Les technologies immersives et l’intelligence artificielle ouvrent de nouvelles perspectives pour la gestion de la fin de vie des systèmes industriels complexes. De l’aéronautique au recyclage des batteries, ces innovations contribuent à renforcer les pratiques d’économie circulaire.
La transition vers une industrie plus durable ne concerne pas seulement la conception et la fabrication des produits, mais également leur fin de vie. Pendant longtemps, notre modèle industriel a suivi une logique linéaire : extraire, fabriquer, utiliser puis jeter. À l’inverse, l’économie circulaire, concept apparu en Europe dans les années 1990, vise à prolonger la durée de vie des produits en favorisant la réutilisation, la réparation et le recyclage des matériaux.
Dans ce contexte, les technologies de l’industrie 4.0, notamment la réalité augmentée (RA), la réalité virtuelle (RV) et l’intelligence artificielle (IA), ouvrent de nouvelles perspectives pour transformer les opérations de démantèlement de systèmes industriels complexes.
Démantèlement d’aéronefs : quand la recherche explore de nouvelles solutions
Dans le secteur aéronautique, de nombreux avions arrivent progressivement en fin d’exploitation. Leur démantèlement représente un enjeu majeur pour récupérer des pièces réutilisables, recycler les matériaux et limiter l’impact environnemental.
Cependant, les aéronefs sont des systèmes industriels extrêmement complexes. Leur démontage doit respecter des procédures précises issues de documentations techniques parfois vieilles de plusieurs décennies et nécessite une expertise humaine importante. L’organisation des opérations constitue également un problème d’optimisation complexe : identifier les pièces à retirer, déterminer dans quel ordre procéder et mobiliser les ressources nécessaires afin de maximiser la valeur récupérée.
Dans ce contexte, Étienne Mary, ingénieur Arts et Métiers et doctorant à l’I2M* encadré par Jérôme Pailhès, Dominique Scaravetti et Nicolas Perry, explore comment les technologies immersives et l’intelligence artificielle peuvent assister ces opérations.
« Le démantèlement d’un avion est un processus extrêmement complexe qui repose encore largement sur l’expertise humaine. L’objectif de nos travaux est d’exploiter la documentation technique et les scans 3D des aéronefs pour créer un processus numérique capable de guider les techniciens et d’optimiser les séquences de démontage grâce aux technologies immersives et à l’intelligence artificielle. » explique Étienne Mary
Ces recherches s’inscrivent dans le cadre du programme CMA PEGASE – Avion décarboné, qui vise à soutenir le développement de solutions innovantes pour réduire l’empreinte environnementale du secteur aéronautique.
Résultat 3D issu du processus de Clement Millet de l’hélicoptère
Des applications industrielles concrètes : le recyclage des batteries de véhicules électriques
Les mêmes technologies peuvent également répondre à d’autres défis industriels liés à l’économie circulaire, notamment dans la filière des batteries de véhicules électriques.
Actuellement élève ingénieur sur le campus Arts et Métiers de Bordeaux-Talence, Moad Amine a rejoint le pôle recyclage et valorisation de SUEZ-LyRe. En tant que stagiaire chef de projet, il travaille sur le démantèlement des batteries de véhicules électriques en utilisant des technologies de réalité virtuelle et augmentée.
Les chiffres illustrent l’ampleur du défi : fin 2019, plus de 7 millions de véhicules électriques circulaient déjà dans le monde. D’ici 2030, entre 100 et 200 GWh de batteries arriveront progressivement en fin d’usage automobile. Pourtant, les opérations de démantèlement restent aujourd’hui majoritairement manuelles, lentes, dangereuses et coûteuses, tandis que chaque modèle de batterie possède ses propres spécificités d’assemblage.
« L’objectif du projet est de transformer ces opérations de démantèlement en processus guidés et sécurisés grâce aux technologies de l’industrie 4.0. Nous développons une solution de réalité augmentée capable de projeter des instructions en temps réel pour accompagner les opérateurs, couplée à un système de vision avec capteurs 3D et caméras pilotées par intelligence artificielle pour suivre les opérations et garantir la conformité du démontage. » souligne Moad Amine
Recycler et réutiliser les batteries de véhicules électriques ne constitue pas seulement une obligation environnementale : c’est également une véritable opportunité industrielle. Bien fait, ce processus permet de récupérer des métaux rares, de leur donner une seconde vie, et de s'affranchir progressivement d'une dépendance aux matières premières vierges qui a un coût, humain et écologique. Cette synergie entre innovation technologique et performance environnementale permet de faire du démantèlement un processus industriel prévisible, plaçant ainsi la digitalisation au service d’un développement durable et performant.
Recherche et industrie : une synergie au service de l’économie circulaire
Ces projets illustrent la manière dont la recherche et l’industrie peuvent collaborer pour développer des solutions innovantes au service de l’économie circulaire. Qu’il s’agisse du démantèlement d’avions ou du recyclage des batteries, l’intégration de technologies immersives et d’intelligence artificielle permet de transformer des opérations complexes en processus numériques plus sûrs, plus efficaces et mieux valorisés.
En accompagnant des partenaires industriels comme SUEZ et en développant des travaux de recherche financés par des programmes tels que CMA PEGASE – Avion décarboné, ces initiatives montrent comment les technologies de l’industrie 4.0 peuvent contribuer à relever les défis environnementaux et industriels actuels.
* Institute de Mécanique de Bordeaux (I2M / Arts et Métiers, CNRS, université de Bordeaux, Bordeaux INP, Inrae)
