Engineering du futur : le virtuel renouvelle la conception et les process

Loin de l’idée que l’on s’en fait parfois, l’engineering s’intéresse de plus en plus au monde virtuel. Si ses acteurs utilisent toujours des applications de Conception Assistés par Ordinateurs pures (CAO), comme CATIA, celles-ci montrent leurs limites. Trois réalités apportent aujourd’hui leur concours : 

  • La réalité augmentée (RA), définie comme l’utilisation d’un périphérique qui permet d’ajouter des éléments sur un objet réel (ou une position géographique). Dans son contexte et dans la ligne de visée du périphérique de RA, ce dernier diffuse des informations sur l’objet : paramètres de performance, informations de diagnostic, géométrie…
  • La réalité virtuelle (RV) qui permet de plonger l’utilisateur dans un monde créé numériquement et d’interagir avec ce monde. Grâce à des casques extrêmement efficaces, il est aujourd’hui possible de regarder à 360°, voire de se déplacer dans ce monde virtuelle.
  • La réalité mixte (RM), est quant à elle une forme d’évolution de la réalité augmentée puisqu’il s’agit également d’une intégration d’éléments virtuels dans le monde réel. À la différence de la réalité augmentée, les deux types de contenus ont pour but de co-exister et d’interagir pour créer un nouvel environnement.

Les possibles offerts par le virtuel sont nombreux. Dans le cadre du processus de conception d’abord, il porte en lui un volet collaboratif très intéressant. Il ouvre une passerelle avec la 3D. Enfin, il offre une meilleure gestion des outils et de la prise en charge des problèmes de production, cela étant indissociable d’un ROI conséquent pour le client.

Utilisations et avantages dans le cadre du processus de conception

L’ingénierie utilise encore beaucoup la CAO et les intégrateurs maquettes (avec les traditionnels claviers, souris, écrans, pads pour la création de pièces). Ces outils limitent aujourd’hui les utilisateurs. En effet, ils ne permettent pas d’interaction avec le monde physique. L’un des intérêts de la réalité augmentée et de la réalité mixte, par exemple, est de rendre la conception plus intuitive et plus naturelle. Celle-ci devient très directe. Une pièce peut être créée et modifiée autant de fois que nécessaire dans le monde virtuel.

Les cas les plus concrets d’applications mettent en avant aujourd’hui l’aspect collaboratif des nouveaux outils de virtualisation. Avec la réalité mixte, on anime des objets virtuellement et on voit concrètement quelle peut être leur vie réelle. Grâce à des commandes vocales et à des gestes de la main, on crée et/ou on modifie très rapidement un nouveau modèle. Si l’on a besoin de discuter du modèle avec un interlocuteur, on fait de même. On peut regarder et modifier ce dernier en collaboration, comme on le ferait si on travaillait sur un modèle physique – en soulignant les points préoccupants, en modifiant individuellement et en inspectant les résultats. Cela peut se faire ensemble en temps réel ou à des moments différents, à des milliers de kilomètres de distance.

Deux exemples concrets :

  1. Des modèles de conception pour une nouvelle cellule de travail d’une usine viennent d’être produites. Un devis est proposé au client. À l’aide des lunettes, sur le sol même de cette usine, il est désormais possible pour le client de voir le fonctionnement réel de la cellule. Les parties prenantes peuvent alors traverser, inspecter, faire des notes et mesurer les changements à effectuer avant la mise en service et ainsi vérifier la bonne conception de la cellule dans l’environnement réelle.
  2. Des produits sont connectés grâce à l’Internet of Things (IoT). Les données ainsi produites indiquent qu’un défaut critique se développera dans les prochains jours sur une unité client. Équipée de lunettes RA, une équipe de services peut, grâce à la RA et à la RM, se rendre sur place pour inspecter le produit, alors recouvert d’informations de diagnostic, montrant les indicateurs permettant de prendre une décision rapide. En passant par le processus de maintenance en RA, les techniciens peuvent directement remplacer la partie ou le sous-système problématique en visualisant directement par superposition la tâche de maintenance à réaliser.

Conception virtuelle et impression 3D

Parmi tous les bénéfices, il en est un qui a son importance : Il est désormais possible de concevoir une pièce dans le virtuel et de la confronter aux contraintes du monde avant de la produire dans le réel grâce à une imprimante 3D. Cela est déjà possible pour la création de prototypes ou de maquettes. Ça le sera demain pour de réels produits. Là encore, l’aspect collaboratif est présent et important. On travaille à plusieurs sur ce projet de conception, peu importe où l’on se trouve. Grâce à un flux vidéo, chaque participant collabore au travers de ses lunettes.

L’impression 3D permet aux entreprises et aux particuliers de prototyper rapidement des idées pour de nouvelles pièces ou de nouveaux produits. Elle leur promet également de réduire les coûts liés à la création de produits (économies dans les chaînes d’approvisionnement, économies de déchets et de stockage des produits), d’optimiser leur ROI. Les avantages de cette technologie sont susceptibles de révolutionner de nombreuses industries. Les industries de l’automobile et de l’aérospatiale bénéficient déjà grâce à elle de délais de livraison beaucoup plus courts qu’avec les méthodes d’ingénierie traditionnelles.  Cela permettant un développement et un test beaucoup plus rapides des composants dans l’environnement.

Utilisation de la réalité augmentée pour communiquer des informations en temps réel

Enfin, grâce aux objets connectés et à la RA, une meilleure gestion des outils et de la prise en charge des problèmes de production est possible. Avec eux, on peut obtenir, par exemple, des informations en temps réel sur les machines de production. Par exemple, on peut savoir ce que ces dernières produisent en temps-réel, identifier leurs problèmes, visualiser leurs configurations, toutes les informations nécessaires à la maintenance de ces machines.

La prise des décisions se fait alors de manière plus précise et plus rapide car l’ensemble des informations est disponible directement. On installe des appareils IoT sur ces machines. Ces derniers récupèrent des informations qui sont ensuite acheminées jusqu’à un serveur. Les informations sont traduites en visualisation pour l’opérateur (une machine peut être affichée en rouge par exemple si elle a un problème). La configuration des machines peut être différente selon les entreprises utilisatrices et l’opérateur peut visualiser ainsi les informations en temps réel.

Les bénéfices que l’on peut entrevoir avec le virtuel sont immenses. On améliore, grâce à lui, la relation et la satisfaction client. On réduit les pertes, on augmente le ROI et on réduit les allers-retours physiques qui permettent d’atteindre un niveau de satisfaction client vis-à-vis du produit. La conception en direct devient également possible grâce à l’impression 3D. Les nouvelles méthodes de conception permettent de concevoir une pièce en ayant toutes les informations importantes. Dans le cadre d’un devis client, on peut proposer un modèle très abouti et même permettre au client de voir son prototype, sa maquette ou sa pièce dans son contexte avant même la production réelle.

L’intégration de ces technologies dans un contexte d’engineering sont prévues pour un futur proche. Dans moins d’un an, des entreprises pourront les utiliser et bénéficier de nombreux avantages : un meilleur ROI, de meilleures performances, plus d’agilité, une optimisation du processus de conception, des délais de livraison plus court… Cela concerne tout particulièrement les entreprises d’industries comme l’aéronautique, le transport ou encore l’énergie, chez qui il y a un besoin fort de visualiser l’environnement pour concevoir précisément le produit.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *