Transvalor, le spécialiste français de la simulation de mise en forme des matériaux et CentraleSupélec ont officialisé le lancement d’une chaire de recherche industrielle dédiée à l’IA. D’une durée de quatre ans, elle a pour vocation de révolutionner l’outil de simulation dans la prise de décision des entreprises manufacturières et de faire de l’industrie 4.0 et du jumeau numérique une réalité opérationnelle dans leur quotidien.
Objectif de ce partenariat : examiner l’ensemble des possibilités de l’intelligence artificielle appliquée à la simulation numérique.
Depuis près d’un an et demi, dans le cadre d’un premier contrat d’exploration scientifique, les deux acteurs collaborent sur différents axes de recherche. Et les avancées sont déjà nombreuses en termes de preuves de concept. À la clé aussi, 4 stages de fin d’études, 3 projets de groupe au long cours et surtout 2 thèses, l’une dédiée au jumeau numérique, l’autre à l’optimisation de la prise de décision.
Se rapprocher du calcul en temps réel
Pour Transvalor, dont l’ADN et les besoins de ses clients lui commandent d’être constamment à la pointe de la technologie en fournissant des solutions performantes et novatrices, le sujet de l’intelligence artificielle est de première importance, car très prometteur dans les années à venir. Si aujourd’hui les calculs en simulation de Transvalor sont réputés pour leur justesse, à l’avenir ils deviendront aussi plus rapides, plus faciles à exécuter et à comprendre grâce au Machine and Deep learning.
« Le machine learning va permettre de réduire le temps de calcul, pour se rapprocher du calcul en temps réel, facteur clé du jumeau numérique. Pour y parvenir un des axes clés sera la recherche autour des méthodes hybrides qui mélangent les données brutes avec les connaissances physiques. Ceci permettra, à terme, la création de modèles plus robustes, fiables et surtout généralisables », explique José Alves, référent IA chez Transvalor.
Une prise de décision optimisée
Pour les clients de Transvalor, les designs reçus du bureau d’étude permettront aux ingénieurs en conception de mieux appréhender les procédés industriels optimaux pour ensuite détailler aux techniciens en fabrication les adaptations de process à effectuer. Avec à la clé de possibles réductions dans l’emploi des matières premières, des économies d’énergie et des procédés de fabrication innovants.
De même, déterminer la durée de vie et le comportement d’un nouveau matériau passe, jusqu’à présent, par des dizaines et des dizaines d’essais physiques dont les résultats sont analysés par un ingénieur pendant des mois, si ce n’est plus. Une méthode longue et souvent très onéreuse. Les techniques actuelles de calcul scientifique ont déjà permis des gains de temps et des économies de matière et d’énergie en substituant les simulations à des essais physiques permettant d’explorer différentes solutions de fabrication. Avec l’utilisation de l’IA, il est attendu un progrès supplémentaire en gain de temps de calcul et en termes d’innovation de fabrication en permettant l’exploration et l’optimisation d’un plus grand nombre de paramètres.
« Nous devons constamment être à la pointe de l’innovation en matière de simulation numérique pour apporter des solutions à nos clients : gagner du temps et optimiser les process de mise en forme des matériaux », explique Stéphane Heitz, directeur général de Transvalor.
Et même si l’IA reste moins précise, elle apprend de ses erreurs. Plus elle s’instruit, plus la prévision sera précise. Aussi, elle permettra de mieux comprendre l’influence de certaines variables que l’ingénieur n’a pas pleinement explorée. En optimisant les processus industriels, l’IA permettra donc de gagner encore en sobriété énergétique et de diminuer les déchets industriels.
Intérêts communs
Les intérêts dans ce partenariat sont conjoints. Pour Transvalor, qui investit constamment dans la recherche depuis 40 ans, se rapprocher d’un pionnier de l’intelligence artificielle est une opportunité.
« Tous nos collaborateurs ont pu bénéficier, grâce à CentraleSupélec, d’un enseignement sur le machine learning. En complément, une trentaine d’entre eux a suivi des formations techniques spécifiques plus poussées afin d’une part, de participer avec les chercheurs de l’école au développement des algorithmes, et d’autre part, d’introduire à terme ces nouvelles solutions technologiques dans tous nos logiciels, » indique Stéphane Heitz, directeur général de Transvalor.
De son côté, CentraleSupélec, membre fondateur de l'Institut DataIA, a structuré ses activités en IA par la création du Hub IA en 2020. Celui-ci, fort de 80 chercheurs et 150 doctorants, coordonne l’ensemble des initiatives de l’école dans ce domaine et permet ainsi de faciliter les projets novateurs.
L'expertise de CentraleSupélec en IA, au carrefour des mathématiques et de l'informatique, favorise l’accélération de la recherche appliquée au secteur industriel. La création de cette chaire lui permettra, entre autres, de confronter des méthodes innovantes sur des applications industrielles de la PME française.
Cette synergie des compétences respectives constitue ainsi une opportunité majeure pour l’Industrie du futur et s’inscrit pleinement dans le plan France 2030, initié fin 2021 par le Président de la République.
« Une majorité des membres de Transvalor sont issus de la recherche, permettant ainsi à nos équipes de recherche d’interagir efficacement dans ce partenariat sur des applications industrielles complexes. Cette chaire offre également à nos étudiants l’opportunité d’œuvrer sur des projets à destination de grands industriels ; c’est une belle manière de valoriser leurs travaux, » indique Frédéric Magoulès, titulaire de la chaire.
