OCELOT : l’as pour ne plus tomber sur un os

— Cet article fait partie de la série D’ici / Demain

Découvrir les objets et services qui vont bouleverser nos usages dans les prochaines années : vous en avez rêvé, nous vous l’offrons sur un plateau ! La série d’articles “D’ici / Demain” présente 16 innovations qui vont changer nos quotidiens. Comment les connaît-on ? Grâce au dispositif INNOV’up Proto, financé par la Région Île-de-France, qui permet aux entreprises les plus prometteuses de développer des prototypes d’excellence. Accompagnées par Cap Digital, ces sociétés ont 8 mois pour finaliser le développement de leurs protos qui seront présentés lors des “Paris Region Smart Weeks”, dont notre festival Futur.e.s in Paris. On vous les présente donc ici en avant-première.

Monitorer et entretenir en temps réel tous ses équipements ? Les industriels n’espèrent que ça. Pouvoir anticiper les pannes avant qu’elles n’arrivent ? Ils en rêvent. Bonne nouvelle, grâce à l’entreprise LGM et son projet de maintenance prédictive ou prévisionnelle OCELOT, ce rêve se réalise enfin.

Créé en 1991, LGM est un acteur reconnu des grands programmes Aéronautiques et de Défense Français et Européens, et a développé depuis plus de 20 ans une expertise pointue dans l’ingénierie des grands programmes, et dans le Soutien Logistique Intégré et le Maintien en Conditions Opérationnelles. L’entreprise intervient sur tous les grands programmes civils ou militaires, allant de la planification des activités du Grand paris, au suivi industriel de la fusée Ariane, au support industriel du Laser MégaJoule pour le CEA, ou encore à l’optimisation du soutien du Rafale pour l’armée Française. LGM réalise les études et l’ingénierie du soutien, mais passe aussi de la théorie à la pratique, comme par exemple en gérant la maintenance de 70 vedettes de la Gendarmerie nationale.

Mieux vaut prévenir que guérir

Concrètement, l’entreprise est spécialisée dans la maintenance et la maîtrise de la disponibilité des systèmes, qui passe notamment par la conception de dispositifs et capteurs connectés permettant d’instrumenter un système industriel, un équipement, un véhicule ou un aéronef pour surveiller et optimiser ses conditions d’utilisation réelles. Dans le jargon, on les appelle des HUMS (Health and Usage Monitoring Systems). Grâce à eux, il est possible de récolter de grandes quantités d’informations, offrant une matière précieuse pour comprendre et améliorer le fonctionnement de ses équipements.

Comme le dit l’adage, mieux vaut prévenir que guérir. Surtout dans l’industrie civile et militaire, où la maintenance représente le poste de dépense le plus élevé par rapport au coût global de possession d’un système. Mais comme le dit un autre adage, c’est souvent plus facile à dire … qu’à faire. En effet, s’il est presque toujours plus pertinent d’anticiper les réparations plutôt que d’attendre les défaillances, ce n’est pas plus simple pour autant. Trop souvent, les analyses de fiabilité se rélèvent trop majorantes sans une prise en compte fine des conditions effectives d’utilisation de l’équipement.

D’où les HUMS en général, et le dispositif OCELOT en particulier, grâce à qui il est désormais possible de monitorer un équipement :

  • Température (via infrarouge)
  • Vitesse (accéléromètre / gyroscope)
  • Humidité
  • Magnétisme
  • Volume sonore (Microphone)
  • Pression (Altimètre)
  • Luminosité
  • Position GPS et triangulation
  • Messages CAN, Uart, SPI

OCELOT fait corps avec le squelette de vos machines

Mais alors, comment trier, catégoriser, analyser et exploiter ces données recueillies ? C’est là qu’intervient OCELOT : un dispositif modulaire hautement configurable qui, installé sur un équipement, va pouvoir envoyer des données d’utilisations qui seront traitées grâce à un dispositif d’intelligence artificielle et deep learning couplé à des bases de données.

Le fonctionnement en 5 grandes étapes :

  1. Les composants bas-niveaux sont facilement configurés pour l’équipement à suivre
  2. Un concentrateur, présent sur l’équipement cible, rassemble et stocke les informations sur le système transmises par les composants bas-niveau
  3. Les informations sont diffusées vers un système centralisé puis synchronisées,
  4. Les données sont croisées avec une base de données qui rassemble toutes les données de tous les équipements couverts par le dispositif ainsi que les analyses statistiques et corrélations
  5. Des applications web ou mobiles d’exploitation permettent de suivre et superviser les analyses recueillies, que ce soit pour analyser l’équipement en temps réel ou planifier son utilisation sur le long terme.

D’OCELOT à OCELOT-NN : les réseaux neuronaux

Le produit OCELOT est en cours de développement depuis plus de deux ans au sein de LGM, et doit être testé en environnement opérationnel dans le cadre d’une flotte de véhicules militaires (projet confidentiel). En parallèle, l’entreprise lance le prototype OCELOT-NN, une démarche exploratoire pour appliquer les réseaux neuronaux au dispositif global.

Le recours à des réseaux neuronaux vise notamment à dépasser les limites des algorithmes classiques dans la catégorisation des profils d’usage à partir d’informations multiples, la détection des signaux faibles annonciateurs de panne, et la généralisation des cas individuels en détectant des corrélations entre différentes données historisées.

Les réseaux neuronaux supervisés sont utilisés pour :

  • la reconnaissance d’événement, des cas de pannes, défaillance, accidents,
  • la reconnaissance de profils d’emploi : arrêt, moteur tournant, ville, autoroute, tout terrain…
  • la reconnaissance d’informations qualitatives : état du système, qualité, usure…

Les réseaux neuronaux non-supervisés sont, eux, utilisés pour la détection de corrélation entre des informations issues de l’historique d’exploitation d’une flotte

Mega-Ocelot

A terme, les HUMS pourraient permettre de réduire de façon significative les coûts de maintenance de tous les types de systèmes industriels ou flotte d’équipements. Un impact financier considérable qui permettrait un futur radieux pour les OCELOT-NN.

En attendant, LGM cherche à réaliser une expérimentation à grande échelle du système OCELOT avec un partenaire industriel et est déjà en échange technique et commercial avec un laboratoire de recherche français en aéronautique.

Pour en savoir (encore) plus