La réalité virtuelle, outil de transformation de l’industrie nucléaire
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Dans le secteur nucléaire, la réalité virtuelle tend à devenir un outil précieux pour renforcer la sûreté, notamment via la formation. Cegelec CEM est en pointe sur le sujet.
La transformation numérique révolutionne les pratiques du monde industriel, annonçant une industrie 4.0 ultraconnectée, capable de s’adapter à un grand nombre de modifications ou de perturbations. C’est notamment le cas du secteur nucléaire, industrie de haute technologie et dont les exigences de sûreté sont très spécifiques. L’utilisation de la réalité virtuelle et l’apparition de maquettes numériques des installations et des processus apparaissent comme des alliés indispensables, particulièrement pour la formation des personnels, permettant une meilleure maîtrise des risques associés à toute activité nucléaire. De fait, dans ce secteur, la part de la formation est trois fois plus élevée que la moyenne nationale de l’industrie.
« L’immersion complète de l’équipe projet fait remonter des informations qui permettent de réduire des risques liés à la sécurité tant sur le plan technique qu’au niveau du personnel. »
Réduire des risques liés à la sécurité
Les principaux avantages de la réalité virtuelle sont la possibilité de réaliser des tâches en toute sécurité, de perfectionner des gestes techniques et de se confronter à des scénarios divers dans des conditions difficiles à recréer en phase de préparation des interventions. Au sein du groupe VINCI Energies, la société Cegelec CEM, spécialiste dans la conception et la réalisation de systèmes et d’équipements électromécaniques à destination de secteurs à fortes contraintes (nucléaire, scientifique), a développé une expertise pointue sur le sujet. Le service « Simulation et Prototypage » est entièrement dévolu à la réalisation de simulations et de formations complexes en réalité virtuelle pour tous les projets à forts enjeux rencontrés dans le Pôle nucléaire.
« Depuis cinq ans, nous développons des solutions de simulation appliquées par exemple aux revues de conception. En favorisant l’immersion complète de l’équipe projet, nous faisons remonter des informations qui permettent de réduire des risques liés à la sécurité tant sur le plan technique qu’au niveau du personnel », explique Michaël Brochier, référent CAO et Réalité virtuelle chez Cegelec CEM. Mais depuis deux ou trois ans, son équipe déploie également la réalité virtuelle dans le domaine de la formation. « Cela permet aux opérateurs d’apprendre par exemple le pilotage de machines difficiles d’accès pour des raisons de sécurité ou de disponibilité. Des conteneurs mobiles dédiés à la formation accompagnent les équipes pour être formées au plus près de leur lieu d’intervention. » Les opérateurs peuvent ainsi mieux se préparer juste avant une manipulation. C’est par exemple le cas pour le montage d’un grappin dans une piscine nucléaire ou le pilotage d’une machine de chargement dans un bâtiment réacteur. « Ce travail de simulation offre un gain considérable en termes de temps et d’efficacité. Cela permet aussi une capitalisation de la connaissance de ces savoir-faire métiers, estime Michaël Brochier, sans compter les gains au niveau environnemental : les personnes en formation n’ont pas à se déplacer et il n’est plus nécessaire de mettre en place des installations lourdes. »
Le recours à la réalité mixte
Pour aller encore plus loin, Cegelec CEM travaille actuellement à la conception d’un jumeau numérique du comportement de la machine de chargement. « L’idée est de conjuguer une simulation en réalité virtuelle avec la simulation de la partie opérative, autrement dit celle du fonctionnement de l’ensemble des équipements des machines », détaille Michaël Brochier. « On reproduit ainsi avec fidélité le fonctionnement réel de l’équipement. On peut créer et travailler sur des événements qui n’auraient pas été prévus par une simulation classique. La réalité virtuelle contribue à fiabiliser la conception et l’ergonomie d’un projet tout en atteignant la performance et la conformité requises. »
Plus avancée encore, la technologie de la réalité mixte est mise en œuvre depuis 2020 par Cegelec CEM. La réalité mixte rendue possible à travers le casque HoloLens 2 de Microsoft permet de disposer un objet 3D holographique dans un environnement réel. Avec Vizu, l’application autonome développée par l’équipe de Michaël Brochier, les opérateurs peuvent emporter une bibliothèque de composants 3D pour confronter des équipements complexes dans des environnements qui sont soumis à des évolutions régulières. Cet outil optimise les allers-retours entre le site et le bureau d’études et diminue ainsi d’autant les refabrications. « Le personnel de terrain est extrêmement demandeur de cette technologie qui permet de facilement procéder aux vérifications de la bonne implantation au moment opportun, mais aussi de partager les constats avec les différents acteurs du projet : compagnons, clients, etc. Cette technologie tient ses promesses et révolutionne très concrètement les usages sur le terrain », constate l’expert de Cegelec CEM.
Une thèse pour évaluer l’efficacité de la réalité virtuelle
En collaboration avec le CEA, le Laboratoire d’ingénierie des systèmes physiques et numériques (Lispen) et le Centre de réalité virtuelle de la Méditerranée (CRVM), l’équipe de Michaël Brochier accueille depuis septembre 2021 et pour trois ans un doctorant qui prépare une thèse intitulée « Méthodologie de validation de la simulation immersive de gestes complexes en environnement contraint ». Cette recherche vise à vérifier dans quelle mesure les technologies immersives peuvent garantir un comportement équivalent au cas réel en évaluant notamment l’impact des retours sensoriels (haptiques, auditifs, olfactifs…) sur l’efficacité du geste.
08/09/2022
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