Des fondations solides issues du projet HAPPY

Le premier projet HAPPY avait permis de démontrer, à travers deux cas d’usage aéronautiques, la faisabilité d’une loi de commande innovante capable de corriger en temps réel les déformations des pièces et des outillages grâce à des mesures (locales et globales) en continu.

HAPPY 2 a poursuivi ces développements en cherchant à renforcer la robustesse des lois de commande et à étendre leur champ d’application à des scénarios industriels plus exigeants.

Les résultats finaux du projet sont probants et permettent d’envisager des perspectives dans plusieurs domaines sur des briques technologiques telles que :

• Asservissement sur plusieurs objectifs simultanés avec gestion de priorités
• Combinaison de capteurs divers (profilomètres, caméras mono et stéréo)
• Asservissement visuel avec trajectoires cartésiennes contraintes
• Détection robuste de primitives géométriques remarquables, même si partiellement visibles (cercles et arcs de cercle, plans, bords).

Des travaux complémentaires sont en cours avec AIRBUS pour tester d’autres types de capteurs pour d’autres types d’assemblage.

Des retombées concrètes dans le naval et l’aéronautique

Pour Naval Group, les travaux menés dans HAPPY 2 constituent une avancée significative pour l’assemblage par asservissement continu. Ils ouvrent la voie à une standardisation des méthodes de production et permettent de valider la mise en place d’une solution d’assistance aux opérateurs et de surveillance continue des jeux entre pièces, fondée sur les principes de l’asservissement visuel.

Du côté de l’aéronautique, les solutions développées pourraient être appliquées à l’assemblage de la voilure sur le caisson central, et, à terme, à l’assemblage de la poutre ventrale sur le fuselage central des futurs programmes.

Ces technologies promettent des gains significatifs en temps de production et une meilleure flexibilité industrielle.

Des impacts industriels concrets

Les résultats obtenus à travers HAPPY 2 ouvrent la voie à de nouvelles pratiques d’assemblage :

• Plus de flexibilité face aux variations de produits et de cadences,
• Réduction des coûts non récurrents,
• Reconfiguration simplifiée des ateliers.

Vers une production plus agile et collaborative

Avec HAPPY 2, les partenaires du projet contribuent activement à la transformation des procédés d’assemblage dans les filières aéronautique et navale.

En combinant asservissement continu, robotique et technologies numériques avancées, ces travaux préfigurent l’arrivée d’ateliers reconfigurables, plus agiles, plus sûrs et plus performants.

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C’est à cette problématique que s’est attaquée l’équipe Robotique & Cobotique de l’IRT Jules Verne à travers le développement d’un démonstrateur dédié à l’usage de l’intelligence artificielle pour la manipulation robotique d’objets linéaires déformables (DLO). Ce démonstrateur s’inscrit dans une démarche de recherche interne visant à anticiper les besoins industriels futurs, notamment dans les domaines du câblage, de l’assemblage et de la manipulation de composants complexes.

Les enjeux : manipuler l’imprévisible

Les objets linéaires déformables présentent un défi majeur pour la robotique industrielle. Contrairement aux pièces rigides, leur comportement est difficilement prédictible : ils se déforment en continu, peuvent s’auto-occulter et ne peuvent être contrôlés que de manière indirecte, via leurs extrémités. Une action locale peut avoir des effets globaux non linéaires sur l’ensemble de l’objet.

Dans ces conditions, les approches robotiques classiques, fondées sur une programmation manuelle des trajectoires et une décomposition stricte des fonctions (perception, planification, contrôle), atteignent rapidement leurs limites dès que la tâche requiert de la dextérité, de l’adaptabilité et une forte interaction avec l’environnement.

Pour répondre à ces verrous technologiques, l’IRT Jules Verne explore de nouvelles approches issues de l’IA, capables de s’affranchir en partie de la modélisation analytique complexe de ces objets, tout en restant compatibles avec des applications industrielles concrètes.

La démarche : apprendre le geste plutôt que le programmer

Le démonstrateur repose sur une approche différente : plutôt que de programmer chaque étape, le robot apprend le geste en observant des démonstrations humaines.

Le cas d’usage étudié concerne l’installation d’un câble sur un panneau, incluant des opérations de branchement et de mise en goulotte. Ce scénario, volontairement exigeant, est représentatif de nombreuses situations industrielles où la manipulation fine d’objets souples reste difficile à automatiser.

Le robot apprend en observant les gestes de l’opérateur, en combinant mouvements et actions avec les données de ses capteurs. Caméras haute résolution et capteurs tactiles GelSight lui permettent de percevoir avec précision la forme et le comportement des objets manipulés.

Ces données alimentent ensuite une phase d’apprentissage hors ligne, au cours de laquelle des modèles d’apprentissage par imitation de l’état de l’art sont entraînés pour permettre au robot de reproduire et adapter ces gestes à des situations similaires. Une phase d’optimisation en situation réelle permet enfin au robot d’exécuter la tâche et d’améliorer progressivement son comportement, dans un cadre semi-supervisé, afin de gagner en robustesse et en adaptabilité.

Des résultats tangibles en conditions réelles

Les travaux menés ont permis de valider une chaîne complète de manipulation robotique par IA, depuis la simulation jusqu’au déploiement sur une cellule robotique réelle de l’IRT Jules Verne. Des campagnes d’évaluation ont été conduites afin de comparer différentes architectures d’apprentissage par imitation sur des tâches impliquant des objets rigides et déformables, et d’en mesurer les performances en conditions réelles.

Ces expérimentations ont démontré que les approches end-to-end permettent d’atteindre des comportements de manipulation complexes, difficiles, voire impossibles à reproduire avec des méthodes de programmation robotique classiques. Le démonstrateur est capable de gérer des situations impliquant des auto-occlusions, des contacts multiples et des variations de configuration, tout en conservant une cohérence du geste et une reproductibilité compatibles avec un contexte pré-industriel.

Au-delà des performances observées, ce travail a permis à l’IRT Jules Verne de consolider une expertise opérationnelle sur les conditions nécessaires à la stabilisation de ces modèles : configuration de scène, choix et positionnement des capteurs, réglage des paramètres critiques et compréhension fine des limites actuelles des solutions de l’état de l’art. Cette capitalisation est essentielle pour évaluer la maturité réelle de ces approches en vue d’un transfert industriel.

« Ce démonstrateur nous a permis d’identifier clairement ce que les approches IA actuelles savent faire, mais aussi ce qu’il reste à consolider pour atteindre le niveau de robustesse attendu en environnement industriel. » Déclare Mark Bastourous, ingénieur robotique à l’IRT Jules Verne

Des résultats concrets pour les applications industrielles

Ce démonstrateur constitue aujourd’hui une brique technologique structurante pour les travaux de l’IRT Jules Verne en robotique et cobotique. Il ouvre la voie à de nombreuses applications industrielles, telles que le câblage complexe, la réalisation de harnais électriques, la manipulation de composites ou encore la programmation rapide de robots par démonstration.

Les perspectives de recherche porteront notamment sur l’amélioration de la robustesse face aux perturbations du monde réel, l’exploration de nouvelles architectures adaptées aux tâches longues et complexes, ainsi que sur l’optimisation des interfaces de collecte de données afin d’accélérer les cycles d’apprentissage. L’objectif est de rapprocher progressivement ces approches issues de la recherche des exigences de fiabilité, de répétabilité et de transférabilité attendues sur les lignes de production.

Avec ce démonstrateur, l’IRT Jules Verne montre comment il anticipe les évolutions de la robotique industrielle, expérimente de nouvelles approches en conditions réelles et transforme les avancées technologiques en démonstrateurs concrets, au service des besoins industriels.

Découvrez la vidéo du démonstrateur en action : 

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Dans ce contexte, CERO a fait appel à l’IRT Jules Verne pour deux prestations distinctes, mobilisant ses expertises en Procédés Matériaux Métalliques (PMM) et en Simulation et Modélisation (SIM). Deux problématiques différentes, mais un objectif commun : sécuriser et faire évoluer des procédés industriels concrets, en s’appuyant sur un partenaire à la pointe des technologies de production.

Des besoins industriels bien identifiés

Fiabiliser des assemblages soudés sur outillages

La première prestation fait suite à des problèmes d’étanchéité observés sur certains outillages. Ces anomalies peuvent impacter la qualité des pièces produites et nécessitent une analyse fine des pratiques de soudage et des paramètres mis en œuvre.

Pour CERO, l’enjeu est double : comprendre l’origine des phénomènes observés et identifier rapidement des leviers d’amélioration applicables en atelier.

Maîtriser la gestion thermique d’un procédé d’estampage composite

La seconde prestation s’inscrit dans le cadre d’un procédé d’estampage de pièces en matériaux composites à matrice thermoplastique.

Ce type de procédé implique une gestion rigoureuse des conditions thermiques afin de garantir la qualité des pièces produites et la répétabilité industrielle.

Dans un contexte de projet R&D stratégique pour CERO, l’enjeu consistait à mieux comprendre le comportement global du procédé et à identifier des leviers d’optimisation compatibles avec les contraintes industrielles.

CERO a ainsi sollicité l’IRT Jules Verne pour bénéficier d’un appui en simulation numérique, afin d’éclairer les choix techniques et sécuriser les orientations de développement.

Deux prestations, une même logique d’accompagnement

Une intervention terrain au plus près des équipes

Pour la première prestation liée au soudage, les équipes Procédés et Matériaux Métalliques de l’IRT Jules Verne sont intervenues directement sur le site de CERO, en collaboration étroite avec les opérateurs sur place.

« L’objectif était avant tout de comprendre précisément ce qui se passait sur le terrain tant au niveau du procédé de soudage que de sa mise en œuvre par les collaborateurs de CERO. », explique Thomas Dallet, ingénieur de recherche à l’IRT Jules Verne.

Légende : Soudures de bouchons oblongs sur bloc usiné 

« Nous avons observé les pratiques, réalisé des essais de soudage et caractérisé des pièces représentatives. Cette compréhension de la chaine de fabrication et de contrôle est essentielle pour proposer des solutions réalistes et adaptées aux contraintes industrielles. »

La prestation a mobilisé l’expertise d’un ingénieur soudage certifié IWE, ainsi que des moyens de contrôle destructif et non destructif pour analyser les assemblages réalisés.

La simulation pour éclairer les choix techniques

En parallèle, les équipes Simulation et Modélisation ont une étude numérique du procédé afin d’analyser son comportement thermique global.

« La simulation permet d’apporter un éclairage objectif sur les phénomènes physiques en jeu et d’accompagner les décisions techniques dans les phases de développement », souligne Yvan Denis, ingénieur de recherche à l’IRT Jules Verne.

L’utilisation de la simulation a également permis de limiter le recours à des essais expérimentaux complexes et coûteux, tout en conservant un haut niveau de fiabilité dans l’analyse.

Des résultats concrets et directement exploitables

Sur la fiabilisation de l’outillage :

• Identification des causes des problématiques d’étanchéité grâce à l’intervention sur site ;
• Caractérisation des pièces et analyse des résultats d’essais ;
• Proposition de solutions techniques pour améliorer la qualité et la robustesse des soudures.

Ces travaux ont permis de corriger rapidement certains problèmes, avec des enseignements réutilisables pour des problématiques similaires à moyen terme.

Sur la maitrise de la gestion thermique :

• Analyse du comportement global ;
• Identification des leviers d’amélioration ;

• Evaluation de scénarios d’optimisation compatibles avec un déploiement industriel ;
• Appui à la prise de décision dans un contexte de développement stratégique.

Les résultats et préconisations fournis par l’IRT Jules Verne sont directement intégrables dans les projets de CERO, en complément ou dans la suite des développements.

Regards croisés sur une collaboration efficace

Jean-Michel Deck, Business Development Manager – CERO

« Nous avions deux problématiques bien distinctes, mais avec un point commun : le besoin de sécuriser nos procédés sans mobiliser excessivement nos propres moyens. L’IRT Jules Verne nous a apporté un regard extérieur de haut niveau, à la fois sur le terrain et via la simulation. Ce sont des résultats concrets, que l’on peut réellement exploiter dans nos projets. »

Thomas Dallet, ingénieur de recherche – IRT Jules Verne

« Sur ce type de prestation, notre rôle est d’apporter de l’expertise tout en restant pragmatiques. On travaille sur des sujets très concrets de production, avec des enjeux immédiats de qualité et de fiabilité. L’idée n’est pas de complexifier, mais d’aider à fiabiliser les procédés existants de nos clients afin qu’eux-mêmes livrent des résultats de qualité. »

Yvan Denis, ingénieur de recherche – IRT Jules Verne

« Le rôle de la simulation dans ce type de projet est d’apporter une compréhension approfondie du comportement global du procédé afin d’accompagner le client dans ses choix techniques. Dans des contextes de développement innovant, cette approche permet de sécuriser les orientations retenues tout en réduisant les risques industriels et les coûts associés aux phases d’essais. »

L’IRT Jules Verne s’engage au service du tissu industriel régional

Ces deux prestations illustrent le rôle de l’IRT Jules Verne comme partenaire technologique de proximité, capable d’accompagner des PME industrielles sur des problématiques ciblées, en combinant expertise terrain et outils numériques avancés.

Elles témoignent également de la volonté de l’IRT Jules Verne de travailler avec et pour les acteurs du territoire, en apportant des solutions adaptées aux réalités industrielles et en valorisant les compétences locales.

Cet article L’IRT Jules Verne aux côtés de CERO ou l’accompagnement d’une PME régionale dans la maîtrise de ses procédés est apparu en premier sur IRT Jules Verne.

Acteur industriel majeur du naval de défense, Naval Group conçoit, réalise, intègre, maintient en service, démantèle et déconstruit des sous-marins et des navires de surface pour la Marine nationale et d’autres marines à l’international. Le groupe combine une maîtrise de la très haute technologie, des expertises industrielles pointues et rares et une forte culture d’innovation. Ses capacités de production de tout premier plan sont constamment améliorées. Engagé dans une démarche continue d’innovation, Naval Group collabore avec l’IRT Jules Verne pour faire évoluer ses procédés industriels.

Naval Group développe la simulation numérique pour assister la mise en œuvre de la mise en forme à froid. L’IRT Jules Verne accompagne le groupe naval par le développement d’un outil d’aide à la décision basé sur la simulation de l’emboutissage à froid de tôles de forte épaisseur. Cette prestation illustre la capacité de l’IRT Jules Verne à mobiliser son expertise en simulation numérique et mathématiques appliquées au profit de procédés complexes et à accompagner l’évolution des pratiques industrielles de ses partenaires.

Un besoin d’outil pour faciliter la mise en œuvre des procédés de formage

Naval Group met en œuvre des opérations de formage à froid sur des tôles métalliques de grandes dimensions et de fortes épaisseurs.

L’enjeu de la prestation menée par l’IRT Jules Verne était de disposer d’une preuve de concept d’un outil qui facilite la prise de décision lors de la définition des outillages et des paramètres de mise en forme afin d’accélérer les phases de mise au point des conditions de formage par emboutissage.

« L’objectif de cette prestation était de franchir une étape vers l’exploitation des résultats de la numérisation des procédés de fabrication de manière complémentaire à l’expérience humaine », souligne un ingénieur R&D au Centre d’expertise des structures et matériaux navals (CESMAN) de Naval Group.  « Les outils développés par l’IRT Jules Verne nous aident à mieux comprendre l’impact des différents paramètres du procédé sur le résultat de la mise en forme. »

Un métamodèle pour appuyer la décision industrielle

L’IRT Jules Verne a mis en œuvre son expertise en simulation de procédés et en mathématiques appliquées pour concevoir un métamodèle permettant de proposer rapidement des paramètres process en formage à froid.

En considérant une configuration d’emboutissage monopasse à froid, les travaux ont été organisés en trois phases successives :

• Simulation du cas de référence, pour établir le comportement numérique du procédé ;
• Élaboration du plan d’expérience et construction du métamodèle, intégrant une analyse de sensibilité ;
• Développement de l’outil d’aide à la définition des paramètres procédé, destiné à une utilisation directe sur le terrain.

L’outil final livré permet de fournir par calcul plusieurs grandeurs critiques du procédé, telles que la courbure après retour élastique, la contrainte résiduelle maximale ou l’effort d’emboutissage, et de visualiser rapidement les effets des paramètres d’entrée sur le résultat final.

« Ce type de développement illustre parfaitement la valeur ajoutée de la simulation lorsqu’elle est pensée comme un outil d’aide à la décision », explique Olivier Valentin, ingénieur R&D au sein de l’équipe Simulation de l’IRT Jules Verne. « Comme dans la plupart de nos collaborations, nous avons travaillé main dans la main avec les équipes de Naval Group pour concevoir une solution optimisée :  un outil robuste, simple d’usage et adapté à leurs contraintes de production. »

Une collaboration durable et tournée vers l’avenir

Cette prestation constitue l’étape préparatoire d’un futur projet collaboratif qui viserait à élargir le périmètre des procédés étudiés et à renforcer l’usage de la simulation numérique dans les chantiers de construction navale. Elle s’inscrit dans la continuité d’une collaboration de long terme entre Naval Group et l’IRT Jules Verne, fondée sur le partage d’expertise et la confiance. 

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Ces enjeux sont au cœur du projet 𝗣𝗖𝗥𝟰𝗔𝗘𝗢𝗟 proposé par l’IRT Jules Verne, qui 𝗮 𝗿𝗲́𝗰𝗲𝗺𝗺𝗲𝗻𝘁 𝗿𝗲𝗰̧𝘂 𝗹𝗲 𝗽𝗿𝗲𝗺𝗶𝗲𝗿 𝗣𝗿𝗶𝘅 𝗱𝘂 𝗿𝗲𝗰𝘆𝗰𝗹𝗮𝗴𝗲 𝗱𝗲𝘀 𝗺𝗮𝘁𝗲́𝗿𝗶𝗮𝘂𝘅 𝗮𝗲́𝗿𝗼𝗻𝗮𝘂𝘁𝗶𝗾𝘂𝗲𝘀 (2025 Aircraft Material Recycling (AMR) Award). Une distinction internationale qui vient reconnaître la pertinence technologique et le potentiel industriel de cette approche innovante.

Dans une interview exclusive à l’IRT Jules Verne, Lionel G. Roques, Executive Director de la Aircraft Fleet Recycling Association (AFRA), revient sur :
le démantèlement EOL orienté rétention de valeur,
l’apport de l’automatisation et des robots à câbles pour fiabiliser et industrialiser les opérations,
le défi majeur des matériaux composites et la nécessité de solutions de recyclage économiquement soutenables,
l’impact du projet PCR4AEOL et ses perspectives d’adoption industrielle au sein de la filière.

À travers cette proposition de projet primé, l’IRT Jules Verne illustre comment l’innovation technologique peut structurer une économie circulaire crédible pour l’aéronautique, en rapprochant recherche, industrie et durabilité.

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Une contribution clé centrée sur la maîtrise du procédé

Fort de ses compétences en Monitoring, Inspection et Contrôle et en Robotique et Cobotique, l’IRT Jules Verne est intervenu sur plusieurs briques technologiques permettant de garantir une maîtrise fine du procédé :

• Acquisition, centralisation et synchronisation des systèmes d’acquisition de données
  L’IRT Jules Verne a mis en œuvre un moyen d’acquisition de données synchronisée de capteurs hétérogènes garantissant une lecture cohérente et fiable des phénomènes observés pendant le traitement laser. Cette étape est essentielle pour optimiser le suivi en temps réel du procédé.
• Développement d’une IHM de pilotage et de visualisation
  Une Interface Homme-Machine dédiée a été conçue pour permettre aux opérateurs de piloter les essais, de visualiser en temps réel les données issues du procédé et d’identifier rapidement les zones critiques. Cette IHM constitue un véritable outil d’aide à la décision, au service de l’industrialisation.
• Traitement des données en temps réel pour la détection des défauts
  Les équipes de l’IRT Jules Verne ont mis en œuvre des algorithmes de traitement de données développés par l’IRT saint Exupéry. Ainsi, l’outil permet d’analyser les signaux acquis en cours le procédé et de déterminer automatiquement les zones présentant des défauts de préparation de surface.
• Réparation automatique et ciblée des zones non conformes
  En combinant analyse de données et pilotage du procédé, l’IRT Jules Verne a permis la mise en œuvre d’une stratégie de retraitement localisé, déclenchée automatiquement ou sur choix opérateur. Cette approche optimise la qualité finale tout en limitant les temps de cycle.

Un bel exemple de collaboration inter-IRT

La prestation réalisée illustre la capacité de l’IRT Jules Verne à transformer des données complexes en leviers de performance industrielle en intégrant des solutions de synchronisation, de visualisation et d’automatisation avancée au service d’une performance accrue.

Un bel exemple de collaboration inter-IRT au service des enjeux industriels.

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Les JEC Composites Innovation Awards, référence mondiale depuis 1998, distinguent chaque année les projets collaboratifs les plus ambitieux du secteur. Être finaliste constitue déjà une belle reconnaissance du travail mené au sein du consortium.

Les partenaires du projet CAELESTIS  :
Addcomposites AIMEN Centro Tecnológico AMADE – Universitat de Girona Barcelona Supercomputing Center eBOS ESI Group GKN Aerospace ITA · Instituto Tecnológico de Aragón Delft University of Technology RTDS Group

En savoir plus sur le projet : https://lnkd.in/e3SDgcJQ

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Un site stratégique face à l’augmentation des besoins

Le site de Safran Aircraft Engines à Châtellerault assure la maintenance et la réparation de moteurs militaires et civils. Avec près de 1100 salariés et plus de 130 000 pièces réparées chaque année, le site joue un rôle stratégique dans la disponibilité des moteurs CFM56 et LEAP.

Dans un contexte d’augmentation du volume de pièces à traiter, notamment pour le moteur LEAP, Safran Aircraft Engines a sollicité l’IRT Jules Verne pour mener une étude de faisabilité sur l’automatisation du procédé TIG (Tungsten Inert Gas) appliqué au rechargement d’aubes de réacteurs.

L’objectif de l’étude : évaluer la viabilité d’un procédé automatisé, en comparaison avec les étapes de réparation aujourd’hui réalisées manuellement, afin de réduire à la fois les coûts et les délais, tout en garantissant le niveau d’exigence requis.

Une collaboration qui reflète la montée en puissance des activités Procédés Matériaux Métalliques de l’IRT Jules Verne

Cette étude qui illustre la montée en puissance des activités Procédés Matériaux Métalliques au sein de l’IRT Jules Verne, met également en avant l’utilisation de la cellule de soudage robotisé (WRC), un équipement polyvalent et adapté à la R&D, permettant de rapprocher les essais de laboratoire des réalités industrielles.

Au-delà de l’aspect technique, cette collaboration traduit la confiance que Safran Aircraft Engines accorde à l’IRT Jules Verne en lui confiant cette prestation. Elle a constitué une première étape importante, susceptible d’ouvrir la voie à de futurs travaux conjoints.

Des résultats concrets pour préparer le passage à l’échelle

L’étude a permis de :

• réaliser des remplissages d’ouvertures sur différentes géométries en acier inoxydable et inconel,
• fabriquer des réhausses conformes grâce à l’empilement de mono-cordons, avec une géométrie maîtrisée,
• obtenir des soudures sans défaut interne, avec fusion complète et sans porosité.

Ces résultats ouvrent la perspective d’une approche technique nouvelle pour Safran, qui peut désormais évaluer le potentiel de l’automatisation dans la réparation d’aubes de réacteurs, une activité critique pour la fiabilité et la performance des moteurs.

Légende : image 1 > Essais de rechargement d’encoches | Image 2 > essais d’empilement de cordons | Image de couverture : Métallographie d’essais combinés 

Regards croisés sur la prestation réalisée

Juliette Théodore, ingénieure R&D – IRT Jules Verne

Concrètement, sur quoi portait votre travail au quotidien dans ce projet ?

J’ai principalement travaillé sur l’optimisation des paramètres du procédé TIG automatisé sur la Welding Robotic Cell. Cela a impliqué de tester différentes configurations pour valider la faisabilité sur l’inconel, un matériau complexe à souder. En plus de valider la robustesse du procédé, l’objectif était d’obtenir une régularité optimale et l’absence de défauts, deux critères essentiels pour envisager un futur transfert industriel.

Quels défis techniques avez-vous rencontrés ?

Le principal défi a été de maîtriser la stabilité du bain de fusion sur des géométries variables. Cela demande un contrôle fin de l’apport matière, des paramètres électriques et de la trajectoire de la torche. L’inconel étant un matériau sensible à l’oxydation, un autre enjeu était de maîtriser l’inertage des pièces lors de la fabrication. La Welding Robotic Cell nous a permis de maîtriser l’ensemble de ces paramètres et de réparer les pièces de façon répétable et sans défaut.

Grégoire Bazin, responsable équipe Procédés Matériaux Métalliques – IRT Jules Verne

Que représente cette étude dans la feuille de route technologique de l’IRT Jules Verne ?

Elle illustre parfaitement notre rôle : accompagner les industriels dans l’évaluation et le déploiement de procédés innovants. La thématique des réparations métalliques est stratégique, et cette prestation nous permet de consolider notre expertise et de valoriser notre savoir-faire en matière d’automatisation des procédés de soudage.

Comment vois-tu la suite de la collaboration avec Safran Aircraft Engines ?

Cette première étude a permis d’identifier des pistes prometteuses conséquences d’un dialogue constructif et fructueux entre experts. Des étapes complémentaires seront nécessaires pour confirmer pleinement la faisabilité et valider la transposition en production. Ces résultats ouvrent la voie à de potentielles phases ultérieures de développement et d’industrialisation aux côtés de Safran Aircraft Engines.

Thierry Gachon, ingénieur méthodes & procédés, et Pilote R&T – Safran Aircraft Engines

Pourquoi avoir sollicité l’IRT Jules Verne sur ce sujet ?

Nous connaissons les IRT au travers de différents travaux menés avec eux.

Cette prestation nous a permis de tester les moyens de l’IRT Jules Verne, et mettre en perspectives d’autres études que nous envisageons mener à bien sans avoir à immobiliser nos moyens de productions.

Quels bénéfices concrets retirez-vous de cette étude ?

Nous avons jeté les bases d’une collaboration solide, basée sur la confiance et la maîtrise technique des équipes de Grégoire.

Vers de nouvelles perspectives de réparation automatisée

Cette prestation illustre une collaboration pragmatique entre un acteur industriel majeur et l’institut de recherche dédié au manufacturing. Pour Safran Aircraft Engines, elle apporte des éléments techniques concrets pour définir sa stratégie sur l’avenir de la réparation d’aubes de réacteurs.

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Un objectif clair : mieux comprendre et prédire les distorsions

L’objectif était d’identifier les solutions les plus adaptées afin de simuler les aspects multiphysiques complexes nécessaires à une bonne description des phénomènes observés lors de la fabrication de pièces composites hautes performances. L’étude a permis de mettre en œuvre plusieurs solutions numériques aussi bien commerciales qu’en open source.

Une attention particulière a été accordée aux aspects de distorsions géométriques intrinsèques à la pièce, aux paramètres matériaux influents, mais aussi à la capacité de prise en compte de la distorsion des outillages sur la qualité finale du produit. Deux procédés ont été étudiés, la voie liquide (infusion, injection) et la cuisson de composites thermodurcissables en autoclave ou en étuve.

Des avancées prometteuses

Les travaux menés ont conduit à l’identification de possibles cosimulations entre différents logiciels de simulation, ouvrant la voie à une approche multiphysique et couplée fluide/mécanique. Ces développements permettront, à terme, de proposer des solutions numériques de nouvelle génération dotées d’une efficacité de modélisation et de capacités prédictives améliorées, avec pour perspective d’optimiser les temps de mise au point et de réduire les coûts de développement de nouvelles pièces composites.

Des retombées au-delà des secteurs aéronautique et naval

Si PROTEE répond avant tout aux besoins des secteurs aéronautique et naval, les résultats obtenus présentent un fort potentiel pour d’autres domaines industriels utilisant les technologies de fabrication de pièces composites.

Cet article Clôture du projet PROTEE : vers de nouvelles perspectives de simulation pour les procédés composites est apparu en premier sur IRT Jules Verne.

Dans la lignée de l’A350, la future génération d’avion monocouloir sera en matériaux composites. Néanmoins à ce jour certaines pièces structurelles fortement chargées sont réalisées en titane ou aluminium, impliquant des assemblages multi-matériaux. Le remplacement de ces pièces aux géométries complexes par du composite permettra de :

– Réaliser des gains de coûts en évitant les assemblages multi-matériaux très coûteux en outils coupant
– Réduire la dépendance au titane
– Gagner en masse

Ce projet vise ainsi à étudier le dimensionnement et la fabrication de ferrures structurales aéronautiques en composites thermoplastique. Il s’articule autour de deux cas d’application dans les environnements fuselage et moteur.

Un procédé de préformage mécanique suivi d’une consolidation sous presse a été imaginé pour la fabrication de pièces de géométrie complexe. Sa mise au point sera effectuée de manière itérative sur une série de singularités, jusqu’à valider l’approche par la réalisation de pièces de démonstration à taille réelle.

Pour atteindre la qualité de pièces requises, une attention particulière sera portée sur la conception des outillages de consolidation, en améliorant les modèles prédictifs des phénomènes thermiques et mécaniques pendant le cycle complet.

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