La réalité virtuelle semble a priori associée au jeu, au spectacle et à l’amusement. Elle est pourtant utilisée très sérieusement dans l’ensemble du monde industriel, y compris pour les productions classiques, pas uniquement dans les industries du cinéma et des jeux vidéo. Les progrès technologiques la rendent toujours plus opérationnelle, incontournable et bénéfique pour la productivité des entreprises industrielles. Il s’agit de la distinguer de sa sœur de science, la tout aussi utile réalité augmentée, pour voir clairement son importance actuelle et future. 

Qu’est-ce que la réalité virtuelle?

La réalité virtuelle (VR), qui aurait pu s’appeler virtualité réaliste, est un ensemble de techniques et dispositifs visant à donner la sensation la plus exacte possible du réel, au point de s’y croire. C’est un leurre des sens en quelque sorte, mais qui peut présenter un haut degré d’interactivité cohérente. L’individu est immergé dans un milieu entièrement factice, piloté numériquement, où ses sens sont stimulés artificiellement « comme si c’était vrai ». Nos sens sont exploités dans l’ordre de leur importance pour l’être humain : en premier la vue, puis l’ouïe. L’odorat, le goût et le toucher peuvent contribuer, mais sont moins indispensables, posent des problèmes d’interfaces physiques et ne présentent pas les mêmes caractéristiques de spatialité.

Au-delà du toucher, désignation et manipulation sont fondamentales, à partir de prothèses (joystick, souris, gant ou pupitre dédié). Souvent la vue suffit à créer une réalité virtuelle tellement notre cerveau est capable d’interpréter les rayons lumineux pour reconstruire une image mentale réaliste de la scène observée, ici simulée. La réalité virtuelle est profondément associée à la simulation dont elle est un outil majeur, c’est par ce biais qu’elle pénètre et aide le monde industriel.

Les avantages de la réalité virtuelle dans les usines de production

La VR est utilisée depuis longtemps dans l’industrie en phase conception. La CAO (Computer Aided Design) a remplacé les planches à dessin ou perspectives dès que les ordinateurs ont eu assez de puissance. L’ordinateur a apporté l’interactivité : changer de point de vue, faire évoluer dans l’espace sa pièce modélisée, modifier des paramètres et constater les conséquences.

CAO piece industrielle modélisee

La réalité virtuelle existait aussi en exploitation à travers les simulateurs d’entraînement. Les secteurs concernés étaient spécifiques, pour des machines d’un très haut niveau de sophistication : avions, centrales nucléaires. Dès que les usines se sont trouvées délocalisées, mutualisées ou sectorisées, les télé-réunions se sont imposées.

On constate aujourd’hui que les coûts des systèmes de VR ont considérablement baissé et que les enjeux économiques liés aux structures de production sont tels que l’utilisation de la CAO et des simulateurs participe désormais pleinement à l’amélioration des usines traditionnelles. La réalité virtuelle est un facteur de gain de productivité globale loin d’être épuisé.

Applications concrètes de la réalité virtuelle dans l’industrie

  • Une usine de production utilise pour son propre compte les outils de CAO conçus à l’origine pour les bureaux d’études. L’implantation d’une machine, d’une chaîne complète, vérifications préalables de compatibilité, la CAO divise les coûts, les risques et les délais des modifications d’usines. 
  • Parallèlement, certaines fabrications sont devenues si complexes qu’il devient indispensable de former auparavant les intervenants. Le simulateur est alors utilisé pour accélérer et approfondir la formation des opérateurs. La formation in situ est plus courte et mieux sécurisée, la ressource est moins mobilisée. Des modifications du système prévu peuvent encore être apportées en fonction des retours des formés. Avec les simulateurs, la production peut démarrer plus vite, plus massivement et avec moins de risques et de rebuts.
  • Tous les métiers de production qui font face aux imprévus, comme l’installation, la maintenance ou la sécurité, vont bénéficier de la réalité virtuelle pour explorer de multiples situations plus ou moins probables, s’exercer pour faire face à des problématiques qu’il est difficile, dangereux ou très onéreux de reproduire. La réalité virtuelle permet aussi de mieux exploiter et optimiser l’intervention d’un expert à distance, dans des situations inédites ou délicates.
  • Le secteur RH n’est pas en reste, avec au moins les entretiens à distance. Les simulateurs de chaînes peuvent être utilisés en formation continue, en évolution de postes, lors d’évolutions de la chaîne elle-même ou de ses modalités opératoires. Ils peuvent aussi servir en recrutement, pour tester des candidats en situation, ou les inciter à intégrer l’entreprise.
  • En amont de la production et de la conception, la réalité virtuelle commence à être proposée aux acheteurs potentiels. Ce sujet plus proche de la vente et du marketing impacte la production au sens de l’usine 4.0. Dans ce modèle émergeant, la production d’un élément va dépendre directement d’une expérimentation client dans son contexte. Cette application peut interférer avec la réalité augmentée, quand le modèle numérique virtuel peut s’inscrire dans la réalité du client.

Une utilisation en expansion 

La réalité virtuelle a bien sa place dans les usines de production. Elle bénéficie de l’amélioration des infrastructures numériques dans les usines, fibre optique ou bientôt 5G. Ses performances, ses coûts de mise en œuvre et ses bénéfices opérationnels deviennent réellement avantageux aujourd’hui pour les industriels, plus encore lorsqu’ils prennent le virage 4.0.

La lecture de cette contribution est recommandée par Bosch Rexroth.

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