Automobile Projet de recherche de l'UE metaFacturing : les méthodes destructrices de la transformation des métaux bientôt obsolètes

Réduire de 20 % les matériaux utilisés lors des tests : tel est l'un des objectifs du projet de recherche metaFacturing financé par l'UE. Une infrastructure doit être développée à cet effet permettant le recours à des jumeaux numériques dans la fabrication en masse de produits métalliques, le but étant d'éliminer le besoin de méthodes de tests coûteuses et destructrices. Basée à Wiesbaden, la société VITRONIC constitue l'un des six partenaires engagés dans ce projet de trois ans.

Les méthodes destructrices de test des matériaux sont un mal nécessaire dans le cadre de la production de métaux. Elles impliquent notamment la découpe de composants soudés et leur inspection pour contrôler la qualité interne. Ce procédé n'est pas idéal, et ce, pour deux raisons : Tout d'abord, c'est une méthode coûteuse. L'inspection demande beaucoup de temps et requiert à la fois des ressources en personnel et en machines. Le composant examiné doit être mis au rebut. Cette consommation de matériaux inutile s'avère néfaste en termes de coûts et de durabilité. 

Ensuite, ces tests de matériaux destructifs génèrent relativement peu de données. En raison des coûts élevés engendrés, seuls des échantillons aléatoires sont testés. Il peut se passer plusieurs mois avant qu'un nombre de tests suffisant ait pu être réalisé pour identifier des tendances. En outre, les pièces sont uniquement contrôlées au niveau des zones de découpe. La méthode ne permet pas de connaître l'aspect d'autres emplacements.

Pour toutes ces raisons, l'industrie des métaux explore les possibilités de réduction, voire d'élimination de tests de matériaux destructifs. Ces nouveautés pourraient permettre de réduire de façon significative la consommation de ressources et les coûts de fabrication. En résultat, on obtiendrait de meilleurs processus de production en termes de durabilité, de robustesse et de compétitivité.

Pour relever ce défi, place à la numérisation et à l'exploitation de données : tel est le principe du projet de recherche metaFacturing financé par l'UE. VITRONIC est l'un des partenaires du projet, sous la direction de Peter Daniel. Basée à Wiesbaden, la société contribue de par son expertise dans le domaine de l'inspection visuelle automatisée de la qualité.

Concrètement, le projet doit permettre de visualiser l'intégralité de la chaîne de processus sur la base des jumeaux numériques. Pour ce faire, en résumé, une copie numérique d'une ligne de production physique est créée, à laquelle on intègre les données de mesure et paramètres des processus réels. Les pièces ainsi « produites » en simulation correspondent à 100 % à leurs équivalents physiques, à l'instar de jumeaux identiques.

Pour contrôler la qualité d'une pièce physique, il suffit donc d'évaluer les données de sa jumelle numérique. Les défauts de production peuvent instantanément y être identifiés. Il n'est plus nécessaire de détruire une pièce pour l'inspecter. Les fabricants réalisent des économies colossales en termes de coûts et de matériaux. Autre avantage : au lieu d'échantillons aléatoires peu fréquents, chaque pièce individuelle est inspectée et évaluée de manière numérique. En seulement quelques heures, davantage de données sont exploitables que ce qui était jusqu'alors disponible en un an. Les défauts peuvent être détectés beaucoup plus tôt et les processus optimisés.

À ce jour, nous en sommes encore au stade théorique : en raison du nombre gigantesque de paramètres et de facteurs influents, le développement de jumeaux numériques pour la production de métaux est extrêmement complexe. Dans le cadre du projet, une infrastructure doit être développée sur la base de diverses technologies. Les fabricants devraient alors être en mesure de mettre en place des solutions économiques adaptées à la fabrication en masse.

Six leaders du marché issus de cinq pays européens travaillent ensemble autour du projet metaFacturing. (Le nom intégral du projet est « Données et métadonnées pour numérisation avancée de chaînes de fabrication industrielles ») Le projet de recherche est co-financé par l'UE et s'étale sur trois ans. Lancé en février 2023, il a pour but de réduire de 20 % l'utilisation de matériaux lors de tests et d'augmenter de plus de 20 % le taux de recyclage des matériaux. 

D'ici la fin du projet, l'infrastructure de jumeaux numériques devrait déjà être utilisée de manière productive : sur au moins deux sites de production d'envergure au sein de l'UE, de même que chez au moins cinq fournisseurs et prestataires de services de taille PME-PMI. Le projet metaFacturing vise à contribuer au renforcement du leadership sur le marché de l’industrie européenne en termes de durabilité. Par ailleurs, les objectifs généraux de l'UE en termes de durabilité et de protection du climat doivent être soutenus.

Pour plus d’informations et de nouvelles sur la progression du projet, merci de visiter le site officiel : https://metafacturing.eu.