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[Dossier] Fabrication VR – La réalité virtuelle transforme la manufacture

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L’industrie de la fabrication est à l’aube d’un bouleversement majeur. Grâce à la réalité virtuelle, les entreprises peuvent désormais travailler leurs designs de produits au sein d’environnements virtuels, anticiper les éventuels problèmes, ou encore s’entraîner pour des projets de grande envergure. Découvrez comment la VR transforme l’industrie de la fabrication.

En règle générale, l’industrie de la fabrication se méfie des nouvelles technologies. Beaucoup d’innovations sont perçues comme de simples tendances, des modes vouées à disparaître une fois l’effet de surprise estompé.

De nombreuses entreprises du secteur ont rangé la réalité virtuelle et la réalité augmentée dans cette catégorie, peinant à percevoir les possibilités d’applications pratiques de ces technologies. Aujourd’hui toutefois, la VR et l’AR sont en passe de bouleverser l’industrie de la fabrication dans le monde entier, et de transformer la façon dont les produits sont fabriqués.

Un sondage mené par Gartner au début de 2016 révèle qu’un tiers des fabricants américains interrogés utilisent déjà les technologies VR ou prévoient de le faire au cours des trois prochaines années. D’ici quelques années, il est probable que la réalité virtuelle soit couramment utilisée par les entreprises de ce secteur.

Pourquoi les fabricants n’utilisaient pas la VR jusqu’à présent ?

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Par le passé, il n’était pas envisageable d’utiliser la réalité virtuelle dans l’industrie de la fabrication, pour deux raisons principales : le coût de cette technologie, et les difficultés d’intégration.

Un coût trop élevé

Dans les années 80, la réalité virtuelle nécessitait 486 ordinateurs, des gants et des casques imposants, et des logiciels extrêmement détaillés pour chaque application. Par conséquent, les fabricants ne pouvaient pas justifier l’utilisation de la VR.

Aujourd’hui, grâce aux nouvelles technologies telles que les modèles analytiques prédictifs, les techniques de stockage de données et la puissance du cloud computing, les fabricants peuvent réaliser des économies dans l’entreprise. L’argent économisé peut être investi dans la réalité virtuelle. De même, le coût de création d’un environnement virtuel a diminué grâce à la baisse de prix et technologies et des composants électroniques.

Les difficultés d’intégration

La seconde barrière à l’utilisation de la réalité virtuelle dans l’industrie de la fabrication était la difficulté de l’intégration. Encore aujourd’hui, il est difficile d’intégrer des systèmes de réalité virtuelle aux systèmes de design existants. Cependant, l’industrie de la fabrication moderne est prête à créer ces outils d’intégrations, et de nombreux fabricants empruntent déjà cette direction. De plus, beaucoup d’entreprises du secteur réalisent les bénéfices que peut apporter cette technologie.

Quelles sont les applications de la réalité virtuelle dans l’industrie de la fabrication ?

Design virtuel

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Le marché de l’automobile a tendance à adopter les technologies disruptives plus tôt que les autres industries. C’est le cas pour des technologies comme l’automatisation, la robotique ou justement la réalité virtuelle.

Le constructeur automobile américain Ford a créé son propre laboratoire d’immersion, au sein duquel les designers et les ingénieurs peuvent utiliser un casque VR Oculus Rift pour examiner l’extérieur et l’intérieur de voitures. Ford utilise la réalité virtuelle pour tester ses designs et vérifier l’apparence des éléments individuels d’un véhicule sans avoir à fabriquer un prototype physique. L’Oculus Rift est directement relié avec un logiciel de design assisté par ordinateur de l’entreprise. Ainsi, les ingénieurs peuvent effectuer des changements et visualiser les résultats en toute simplicité.

Selon Elizabeth Baron, spécialiste de la réalité virtuelle et des techniques de visualisation avancée chez Ford, cette méthode permet d’économiser de l’argent et d’atteindre un sens du détail inégalé jusqu’alors. De plus, les projets peuvent être développés bien plus rapidement qu’auparavant.

Entraînements virtuels

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La réalité virtuelle peut également permettre aux ingénieurs de s’entraîner sur des représentations virtuelles de projets. La firme d’ingénierie britannique BAE Systems a récemment révélé qu’elle utilise la VR pour permettre à ses ingénieurs de s’entraîner sur des sous-marins virtuels.

Les suites de virtualisation BAE permettent aux ingénieurs d’examiner les éléments virtuels d’un système, afin qu’ils puissent analyser, dessiner et prévoir à quel endroit ils souhaitent effectuer des changements dans le monde physique. La réalité virtuelle offre aux ingénieurs des possibilités de tests quasiment illimitées.

Augmenter l’efficience et la sécurité de la production

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Les programmes d’entraînement en VR ne s’appliquent pas seulement au produit en lui-même, mais aussi au processus de fabrication. Ces programmes peuvent simuler des situations réalistes et dangereuses inhérentes au monde de la fabrication, comme des réactions chimiques, des machineries dangereuses et des environnements bruyants, sans présenter de risque pour les opérateurs. De cette façon, en cas d’imprévu dans le monde réel, les employés peuvent réagir promptement. Selon TestDrivenTV, la réalité virtuelle a permis à Ford de réduire le nombre de blessures de ses employés à hauteur de 70%.

Un manager peut simuler les lignes de production pour identifier d’éventuels défauts, maximiser l’efficience et réduire les pertes avant même que la production ne débute. Les ingénieurs peuvent également identifier des points faibles du produit et suggérer des modifications en amont.

La réalité virtuelle est également une façon efficace de former les opérateurs de machines ou les techniciens de maintenance à utiliser une nouvelle pièce d’équipement dans l’usine. En visualisant les composants d’un appareil, il est possible de créer des plans de maintenance détaillés.

Ce processus est très utile pour identifier les composants obsolètes. Les managers des usines peuvent ainsi créer un plan de gestion de l’obsolescence efficace, et stocker des pièces détachées en prévision.

Usine virtuelle

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Depuis peu, les entreprises d’ingénierie recrutent des spécialistes de game design. Ces derniers utilisent la réalité virtuelle, les technologies mobiles et les systèmes d’exploitation comme Android pour intégrer les technologies de la VR et de l’internet des objets à l’industrie de la fabrication. Cette nouvelle génération d’ingénieurs est en passe d’inaugurer l’ère industrielle 4.0.

Quels logiciels VR sont utilisés par l’industrie de la fabrication ?

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Parmi les logiciels VR utilisés dans l’industrie de la fabrication, on compte notamment les logiciels de modélisation 3D AutoCAD, Navisworks et Infraworks de Autodesk. La firme a récemment travaillé avec Owlized sur le projet Better Market Street, visant à améliorer la Market Street de San Francisco en y implantant davantage d’arbres et de verdure. Grâce à des casques OWL disposés sur place, les passants pouvaient visualiser virtuellement à quoi ressemblerait la Market Street une fois les travaux achevés.

Le futur de la réalité virtuelle dans l’industrie de la fabrication

La réalité virtuelle grand public est une technologie récente. Par conséquent, on dénombre encore très peu de fonctionnalités plug-and-play. Les logiciels ne peuvent pas être utilisés sur tous les casques de réalité virtuelle, ce qui peut poser problème au sein d’une entreprise.

Cependant, selon le directeur de l’ingénierie d’Autodesk, Brian Pene, la réalité virtuelle sera bientôt aussi simple d’utilisation qu’un écran d’ordinateur. Ce spécialiste est persuadé que le futur de la VR reposera sur de nouvelles technologies d’affichage, comme les hologrammes ou les casques de réalité mixte.

Par ailleurs, la réalité virtuelle sera bientôt en mesure de tromper d’autres sens que la vision. L’audio binaural permet par exemple de modéliser les effets du son dans une salle, comme un hall de concert, ou les effets de la pollution sonore sur des projets de transport, par exemple. Selon Pene, la possibilité de prévoir les effets d’un design sur le son ou d’anticiper l’acoustique d’une salle est inestimable. Certains recherchent également comment exploiter les propriétés tactiles de la réalité virtuelle pour examiner la texture des produits en VR.

Au fil des avancées technologiques, la capture et la création de contenus en VR seront de plus en plus raffinées et simples d’usage. De même, il sera sans doute possible d’éditer et de manipuler des modèles 3D directement au sein d’environnements virtuels, au lieu de se contenter de les observer passivement.

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La NASA cherche à développer un système de contrôle de bras robotique à l’aide de l’Oculus Rift et du Xbox Kinect. Grâce à ces deux technologies, un opérateur peut réellement contrôler le bras robotique comme s’il s’agissait de son propre membre.

On peut en déduire que le futur de la réalité virtuelle dépassera largement le cadre des casques VR. Les technologies holographiques, la réalité augmentée, ou encore le contrôle de robots via la VR permettront bientôt de mêler le virtuel au réel pour impacter directement les processus de fabrication.

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