Qui n’a pas entendu parler de la prochaine révolution de l’industrie 4.0… A l’heure où l’on parle de l’Internet des Objets (IoT) et même de l’Internet de Tout (IoE), un autre bouleversement, moins visible, mais tout aussi majeur est attendu : celui de la maintenance prédictive. 

La maintenance, en pratique

L’approche classique de la maintenance, c’est la réparation d’un produit après une panne. Elle peut se faire à distance ou sur site, via un opérateur de maintenance. C’est ce que l’on appelle la maintenance corrective.

Une autre approche consiste à intervenir avant que les pannes aient lieu, en s’appuyant sur des indices de l’état de dégradation d’un bien. C’est la maintenance préventive.

La troisième voie qui se développe fortement aujourd’hui est celle de la maintenance prédictive (ou maintenance analytique). Elle est exécutée par anticipation en suivant les prévisions extrapolées de l’analyse et de l’évaluation de paramètres significatifs de la dégradation d’un produit (selon la définition de la norme NF). Dans ses approches les plus avancées, elle fait appel aux dernières techniques d’intelligence artificielle et de machine learning. Elle va permettre d’éviter les réparations en éliminant les origines de la cause, en augmentant la durée de vie des produits et en nécessitant beaucoup moins d’intervention.

Augmenter la durée de vie des machines, réduire les pannes de 50% et les coûts de maintenance de 10 à 50% : tels sont les enjeux de la maintenance prédictive.

Les acteurs du domaine

La maintenance prédictive mobilise aujourd’hui les acteurs de la recherche au niveau mondial, au premier rang desquels les Universités Chinoises, mais aussi en France le CNRS (2^ème acteur mondial le plus actif derrière Pékin, sur les 5 dernières années) et notamment les Universités de Lorraine, Grenoble et de Toulouse.

Concernant les industriels, plusieurs typologies d’entreprises peuvent être identifiées : les acteurs de la maintenance traditionnelle (Vinci Energies, Cofely, Eiffage…), les gros acteurs de l’IT et des Telecom (Microsoft, General Electric, IBM, Thales, ABB, Orange, Dassault Systèmes…) mais aussi de nombreuses start-up françaises (MorphoSense, Predict, DigimoBee, SparkCognition, Quantmetry…).

Des domaines d’applications très larges

En France, de nombreux grands groupes industriels du secteur de l’énergie et des Transports majoritairement, se mobilisent pour répondre à leurs propres besoins et/ou développer des offres de services dédiées. Parmi ces acteurs, on retrouve Airbus, Safran, la SNCF, Schneider Electric, Engie, ou encore Orano. Mais c’est toute la production industrielle qui est concernée : qu’elle adresse les secteurs de la chimie, de la santé, de l’automobile, de l’aéronautique, du nucléaire, du transport urbain ou bien encore du ferroviaire.
A titre d’exemple, le groupe Thales a fait l’acquisition en 2017 de la société américaine Gavus pionnière dans le BigData en temps réel : en renforçant ses compétences et ses technologies, l’objectif du groupe est d’équiper un nombre croissant de ses produits. C’est le cas notamment des radars qui vont équiper les Rafales de l’armée de l’air, intégrant depuis 2018 un dispositif de surveillance et collecte de données pour la maintenance prédictive.

Dans ce contexte d’un marché en pleine construction, les entreprises auront à répondre à de nombreux défis scientifiques, sur lesquels la recherche toulousaine est d’ores et déjà mobilisée…

Exemple de cartographie des sujets d’innovation autour de la maintenance prédictive : stratégie de maintenance, détection d’anomalies, applications offshore pour les fermes d’éoliennes…

Données issues de Tech Intelligence® – service d’intelligence économique de Toulouse Tech Transfer.

La célèbre revue scientifique « Science » s’est fait l’écho récemment de résultats de recherche qui prouvent à grande échelle le processus de transmission d’informations entre générations chez la drosophile. Des chercheurs du laboratoire Évolution & Diversité Biologique (UMR 5174, UPS/CNRS/IRD) et du Centre de Recherches sur la Cognition Animale (UPS/CNRS) viennent de montrer que les drosophiles possèdent toutes les capacités cognitives pour transmettre culturellement certaines informations d’une génération à l’autre.

L’information qui est transmise au travers des générations ne se réduit pas à la seule information génétique encodée dans la séquence de l’ADN. Plusieurs chercheurs de cette équipe soulignent, depuis plus de 10 ans, le fait qu’il existe de très nombreuses formes de transmission transgénérationnelle d’informations qui participent au processus d’adaptation et d’évolution. En particulier, quand l’information est apprise d’autres individus, cela peut enclencher une transmission d’informations entre générations, conduisant à ce que l’on appelle la transmission et l’évolution culturelle. Le propre de la culture réside dans la transmission d’information entre générations par des processus purement sociaux. Grâce à plusieurs processus de correction comme le conformisme (se comporter comme la majorité) la variation entre individus peut être transmise de manière stable sur de nombreuses générations.

Conception d’un dispositif expérimental innovant

Afin de démontrer ce processus chez la drosophile, les chercheurs ont développé un dispositif hexagonal de démonstration multiple (figure B) pour étudier l’apprentissage social (apprentissage à partir de l’observation du comportement des autres, qui peut impliquer par exemple de l’imitation ou du copiage). Jusqu’à présent de telles études impliquant un grand nombre d’individus ne pouvaient pas être menées car les chercheurs ne disposaient que de dispositifs artisanaux d’observation où un seul individu pouvait observer le choix d’un seul autre individu (figure A).

L’hexagone permet de montrer à des femelles de drosophiles naïves (appelées femelles observatrices) mises dans l’arène centrale six démonstrations comportementales simultanées. Dans le cas de l’étude récemment publiée, les observatrices sont soumises à 6 démonstrations (une par compartiment périphérique) d’une femelle choisissant entre deux mâles de phénotype contrasté. C’est donc un dispositif permettant aux femelles observatrices au centre de détecter s’il existe une préférence majoritaire dans la population.

Grâce à ce dispositif, les chercheurs ont ainsi pu démontrer pour la première fois que ce conformisme est très fort puisque les femelles construisent une préférence équivalente et forte pour les mâles majoritairement préférés pendant les démonstrations tant qu’il y avait une majorité détectable parmi les démonstratrices. Ce résultat très surprenant suggère que les drosophiles, et donc probablement beaucoup d’organismes, ont une grande capacité à détecter une tendance majoritaire, ce qui ouvre d’importantes perspectives en particulier en termes de transmission culturelle et d’émergence de traditions locales arbitraires.

Le dispositif innovant de l’hexagone pourrait intéresser les laboratoires de recherche du domaine, il est disponible par le biais d’un contrat de transfert de matériel auprès de Toulouse Tech Transfer.

Interview vidéo : M. Alexis Valentin, Vice-Président Recherche de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier nous parle des évaluations HCERES et de l’impact de la valorisation dans ses évaluations.

 

 

45 000 € : c’est le montant attribué à Norimat (start-up accompagnée par TTT) lauréate du Grand Prix des Inn’Ovations, concours organisé par AD’OCC le 31 janvier 2019 à Diagora Labège.

Norimat, start-up issue du CIRIMAT a mis au point un procédé innovant pour la fabrication de pièces complexes en un temps record et sans perte de matière. Cette innovation s’applique à différents secteurs industriels : aéronautique, spatial, défense…

Norimat a reçu le Grand Prix des Inn’Ovations des mains de Nadia Pellefigue, Vice-Présidente de la Région Occitanie chargée du développement économique, de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation à l’issue du salon Occitanie Innov.