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L’usine 2.0 du futur

Lancé en 2011, le programme “Atelier du futur” tente d’imaginer les usines de demain en se basant sur des technologies de réalité virtuelle et augmentée.

Le monde ouvrier entre peu à peu dans l’ère du numérique. Finies les chaînes de montage d’antan où les opérateurs, par mesure de sécurité, avaient les mains attachées à des ficelles qui les tiraient vers l’arrière à chaque fois que les presses massives tombaient de tout leur poids. L’ouvrier 2.0 sera un expert. Du moins sur les chaînes de montage de produits complexes, comme dans l’aéronautique. Affublés de lunettes de réalité augmentée, assistés par des systèmes de vidéo-projection pensés pour aider à la prise de décisions en temps réel, etc., les ouvriers en usine de demain tremperont dans le numérique ! Passons sur les aspects sociaux d’une telle révolution, et plongeons plus près de ce nouveau monde. ARTUR, “L’atelier du futur”, est un projet de recherche qui veut penser ces nouvelles interactions entre l’homme, les matériaux, l’information et la machine. Il est emmené par Francisco Chinesta (Ecole de Nantes, Institut de recherche en Génie civil et Mécanique - GeM).

Entretien avec Guillaume Moreau, chercheur en informatique au CRENAU (Centre de Recherche Nantais, Architectures, Urbanités), associé au projet. Il est chargé d’imaginer des algorithmes qui font tourner les outils générateurs de réalité augmentée, notamment les caméras.

Quel est l’objectif de ce programme de recherche ?
Guillaume Moreau : L’idée, c’est d’aider l’ouvrier ou l’opérateur en temps réel dans ses tâches en utilisant des principes de réalité virtuelle ou augmentée.

Il ne s’agit donc pas de remplacer l’ouvrier ?
G.M : Au contraire ! Il y a toute une population d’ouvriers qui est vieillissante et dont le savoir-faire est inestimable. Nous tentons de modéliser d’une certaine manière leurs acquis pour les transmettre à d’autres. L’expérience des ouvriers est irremplaçable et avec notre programme de recherche, nous voulons simplement créer des outils pour faciliter le travail. Il s’agit d’aider l’ouvrier en temps réel.

Donnez-nous des exemples ?
G.M : Prenons-en un dans l’aéronautique. Si on veut rendre les panneaux d’aluminium plus légers en les rabotant par exemple, il est impératif de savoir comment ils sont utilisés dans la chaîne. A tel endroit, on sait qu’on peut raboter, pas à tel autre car il y aura des trous ou des renforts de structure. Il vaudra donc mieux ne pas affaiblir la pièce en l’affinant trop. Pour faciliter la décision humaine, nous étudions la possibilité d’utiliser des projections sur l’aluminium. Pour cela, nous pouvons soit utiliser une caméra synchronisée avec un vidéoprojecteur, soit envisager l’usage de lunettes de réalité augmentée sur les verres desquelles viennent s’afficher des dessins ou des données concernant la pièce. Mon travail consiste à inventer les algorithmes qui calculent en temps réel la position de la caméra et du vidéoprojecteur en fonction du travail en cours pour aider en temps réel l’ouvrier à prendre ses décisions.

Quel est l’avantage de ces dispositifs ?
G.M : Il y en a plusieurs. D’abord, c’est un outil d’aide à la prise de décision pour l’ouvrier. Par exemple dans la construction navale, il faut parfois faire passer des kilomètres de fils électriques et de tuyauterie dans des panneaux de tôles. En imaginant une bonne projection sur le panneau grâce au vidéoprojecteur, les opérateurs sauront mieux où poser des innombrables attaches sans risquer de sectionner des câbles. Revenons sur l’exemple des chaînes de fabrication aéronautique, il est difficile de systématiser la déformation de l’aluminium sur les presses car c’est un matériau compliqué à travailler. Pour éviter les rebuts, notamment sur les grandes pièces de plusieurs mètres, on va tenter d’afficher une vue globale dans les lunettes de réalité augmentée de l’opérateur.

Où en êtes-vous de vos travaux ?
Pour l’instant, je me concentre sur les algorithmes qui permettent de calculer la position de la caméra. Notre problème est aussi de trouver les bons endroits pour la caméra et le dispositif de rétroprojection. Le milieu de l’usine est un milieu hostile. C’est souvent mal éclairé. Impossible par exemple de faire porter des lunettes de réalité augmentée à un soudeur, à cause de son masque de protection. Projeter une image sur de l’aluminium n’est pas évident à cause des reflets... Mais la question qui demeure, c’est : qu’est-ce qui est pertinent à afficher pour l’opérateur à l’instant T.

Propos recueillis par L.Salters

Infos complémentaires

Institut de recherche en Génie civil et Mécanique - GeM
Centre de Recherche Nantais, Architectures, Urbanités - CRENEAU

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