AR/VR : Optimisation des processus industriels avec les réalités augmentées et virtuelles
Le 26/03/2020
Contenu retranscrit à partir de la table ronde du 10 Avril 2019, lors du SIDO 2019. Une conférence animée par David Gal-Regniez (Minalogic) avec Eric Dosquet (Avanade), Florent Pelissier (Microsoft France) Florian Gauthier (Amiltone) et Jean Michel Roque (Framatome).
E.D : Lorsque l’on pose la question de l’avenir de la transformation digitale aux décideurs, ils ne parlent pas du tout d’optimisation mais plutôt de révolution. L’acronyme qui a été retenu de toutes ces discussions est D.A.R.Q :
D pour Distributed Lager (la Blockchain)
A pour Artificial Intelligence
R pour Extended Reality
Q pour Quantum Computing.
Un des composants de la transformation chez tous ces décideurs se constitue, au moins pour une partie, des réalités étendues. Pour 20% d’entre eux c’est le pilier principal de leur transformation. Le premier élément est l’Intelligence Artificielle pluggée avec les nouvelles réalités. Le terme d’optimisation n’est pas exact, Microsoft, Avanade et Accenture parlent plutôt de travailleurs augmentés. Les nouvelles réalités apportent une digitalisation chez les cols bleus – aussi appelés les « First line workers » – ainsi que chez les cols blancs qui eux sont déjà habitués à avoir dans leur espace de travail digitalisé toute la suite Office 365. L’optimisation dans les processus industriels peut se reformuler par le terme Digital Work Place.
Voici quelques chiffres pour illustrer ces transformations : les investissements prévus dans l’AR/VR se situent autour de 27 milliards de budget dans les DSI, c’est à dire, à investir. Un doublement de cet investissement est prévu dans les 4 ans à venir et appelle donc à une mise à niveau obligatoire des compétences. Aujourd’hui la plus forte demande se situe en Amérique du nord ainsi qu’en Europe, bien qu’elle commence à être de plus en plus poussée en Asie.
Prenons un autre ordre de grandeur, car ces réalités ne sont pas anecdotiques, elles sont déjà implantées, notamment par le biais de l’ « entertainement », via les casques d’immersions que l’on trouve chez les grands distributeurs. 7% des clients interrogés sont déjà équipés en casque de réalité augmentée, mixte et virtuelle. Bien que ces 7% soit significatifs, cela va bien au-delà de l’expérimentation, c’est déjà en production dans certains cas, pas massivement mais en production tout de même. Là encore, la Chine est le pays qui a le plus utilisé ces outils-là dans un environnement industriel. La France reste encore à la marge : la progression chez nous est évidente pour deux usages principaux :
- L’apprentissage, aussi appelé «Learning », appliqué par une entreprise américaine qui forme ses vendeurs au rush des acheteurs pendant le Black Friday
- Le Meeting, l’espace collaboratif de travail. Prenons comme exemple l’archevêché de Rennes qui a proposé de vivre une messe en directe et en réalité immersive pour les personnes en EHPAD ne pouvant pas se déplacer. Cette initiative montre le niveau de maturité, d’usage et de préemption de ces technologies qui paraissent encore lointaine aujourd’hui, notamment dans le secteur de l’industrie.
Aujourd’hui, environ 7% d’entreprises dans les pays industrialisés sont équipées de ces technologies. L’objectif serait d’atteindre 22% des entreprises en 2020, ce qui laisse libre d’implémenter une marge de progression très rapide pour deux cas essentiels : les gains de productivité et la sécurité des « First line workers ».
Il y a 12 mois nous avons recensé l’ensemble du parc de casques de réalité augmentée, mixte et immersive, installés : Une vingtaine de solutions existent notamment grâce à des startups. Néanmoins, le casque HoloLens 2 de Microsoft reste la technologie la plus utilisée.
F.P : L’univers de l’informatique rencontre deux révolutions principales : la première est l’équipement en PC au sein des entreprises mais aussi du foyer familial. La seconde est la mobilité via l’utilisation des smartphones. Cependant, lorsque l’on interroge les utilisateurs de ces technologies, seulement 7% détiennent des casques AR/VR/MR.
Aujourd’hui, nous sommes à l’aube de la troisième révolution de l’informatique, qui sera celle de la révolution immersive. Chez Microsoft, nous croyons vraiment que les technologies AR/VR/MR ou tout simplement 3D vont impacter la façon dont nous vivons dans notre foyer ou notre lieu de travail. Le principal enjeu sera de savoir comment allons-nous passer de cette période de PoC (Proof Of Concept) à une période de maturité où dans quelques années, l’ensemble des personnes utiliserons cette technologie. C’est un enjeu très important pour Microsoft de faire appréhender cette technologie immersive, que l’on appelle également réalité mixte. La technologie HoloLens utilise le monde réel dans lequel on évolue qu’elle va ensuite mélanger et mixer avec des éléments virtuels, sous la forme d’hologrammes tout en tenant compte des contraintes du monde réel. Les enjeux sont les mêmes en réalité virtuelle et augmentée.
HoloLens est sur le marché depuis 2016, nous avons pu segmenter 4 grands cas d’usage :
- La formation et l’apprentissage : Nous vivons dans un univers en 3D mais nous apprenons encore sur des supports en 2D, tel que les écrans ou les livres, l’objectif serait de lancer ces apprentissages en interaction, en immersion. Des études prouvent que le taux de rétention d’information serait bien plus important, 70% du contenu serait retenu 3 mois après. A contrario, lorsque l’on regarde une vidéo ce serait seulement 5% de l’information qui est retenue 2 jours après. De plus en plus d’entreprises commencent à intégrer cette technologie dans leur processus de formation d’apprentissage de leurs salariés.
- La maintenance assistée qui sera ensuite développé par Jean-Michel Roque
- Le design et l’assistance à la production : comment peut-on se servir d’éléments virtuels pour remplacer le réel en gardant quand même le cadre réel.
- L’expérience client : Réinventer le pitch produit grâce à ce type de technologie.
Pour arriver à ces différents cas d’usage, nous avons travaillé sur 3 niveaux de réflexion : La première réflexion porte à réfléchir d’abord sur ce que l’on veut faire, quel est le cas d’usage avant de commencer en choisissant la technologie.
La seconde réflexion consiste à se poser les bonnes questions autour du patrimoine 3D. Les connaissances dans le domaine sont essentielles pour répondre au mieux aux besoins. On parle de processus industriel qui est le secteur le plus mature à ce sujet. En effet l’industrie fabrique déjà des avions, des voitures, des bâtiments en 3D depuis bien longtemps, elle maîtrise le patrimoine. Les données sont exploitées plus facilement dans les casques de réalité augmentée ou de réalité virtuelle.
La troisième réflexion vise à avoir les bonnes compétences avant de se lancer dans ce type de projet. Le développement d’un projet 3D en réalité augmentée est complètement différent d’un logiciel pour Windows 10 ou smartphone. Il est essentiel d’avoir en interne des ingénieurs qui maîtrisent des logiciels Middleware comme Unity. À défaut, il faut faire appel à des partenaires du marché ayant ces compétences.
F.G : Nous ne choisissons pas une technologie, nous choisissons d’abord un projet. Amiltone est là pour accompagner ses clients à identifier un sujet qui aura de la valeur et ensuite à développer le produit. La principale problématique que nous avons rencontré porte sur la récupération de toutes les données qui sont dans le système d’information.
L’ergonomie et l’intuitivité sont deux notions importantes. Sur certains outils d’HoloLens nous n’utilisons pas les mains, il faut donc une assistance et ainsi pouvoir accompagner l’utilisateur dans la gestion des informations. Le monde du jeu vidéo a beaucoup à apporter, les développeurs qui travaillent chez Amiltone viennent de cet univers et ont de nombreuses compétences essentielles telles que : Savoir ce que l’on veut afficher au bon moment, comment ne pas saturer l’écran, comprendre en un coup d’œil ce qui est affiché, comment utiliser l’outil, etc…
JM.R : Framatome est un acteur français majeur qui intervient dans le secteur du nucléaire. L’entreprise est composée de plusieurs Business Unit : l’ingénierie (la modélisation de l’EPR) ; 3 Business Unit de fabrication (combustible pour les centrales nucléaires, chaudière, générateur vapeur et tout le système primaire des centrales nucléaires) ; et 2 Business Unit dans le domaine du service (maintenance dans les centrales nucléaires, construction des cœurs dans les centrales nucléaires).
L’ingénierie est un des domaines d’application de la réalité virtuelle. Afin de modéliser un EPR (réacteur européen à eau pressurisée ndlr.), il est préférable d’être en immersion dans le bâtiment pour de nombreux aspects : calcul de circulation des personnes, manutention dans une centrale nucléaire… Par exemple, le cœur de la centrale est posé une seule fois et fonctionnera durant toute la durée de vie de la centrale. A la différence, les 4 générateurs vapeur qui sont positionnés autour de cette centrale, pèsent 200 tonnes chacun, il faudra néanmoins les changer au moins une fois pendant le cycle de vie de la centrale. La question que se pose les spécialistes est de savoir comment sortir cette pièce de 200 tonnes dans une centrale confinée aux murs en béton et aux petites entrées. Il est impératif de pouvoir effectuer les mouvements et les déplacements sans accroche. Nous utilisons donc la réalité virtuelle pour tester ces gestes de manipulation.
La maintenance des centrales nucléaires est un autre secteur d’application de la réalité virtuelle. La maintenance d’une centrale doit être une action très rapide car un simple arrêt d’une journée coûte 1 million d’euros. L’opérateur arrive sur le chantier en sachant précisément ce qu’il doit faire, il n’a pas le droit à l’erreur dans cet endroit dangereux. Le temps sur place est estimé à moins de 10 minutes, les actions doivent être rapides et efficaces. Auparavant, les opérateurs travaillaient sur des schémas, des feuilles papiers, dont le fonctionnement n’était pas toujours facile à comprendre. La réalité virtuelle intervient ici dans un rôle d’apprentissage afin de former les opérateurs aux équipements et appareillages sur lesquels ils interviennent. Elle les modélise et leur donne vie en définissant les séquences d’opération à réaliser. Les opérateurs apprennent à se servir de ces équipements avant de réaliser l’opération réelle et ainsi être le plus efficace possible.
La seconde utilisation que l’on fait de la réalité virtuelle en maintenance est l’opérateur augmenté : l’opérateur descend dans une cuve, dans une tenue pressurisée tel un cosmonaute. La difficulté à recevoir les instructions est notable d’autant plus qu’il faut réaliser l’opération dans un temps restreint et que les opérateurs descendent à trois. Grâce à la technologie HoloLens de Microsoft, un opérateur peut descendre seul et se faire guider par ses collaborateurs qui lui affichent des schémas. Nous avons un gain humain dans cette zone dangereuse.
F.G : Lorsque l’on lance un projet, il faut identifier en amont les indicateurs que l’on souhaite utiliser pour valider le succès du produit développé.
La partie ludique de la formation via le casque HoloLens permet d’améliorer ce que vont retenir les personnes formées car elles évoluent dans les applications et les interfaces comme dans un jeu vidéo. Sur la partie productivité par exemple, on va chercher à optimiser les déplacements d’un opérateur dans une usine, à simplifier le traitement de ses tâches notamment en affichant des informations sur le sol. En amont, il faut être accompagné sur l’indentification des points de douleurs où la réalité augmentée aura un impact afin de pouvoir identifier les indicateurs à suivre et à améliorer pour valider la passage en production.
F.P : Il faut également aborder la notion des différents ROI en lien avec la réalité augmentée. Une entreprise qui met en place un projet spécifique, équipe ses opérateurs de la technologie HoloLens afin d’augmenter leur productivité. Pour illustrer le ROI humain, prenons l’exemple d’UPSA. La société forme ses opérateurs sur la production de médicaments via des machines très complexes en dématérialisant le manuel de 50 pages par une application ludique de 5 minutes. En terme de charge cognitive, il y a un intérêt non négligeable pour les cols bleus.
Question du public : Pourquoi Microsoft, à la différence de Google, n’a-t-elle pas développé l’IA ou d’autres applications ?
F.P : Microsoft pense que l’écosystème mobile est cloisonné, entre IOS d’un côté, et Androïd de l’autre. Nous avons donc essayé de rentrer avec Windows phone mais le positionnement s’est fait trop tardivement. Avec les technologies AR/VR nous cherchons à avoir un écosystème ouvert, en travaillant avec des standards Open XR, qui profitent aux clients finaux en fonction de leur différents cas d’usage.
Question du public : Qu’est-ce que Microsoft fait concrètement par rapport à la réalité virtuelle ?
F.P : Nous sommes focalisés sur la réalité augmentée et mixte, qui répondent d’avantage aux besoins des industriels et clients finaux. HoloLens 2 répond à trois problématiques : un niveau d’immersion doublé, un confort par répartition du poids, un appareil prêt à l’emploi. L’objectif est de faciliter la mise en œuvre de ce type de technologie dans les entreprises.
Question du public : La procédure de réalité augmentée présenté par Mr Jean-Michel Roque est-elle standard pour l’ensemble des environnements sensibles ?
JM.R : Ce n’est pas encore standardisé, le nucléaire est un secteur très règlementé, il est très compliqué de changer les modes opératoires. Les procédures se construisent au fur et à mesure et doivent être validées. L’évolution de la réglementation n’est pas un frein, nous offrons aux inspecteurs une immersion virtuelle pour leur éviter de venir sur place.
Question du public : Quand aurons-nous des casques de réalité virtuelle chez Microsoft aussi peu intrusif qu’une paire de lunette ?
F.P : C’est dans le fil de l’évolution de la technologie qui verra évidemment le jour d’ici quelques années.
Crédit Photo : Microsoft
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