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Métavers pour les industriels? Une plus-value encore à investiguer

Pratique
Par · 18/08/2022
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Formation des techniciens, simulation de concepts, de nouveaux designs, aide à la maintenance, production virtuelle d’équipements industriels à des fins de simulation et de maintenance, validation de qualité, simulation de chaînes de production pour vérifier que chaque maillon opère efficacement et en étroite coordination avec les autres… Le secteur industriel, lui aussi, s’emparera potentiellement du métavers pour accroître le réalisme que lui procure déjà parfois la réalité virtuelle et/ou augmentée (AR/VR).

Les avantages espérés? Gains de temps dans les processus de développement et de mise sur le marché de nouveaux produits ou services, réduction de main d’oeuvre, diminution de la “casse” (suite à de mauvaises manipulations), économie en termes de matériaux, parfois rares, souvent onéreux, lors du processus (itératif) de conception, possibilité de collaborer à distance entre apprenants et experts, idem pour des tests, trajets de conception, élaboration de prototypes entre personnes aux profils et compétences complémentaires…

Quelques exemples…

Les deux géants de l’aviation que sont Boeing et Airbus ont déjà annoncé leur intention de recourir à des solutions métavers pour l’étape de conception (validation ingénierique, prévention de défauts, opérations d’assemblage complexes…).

Boeing, par exemple, a annoncé sa volonté de “concevoir et construire son prochain avion en recourant à des outils virtuels de conception et d’ingénierie dans le métavers”, en mode immersif, afin d’y faire collaborer concepteurs et ingénieurs mais aussi d’y accueillir des personnes pouvant directement relayer les exigences des compagnies aériennes clientes.

Dans une interview octroyée en début d’année à l’agence Reuters, Greg Hyslop, vice président et ingénieur en chef de Boeing, soulignait qu’un tel nouvel environnement de conception permettrait de mieux collecter et de mieux exploiter les informations concernant chaque pièce, et, ce faisant, de réagir plus rapidement en cas de problème.

 

BMW a lui aussi déjà recours au métavers pour simuler la totalité du processus de production dans une usine virtuelle, avant d’en arriver au stade de la conception et production proprement dite. Markus Grüneisl, responsable de la stratégie de production, a ainsi expliqué lors d’une interview au magazine Wired que “la simulation permet aux responsables de planifier le processus de production de manière plus détaillée qu’auparavant. […]

Les algorithmes d’apprentissage automatique [auxquels le constructeur désire recourir pour améliorer le processus de fabrication] peuvent simuler des robots effectuant des manœuvres complexes afin de trouver le processus le plus efficace.”

La simulation ne concernera d’ailleurs pas uniquement les robots mais aussi les humains puisque le logiciel (une solution Nvidia) est appelé à simuler des avatars de travailleurs effectuant différentes tâches (préhension et maniement de pièces et outils, assemblage de composants…).

 

Toutes ces sociétés ont déjà adopté le concept de “jumeaux numériques”. Pour elles, le métavers apparaît donc comme une évolution logique, qualitativement intéressante. La perception est sans doute similaire du côté de sociétés telles qu’Unilever qui simule d’ores et déjà ses chaînes de production en vue de réduire les coûts, signalait encore récemment la société d’études de marché TrendForce dans un rapport daté de novembre 2021.

 

Ce rapport épinglait encore d’autres exemples, dans le secteur énergétique cette fois, où Siemens Energy et Ericsson qui ont recours à la plate-forme Omniverse de Nvidia pour piloter des centrales électriques et effectuer de la maintenance prédictive ainsi que de la simulation de distribution d’équipements destinés à des réseaux 5G.

Voici l’une des conclusions, en mode prospective, que l’on pouvait lire dans le document de TrendForce: 

“Dans l’ensemble, compte tenu de l’essor rapide de l’AR/VR et de technologies HMI [interface homme-machine] et en vertu d’autres facteurs (en ce compris les implications économiques, la faisabilité opérationnelle et l’environnement industriel global, TrendForce estime que le développement applicatif de type “jumeau numérique” basé sur le métavers, mis au service d’objectifs industriels, se focalisera, à court et moyen terme, sur la formation des effectifs, le diagnostic à distance, la supervision énergétique et la maintenance prédictive.

A simple titre d’exemple, Rockwell, Siemens, ABB, Advantech, Ennoconn et Delta sont quelques-unes des sociétés qui ont enregistré des progrès notables dans ce registre. 

A long terme, les entreprises seront sans doute en mesure de construire des usines virtuelles dans le métavers industriel collaboratif et seront dès lors à même de connecter leurs différents sites voire même à s’engager dans des collaborations trans-industeuelles. En ce qui concerne les applications à long terme, on peut considérer que des sociétés qui font montre de compétences dans le domaine du développement industriel 4.0 et qui possèdent à la fois plusieurs usines-phare et d’importantes bases de données se distingueront probablement comme des pionniers dans le secteur industriel. Parmi les principaux exemples, on peut citer les noms de Bosch, Schneider Electric, Haier et Foxconn.”

Source: TrendForce, novembre 2021.

Les différenciateurs industriels du métavers

Plusieurs caractéristiques intrinsèques du métavers en font un “outil” potentiellement intéressant. Au-delà de la réalité virtuelle ou augmentée, déjà largement mise à contribution dans nombre de réalisations, ce qu’ajoute le métavers, c’est la “dimension” d’immersion encore plus hyper-réaliste, celle de persistance et d’imbrication des environnements créés. Sans oublier l’aspect de sécurisation et authentification de certains éléments (actes, objets, créations…) via le recours à la blockchain. 

La dimension persistance permet de pérenniser un environnement où – simple exemple – concepteurs, fabricants et (futurs) clients pourraient continuer à confronter leurs idées, à interagir au-delà du cadre préplanifié d’une démo ou d’une simulation en AR/VR.

Ce principe de persistance, lié à celui d’immersion et de simulation hyper-réaliste, permet par ailleurs, comme le souligne Jean-Marc Duyckaerts, fondateur et directeur de Nirli, société liégeoise spécialisée dans le développement d’expériences immersives, de “capturer et de figer les connaissances d’experts, de personnes plus âgées” afin d’en faire bénéficier les apprenants, les jeunes et futures générations.

“Le métavers a tout son sens pour la formation et des contextes de développement à une époque où nous nous retrouvons dans un étau, en termes de talents techniques. D’une part, un manque de ressources. De l’autre, une population vieillissante.

Le caractère immersif du métavers permet de scénariser, en en appelant à des réalités simulées. L’apprenant pourra apprendre à son rythme, commettre des erreurs, qui seront analysées et étudiées en temps réel via des capteurs. Par exemple, combien de temps l’apprenant a-t-il passé sur tel élément? L’a-t-il étudié et compris suffisamment? La séquence de gestes a-t-elle été bien opérée?

Le métavers [et sa persistance] permet de guider l’apprenant sans contrainte de temps ou de matériaux, sans la présence d’un expert à ses côtés.”

Dans le secteur industriel, de manière plus spécifique, Jean-Marc Duyckaerts souligne l’intérêt des univers simulés sur base de jumeaux numériques par exemple pour expliquer quels gestes effectuer sur site, pour réaliser des maquettes virtualisées permettant d’opérer des vérifications de maintenance en s’appuyant dans un premier temps sur les jumeaux numériques pour prédire l’impact d’une opération ou d’un incident.

A ses yeux, le métavers permet de mieux exploiter les connaissances rares de l’expert. Les connaissances de ce dernier, transvasées dans les univers simulés persistants, permettent au “junior” de devenir un “ouvrier augmenté”.

Quid chez nous?

On le voit, quelques grands noms de l’industrie s’intéressent déjà, parfois de manière concrète, aux perspectives que peuvent leur ouvrir les métavers. Quid chez nous? Des industriels les explorent-ils déjà?

Deux acteurs bien connus – AGC et Alstom – nous expliquent la perception qu’ils en ont…

Alstom

Samantha Esteban, responsable production pour le site Alstom de Charleroi (solutions ferroviaires, de transport public, équipements de signalisation et de supervision) et par ailleurs responsable Innovation industrielle pour Alstom, identifie trois domaines d’application potentiels pour d’éventuels futurs projets métavers au sein du groupe. Et ce, en prolongement de ce que la société fait déjà avec des solutions d’AR/VR (réalité augmentée/virtuelle). 

Le métavers, étape suivante pour des scénarios de formation, de tests, pour certains acteurs industriels. Ici, la réalité virtuelle telle que déjà utilisée par Alstom, pour tester le design d’équipements destinés au secteur du transport.

Utilisations potentielles concernées:
– la formation, pour des gestes, techniques et opérations difficiles à réaliser dans le monde réel (parfois pour des raisons de coûts) ou pour autoriser un apprentissage sans contrainte de temps ;
– l’assistance à la maintenance ;
– l’exploration et la découverte, par les clients, des caractéristiques et potentiels de futurs produits.

“Après les projets déjà basés sur l’AR/VR [le groupe a par exemple créé une salle VR à Paris et a recours à la réalité augmentée pour finaliser et mettre à jour le commissionnement de trains], il semble tout naturel de tendre vers le métavers”, explique-t-elle. “Le premier domaine d’application semble devoir être celui de la formation. Avec formation à distance via avatars. Ou pour l’organisation d’ateliers de brainstorming.” 

Aucun projet ou test n’a toutefois encore démarré: “l’idée doit encore en être maturée. Il s’agit en effet de respecter un nécessaire niveau d’exigence et de mettre en oeuvre un outil répondant correctement à nos besoins.”

 

Samantha Esteban (Alstom) : “L’AR/VR apparaît comme une étape intermédiaire vers une extension potentielle au métavers. Nous devons tout d’abord gagner en maturité en termes de technologies avant de passer à l’étape suivante.”

 

La réalité virtuelle, elle-même, en est d’ailleurs encore au stade de l’expérimentation au sein du groupe, “en particulier pour certains métiers – peinture, soudure – ou pour servir de cadre à l’information des clients, via des démos. Des proof of concept sont par ailleurs en cours à des fins de formation, dans le cas où les programmes sont trop lourds à mettre en oeuvre dans le monde réel. Pour des raisons de risques de dommages à des pièces coûteuses ou d’espace physique disponible limité…”

De ce point de vue, l’AR/VR apparaît comme “une étape intermédiaire vers une extension potentielle au métavers. Nous devons tout d’abord gagner en maturité en termes de technologies avant de passer à l’étape suivante.”

Dans quel contexte ou quelles circonstances ce passage au métavers serait-il considéré comme judicieux au sein d’Alstom? “Le déploiement de l’AR/VR se justifie lorsqu’il ne faut pas prévoir beaucoup de collaboration. Par exemple dans le cadre de formations individuelles aux techniques de soudure.

Le métavers, lui, promet plus de puissance sur des modèles de collaboration. Par exemple pour former des personnes au transport de pièces à plusieurs ou pour des formations dans le registre ergonomique, pour une bonne position corporelle.”

Le potentiel d’apprentissage collectif du métavers apparaît dès lors potentiellement intéressant pour permettre à plusieurs apprenants de projeter leur propre comportement ou rôle en termes d’impact sur les autres.

Les univers virtuels deviendraient ainsi un outil permettant une meilleure productivité par simulation réaliste des effets de la collaboration: “le cerveau réagit selon ce qu’il perçoit”.

Idem dans un cadre de brainstorming, le but étant ici d’être “plus productif ensemble et non pas se contenter de voir la photo d’une autre personne dans ce genre de session”.

Prérequis indispensables

Revenons-en à la remarque de Samantha Esteban d’une “nécessaire progression en maturité technologique” et, dès lors, du chemin encore à parcourir, dans ce registre, avant de voir – peut-être – des métavers apparaître chez Alstom. Quels sont les prérequis du groupe? Où situe-t-il son seuil d’adoption? “La stratégie d’Alstom reste de développer un maximum d’outils technologiques afin de diffuser une formation la plus large possible mais une condition sine qua non est que ces supports numériques soient accessibles directement pour les collaborateurs, pour les spécialistes métier, pour les créateurs de contenus, sans qu’ils en subissent des désagréments. La solution technologique doit donc être suffisamment ergonomique et ne pas exiger la présence d’un expert – AR, métavers… – pour accompagner le collaborateur.”

Alstom envisage-t-il (toujours potentiellement) de développer, créer et gérer ses propres infrastructures métavers ou pourrait-il utiliser celles d’autres prestataires? Tout dépendra des finalités poursuivies et des contenus de ces métavers: “Si les objets qu’on devait y insérer sont associés à une certaine dimension de propriété intellectuelle, il y aurait sans doute un manque de garantie si l’espace est géré par un tiers”, estime Pierre Meunier, directeur Innovation chez Alstom Belgique. “Mais peut-être certains acteurs offriront-ils des espaces privatifs…”

D’une manière ou d’une autre, “les objets demeurent notre patrimoine. Il s’agit de nos produits ou des produits de nos clients. Il faudra donc une garantie de protection [de propriété intellectuelle, notamment…].”

C’est le même principe qui est par exemple déjà appliqué en matière d’AR/VR: “nous voulons préserver notre autonomie, programmer et créer nous-mêmes nos contenus”.

La décision finale de créer, gérer ou confier un métavers Alstom à autrui sera donc la résultante d’une évaluation rigoureuse, en mettant dans la balance l’équation investissement dans une infrastructure propre vs intérêt stratégique.

La décision métavers ou non sera, en tout état de cause, prise au niveau du groupe: “les choix de technologies sont toujours faits en centra mais avec des expérimentations locales”, rappelle Pierre Meunier.

AGC

GenieVision, entité d’AGC Glass spécialisée dans les solutions de réalité virtuelle/augmentée au service du secteur de la construction, constituée à l’origine au sein de son pôle New Business, dit elle aussi s’intéresser aux potentiels du métavers, sans déjà s’y risquer.

Pour l’heure, les solutions AR de GenieVision permettent, littéralement, de changer de dimension. Finis les plans 2D, imprimés sur papier, pour se rendre sur les chantiers ou pour discuter d’un projet à distance entre plusieurs intervenants. “Le 2D suscite potentiellement des problèmes d’interprétation. La modélisation 3D, surtout si elle est systématiquement mise à jour, facilite l’exécution”, explique Philippe Carême, directeur général de GenieVision. “Les solutions GenieVision permettent de superposer la représentation 3D sur les éléments physiques, bien réel, du chantier. Par exemple pour prévisualiser les conduites et implantation d’éléments techniques, ou pour vérifier si l’exécution faite est correcte et conforme.”

Avec GenieVision, AGC s’est déjà lancé dans l’exploration des technologies “immersives”…

Comme c’est le cas chez Alstom, le métavers tel que le perçoit, au stade actuel, Philippe Carême est un prolongement, une extrapolation, l’étape suivante éventuelle après celle de la réalité augmentée (ou virtuelle). Il y voit, dans un premier stade, pour des acteurs industriels, un moyen de permette à des personnes d’interagir directement. Un espace virtuel où designers, architectes, chefs de chantier, techniciens peuvent intervenir et agir de concert. Où des démos et explorations réalistes peuvent être organisées au profit de clients.

Pour ce qui est de la facilité d’utilisation en milieu industriel, des progrès significatifs devront encore être accomplis. S’appuyant sur l’expérience actuelle de l’AR/VR, Philippe Carême explique les choix d’interfaces et d’équipements qu’implique par exemple le monde de la construction. A l’heure actuelle, l’interface choisie pour les solutions VR GenieVision demeure la tablette. Pas les lunettes connectées ou des casques AR ou VR. Pour plusieurs raisons. “Les lunettes AR/VR sont encore nettement plus onéreuses que les tablettes. Elles sont également source de problèmes de sécurité sur chantier, des lieux toujours très encombrés. Sans parler des problèmes d’autonomie des lunettes et casques…”

Si on transpose ces considérations et contraintes au métavers, on comprend que les choix d’interface devront répondre à une série de critères, en tout cas pour certains cas d’usage.

Philippe Carème n’en est pas moins persuadé que c’est une évolution future dont l’industrie devra sans doute se saisir: “Facebook, Apple, les autres Gafa vont dans cette direction et consentent d’importants investissements. Les industries vont suivre. Même si l’on ne parle pas encore de métavers, les éléments logiciels, eux, sont déjà là…”

Il considère également que, tôt ou tard, à mesure que les habitudes métavers auront fait leur chemin auprès du grand public, les utilisateurs s’attendront à retrouver les mêmes expériences dans un contexte professionnel. “Au final, tout utilisateur B2B est un utilisateur B2C. Les individus vont s’approprier certaines habitudes avec le métavers Facebook par exemple. Ils devront les retrouver en B2B…”

 

Philippe Carème (GenieVision): “Un univers virtuel simulé accessible par un client qui désirerait faire réaliser un projet, un espace de collaboration avec des contenus réalistes simulés et adaptables qui pourrait être accéder par le biais d’un portail et d’une offre de services premium.”

 

Si rien n’a encore été amorcé en termes de projets ou de projets-pilote métavers chez AGC ou GenieVision, la société n’en a pas moins déjà entamé une réflexion d’opportunité future.

L’un des usages potentiels pourrait être un univers virtuel simulé accessible par le client qui désire faire réaliser un projet ou y apporter des modifications. Un espace de collaboration avec des contenus réalistes simulés et adaptables auquel le client pourrait accéder par le biais d’un portail et d’une offre de services premium.

Source: AMIA

L’adoption, toutefois, pourrait être lente. “Le monde de la construction est assez lent en termes d’innovation et de gestion du changement. Toutefois, l’augmentation des prix des matériaux et de l’énergie fait pression sur les marges déjà faibles et a tendance à les supprimer voire à les rendre négatives. Raison pour laquelle nombre de chantiers sont actuellement mis en pose.

A terme, il faudra une accélération numérique. Le secteur y gagnera – en temps, en exécution, et au regard de divers facteurs budgétaires. Les acteurs qui ne seront pas passés à la digitalisation n’auront plus de chantier à se mettre sous la dent. Entre autres choses parce qu’ils ne seront à même de procéder à des analyses prévisionnelles, de prévoir leurs coûts.”

Les pénuries de main d’oeuvre seront un autre aiguillon. Un phénomène qui va de pair avec une évolution des profils. “Ceux qui auront investi dans des profils de plus haut niveau émergeront”.

Pour ses propres besoins en développement et gestion de projet, GenieVision figure d’ailleurs parmi les sociétés qui cherchent des profils et compétences de pointe: personnes ayant des compétences et de l’expérience en développement de jeu vidéo, gestion 3D, technologies cloud, sécurité… C’est déjà le cas pour les réalisations VR. Ce le sera encore bien plus lorsque (ou si) le pas du métavers est franchi. 

Connaissances métier, compétences en développement, simulation, virtualisation et sécurité seront indispensables – “notamment pour éviter que le métavers ne soit corrompu par des intervenants malveillants…”

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