Industry_future

L’Industrie du Futur, le jumeau numérique à P4S/INFO

Le début de l’intérêt pour l’industrie du Futur peut être daté en 2015 avec l’organisation du colloque “L’Industrie du futur : quelle contribution de l’Institut Mines-Télécom ?”, les 26 et 27 novembre 2015.

À cette époque (reculée), l’aspect logiciel apparue avec le jumeau numérique n’était pas intégrée dans les thématiques clés IdF.

En 2017, la mise en place d’un fond d’amorçage IMT a permis à l’équipe P4S, d’identifier les activités autour de l’Industrie du Futur (IdF), et plus spécifiquement du jumeau numérique (JN), comme un sujet d’application de nos travaux. Les premiers échanges et les premières collaborations ont donné naissance au colloque alife en 2018 et une publication au Presse des Mines [1].

Les premières discussions à propos d’une chaire Industrie du Futur ont commencé par l’intermédiaire de J. Champeau (ENSTA Bretagne) puis de G. Coppin. C’est également à cette période que les premiers échangent avec UniSA ont débuté. Ces échanges ont conduit à la création de la chaire Industrie du Futur portée par Caroline Cao (arrivée 05/2021, départ 07/2023).

L’arrivée de Vincent Pessione en 2021 a renforcé la coordination au niveau IMT. P4S apparait dans la cartographie.

Depuis septembre 2020, Antoine Beugnard participe au groupe de travail jumeau numérique de l’AIF. La plaquette [5] est le premier livrable de ce groupe.

Pour conclure cette introduction, l’industrie du Futur est donc un axe clé de IMT, de IMT Atlantique (ITSI) et du Lab-STICC (axe transverse)

Contrats

Liste des contrats P4S liés à l’IdF :

X = terminé, X = en cours, X = prévu (estimation succès %)

  1. Carnot 3DaaS ; 2019-2020 ; Postdoc Nicolas Duminy, 1 an
  2. Chaire IdF ; 2021-2025 ; 500 k€ ; Caroline Cao ; 5 ans
  3. InterCarnot TwinCoBot avec Mines Alès ; 2022 ; Ingénieur Gaélic Béchu, 1 an + 6 mois [2,3,4]
  4. Airbus DISM 2021, 2022
  5. MRSEI 2021 ; pour montage Chivas, 30 k€
  6. Captronic FedMod ; 2022, 24k€
  7. CPER Industrie du Futur ; montage 2019, financement 2022-2026, 80 k€
    • Plateforme de collecte de JN
      • TwinCoBot
      • Usine Fischertechnik (projets étudiants - vidéo)
      • Gemini3D
      • Food3SA
      • etc.
    • Portail JN (bibliographie, vidéos, etc.)
  8. Food3SA (JN de bioréacteur) ; 2023-2024 ; collaboration
  9. Thèse Future et Rupture (avec Mines Alès) ; 2023-2026 ; Gwendal Beaumont ; thèse
  10. SmartFerment ; inter Carnot TSN AgriFood Transition ; 2025 ; 1 Ingénieur
  11. Gemini3D (JN d’imprimante 3D/Compositic) ; 2024-2026 ; collaboration
  12. Thèse GI-Joe2 ; 2025- [cas d’utilisation industriels] (?%)
  13. Thèse projet PEPR JN ; 2025- (?%) [gestion de modèles/multivers ; métadonnées ; ré-ingénierie]
  14. Thèse en co-tutelle avec UniSA (10%)

Total (2019 - 2023) : > 1M€ ; Permanents : AB (90%), SM (30%), JCB (20%) ; Non permanents : > 5HA

Collaborations et actions

  1. International
    • Partenaires du projet CHIVAS
    • UniSA - Markus Strumptner
  2. National
    • UBS - CPER Industrie du Futur, projets Gemini3D, Food3SA, SCAP
    • Alliance Industrie du Futur (AIF) – participation au groupe de travail Jumeau numérique [5]
    • Présentation au GDR-GPL 2021
    • PEPR Jumeau numérique
  3. IMT et IMT Atlantique
    • Mines Alès (Christelle Urtado, Sylvain Vauttier)
    • Formation Jumeau Numérique (Delphine Lalire/V. Pessione/F. Grimaud)
    • equipe-jn, groupe de travail informel interne (DAPRI, SRCD, INFO)
    • Participation possible aux ISTI IdF, AD, cyber
  4. Formation
    1. Projet 3A (1HM)
    2. Stage fin d’étude (Algérie) ; doctorant possible (3HM)
    3. Projet BTS (1,5HM)
    4. Stage 2A (2HM)

Total : 7,5HM en 2022-2023

Perspectives

  • Sécurité du jumeau numérique ; contact (AMI) sur un projet sans suite
  • Collaboration avec INUIT ; réalité augmentée
  • Collaboration avec RAMBO ; jumeau numérique d’appartement, de [c/r]obot

Le jumeau numérique est un paradigme reconnu qui suit le Hype Cycle de Gartner. Il peut être le lieu d’intégration de nombreuses autres techniques (aide à la décision, IA, IHM, IoT, Facteurs humains, santé) et une vitrine très intéressante, tant pour un usage industriel que pour la formation.

Ce n’est pourtant pas, à notre avis, encore un objet scientifique. Une recherche sur l’objet logiciel qu’est le JN nous semble fondamentale. De nombreuses pistes de recherches sont possibles. Nous pouvons citer :

  • L’approche fédération de modèle, outillée par le logiciel Openflexo développé par P4S, nous parait une piste de recherche pertinente qui sera étudiée dans les thèses Futur & Rupture, Gi-Joe et en co-tutelle avec UniSA.
  • Le développement, la construction et le déploiement continue (à la DevOps) de jumeaux numériques.
  • La sécurité des jumeaux numériques et de leur système de référence (une fois le jumeau ajouté).
  • La validation (validité) d’un jumeau numérique
  • L’utilisation en enseignement

Bibliography

  • [1] Jean-Christophe Bach, Antoine Beugnard, Hugo Bruneliere, Hélène Coullon, Fabien Lehuédé et al. Logiciel et Industrie du Futur. Presse des Mines, Mathématiques et Informatique, pp.62–91, 2019.
  • [2] Gaëlic Bechu, Antoine Beugnard, Caroline Gl Cao, Quentin Perez, Christelle Urtado, Sylvain Vauttier. Déploiement dirigé par les modèles de jumeaux numériques dans les environnements intelligents. HUT LaConf 2022 - L’interdisciplinarité au service des environnements intelligents, Nov 2022, Montpellier, France
  • [3] Gaëlic Bechu, Antoine Beugnard, Caroline Gl Cao, Quentin Perez, Christelle Urtado, Sylvain Vauttier. A software engineering point of view on digital twin architecture. ETFA 2022 - IEEE 27th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, Sep 2022, Stuttgart, Germany. ⟨10.1109/ETFA52439.2022.9921617⟩
  • [4] Alireza Asvadi, Gaëlic Bechu, Antoine Beugnard, Caroline G. L. Cao, Christophe Lohr, Panagiotis Papadakis, Quentin Perez, Christelle Urtado, Sylvain Vauttier . Model-driven deployment of Digital Twins for Smart Environments - The HUman at home projecT case study. Journées nationales du GDR GPL 2022, Jun 2022, Vannes, France. , 13, 2022, Actes des journées du GDR GPL 2022
  • [5] Alliance Industrie du Futur. Jumeau Numérique. Levier majeur de la transformation digitale de l’industrie. Solutions Industrie du Futur, 2023. en ligne
  • [6] Antoine Beugnard. A software engineering perspective on digital twin: many candidates, none elected (Position paper). DigitalTwin 2023 - IEEE Smart World Congress. August 28-31, 2023. Portsmouth, Great Britain.
  • [7] Gwendal Beaumont , Antoine Beugnard , Salvador Martínez , Christelle Urtado , Sylvain Vauttier. Towards Re-Engineering Digital Twins. ACM/IEEE 27th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS Companion ’24), Sep 2024, Linz, Austria. hal-04679248v1

Liens externes