L’innovation utile, sinon rien : relever les défis industriels de l’assemblage
TRIBUNE : L’innovation utile, sinon rien : relever les défis industriels de l’assemblage
par André Luciani, Directeur de l’Expertise et de la Recherche à l’IRT Jules Verne
Nantes- le 31 mars 2025
Les enjeux industriels et technologiques de l’assemblage
Présentes chez tous les partenaires industriels de l’IRT Jules Verne, les activités d’assemblage sont complexes et constituent même parfois une part importante de la valeur ajoutée dans les produits qu’ils proposent.
L’assemblage mobilise un large éventail de technologies, allant des procédés de base tels que le soudage ou le vissage, jusqu’aux aspects plus complexes de contrôle, de positionnement et d’automatisation, soutenus par la modélisation des procédés et de leurs résultats. L’IRT Jules Verne a choisi de concentrer ses efforts sur deux périmètres d’intérêt pour ses partenaires : l’assemblage de pièces élémentaires, et celui de sous-structures de plus grande taille.
Coûts, cadences et qualité, sont les trois enjeux majeurs de toute opération de production. Le domaine de l’assemblage n’échappe pas à ce trio, devenu crucial pour garantir la souveraineté industrielle hexagonale dans le contexte de désindustrialisation auquel la France s’attaque.
Pour aider les industriels à relever ces défis, l’IRT Jules Verne se positionne sur l’amélioration de la performance des procédés, l’accompagnement à la qualification et à la certification des opérations, ainsi que la simplification des gammes d’assemblage.
L’impact environnemental est systématiquement pris en compte dans la phase de conception comme dans les opérations d’assemblage. A titre d’exemple dans le secteur aéronautique, l’assemblage par soudage de structures composites – légères par nature – évite le recours aux rivets ou aux vis, permettant ainsi un gain de poids et donc de carburant, et cela pendant plusieurs décennies.
Quel avenir pour les technologies d’assemblage ?
Dans le cadre d’opérations élémentaires d’assemblage par soudage composite ou métallique, les enjeux technologiques principaux résident dans l’automatisation intelligente des opérations. Introduire des compétences métier dans les lois de commande des robots doit par exemple permettre d’ajuster les paramètres de trajectoire ou de procédé en temps réel, en fonction des données issues de la réalité observée.
L’usage intensif de la surveillance des procédés et le développement de technologies de contrôle non destructif (CND) automatisé jouent également un rôle clé. Par ailleurs, les puissantes capacités de calculs actuelles en modélisation et simulation permettent de créer et de mettre à disposition des outils de prédiction de plus en plus fiables, basés sur des modèles physiques ou sur des algorithmes d’intelligence artificielle.
Côté sous-ensembles de grande taille, ce sont surtout les sujets d’allègement des infrastructures d’assemblages, d’amélioration des cinématiques de positionnement et de maîtrise de la chaine de tolérancement qui sont au cœur des travaux menés par l’institut.
C’est par exemple le cas des projets HAPPY et FASTER dont les résultats, au stade de pré-industrialisation, ont été transféré à AIRBUS. Le projet HAPPY avait pour objectif de répondre aux défis de flexibilité dans l’assemblage des grandes structures aéronautiques. Le système innovant développé repose sur des positionneurs légers montés sur des bases mobiles. Il permet de contrôler en continu la position des pièces grâce à des capteurs visuels. A la clé : une amélioration de la flexibilité et de l’efficacité des lignes d’assemblage. Le projet FASTER était en parallèle dédié au tolérancement flexible des assemblages.
Notre vision de la recherche : innover utile
Les innovations technologiques, aussi performantes soient-elles, n’auront de sens que si les industriels s’en saisissent. Ce qui fait la différence entre une réussite et un projet vain dans le manufacturing ? La capacité à introduire et faire adopter l’innovation au cœur de l’usine : l’insérer dans un système existant en prenant en compte toutes ses contraintes.
Pour assurer une intégration dans l’usine, l’Institut mise sur la complémentarité et la combinaison de ses expertises, garantes de la prise en compte des multiples facettes technologiques et méthodologiques à aborder.
Pour preuve, une illustration concrète issue du projet SPECTRA : en combinant la simulation, le développement procédé et les outils de contrôle associés, les équipes de l’IRT Jules Verne ont favorisé une montée en TRL rapide de la technologie de soudage par conduction de structures composites pour l’aéronautique. Cette technologie est maintenant en phase de maturation pour aboutir rapidement à une solution globale, que les partenaires industriels pourront facilement s’approprier.
A l’IRT Jules Verne, la démarche est toujours tournée vers l’exploitation des résultats par les usines. Notre ADN : une recherche appliquée et transférable à court et moyen termes en environnement industriel. Sur les sujets d’assemblage comme sur les quatre autres thématiques de recherche de l’institut, c’est la synergie des compétences en procédés métalliques, composites, robotique, monitoring et simulation qui fait notre marque de fabrique.
