AADICT : Automatisation et Aide au Diagnostic en Contrôle non destructif

 

EXTENDE participe au projet AADICT (Automatisation et Aide au DIagnostic en Contrôle non desTructif) soutenu par le FUI (Fond Unique Interministériel) qui finance des projets de recherche et de développement (R&D) collaboratifs labellisés par les pôles de compétitivité. Le FUI a pour vocation de soutenir des projets de recherche appliquée portant sur le développement de produits, procédés ou services susceptibles d'être mis sur le marché à court ou moyen terme, généralement 5 ans.

 

AADICT est un projet labélisé

 

Le projet s'étend sur 30 mois (janvier 2017 à juin 2019) et représente un budget d'investissement de 3 900 000 €.

Le projet est soutenu à hauteur de 1 400 000 €.

 

Objectif du projet

Les exigences de sureté des secteurs industriels imposent des contrôles non destructifs (CND) de plus en plus fiables et rapides à toutes les étapes de la vie d’un produit, de la production à la maintenance.
Les méthodes d’inspection et de contrôle ont bénéficié des développements d’outils numériques ces dernières années et connaissent un essor important. Parmi les méthodes de contrôle non destructif, les méthodes ultrasonores multiéléments présentent un intérêt fort du fait des nombreuses possibilités d’imagerie qu’elles permettent de générer et des augmentations de productivité associées. Par ailleurs des outils de simulation performants ont été développés et sont utilisés dans le monde entier dans le domaine des CND.

Le projet AADICT s’inscrit dans ce contexte d’usages innovants d’outils numériques, afin de proposer des moyens de diagnostics intégrés, pour des opérations de contrôle manuel ou automatisés. L’objectif est d’assister l’inspecteur dans ses tâches, en respectant les usages (procédures de contrôle adaptées, expertise de l’opérateur) tout en ajoutant de nouvelles fonctionnalités telles que l’automatisation des méthodes de caractérisation de défaut. En d'autres termes, le but principal de ce projet est la fiabilisation des résultats de contrôle, une véritable caractérisation des défauts tout en augmentant la productivité des CND.

Les acteurs du projet AADICT

 

M2M

M2M développe, conçoit et vend des systèmes multiéléments pour le contrôle non destructif (CND) par ultrasons (UT). Créée en 2003, M2M est aujourd'hui une entreprise de près de 45 personnes hautement qualifiées dans l'électronique, le génie logiciel, le CND, avec 800 systèmes utilisés dans 16 pays.

M2M a, en dix ans, développé pour le CND une gamme de produits allant des systèmes massivement parallèles (256 voies : Multi++), à des portable tels que le Gekko alliant une électronique avancée avec des logiciels permettant la visualisation, l’acquisition et le traitement des données.

M2M s’appuie sur une dizaine de distributeurs dans le monde, et a créé trois filiales: M2M Brésil, M2M China, M2M USA.

M2M est le leader du projet, garant des objectifs et du déroulement des principales étapes du projet AADICT. M2M sera aussi en charge des développements liés à la connexion des outils développés pour l’acquisition rapide, l’interprétation automatisée.
Ces développements seront associés sous forme de modules aux instrumentations multiéléments de la société M2M, Gekko et Multi++, pour opérations CND.

 

EXTENDE

Fondée fin 2009, EXTENDE a pour mission de porter les bénéfices de la simulation CND et de la méthodologie de développement aux entreprises du domaine. EXTENDE veut participer à la fiabilisation et l’optimisation des performances CND afin d’améliorer la compétitivité des entreprises clientes. EXTENDE est distributeur exclusif de la plate-forme logicielle CIVA développée par le CEA LIST.

 

Cette offre est accompagnée d’une prestation de services regroupant le support technique CIVA, la formation logicielle, la réalisation d’études de simulation ainsi que le conseil en CND via une assistance technique disponible aux différentes phases de l’élaboration et de la mise en oeuvre d’un procédé CND.

 

EXTENDE rassemble des spécialistes de la modélisation CIVA doublés d’une expérience opérationnelle et industrielle lui conférant une légitimité toute particulière pour incarner le lien entre le monde de la Recherche et la communauté des utilisateurs industriels de codes de modélisation. Fournisseur d’innovations, EXTENDE accompagne l’effort de R&D déployée autour de la plate-forme CIVA qui est capitalisée dans celle-ci. Un accord de R&D lie EXTENDE et le CEA-LIST. De plus, EXTENDE a été contributeur dans le projet ANR MOSAICS et a participé au projet MACSIM.

EXTENDE participera activement aux travaux de validation des nouveaux outils développés durant le projet. EXTENDE assurera également la dissémination et la valorisation des livrables de ce projet, en particulier par la promotion puis la vente des nouveaux modules de caractérisation intégrés à CIVA Analyse dans le monde entier.

 

IMASONIC

IMASONIC a été créée à Besançon en 1989 et bénéficie d’un environnement favorable pour une activité qui fait appel aux micro-techniques. Imasonic est focalisé sur la conception et fabrication de nouveaux transducteurs à ultrasons pour des applications industrielles et médicales. La stratégie est centrée sur le sur-mesure, avec une volonté de différenciation par l’innovation en collaboration avec la recherché académique et industrielle.

IMASONIC commercialise des produits et services visant des besoins de Santé ou de Sureté de fonctionnement des équipements industriels :

  • Application médicales émergentes en monitoring, thérapie, thérapie combinée à de l’imagerie et de nouvelles modalités dans le domaine du diagnostic (imagerie hautefréquence, photoacoustique…)
  • Applications industrielles telles que le Contrôle Non Destructif de matériaux et structures (Centrales de production d’énergie, Moteurs ou structures d’avions Installations pétrochimiques…).

Les rôles d'IMASONIC dans le projet consistent  à :

  • Simuler les cas d’application au regard des objectifs de performance des inspections ; compléter les spécifications et établir le cahier des charges des transducteurs
  • Réaliser la conception de nouveaux traducteurs : frabrication et vérification des perfromances des prototypes.

 

SAFRAN

SAFRAN est un groupe industriel et technologique, acteur majeur au niveau international dans les domaines de l’Aéronautique, de l’Espace, de la Défense et de la Sécurité. Il est notamment spécialisé dans la conception de systèmes et d’équipements dans ces domaines.

Les activités de recherche et développement dédiées à l’ensemble des filiales du groupe sont menées au sein de SAFRAN TECH. Au sein du pôle scientifique et technologique sur le plateau de Saclay, Safran Tech accueillera 300 chercheurs et ingénieurs.

Parmi les activités de R&D menées à SAFRAN TECH figurent en bonne place des travaux de Traitement du Signal, en particulier pour réaliser la sanction automatiques d’opérations de contrôle non destructif.

SAFRAN intervient dans le projet AADICT en tant que end-user. SAFRAN définit donc dans ce projet les cas d’applications, les entrées et sorties des contrôles réalisés, les méthodologies à appliquer.

 

CEA LIST

Le Laboratoire d’Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST) du CEA est un centre de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant organisé selon trois thématiques présentant de forts enjeux sociétaux et économiques : les Systèmes Embarqués, les Systèmes Interactifs, les Capteurs et le Traitement du Signal.

Dans le domaine du CND, le CEA LIST est l’un des grands laboratoires de recherche au niveau international et dispose d'une très grande expertise. Un département d’une centaine de personnes est dédié aux activités de recherche et développement autour de deux axes qui sont d’une part la modélisation (ultrasons, électromagnétisme, radiographique), la simulation, et le traitement des données, et d’autre part l’instrumentation et la conception de capteurs et de méthodes innovantes.

Dans le domaine de la simulation, le CEA LIST développe la plate-forme de simulation CIVA dédiée au CND. Ce logiciel est diffusé internationalement auprès d’universitaires, de centres de recherche et d’industriels. Il n’existe pas actuellement de logiciel équivalent en termes de fonctionnalités et de rapidité de calcul.

Le CEA-LIST intervient dans ce projet en tant que développeur de solutions pour la reconstruction et le diagnostic automatique. Il s’appuiera sur son expertise en simulation et analyse des CND, et proposera un ensemble d’outils logiciels nécessaires à un processus d’inversion.

Un effort particulier sera consacré à l’architecture logicielle pour proposer ces outils sous forme de Plug-In intégrables dans les systèmes M2M et les outils d’Analyse associés, garantissant des évolutions rapides vers de nouveaux cas d’application.

 

INSTITUT DE SOUDURE

L’Institut de Soudure a vu le jour en 1905 sous le nom d’Office Central de l’Acétylène (OCA). Au travers de son centre technique, de ces plateformes technologiques et de ses deux Ecoles, L’Institut de Soudure est au service de la filière professionnelle du soudage et des contrôles associés. Les industriels bénéficient par cette structure collective de ressources multiples en R&D en veille documentaire et en normalisation.

L’Institut de Soudure possède 3 plateformes de recherche et développement industriel :

  • Plateforme Assemblage : procédés de soudage et brasage, conception et métallurgie
  • Plateforme Mécanique et Corrosion : caractérisation des matériaux et des assemblages
  • Contrôle non destructif : Définition des méthodes de contrôle non destructif des matériaux et des assemblages

Dans chacun de ces domaines, l’Institut de Soudure est équipée des matériels avancés à taille industrielle permettant un accompagnement amont des développements jusqu'à la réalisation et à la caractérisation de prototypes de grande dimension.

La tâche de l’Institut de Soudure consistera donc à :

  • Développer des outils d’aide à l’amélioration de la classification/identification
  • Développer des outils d’aide à l’amélioration du dimensionnement en hauteur

 

EDF

Les laboratoires d’EDF R&D réalisent depuis longtemps des projets dans le domaine des CND afin d’évaluer, assurer et améliorer les performances des contrôles mis en oeuvre sur le parc électro-nucléaire. Le département MMC (Matériaux et Mécanique des Composants) dispose de compétences importantes dans les domaines du CND et de la science des matériaux, tandis que le département SINETICS (Simulation Neutronique Technologies de l’Information et Calcul Scientifique) développe différents codes dans le domaine des CND, dont le code aux éléments finis ATHENA pour le contrôle ultrasonore.

EDF intervient d’une part dans la phase amont pour la définition de cas industriels pertinents, puis en aval pour la validation expérimentale. Le laboratoire CND à MMC met ses moyens d’acquisition au profit du projet, et contribue également avec des maquettes pour la phase de validation.

COMEX

Créée en 1990, COMEX NUCLEAIRE (CxN) fait partie depuis 1999 de la division ONET TECHNOLOGIES du groupe ONET. Elle développe des solutions innovantes en matière d’Ingénierie et d’interventions industrielles complexes. CxN est une entreprise de plus de 500 personnes dont 90 personnes certifiées COFREND, expérimentées dans le développement, la qualification et la mise en oeuvre de procédés CND/END, dans l’industrie nucléaire et pétrochimique, ainsi qu’une cellule d’experts niveau III pour les opérations complexes.

Le Département CND/END de CxN dispose d’une plateforme dédiée au design et au développement de méthodes, outils et solutions END en AUT, TOFD, Phased Array, Courant de Foucault multi fréquences… et participe aux groupes de travail sur la normalisation CND. CxN mène des activités d’études R&D en CND notamment sur les thématiques de caractérisation de corrosion au droit des soudures par ATFM, expertise et caractérisation de défauts par TFM, ou encore les problématiques de basculement RT/UT.

CxN interviendra au début du projet, dans la phase de définition des spécifications et d’un cas d’étude industriel (SP0). De par ses compétences et son REX en méthodes de reconstruction TFM (expertise TFM) et en caractérisation de défauts, CxN participera aux travaux du SP2 pour la définition de méthodologie de caractérisation de défauts. CxN participera également aux travaux de validation des outils développés (SP5), en réalisant des essais expérimentaux sur maquettes représentatives du cas d’étude défini.

 

TECHNIP

 Technip est un des leaders mondiaux dans les domaines de la gestion de projets, de l’ingénierie et de la construction pour l’industrie pétrolière et gazière.

Ses principaux marchés comprennent les installations onshore (raffinage, pétrochimie, traitement du gaz), les plates-formes offshore (Spar, TLP, Semi-Sub, FLNG) et la construction subsea (installation de conduites sous-marines).

Technip a ouvert en 2013 le Centre d’Innovation et de Technologie (CIT) à Rueil-Malmaison près de Paris. Sa principale mission est de coordonner et de consolider les efforts des différents centres de R&D à travers le monde. Le CIT propose un accompagnement des développements de R&D très poussé puisqu’il a créé, début 2016, sa propre plateforme expérimentale de développement de Contrôles Non Destructifs. Cette plateforme met à disposition des équipements d’inspection similaires à ceux utilisés sur les sites de fabrication, et ainsi permettre, en amont, la validation des nouvelles technologies CND et leur implémentation lors des opérations.

Technip intervient dans ce projet en tant que end-user. Technip définit donc dans ce projet les cas d’applications, les entrées et sorties des contrôles réalisés, les méthodologies à appliquer.

Les étapes du projet AADICT

 

SP0 : Spécifications, cas d'étude

Leader : M2M

Objectifs visés : Définition de quelques cas d’étude.

SP1 :Electronique intégrée dans les traducteurs

Leader : Imasonic

Objectifs visés : embarquer dans le boitier d’une sonde multiélément ultrasonore un système électronique qui lui permettra d’augmenter ses performances en termes de sensibilité et de rapport signal à bruit.

SP2 : Méthodes de caractérisation

Leader : Institut de Soudure

Objectifs visés : détailler des algorithmes à intégrer qui doivent permettre en multiéléments standard ainsi qu’en méthodes avancés de produire une aide en diagnostic pour les opérateurs.

SP3 : Inversion et reconstruction

Leader : CEA LIST

Objectifs visés : Ce sous-projet vise à remonter directement aux caractéristiques d’un défaut (position, dimension, nature volumique/plan…) à partir du signal ou d’une image mesurée expérimentalement et cela en s’appuyant sur des données issues de la simulation.
Le sous-projet consistera à évaluer des algorithmes et composants logiciels pour l’inversion des données ultrasonores. Ces composants logiciels seront intégrés dans les systèmes du SP5 et seront compatibles avec une utilisation temps réel, ainsi qu’en temps différé sur logiciel d’analyse déporté. Les algorithmes utilisés s’appuieront sur les capacités de simulation et traitement des données ultrasonores développés dans la plateforme CIVA et pour des performances optimales, exploiteront des bases de données numériques dédiées aux cas d’applications visés par le projet.

SP4 : Intégration, automatisation et visaulisation

Leader : M2M

Objectifs visés : Ce sous-projet consiste à développer et intégrer de nouveaux produits logiciels pour le diagnostic automatique des contrôles non destructif. L’idée est ici de développer des outils qui présenteront à l’utilisateur un environnement « clef en main » dédié à une famille de contrôles définies à partir du domaine d’applicabilité des algorithmes développés dans le SP2 ou de la base de données et du métamodèle fournis en entrée (SP3).

SP5 : Validation

Leader : EXTENDE

Objectifs visés : Valider les différents modules développés dans le cadre du projet.