L’écart entre la théorie des maquettes numériques et la réalité du terrain est un frein majeur à la performance industrielle. La plupart des infrastructures souffrent de données obsolètes : les équipements sont difficiles à localiser, les inventaires sont incomplets et les interventions de maintenance s’éternisent. Une solution pour assurer une continuité numérique : les jumeaux numériques.
Pour cadrer ces défis, b<>com en co-construction avec son écosystème d'acteurs industriels mène des travaux ambitieux, à la croisée des jumeaux numériques et de l'intelligence artificielle.
Objectif : transformer la donnée 3D brute en un levier stratégique d'aide à la décision. En garantissant une représentation fidèle, à jour et exploitable de l’environnement physique, nous permettons une gestion dynamique des infrastructures et des matériaux, indispensable pour réduire les coûts et la complexité des opérations de maintenance.
L’Intelligence Artificielle Spatiale au service du jumeau numérique
Le scan LIDAR et la photogrammétrie capturent des environnements physiques en nuages de points 3D. Si ces représentations gagnent en fidélité, elles se heurtent à un verrou majeur : les machines ne peuvent pas les comprendre. Un nuage de points brut ne permet ni d'identifier un objet, ni d'interroger un équipement, ni d'alimenter un modèle BIM (Building Information Modeling). Sans sémantique, la donnée 3D reste inexploitable opérationnellement.
Ce sont précisément ces verrous que lèvent nos équipes en IA, vision par ordinateur et traitement d'images. Grâce au Spatial AI (intelligence artificielle spatiale) et aux capacités d'inférence des modèles de classification sémantique, la machine peut désormais comprendre et interpréter des reconstructions 3D d’environnements réels en y reconnaissant, segmentant et en localisant des équipements et des objets.
Par exemple, la segmentation sémantique par IA regroupe les points 3D par objets reconnus, permettant de détecter automatiquement les écarts entre la réalité et le jumeau numérique (ou Digital Twin) et de recommander les mises à jour à effectuer au BIM manager dans une logique de rétro-conception (Reverse Engineering).
Les nuages de points 3D constituent une matière première extraordinaire, encore trop souvent sous-exploitée. En y appliquant des modèles d'IA spatiale couplés à la vision par ordinateur, nous franchissons un cap décisif : nous passons d'une simple représentation visuelle à un modèle intelligent, capable de comprendre un environnement, d'identifier ses composants et de recommander des actions. C'est ce saut qualitatif qui donne toute sa valeur opérationnelle au jumeau numérique.
Des usages concrets de l’Intelligence Artificielle spatiale appliquée aux jumeaux numériques
Simuler l’installation de nouveaux équipements à partir d’un jumeau numérique à jour
Les jumeaux numériques 3D (aussi appelés jumeaux virtuels) continuellement mis à jour permettent aux équipes d'ingénierie de valider à distance l'installation de nouveaux équipements — et de simuler leur impact sur un modèle fidèle à la réalité, non plus obsolète.
Contrôler un site de production à distance grâce à la mise à jour instantanée d’un jumeau numérique 3D
La fusion de capteurs vision statiques (caméras de contrôle) et mobiles (algorithmes SLAM, robots, lunettes connectées) permet une mise à jour instantanée du jumeau numérique 3D, et d'opérer un outil de production à distance sur la base de son état réel. La synchronisation spatiale et temporelle de ces capteurs (LiDAR et caméra) reste cependant un verrou majeur pour garantir la précision de cette mise à jour.
Voir à travers la matière pour accélérer les interventions des techniciens
La réalité augmentée couplée au jumeau numérique et à la vision par ordinateur permet à des techniciens de visualiser et localiser rapidement des équipements et réseaux souterrains sur lesquels intervenir — autrement dit, de "voir à travers la matière" grâce à une localisation 3D précise des dispositifs de réalité augmentée en environnements extérieurs et intérieurs.
Projeter l'impact environnemental avant même un chantier de construction
Le cas d'usage se déplace vers la projection environnementale : visualiser en réalité augmentée une installation future dans son contexte réel. Cela exige une bonne gestion des occultations entre éléments réels et virtuels, voire la suppression d'éléments existants, pour garantir un rendu réaliste.
Pour aller plus loin
L'avantage de la mutualisation, au croisement des besoins industriels et des expertises métiers
Chaque membre industriel de b<>com apporte une expertise métier spécifique complémentaire aux expertises techniques des équipes b<>com. Cette complémentarité permet de couvrir l'ensemble des enjeux liés à la numérisation des infrastructures physiques, tout en maximisant l'impact opérationnel des solutions développées.
Les bénéfices clés pour les industriels :
- Réduction des coûts et délais d'intervention pour la maintenance prédictive grâce à la localisation augmentée des équipements sur site ;
- Interprétation des scans 3D pour leur donner du sens et permettre aux machines de comprendre l’environnement réel ;
- Mise à jour automatique et en temps réel de l’état as-built des jumeaux numériques 3D exploitables à partir de nuages de points bruts via l’Intelligence Artificielle spatiale ;
- Anticipation de l'impact environnemental de nouvelles installations grâce à la projection en réalité mixte ;
- Amélioration de la perception en réalité augmentée terrain grâce aux technologies de réalité médiatisée.
Pour en savoir davantage sur les possibilités de collaboration avec b<>com sur ces sujets ou pour rejoindre son cercle d'innovation, n'hésitez pas à contacter notre équipe.
