Quelle place pour la réalité virtuelle et augmentée dans l’usine 4.0 ?

Aéronautique, automobile, défense, santé…, rares sont les secteurs qui échappent à cette profonde mutation que représente aujourd’hui l’usine 4.0. Parmi les technologies qui refaçonnent le monde de l’industrie : la réalité virtuelle et la réalité augmentée. En plongeant opérateurs et machines dans un environnement numérique, elles permettent à la chaîne de production de gagner en performance et de devenir encore plus collaborative.

La réalité augmentée et la réalité virtuelle reposent sur des principes différents. La réalité augmentée permet d’améliorer l’environnement dans lequel un utilisateur se trouve pour lui offrir des contenus enrichis, grâce à des outils digitaux (smartphone, lunettes connectées). La réalité virtuelle est une simulation immersive qui créé un environnement virtuel pour simuler des situations complexes et en appréhender les subtilités. Elle s’utilise principalement à l’aide d’un casque.

Ces outils, développés dans un premier temps pour l’univers du jeu vidéo, s’imposent peu à peu dans les mécanismes industriels. Leur promesse : la mise en place d’un environnement virtualisé à l’échelle industrielle qui permettrait de gagner en performance et en agilité. Focus sur les bénéfices de ces technologies immersives dans la smart industry, et plus particulièrement dans le domaine de la santé.

Optimiser les phases de conception

L’industrie de l’automobile a été la première à utiliser la réalité virtuelle et augmentée. Certains constructeurs automobiles comme Ford par exemple, ont su créer de véritables laboratoires d’immersion. Équipés de casques, designers et ingénieurs peuvent examiner tous les angles de leurs voitures à différents degrés et obtenir ainsi des résultats plus fiables, plus précis et de meilleure qualité. Pour eux, cette technique permet de diminuer les écarts entre ce qui est conçu et ce qui est réalisé et offre aussi la possibilité d’optimiser les délais de mise sur le marché.

Dans l’industrie de santé, la réalité virtuelle et augmentée ont également un très grand rôle à jouer. Les produits et les procédés de fabrication deviennent en effet de plus en plus complexes pour les opérateurs. L’assistance virtuelle peut ainsi devenir très utile pour garantir une maîtrise optimale du développement de la production. « La réalité virtuelle permet de simuler toute une chaîne de production dans le monde virtuel, pour expérimenter les équipements et s’assurer que l’ergonomie de toute la chaine est optimale pour les opérateurs», explique Walter Paranque, Directeur de l’Expertise Center Embedded & Connected Software chez Altran. « Ainsi, la chaîne de production n’est lancée qu’une fois que tous les processus ont pu être testés et validés en environnement virtuel », souligne-t-il.

Pour Walter Paranque, la réalité virtuelle est également une révolution sur le plan collaboratif. La simulation virtuelle va selon lui permettre d’impliquer davantage de parties prenantes au moment de la validation de la chaîne de production : « Même si nous sommes à 5 000 kilomètres les uns des autres, nous avons la possibilité de solliciter toute une communauté d’experts de domaines différents qui peuvent à présent voyager dans une zone de collaboration virtuelle /immersive, afin de travailler contextuellement. Cela permet de bénéficier, sans aucune contrainte de déplacement, de l’analyse avisée de tous ces experts, au service de l’efficacité des entreprises 4.0 ».

De meilleures performances dans les processus de production

Dans l’usine, un poste de travail optimisé est par essence gage de performance pour les opérateurs et donc de compétitivité pour l’entreprise. Grâce à la réalité virtuelle, il devient possible de repenser entièrement son ergonomie en vue de le rendre plus performant. « Grâce à la simulation, on peut par exemple quantifier et évaluer le degré de pénibilité de certains postes pour réajuster certains éléments et améliorer les conditions de travail des techniciens », explique Walter Paranque.

Équipé d’un casque de réalité virtuelle, l’utilisateur effectue les gestes d’assemblage des pièces. Le logiciel analyse en temps réel sa posture et détecte les mauvaises positions ou les gestes trop compliqués. Les résultats vont permettre à un ergonome de modifier l’emplacement de l’outillage pour améliorer la fluidité des gestes.

Par ailleurs, « en fin de chaîne de production, l’opérateur non expérimenté peut, à l’aide de lunettes de réalité augmentée, être guidé dans ses actions pour effectuer ses tests qualités avec le même niveau d’efficacité qu’un opérateur plus expérimenté», souligne Walter Paranque. Par exemple, il est possible d’ajouter une notice contextuelle – visible grâce à des lunettes de réalité augmentée – qui apparaît en superposition sur le produit, indiquant étape par étape les derniers processus à réaliser.

Former grâce à la simulation

La réalité virtuelle regorge également de nombreux bénéfices en matière de sécurité et de formation. Grâce à elle, il est notamment possible de simuler des situations critiques ou dangereuses pour les opérateurs et les machines, pour savoir comment réagir dans des cas réels. Avant d’être mis à contribution sur le terrain, les techniciens pourront ainsi être plongés virtuellement dans leur futur environnement de travail pour être formés aux éventuels dangers.

Sur son site de Sisteron, Sanofi a par exemple lancé des premières approches de formation à partir d’un modèle 3D digital de ses ateliers et lignes de production. Les opérateurs peuvent ainsi être certifiés et formés avant même que l’usine ne soit construite. Et pour les usines déjà opérationnelles, la réalité augmentée peut leur permettre de devenir plus agiles en assistant les processus de travail.

Pour Walter Paranque, la réalité virtuelle et augmentée peuvent également être utilisées sur les opérations de maintenance. « Si un composant devient dysfonctionnel dans la chaîne de production, il faut le réparer très vite. Plutôt que de faire venir un expert sur place, et bloquer la chaine de production le temps de son déplacement, on peut immédiatement intervenir à distance, ce qui révolutionne le processus de maintenance et optimise drastiquement le coût d’intervention».

Si ces nouvelles technologies créent de véritables opportunités dans les activités de production, elles requièrent de nouvelles compétences et un savoir-faire très spécifique de la part des collaborateurs concernés. Les entreprises qui souhaitent réussir leur passage à l’usine 4.0 devront donc proposer des modules de formation adaptés aux opérateurs déjà en poste et envisager le recrutement de nouvelles ressources qui maîtrisent ces outils.

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