuyée sur les capacités de simulation avancées de Simio pour créer une réplique virtuelle complète des opérations de formation de Lockheed Martin.
Données d'entrée et paramètres du modèle
Le modèle incorpore une large gamme de données d'entrée pour assurer une simulation précise :
| Catégorie de données | Exemples de données | Impact sur la simulation |
| Syllabus de formation | Structures de cours, leçons, événements de formation | Définit les parcours de progression des étudiants |
| Pourcentages d'attrition | Taux d'échec aux différents points de contrôle | Modèles de flux d'étudiants réalistes |
| Disponibilité des ressources | Facteurs de disponibilité des instructeurs et des appareils | Capture les contraintes de ressources |
| Formation continue | Maintien de la qualification des instructeurs | Prise en compte des demandes de ressources supplémentaires |
| Exigences en matière de repos | Périodes de repos de l'équipage et limitations des jours de service | Garantit une programmation réaliste |
| Impacts météorologiques | Variations saisonnières et retards | Modélisation des principaux facteurs environnementaux |
| Programmes de maintenance | Maintenance planifiée et non planifiée | Prévision de la disponibilité des actifs |
| Heures de travail | Contraintes de temps opérationnelles | Définit les fenêtres de formation disponibles |
L'architecture de simulation intègre plusieurs composants clés :
"Nous voulons effectuer ces analyses régulièrement. Et je pense que nous n'avons fait qu'effleurer la partie émergée de l'iceberg, car il existe des centaines de paramètres que vous pouvez modifier dans ce modèle. Et chacun d'entre eux peut apporter un éclairage différent en fonction de la situation à laquelle vous êtes confronté."
Lockheed Martin a développé une approche structurée de la mise en œuvre du jumeau numérique :
Structure d'équipe : Séparation des rôles de modélisation et d'analyse spécialisés :
Cette approche structurée garantit que le jumeau numérique fournit des informations précises et exploitables tout en restant en phase avec les réalités opérationnelles.
Le jumeau numérique de l'entreprise de formation a apporté des améliorations significatives et mesurables dans de multiples dimensions des opérations de formation de Lockheed Martin.
Une analyse comparative des changements de programmes démontre la capacité du modèle à évaluer les impacts opérationnels :
| Mesure de performance | Programme de base | Programme hybride | Amélioration |
| Durée moyenne de l'entraînement (avec conditions météorologiques) Durée de formation (avec météo) | 180 jours | 155 jours | 25 jours plus rapide (14%) |
| Variabilité de la durée de formation | Élevée (±30 jours) | Modérée (±15 jours) | 50% de réduction |
| Respect de l'exigence des 180 jours | ~60% des étudiants | ~90% des élèves | 30% d'amélioration |
| Charge maximale d'étudiants | 75 élèves | 60 étudiants | 20% de réduction |
| Taux annuel d'obtention du diplôme | Maintenu | Maintenu | Pas d'impact négatif |
| Exigences en matière d'installations | Plus élevé | Plus faibles | Empreinte au sol réduite |
Cet exemple illustre la manière dont le transfert de certains événements de formation des avions vers les simulateurs a permis non seulement de réduire la durée moyenne de la formation, mais aussi de diminuer de manière significative la variabilité, permettant ainsi des opérations plus prévisibles tout en maintenant les taux d'obtention de diplômes.
Au-delà des exemples d'optimisation spécifiques, le jumeau numérique a apporté des avantages stratégiques significatifs :
"Pensez au coût d'un avion. Le coût d'achat est assez élevé. Mais pensez maintenant au coût de maintenance de cet avion. Il peut être trois fois supérieur au prix d'achat de l'avion. Donc, si vous pouvez prouver que vous pouvez vous entraîner avec moins d'avions, vous pouvez avoir économisé des dizaines de millions de dollars".
Le jumeau numérique est devenu un atout stratégique essentiel, offrant à la fois des avantages opérationnels immédiats et une base pour l'innovation et l'optimisation futures.
Compte tenu du succès de la mise en œuvre initiale, Lockheed Martin explore plusieurs possibilités d'expansion pour son jumeau numérique d'entreprise de formation :
"Nous soutenons les décisions tout au long du cycle de vie du programme. Nous développons des solutions, nous les mettons en place et nous fournissons des services.
Alors que Lockheed Martin continue d'affiner et d'étendre la mise en œuvre de son jumeau numérique, il prévoit des améliorations opérationnelles et des économies encore plus importantes dans l'ensemble de son entreprise de formation.
La mise en œuvre par Lockheed Martin de la technologie Digital Twin de Simio représente une approche transformatrice de la gestion des opérations de formation complexes. En créant une réplique virtuelle complète de leur entreprise de formation, ils ont obtenu une visibilité sans précédent sur la dynamique opérationnelle, permettant des décisions basées sur des données qui optimisent la performance à travers de multiples dimensions.
Les résultats parlent d'eux-mêmes : achèvement plus rapide de la formation, utilisation plus efficace des ressources, meilleure prévisibilité et réduction significative des coûts. Plus important encore, le jumeau numérique est devenu une partie intégrante du processus de prise de décision opérationnelle et stratégique de Lockheed Martin, créant un cycle d'amélioration continue qui conduit à une optimisation permanente.
Cette implémentation démontre la puissance de la technologie de simulation avancée de Simio pour répondre aux défis opérationnels complexes de l'industrie de l'aérospatiale et de la défense. Le jumeau numérique de l'entreprise de formation est devenu un atout stratégique essentiel pour Lockheed Martin, offrant à la fois des avantages opérationnels immédiats et une base pour l'innovation future.