schneider electric : la réalité augmentée, mariage du réel et du virtuel

Ainsi que Schneider Electric s’efforce de le démontrer, la réalité augmentée est suffisamment mature pour participer à la bonne marche des installations industrielles en facilitant la surveillance et la maintenance des systèmes et des automatismes qui les animent.

 

 

L e s é q u i p e m e n t s q u i concourent à la bonne marche de l’outil de production sont nombreux : automates programmables, consoles d’administration, capteurs, interfaces de communications, commandes de puissance, etc. Surveiller leur bonne marche et les entretenir peut évidemment se révéler complexe, d’autant que le nombre de paramètres à surveiller est en constante augmentation et que leurs origines et leurs applications ne cessent de se diversifier

Selon une idée largement répandue, la moitié du temps d’une intervention en surveillance d’installations ou en maintenance d’équipement, est perdu à rechercher les informations pertinentes, par exemple, en entrant en relation avec la salle de contrôle où se trouvent concentrés toutes les interfaces et les indicateurs relatifs aux données de fonctionnement des machines et des systèmes de commande autonomes orchestrant la production.

Pour simplifier la mission des opérateurs intervenant sur site, il faudrait dans un monde idéal, que tous les indicateurs critiques, puissent être visualisés in situ et que chaque équipement nécessitant une surveillance, soit équipé d’un dispositif d’alarme visuel. Et il faudrait encore que ces dispositifs de surveillance puissent évoluer voire, être reconfigurés, entraînant l’obligation de disposer de plans d’implantation, de nomenclature, etc.

Le virtuel à la rescousse du réel Pour faciliter les interventions sur site à l’heure où l’on ne parle plus que d’usine connectée et d’Internet industriel des objets (IIoT), Schneider Electric mise sur une technologie de pointe : la réalité augmentée. Cette technologie propose de déporter vers un environnement logiciel, les indicateurs et les alarmes dont les opérateurs ont absolument besoin lors de leurs visites sur site. La réalité augmentée peut couvrir un groupe de machines, une installation, l’ensemble des équipements assurant l’automatisation et l’alimentation énergétique d’une chaîne de production vue dans son ensemble ou même, tous les équipements d’un site qu’ils soient à l’intérieur des bâtiments ou même à l’extérieur.

Après avoir recensé, listé et réfé- rencé tous les biens et les maté- riels devant faire l’objet de visites périodiques que ce soit pour la conformité ou la maintenance, la première étape opérationnelle consiste à photographier en haute définition, tous les équipements concernés : machines, robots, armoires abritant les automatismes et les équipements électriques, passages de câbles et de canalisations, au besoin, accès spéciaux comme les sas, les trappes, les trous d’homme, etc.

Un équipement peut faire l’objet de plusieurs prises de vues pour par exemple, montrer d’une part son état en fonctionnement et de l’autre, le détail des équipements qu’il recèle. Ainsi, une première vue représentera une armoire électrique fermée avec sa porte équipée de voyants et de cadrans, sa poignée voire, sa serrure… et une seconde image permettra de voir les appareils et le câblage intérieur.

Lorsque tous les biens et les maté- riels ont été photographiés, les images numériques sont intégrées dans le logiciel permettant de créer le système de réalité augmentée. Etape fondamentale, chaque image va alors être analysée afin d’en tirer un modèle permettant la reconnaissance optique de l’équipement correspondant. Lorsque deux matériels sont suffisamment semblables pour empêcher que le logiciel puisse les différencier (ex. : deux portes d’armoires électriques ou deux carters de machine, de même forme, couleur et taille), une étiquette semblable à un QR-code va être apposée in situ sur sa surface pour permettre son identification sans la moindre équivoque.

Sur chaque image, les points d’intérêt sont ensuite enregistrés afin de recenser les éléments utiles à l’information des intervenants : dispositifs de mesure ou de surveillance, appareillages autorisant les réglages et les ajustements des paramètres de fonctionnement, sécurités, verrous, etc.

Mesures physiques et indicateurs d’état

L’étape suivante consiste à recenser dans le système informatique de l’entreprise, les sources de données matérialisant les indicateurs critiques (grandeurs physiques mesurées, marqueurs d’états, etc.) et les alarmes utiles aux opérateurs. Ces sources de données sont alors reliées au niveau logique avec les points d’intérêt prépositionnés sur les images.

Connectée au réseau de l’entreprise, l’application de réalité virtuelle va servir d’interface entre le système d’information et le site de production dont la couverture numérique est assurée par une ou plusieurs bornes Wi-Fi si nécessaire. Les intervenants peuvent alors se déplacer sur le site avec des tablettes numériques connectées à l’application de réalité virtuelle via la liaison sans fil.

Pour effectuer une vérification sur un équipement, le technicien déclenche la caméra de la tablette et vise l’appareil à contrôler. Le système de reconnaissance optique de l’application va identifier le matériel par reconnaissance optique et superposer sur l’image, tous les points d’intérêt qui lui correspondent. L’application étant reliée en temps réel aux sources de données, les alarmes et les valeurs des grandeurs mesurées sont immédiatement accessibles à l’opérateur. L’application peut aussi donner accès à des informations complémentaires comme des documents recélant des conseils d’intervention, des mises en garde de sécurité, des plans, des schémas, etc.

De l’expérience « pilote » à l’application en vraie grandeur

Montrée à l’occasion du salon Smart Industries en septembre dernier, l’application de réalité augmentée de Schneider Electric est en cours de test sur plusieurs sites avec à chaque fois de l’ordre d’une dizaine de vues actives. L’application peut être déployée sur des systèmes fonctionnant sous Windows ou sous Linux.

L’un des projets a pour finalité de créer un ensemble comptant une soixantaine de masques avec autant de vues correspondantes, permettant aux intervenants d’accéder à plusieurs milliers d’indications fonctionnelles. Cette application de réalité augmentée donnera ainsi accès à l’ensemble des informations critiques qualifiant le fonctionnement de la totalité du site concerné.