Développer des jumeaux numériques hybrides

Cette chaire développera des jumeaux numériques hybrides, capables de fonctionner en temps réel, en exploitant les techniques de réduction de modèles, rendues possibles par le Scientific Machine Learning, qui combine des techniques de calcul scientifique et d’apprentissage automatique grâce à l’intelligence artificielle. Ces modèles seront alors exploités dans toutes les phases de vie des machines, de la conception au design, jusqu’à la phase de validation. Une simulation permettra d’optimiser les essais et ainsi améliorer les procédés de fabrication.

φML constitue aussi l'opportunité pour le groupe Arts et Métiers d’implanter une activité R&D, pour la réalisation des essais, sur le « campus de l’Espace » à Vernon (27).

Cette chaire est dirigée par Dr.Chady Ghnatios, spécialiste de la simulation et des jumeaux numériques. Il développe des techniques de réduction de modèles, des jumeaux hybrides et des modèles basés sur des données, avec des applications aux matériaux composites.

Contact

Dr. Chady Ghnatios, professeur (PIMM)

Mieux caractériser le risque de défaillance

Lancée en juin 2023, l’objectif de cette chaire est d'optimiser la supervision et la maintenance du réseau de transport d’électricité français : afin d'accélérer la transition énergétique, tout en maîtrisant les risques sur le réseau au quotidien, il est indispensable de moduler la maintenance sur les infrastructures des réseaux électriques.

Pour surveiller le fonctionnement de ces équipements et mettre en place les opérations de maintenance adéquates, un processus de numérisation et centralisation de l’information et des matériels dédiés à la surveillance du réseau sont nécessaires.

 Les modèles physiques diffèrent nécessairement de la réalité. Par ailleurs, imaginer pouvoir baser la connaissance exclusivement sur les données collectées n’est pas réaliste car il en faudrait trop ! Nous partons donc du modèle physique et dès qu’il diffère des données collectées, nous créons un modèle de cet écart basé sur la donnée, grâce à l’IA.

Professeurs Francisco Chinesta et Xavier Kestelyn, coordinateurs de la Chaire CHIMERA

Les travaux de la chaire CHIMERA contribueront justement à aller plus loin dans cette démarche en modélisant conjointement ces données et la physique pour mieux prévoir de façon individualisée les états d'une installation tout au long de son cycle de vie. Pour RTE, c’est une manière de mieux caractériser le risque de défaillance en tenant compte du vieillissement mais aussi de l'exploitation réelle de chaque équipement.

Contacts

• Pr. Francisco Chinesta, enseignant-chercheur (PIMM)
• Pr. Xavier Kestelyn, enseignant-chercheur (L2EP)

Fruit d’une collaboration de longue date

Cette chaire de recherche, démarrée en avril 2023 et d’une durée de 5 ans, contribuera à poser les bases de l’aviation du futur. Son objectif est de répondre au défi de la décarbonation totale de l’aviation d’ici 2050. Pour se faire, Arts et Métiers bénéficie du soutien du leader de l’aéronautique Safran, avec qui il collabore depuis déjà plusieurs années sur des projets de recherche. 

Ensemble, les deux groupes s’attèleront à la création d’un nouveau moteur d’avion respectueux de l’environnement, en orientant cette chaire sur plusieurs axes :

• Réalisation d’avancées significatives dans le domaine de la conception des pompes centrifuges
• Garantir leur fiabilité
• Développer des composants et systèmes décarbonés
• Optimiser la consommation d’énergie

L’expertise du laboratoire LIFSE

La chaire BELISAMA bénéficiera des apports humains et matériels du laboratoire LIFSE (Ingénierie des Fluides et Systèmes Energétique) afin de réaliser des expérimentations et des bancs d’essais. Structure spécialisée notamment dans l’hydrodynamique et l’aérodynamique, elle inscrit ses recherches dans les secteurs de l’énergie renouvelable, la mobilité durable, l’aéronautique et le spatial. Le LIFSE, c’est également 2 500 m² de plateforme technologique de pointe qui serviront aux chercheurs et ingénieurs pour des moyens expérimentaux.

L’excellence de cette collaboration a d’ailleurs été récompensée lors des derniers R&T Days de SAFRAN A.E., où le LIFSE et AMValor ont reçu le prestigieux prix « Développement des Partenariats » au nom des Arts et Métiers.

Contacts

Pr. Farid BAKIR, enseignant chercheur du LIFSE et Responsable du pôle Fluides et Systèmes Énergétiques de l'Institut Carnot ARTS