Dans le cadre de la croissance du campus de Lille vers un campus 4.0 et l’intégration des Evolutive Learning Factories dans les projets pédagogiques, deux groupes d’élèves réalisent leur projet de 2e année PGE sur les problématiques d’aide à la décision et d’optimisation de la gestion des ateliers grâce aux jumeaux numériques.
La modélisation et l’optimisation du futur atelier 4.0 du campus de Lille grâce aux jumeaux numériques
Pour se pencher sur ces thématiques, les jumeaux numériques sont en effet de plus en plus mobilisés. Le premier groupe d’élèves travaille sur la modélisation et l’optimisation du futur atelier 4.0.
Après un état des lieux de l’existant, les élèves ont commencé leur travail sur les jumeaux numériques : « L’avantage des jumeaux numériques, c’est de voir en temps réel la production, de pouvoir modifier des paramètres » expliquent-ils. En effet, chaque produit réalisé en atelier peut suivre un circuit entre la conception, la fonderie, l’usinage vers l’assemblage. D’autres procédés peuvent être utilisés pour fabriquer ce même produit : le jumeau numérique devra justement aider au choix du meilleur procédé à utiliser en fonction de certains critères.
Claire, Pauline, Jef et Amaury ont fait le choix de ce projet pour sa spécificité, appliqué à la pédagogie : « Habituellement, les jumeaux numériques se concentrent sur une machine pour la contrôler à distance, on trouvait ici intéressant de pouvoir modéliser une ligne de production entière en retraçant le parcours d’une pièce dans les ateliers pour observer les différents paramètres et, grâce à un outil d’aide à la décision, choisir le meilleur mode de fabrication, mieux gérer le planning de production, localiser les pièces en temps réel, etc. ». Ils pourront donc proposer également des TP pour les prochaines promotions d’élèves afin d’imaginer l’ajout de nouveaux modules sur la ligne de production par exemple.
Grâce à ce projet, les élèves développent leurs compétences sur Python, en gestion industrielle et en gestion de projet, le tout sur un sujet qui les concerne pour l’intégrer à l’Evolutive Learning Factory du campus. Et pour cela, ils sont accompagnés de leurs enseignants Maurice LEPOIVRE et Nathalie KLEMENT.
L’aide à la décision grâce aux jumeaux numériques
Concernant le second projet, qui fait un focus sur le procédé assemblage, les élèves ont commencé par définir des capteurs sur la ligne pédagogique dans les ateliers du campus. Cela leur a permis de modéliser la chaîne en U sur ordinateur et de prévenir les éventuels problèmes. L’objectif, et aussi l’avantage, de ces simulations avec le jumeau numérique est d’étudier les différents scenarios possibles et choisir le meilleur pour optimiser la production : éviter les goulots d’étranglement, trouver l’ordonnancement dans lequel produire pour avoir le temps de cycle le plus court possible, bien équilibrer le travail entre les opérateurs pour optimiser les étapes de production, créer une interface ergonomique sur grand écran dans la ligne en conditions réelles (comme dans une vraie usine de production)… sont autant de problématiques sur lesquelles les élèves doivent travailler.
Pour être mené à bien, ce projet initié cette année sera certainement poursuivi sur plusieurs années et repris par les prochaines promotions.
Côté pédagogique, les élèves de ce groupe se sont répartis les tâches en fonction de leurs compétences : Quentin et Joanne travaillent sur l’interface Python (nouveau module et vulgarisation), Clara se charge actuellement de la gestion des données issues des capteurs et va ensuite rejoindre ses camarades sur le travail de l’interface, et pour finir Evan s’occupe du développement d’algorithmes pour résoudre les problèmes d’équilibrage et d’ordonnancement.
« Grâce à ce projet, nous approfondissons nos compétences acquises et découvertes en PJT1A ; nous découvrons aussi un nouveau traitement d’informations par rapport à la Prépa » témoignent-ils.
Ils ont choisi ce projet car dans certaines usines, des interfaces existent sur les lignes de production pour afficher les indicateurs de production. Ici ils vont plus loin en proposant une interface qui permettra en plus d’optimiser la production. C’est un moyen pour eux de se projeter et d’être précurseurs sur les notions de jumeaux numériques avec les algorithmes en participant au développement de la ligne pédagogique du campus.
Ils expliquent : « Notre but n’est pas de commercialiser ce système, mais de comprendre comment ça marche. On s’appuie essentiellement sur des expériences qu’on a eu en stages dans des usines et avec l’accompagnement de nos enseignants ». Ce projet est à l’initiative de Nathalie KLEMENT qui encadre ces deux groupes. Les élèves sollicitent également Anthony QUENEHEN pour avoir des informations sur la ligne.
Ce projet de 2e année leur permet aussi de remplir un autre objectif : créer des sujets de TP pour les élèves de 3e année en expertise Gestion Industrielle de l’année prochaine. Ce sera pour eux l’occasion de faire des tests grandeur nature.
L'avis de leur enseignante
"Les pjt2a sont des projets très enrichissants, pour les élèves mais surtout pour les enseignants. Lors de ces projets, les élèves sont force de proposition. Nos échanges sont constructifs et nous permettent d'identifier des réflexions auxquels nous n'aurions peut-être pas pensé seuls. Je suis convaincue que les ELF (Evolutive Learning Factories) permettront de fédérer les élèves et le personnel autour d'un projet commun. Je tiens à remercier tout particulièrement les élèves qui ont contribué aux projets que je porte. Je les remercie pour leur implication, leur sérieux, et leur gentillesse."
