Rapport présenté le 16 juin 2009 Table des matières «Créer ce qui n’existe pas nécessite d’imaginer le futur (…) Et ceci afin que notre monde, bien réel lui, évolue grâce à des produits meilleurs pour l’homme et meilleurs pour l’environnement»








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Année 2008 – 2009

Conservatoire National des Arts et Métiers
Unité d’Enseignement ETN 205
Gestion de l’innovation en entreprise

Etude de cas

Dassault Systèmes
Evaluation de la gestion de l’innovation sur la période 1998-2008
Démosthène KALOGERAKIS

Rapport présenté le 16 juin 2009

Table des matières


« Créer ce qui n’existe pas nécessite d’imaginer le futur (…)

Et ceci afin que notre monde, bien réel lui, évolue

grâce à des produits meilleurs pour l’homme

et meilleurs pour l’environnement»1.

Bernard Charlès, Directeur Général de Dassault Systèmes


L’imaginaire est souvent à l’origine du processus de création. Dans l’histoire de Dassault Systèmes, depuis son origine jusqu’à nos jours, l’imaginaire a été la force créatrice qui lui a permis de donner une existence à des produits nouveaux. « Animée tout à la fois par le rêve et la conviction qu'une révolution industrielle est en cours »2, l’entreprise est devenu le champion des éditeurs de logiciel français et se place au premier rang mondial pour les solutions PLM (Product Lifecycle Management) 3. Cette étude de cas, décrit la stratégie d’innovation qui a conduit cette société high-tech à occuper et à maintenir une position de leader sur son marché.

  1. Genèse


E
Figure 1: Modélisation d’un aile d’avion avec « CATI »
n 1967, Francis Bernard, diplômé de l’école Nationale Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace, entre dans la Société des Avions Marcel Dassault en tant qu’ingénieur en théorie aérodynamique. Dans les années 1970, il dirige une équipe chargée de développer un programme informatique pour modéliser la forme géométrique des avions. Le modèle mathématique généré par l’ordinateur et ensuite exploité par les programmes de calcul d’aérodynamisme ou de calcul de structures. « Des lors que la géométrie a été générée, l’équipe imagine le développement d’applications interactives devant un écran qui permettraient de simplifier un certain nombre de processus »4. En 1977, il crée le département de CFAO (Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur) chargé de développer une application de conception assistée par ordinateur en 3D. L’équipe s’inspire de l’interface interactive de CADAM, le logiciel de CFAO en 2D conçu par Lockheed et dont Dassault Aviation est le premier client européen en 1975. Le nom donné au logiciel est CATI pour Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive. Un des premiers processus qui a été simplifié fut la fabrication des maquettes de soufflerie. L’application affiche la forme de éléments de l’avion en 3D et simule sur l’écran l’usinage des maquettes. Les données sont ensuite exploitées pour piloter une machine-outil à commande numérique pour la fabrication de la maquette dans un bloc d’aluminium. C’est ainsi que ce logiciel, permet de concevoir et d'usiner la première voilure de soufflerie en quatre semaines alors qu'auparavant la construction d'un tel modèle demandait six mois5. D’autres applications sont développées comme la simulation de la cinématique d’un train d’atterrissage. Avec cette application, la complexité de la rentrée d’un train d’atterrissage est visualisée en 3D sur l’écran.

L
Figure 2: Marcel Dassault aux commandes de CATI, Dominique Calmels et Francis Bernard (à droite)

en 1980
es résultats attirent l’attention et l’application devient visible au plus haut niveau de la société. En 1980, Charles Edelstennes, Secrétaire général de la Société des Avions Marcel Dassault, réussi à convaincre Marcel Dassault, de créer une filiale autonome pour donner au département les moyens de se développer et de financer les frais de développement du logiciel en le commercialisant à d’autres sociétés. Le 5 juin 1981, la filiale Dassault Systèmes est créée. Francis Bernard est nommé Président. Son équipe composée de quinze personnes est transférée dans la filiale. Charles Edelstennes apporte personnellement 10% dans le capital de la société (une autre source indique une participation de 6%).



  1. Positionnement de l’entreprise à la création et stratégie d’innovation


Positionnement marché

La société se positionne sur le marché de la CFAO (Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur). Elle cible toutes les industries mais c’est principalement les clients de l’industrie aéronautique et automobile qui seront les premiers demandeurs. A cette même époque, IBM commercialise CADAM et cherche à mettre à son catalogue un logiciel de CFAO en 3D. Il teste CATIA avec d'autres logiciels américains et japonais. En juillet 1981, il sélectionne CATIA et signe un accord de licence avec Dassault Systèmes pour la distribution non exclusif de son logiciel. Grâce à cet accord, Dassault Systèmes se positionne d’emblé sur le marché international. Il va bénéficier du canal de distribution mondial d’IBM pour la diffusion son logiciel.

IBM annonce le lancement de CATIA en novembre 1981. Malgré une réponse timide du marché au lancement, les ventes commencent à décoller et le produit devient rapidement un succès en Amérique, au Japon et en Europe. La société compte parmi ses premiers clients, Grumann Aerospace, les Avions Marcel Dassault, Snecma, Mercedes Benz, BMW et Honda. En 1986, Boeing choisit CATIA pour son logiciel de CAO. A la fin des années 1990, sept avions sur dix et quatre voitures sur dix dans le monde étaient développés en utilisant le logiciel CATIA.
Positionnement produit

CATIA est une application de très haut niveau basée sur les dernières avancées des connaissances en mathématiques et les compétences de plusieurs années d’expériences des ingénieurs de Dassault Aviation en matière de conception en 3D. Elle apporte une réponse aux besoins industriels de conception et de fabrication de pièces de forme complexe telles que les carrosseries de voitures ou les voilures des avions. IBM positionne le logiciel CADAM pour la conception en 2D et le logiciel de Dassault Systèmes, rebaptisé CATIA pour Computer-Graphics Aided Three-dimensional Interactive Application, pour la 3D. Pour IBM, CATIA est également une opportunité pour promouvoir son matériel informatique et en particulier ses écrans graphiques haut de gamme IBM 3250. L’application tourne notamment sous le système d’exploitation VMS des ordinateurs mainframe IBM de la série 360/370.

La 3D est un élément différentiateur. Elle offre une représentation « naturelle » des objets facilitant notamment le dialogue entre les dessinateurs et les ingénieurs. En outre, elle permet également d’éliminer un certain nombre d’erreurs qui surviennent lors de l’interprétation des données d’une représentation en deux dimensions. Ces caractéristiques apportent une réelle valeur pour les utilisateurs et font de CATIA une véritable innovation.
Positionnement technico-industrielle

L’équipe de Dassault Systèmes est composée essentiellement d’ingénieurs. Elle se concentre principalement sur le développement du logiciel tandis qu’IBM prend la charge de la commercialisation et du marketing du produit à travers son réseau de distribution mondial. Ce type d’alliance, assez unique dans cette industrie, est une des raisons du succès de Dassault Systèmes.

Le logiciel et distribué sous accord de licence. L’accord entre Dassault Systèmes et IBM stipule, un reversement de 50% du prix des licences à Dassault Systèmes.

CATIA est très rapidement disponible en anglais et en allemand puis ensuite dans d’autres langues.

Plus tard, le logiciel est porté sous UNIX pour les stations de travail d’IBM. En 1993, avec l’évolution du marché des stations de travail, Dassault Systèmes est amené à certifier la version 4 de son logiciel pour les stations de travail des constructeur SUN Microsystems, Silicon Graphics et HP. Il s’affranchir de l’exclusivité du matériel IBM.
Politique et objectifs d’innovation à moyen terme

Dassault Systèmes a pour ambition de développer et maintenir une nouvelle génération de logiciel de conception assistée par ordinateur. Sa politique est de poursuivre ses investissements en R&D pour maintenir son logiciel à la pointe de l’innovation.
A l’origine CATIA constitue une extension du logiciel CADAM. CATIA apporte des applications complémentaires pour la conception en 3D, la modélisation de surface et la programmation de machine-outil à commande numérique. L’architecture ouverte et modulaire du logiciel le rend capable d’évoluer en intégrant un grand nombre de nouvelles applications. Le logiciel s’enrichit de fonctionnalités 3D de plus en plus évoluées mais également de fonctionnalités 2D afin d’en faire un logiciel de CFAO complet et indépendant. En 1984, Dassault Système finalise la version 2 de CATIA qui autorise la simulation de tous les processus de conception industrielle, depuis la définition jusqu'à l'élaboration détaillée du produit en 2D et en 3D. Il entre en compétition avec CADAM mais possède une avance avec ses fonctionnalités en 3D que son concurrent n’arrivera pas à rattraper6.

Le client à la source de l’innovation
Pour développer les technologies nouvelles qui seront ensuite intégrées dans son offre et en faire des innovations, Dassault Systèmes établit des relations de collaboration étroites avec ses clients partenaires dans le souci de maintenir le développement de ses produits en adéquation avec les besoins du marché.
Figure 3 : Vidéo d’une maquette numérique
Ses ingénieurs n’hésitent pas à partager la feuille de route de leur logiciel pour recueillir les retours des clients sur les évolutions du produit. C’est ainsi qu’à la fin des années 1980, le concept de maquette numérique apparaît et fait l’objet de demande de la part de certains clients. Des applications de maquette numériques étaient proposées en complément de logiciels de CFAO par des sociétés telles que EAI (Engineering Animations Inc.) et Division Inc. Dassault Systèmes décide de développer son application de maquette numérique 3D qui sera commercialisée avec la version 3 de CATIA en 1990. Cette application marque un nouveau jalon dans les innovations de Dassault Systèmes. L’application permet de réaliser l'assemblage virtuel précis de tous les composants d’un produit complexe et sa simulation cinétique comme le montre, en figure 3, la vidéo7 d’une maquette numérique d’un moteur réalisée avec CATIA. En réalisant les contrôles et les simulations sur le produit avant même que celui-ci n'existe réellement, elle va permettre de détecter et donc de résoudre très tôt des problèmes ou des erreurs de conception. Et par conséquent éliminer la nécessité de réaliser des séries coûteuses de prototypes. L'intérêt n'est donc pas uniquement technique mais également économique.

Prise de risques
Dassault Systèmes va réussir à relever des défis et partager des risques importants avec ses clients. Ce fût le cas avec la maquette numérique du biréacteur gros-porteur Boeing777. Boeing fût en effet le premier avionneur au monde à prendre le risque de concevoir, avec CATIA, la maquette numérique complète d’un avion commercial représentant l’assemblage de plus de cent mille pièces8. Pour tirer pleinement partie des possibilités offertes par CATIA, Boeing a repensé entièrement le processus de conception et de fabrication d’un avion. Mais il a exigé de la part de Dassault Systèmes certaines améliorations afin que son logiciel puisse répondre au besoin des ingénieurs pour un projet de cette ampleur. Au pic de la conception, 2.200 stations de travail CATIA étaient connectées en réseau à un cluster de 8 Mainframe IBM 3090-600 manipulant 3 terabytes de données. Le système était accessible globalement par les fournisseurs du 777 situés en Australie, au Brésil, Japon et en Grande Bretagne : au total 60 sous-traitants dans le monde pour concevoir les pièces du 777. Lorsqu’il évoque les résultats de cette réalisation, Bernard Charlès s’exprime en ces termes « Quand le projet a démarré, nous avions pour objectif de réduire de 90 % le nombre d’engineering changes, corrections d’erreurs apportées sur le programme avant la première livraison. Nous avons fait bien mieux : le premier avion assemblé avait une exactitude plus grande que celle des 747 produits avec vingt-cinq ans d’expérience ! »9. Une maquette physique de la section 41 du fuselage avait été réalisée de manière traditionnelle pour vérifier la précision de la maquette numérique. Les résultats étaient si bons que les maquettes physiques d’autres sections ont été abandonnées.

La maquette numérique va également instaurer un lien direct entre la conception et la production que Dassault Systèmes ne cessera de renforcer.

  1. Gestion de l’innovation sur la période 1998-2008

Etapes clefs

Une entreprise visionnaire

Pour mettre en oeuvre sa dynamique d’innovation, Dassault Systèmes s’inspire de sa vision de l’évolution de la CFAO. Cette vision lui permet de se projeter dans l’avenir et de se fixer des objectifs de développement des produits. Quatre évolutions majeures de cette vision se sont succédées depuis la création de la société, qui ont toutes un point commun: la 3D, et qui pourraient se résumer comme suit :
- Années 1980 : 3D pour la conception
- Années 1990 : 3D pour le prototypage
- Années 2000 : 3D pour le PLM.
- Aujourd’hui : 3D pour l’expérience comme dans la vie réelle: « Life like experience »

Sur la période analysée 1998 à 2008, Dassault Systèmes se positionne non plus comme un fournisseur de solution de CAO mais comme un fournisseur de solution stratégique pour l’entreprise. Ce positionnement se reflète d’ailleurs dans l’organisation à partir de 1997 où la société décide de séparer son activité en deux marchés: le marché orienté « processus industriels » dont l’objectif est l’optimisation des processus de développement de produit des clients d’un bout à l’autre de la chaîne de production, et le marché orienté « outils de conception ».
La solution orientée sur les processus industriels est appelée PLM (Product Lifecycle Management ou Gestion de la vie du produit).
Dassault Systèmes entre dans cette période avec une nouvelle version de CATIA, la V5. Le développement de cette version aura duré près de quatre années. L’architecture logicielle et les technologies utilisées pour cette version ont été entièrement repensées pour permettre la mise en œuvre de sa vision PLM.
Pour concrétiser sa vision, Dassault Systèmes va continuer à investir en Recherche et Développement, nouer des partenariats technologiques mais va surtout se lancer dans une série d’achat de sociétés à partir de 1997 afin d’acquérir les technologies manquantes pour accélérer la réalisation de sa solution. Ainsi, pas moins d’une vingtaine d’entreprises innovantes seront rachetées en l’espace de quelques années. Sa capacité de rachat de société sera facilitée par l’augmentation du capital suite à son introduction en bourse en 1996. Ces acquisitions seront regroupées au sein de deux marques principales qui sont DELMIA et ENOVIA.

Les solutions ENOVIA permettent la collaboration, la gestion et le partage des informations sur les produits, les processus et les ressources de fabrication, à tous les niveaux de l’entreprise et avec ses partenaires, durant le cycle de vie complet du produit. DELMIA est la solution d’usine virtuelle qui permet de simuler des processus de production et des opérations de maintenance. Un portefeuille de solutions de simulation de comportement physique provenant d’applications de CATIA et d’acquisitions seront regroupés sous la marque SIMULIA.

La société se fixe les objectifs de fournir les outils qui vont permettre à ses clients:

  • de réduire le cycle de conception des produits

  • d’améliorer la qualité des produits

  • d’accroître l’agilité dans la conception des produits

  • d’améliorer la gestion des configurations des produits

Recherche et Développement
L’investissement en Recherche et Développement est un des moteurs essentiels de l’innovation de Dassault Systèmes. Des ressources importantes y sont allouées et peuvent représenter entre 25% et 30% des investissements chaque année. En 2008, Dassault Systèmes compte près de 3500 chercheurs à travers le monde sur un effectif total de 7500 collaborateurs soit plus de 46% de ses ressources humaines. Cette communauté de chercheurs est gérée à l’échelle mondiale à travers un réseau de 20 laboratoires.
L’évolution du nombre de chercheur est pratiquement proportionnelle à l’évolution du capital humain de la société. On observe sur la figure 4 un accroissement rapide à partir de 1997 dû en parti à l’acquisition de nombreuses sociétés.


Figure 4 : Evolution des effectifs
Les activités de recherche et de développement ont pour vocation de compléter le portefeuille de produits actuels, et pour plus d’un tiers des investissements, d’étendre le marché potentiel de Dassault Systèmes. La Recherche et Développement porte sur les infrastructures de logiciels et différents domaines applicatifs, tels que la conception mécanique, la fabrication, l’ingénierie mécanique, l’analyse linéaire et non linéaire des éléments finis, les applications 3D interactives, l’infographie, ainsi que dans les secteurs industriels ciblés par la société.
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