Dossier

44 : Industrie du futur : l’UTC aux côtés des entreprises

La transformation numérique de l’industrie constitue un défi sociétal majeur. Pour l’UTC, qui accompagne un nombre croissant d’entreprises dans cette mutation, il s’agit d’un champ d’investigation de plus en plus stratégique. Zoom sur ses principaux axes de travail et les spécificités de son approche de l’industrie du futur.

44 : Industrie du futur : l’UTC aux côtés des entreprises

Un LabCom sur la continuité numérique

En 2013, dans le cadre d’un programme de l’Agence nationale de la recherche (ANR), Roberval a créé un Laboratoire commun (LabCom) consacré à la continuité numérique avec DeltaCAD, société de services et d’édition de logiciels spécialisée dans la gestion du cycle de vie des produits, la CAO et la simulation numérique. 

Dimexp (Digital Mock-up for Multi-Expertises Integration), le LabCom de Roberval et DeltaCAD, s’est fixé deux champs d’investigation. Premier d’entre eux : la continuité de l’information entre un produit réel et son double virtuel. L’équipe développe un ensemble d’algorithmes destinés à identifier un objet physique, avec à la clé diverses applications possibles.

« Parmi celles-ci, le contrôle des produits sur une ligne de fabrication, explique Alexandre Durupt, chercheur à Roberval et coordinateur scientifique du LabCom. Par exemple, sur une chaîne d’assemblage de moteurs, l’opérateur filmerait chaque moteur avec une tablette : le système compterait automatiquement le nombre de fixations posées et vérifierait en temps réel s’il correspond à la nomenclature figurant dans la maquette numérique du produit. Mais cet outil pourrait aussi faciliter le reverse engineering : aider à reconstituer la maquette numérique d’un produit à durée de vie très longue – par exemple, une machine industrielle ou un moteur trop ancien pour avoir été conçu en CAO et qu’il s’agit de faire évoluer. »

 Un jumeau numérique

Avec ce projet, Dimexp innove doublement. D’abord parce que son démonstrateur permet de remonter du réel au virtuel, alors qu’aujourd’hui les flux numériques sont avant tout descendants : on conçoit, on valide et on industrialise les produits virtuellement pour les fabriquer, mais la chaîne numérique s’arrête là. « Nous nous inscrivons dans un des paradigmes de l’industrie du futur, note Alexandre Durupt : le concept de jumeau numérique d’un objet réel, dont il n’existe pas encore de définition normée, mais qui, pour nous, signifie un système intégré de données, de modèles et d’outils permettant de tracer un produit durant tout son cycle de vie et de transformer les données en informations utilisables pour l’aide au diagnostic et la prise de décision agile. »

Ensuite, pour concevoir cet outil, les chercheurs ont notamment développé un réseau de neurones profond : un algorithme auquel ils ont appris à reconnaître différentes pièces de moteurs thermiques et qui a pour spécificité de traiter des données hétérogènes. Il peut reconnaître un objet à partir d’une image 2D, mais aussi – et c’est inédit – de représentations 3D (CAO ou fichier de numérisation de la pièce).

Tracer les échanges entre métiers

Seconde thématique de recherche de Dimexp : la collaboration multidisciplinaire entre acteurs de l’ingénierie. Le LabCom travaille sur une « to do list » collaborative : un outil destiné à gérer des listes d’actions collaboratives à réaliser lors d’un projet d’ingénierie. Objectif ? Faciliter les échanges entre les différents métiers et surtout les tracer afin, là encore, d’améliorer la continuité numérique. « Aujourd’hui, les systèmes de PLM permettent de suivre l’historique des modifications réalisées dans les documents représentant un produit et son process de fabrication, mais pas de savoir pourquoi elles ont été faites, dans quel cadre ou qui les a demandées, explique Matthieu Bricogne, chercheur à Roberval. L’idée, avec cette “to do list” collaborative, est de pouvoir retracer a posteriori les raisons des choix qui ont été faits et de capitaliser ces informations pour les projets suivants, dans une logique d’amélioration continue. »

Autre avantage : tracer les échanges permet de disposer d’indicateurs objectifs sur la collaboration opérationnelle, ce qui ouvre la voie à un pilotage plus agile des projets. Pour mieux exploiter cette possibilité, on peut bâtir un panel d’indicateurs représentatifs des échanges entre experts métiers au cours d’un projet d’ingénierie, ce qui, grâce aux techniques d’analyse automatique de données, permettra de développer des outils d’aide à la décision pour manager plus efficacement l'ingénierie collaborative. 


« Dimexp nous permet d’être en avance de phase »

Questions à Harvey Rowson, chef de projet chez DeltaCAD

 Pour DeltaCAD, quel est l’intérêt d’un laboratoire commun avec Roberval ?

Les chercheurs de Roberval nous apportent leur expertise scientifique et technologique, leur capacité à réaliser un état de l’art international sur une problématique. Pour nous, c’est une vraie valeur ajoutée. Une manière de mieux anticiper les évolutions du marché, car lorsqu’un nouveau verrou émerge dans la littérature scientifique, il préfigure généralement un besoin industriel. Et, surtout, un moyen de creuser des pistes plus novatrices et pertinentes que celles vers lesquelles nous nous serions intuitivement tournés. Dimexp nous permet d’être en avance de phase sur des sujets émergents au cœur des enjeux de l’industrie du futur.

 Comment allez-vous valoriser ces recherches ?

Dimexp a vocation à faire la preuve de concepts, avec des démonstrateurs de laboratoire dont le TRL (le niveau de maturité par rapport à la mise sur le marché) demeure relativement bas. Pour les porter à un niveau de TRL plus élevé, développer de vrais démonstrateurs industriels, l’objectif est de nouer des partenariats avec des industriels intéressés par ces concepts.