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Quand la réalité augmentée optimise la maintenance des câblages

Les technologies de réalité augmentée (RA) permettent à Safran d’optimiser la maintenance et la surveillance des câblages électriques des avions commerciaux, régionaux, militaires et des hélicoptères.
turbine

Safran a adopté une nouvelle technologie de réalité augmentée (RA) pour la maintenance des câblages électriques des avions. Ce service innovant, proposé aux compagnies aériennes, réduit considérablement l'immobilisation coûteuse de leurs flottes.

Atterrissage
Vue de Singapour

Rencontre avec un client potentiel

Après treize heures de vol, Christopher, ingénieur commercial de « EWISE Services », entité dédiée à la maintenance de Safran Electrical & Power, arrive à destination. EWISE Services propose une offre de services complète pour la maintenance en conditions opérationnelles des systèmes électriques des avions.

Rencontre avec le client

Aujourd'hui, il a rendez-vous avec le directeur technique de l'une des plus grandes compagnies aériennes d'Asie du Sud-Est.

Celle-ci compte plus de cent appareils, dont une imposante flotte d'Airbus long-courriers.

Ils se sont rencontrés à Paris il y a peu, à l'occasion du salon « Convergences » de l'industrie du futur. Son interlocuteur avait été fortement impressionné par l'intégration des technologies numériques dans les sites de production de Safran, et dans de nombreuses prestations de services proposées aux constructeurs d'avions et aux compagnies aériennes.

Christopher lui avait alors expliqué les atouts de la réalité augmentée dans ce domaine où les enjeux de sécurité et de conformité sont de plus en plus élevés. Il avait aussi mis l'accent sur le fait que cette technologie permet d'obtenir d'importants gains de qualité et de productivité.

Démonstration de la réalité augmentée au salon Convergence
Démonstration de la réalité augmentée au salon Convergence
Démonstration de la réalité augmentée au salon Convergence

Répondre à une demande concrète

Après une rapide visite des installations de la compagnie, les hôtes de Christopher insistent sur l'importance que revêt la disponibilité opérationnelle de la flotte :

Vous le savez mieux que quiconque, les défauts électriques imputables aux câblages sont peu fréquents. Mais hélas, lorsqu'ils se produisent, ils sont difficiles à détecter. Ils entraînent toujours des immobilisations très longues de nos avions, donc coûteuses…

Christopher esquisse un léger sourire. La solution qu'il vient proposer aujourd'hui à son client est parfaitement en phase avec ses attentes ! Dans la salle de réunion où ils se sont installés, Christopher commence sa présentation en insistant sur la double pertinence de cette technologie au sein de Safran Electrical & Power :

La mise en oeuvre de la réalité augmentée prend tout son sens dans le cadre de notre activité de câblage aéronautique, car elle accompagne un process manuel où il n'y a pas, ou peu, de robotisation possible. Elle se justifie aussi par le grand nombre de données complexes que doivent traiter nos techniciens…

Opération manuelle sur câblage
Zoom sur une opération manuelle sur câblage

Mais, avant d'en venir aux opérations de dépannage sur site proposées par EWISE Services, il leur décrit rapidement comment la réalité augmentée est intégrée au sein des process de fabrication dans les usines de Safran.

Des plans de câblage numérisés
Des plans de câblage numérisés

Les premières données numérisées

Chez Safran Electrical & Power, la digitalisation de l'ingénierie au début des années 2000 a permis de passer de la table à dessin à des plans numérisés. L'ingénieur commercial explique que cette évolution technologique a largement accru la capacité de simulation et de calculs, mais sans pouvoir dégager des gains de productivité :

En effet, il n'existait pas de solutions techniques pour que les opérateurs profitent des données numériques des maquettes en 3D au moment des opérations manuelles sur les câblages.

Ils intervenaient donc toujours d'après des plans imprimés et des instructions de travail. Ceux-ci leur indiquaient, par exemple, à quelle longueur couper le câble ou le dénuder, à quel endroit le sertir, comment le faire cheminer avec l'aide de petites étiquettes pour aller du point A ou point B, etc.

Des plans en 3D

La révolution de la réalité augmentée

L'intégration de la réalité augmentée que Safran Electrical & Power déploie depuis 2016 vise à atteindre une véritable continuité numérique. Christopher précise :

En somme, nous récupérons enfin les avantages de la première étape de digitalisation effectuée il y a une quinzaine d'années ! Prenons, par exemple, le cheminement d'un câble.

Plus besoin de lire les petites étiquettes dont je parlais tout à l'heure, ni de déchiffrer des plans imprimés pour voir où les insérer, ou comment les faire cheminer…

Rouleaux de câbles
Câbles étiquetés sur plans imprimés

Désormais, l'opérateur intervient à l'aide d'une image 3D qui, projetée sur le fuselage, lui montre directement où passer son câble.

L'opérateur assisté par la réalité augmentée pendant toute l'intervention sur le câblage

L'ingénieur commercial montre ensuite qu'un procédé complémentaire de traitement d'images, utilisant une petite caméra, permet de valider le bon positionnement du câble en temps réel.

L'opérateur assisté par la réalité augmentée pendant toute l'intervention sur le câblage

Les gains en productivité et en qualité sont décuplés !

Il poursuit :

Le field service engineer inspecte le moteur

Notons que c'est une nouvelle technologie qui s'adresse également aux lignes d'assemblage final des avionneurs afin d'optimiser la mise au point d'un avion et, plus particulièrement, au moment de sa mise sous tension électrique…

Des plans de câblage numérisés
Des plans de câblage numérisés

Les services de maintenance des systèmes électriques

Pour EWISE Services, la réalité augmentée est le gage d'un nouveau marché très prometteur. Rien qu'aux États-Unis, le coût annuel de détection de ce type de pannes est estimé à environ 100 millions de dollars pour les compagnies aériennes !

Christopher poursuit :

Nous sommes dans une logique d'amélioration de la performance. Pour parvenir aux solutions de surveillance et de diagnostic des câblages aéronautiques que nous proposons, nous avons associé deux briques technologiques.

Sur l'écran qui leur fait face, il projette quelques visuels et schémas pour illustrer sa présentation. Il explique que la première brique technologique concerne la réflectométrie :

C'est une méthode de diagnostic qui repose sur le principe du radar. Un signal de sonde est envoyé dans le câble ce qui permet de déceler s'il est sectionné ou endommagé, tout en indiquant à quelle distance se situe le problème…

Des plans en 3D

Cette technique est proposée par la société WiN MS, une start-up spécialisée dans la surveillance des câbles avec laquelle Safran Electrical & Power a signé un accord de coopération. Mais cette information seule ne suffit pas pour localiser l'endroit exact de la panne dans l'avion car le câble ne suit pas un cheminement rectiligne : il monte, descend, contourne des obstacles… selon un plan établi.

Une innovation technologique exclusive

Il poursuit en décrivant la deuxième brique technologique :

Il s'agit d'un puissant algorithme développé par Safran Electrical & Power qui permet d'interpréter les données issues de la réflectométrie pour déterminer précisément où se trouve l'anomalie.

Des plans de câblage numérisés
Des plans de câblage numérisés

Ainsi, tout en parcourant le fuselage de l'avion, le technicien de maintenance peut voir « en transparence », sur l'écran d'une tablette numérique affichant la maquette en 3D, les câblages situés derrière les parois de l'avion, ainsi que le lieu précis du défaut électrique. Il ne lui reste plus qu'à démonter le panneau pour accéder au câble défectueux et réparer la panne :

Là où plusieurs jours étaient nécessaires, désormais quelques heures suffisent ! Pour la compagnie aérienne, c'est l'assurance d'une immobilisation réduite de ses appareils et de coûts de maintenance moindres. Auparavant, les opérations de dépannage nécessitaient deux personnes. Désormais, le procédé se révélant très intuitif, un technicien seul peut réaliser l'opération de maintenance…

Christopher conclut :

Les techniques de dépannage traditionnelles nécessitaient souvent plusieurs essais pour identifier le câble déficient. Désormais, grâce à la réalité augmentée, on sait faire « bon du premier coup ! »

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