Selon le plan France 2030, le pays doit préparer et déployer le nucléaire de demain. L’enjeu est considérable à de nombreux niveaux et c’est tout un secteur qui doit se transformer pour atteindre les objectifs fixés pour les 8 années à venir.
L’énergie nucléaire est très largement majoritaire dans le mix énergétique français avec plus de 67% de la production énergétique nationale en 2020.
Cette situation ne devrait pas changer selon Xavier Piechaczyk, président de RTE, le Gestionnaire du Réseau d’Électricité français, car l’objectif pour le pays est de produire une énergie décarbonée pour se passer du pétrole et du gaz fossile d’ici 2050.
Développer des technologies de rupture
C’est en partie en vue de répondre à cet objectif qu’en octobre dernier, L’Etat français a engagé le plan d’investissement “France 2030” qui vise à développer la compétitivité industrielle et les technologies d’avenir avec une dotation de 30 milliards d’euros déployés sur 5 ans.
Le plan prévoit d’allouer une part de 8 milliards au secteur de l’énergie dont l’un des objectifs de ce plan est de développer des technologies de rupture (voir aussi notre article sur le jumeau numérique) et en particulier de faire émerger les réacteurs de petites tailles (SMR : Small Modular Reactors) ; ce sont des réacteurs de taille et de puissance moindre que celles des réacteurs conventionnels qui ont été au départ utilisés sur des navires ou des sous-marins.
En parallèle des SMR, il y a aussi la volonté de lancer la construction de six nouveaux EPR sur le territoire. EDF a confirmé que les coûts de ces EPR seraient bien plus faibles que celui de Flamanville si la production des six était lancée en même temps.
3 défis de transformation considérables pour la filière nucléaire
Les défis de transformation à relever pour la filière nucléaire sont considérables et pour y parvenir nous pensons en premier lieu aux trois points suivants :
- Optimisation globale et co-conception : Les nouveaux EPR devront être conçus comme des produits industriels de série, en intégrant les performances de l’organisation industrielle, mais aussi d’anticiper les contraintes et les coûts de maintenance.
- Maîtrise du calendrier : car maîtriser les temps de développement et les délais de production qui impliquent des coûts conséquents sera essentiel au regard de l’enjeu politique et des expériences passées.
- Développement des compétences humaines : former des opérateurs et gérer la qualification des équipes. L’ensemble des projets nucléaires prévu implique nécessairement des besoins considérables de personnels qualifiés. C’est donc un très important besoin de formation auquel le secteur doit faire face pour avoir à court terme des équipes techniques opérationnelles qualifiées pour la conduite des opérations.
Ces trois points qui nous semblent clefs doivent s’appuyer sur l’utilisation des outils numériques de nouvelle génération si la transformation numérique et digitale doit s’opérer dans le secteur nucléaire afin d’atteindre des standards industriels de pointe.
Par extension, c’est réellement une évolution profonde pour la filière industrielle (et professionnelle) du nucléaire qui se met en place actuellement en France.
Le recours aux modèles 3D et aux solutions VR pour adresser ces nouveaux enjeux
Les nouveaux outils technologiques, s’appuyant massivement sur l’usage de modèles 3D déployables à tous les acteurs du projet, doivent être utilisés de manière centrale et être intégrés au cœur des process de conception, production, formation et exploitation.
Pour aller plus loin, on peut penser que l’enjeu de fond devient donc de faire évoluer la 3D en langage commun ; ce qui implique au secteur de faire un bond gigantesque en embarquant l’ensemble des acteurs pour fixer de nouveaux standards et modes opératoires.
Les produits de réalité virtuelle SkyReal permettent d’adresser une grande partie de ces enjeux, et de très nombreux cas d’usage sont envisageables dans les activités de développement, de mise au point et d’exploitation des systèmes complexes de type EPR ou SMR.
Exemples d’utilisation des solutions VR SkyReal
Conception et design
Dans ces domaines, les solutions VR de SkyReal offrent des possibilités de partage d’expériences immersives en ligne avec des collaborateurs ou partenaires. Elles permettent de tester et valider la conception des produits, de faire des revues de design, de commenter, de partager ses retours en vue de donner à toutes les parties prenantes les éléments pour prendre les bonnes décisions puis de sauvegarder les modifications faites pendant les sessions VR directement dans le système CAO ; le gain de temps pour les ingénieurs est considérable.
L’enjeu ici est donc de pouvoir itérer rapidement pendant la conception sur une maquette à l’échelle 1:1 afin d’impliquer toutes les parties prenantes du projet (fournisseurs, sécurité, CHSCT, équipes BTP, …) et d’identifier les contraintes au plus tôt.
Mais avec SkyReal, la réalité virtuelle est aussi un outil utilisé à d’autres moments de la conception comme par exemple pour travailler sur l’organisation et la disposition des éléments des unités de production industrielle ; de cette manière on peut optimiser les postes de travail des opérateurs, effectuer des vérifications d’ergonomie et valider les décisions. C’est un outil utilisé de plus en plus par les ergonomes pour identifier les problématiques de TMS sur le lieu de travail et quantifier la pénibilité des tâches sur les chaînes de production.
L’utilisation de la VR dans le secteur pétrochimique sert à designer les circuits de tuyaux sur des projets de plateformes ou de bâtiments industriels comme le montre cette illustration :
Validation de process industriels complexes
Elle reste un enjeu de premier plan quel que soit le secteur, et la VR offre des possibilités efficientes pour définir les gammes d’installation et de maintenance en offrant une vue et donc une approche 3D industrielle. Typiquement elle permet à des ingénieurs méthode ou des préparateurs de définir les opérations futures en se projetant directement dans la scène opérationnelle, à l’échelle 1:1 bien entendu, et d’y définir ou de vérifier une séquence. Notre client Airbus nous rapportait récemment avoir pu éviter plus de 600 erreurs grâce aux revues de design faites en VR sur le projet de chaîne d’assemblage de l’A350 à St Nazaire et cela AVANT la livraison de la chaîne.
D’autres acteurs, comme ArianeGroup, qui eux aussi développent des produits qui ne sont pas possible à prototyper à l’échelle 1:1, utilisent les solutions SkyReal comme outil de validation de leurs gammes.
Concernant le secteur nucléaire, les possibilités sont très nombreuses pour mettre à profit l’utilisation des solutions SkyReal dans l’amélioration de la conception d’un système complexe tel qu’un EPR ou un SMR.
Formation et évaluation
La VR permet de faire vivre aux apprenants des situations qui ne seraient tout simplement pas réalisables pour des raisons de sécurité ou de coût dans le monde réel. Les actions de la vie réelle peuvent être pratiquées et les conséquences réelles expérimentées, qu’elles soient bonnes ou mauvaises, et cela a de multiples reprises. Alertes et corrections des faux pas en cours de route, avec un retour d’information en temps réel. Préparation des scénarios d’urgence ou répétition de tâches, tout est envisageable en VR.
Compte tenu des ambitions nationales dans le domaine nucléaire, le besoin de former une toute nouvelle génération d’opérateurs sera grande dans les années à venir ; et ce sera sur les procédures de maintenance et de sécurité qu’il faudra travailler en premier lieu. L’efficacité sera garantie grâce à la formation immersive avec des programmes de formation en réalité virtuelle et, espérons le, rendra la filière attractive pour les embauches.
Les technologies dont nous parlons ici existent et fonctionnent dans de nombreuses industries de différents secteurs. La question pour le nucléaire est de savoir comment opérer leur intégration qui implique une transformation profonde du secteur. C’est un chantier d’envergure qui dépasse le développement de technologies et qui implique les process, la culture et les organisations avec un impact colossal sur le secteur.
