ProjetP5

Les procédés de soudage laser et d’usinage sont aujourd’hui largement utilisés dans des secteurs industriels stratégiques tels que l’aéronautique, l’automobile ou encore l’e-mobilité. Pourtant, leur mise au point reste encore longue, coûteuse et fortement dépendante de campagnes d’essais successives.

Cette approche empirique entraîne :

• une consommation importante de ressources (matières, énergie, outils)
• une production de rebuts liée aux défauts non anticipés
• des temps de développement élevés avant industrialisation

Dans un contexte de compétitivité accrue et de transition vers une industrie plus durable, il devient essentiel de passer d’une logique d’essais-erreurs à une logique prédictive et pilotée par les données.

Le projet P5 vise ainsi à transformer en profondeur la manière de concevoir, régler et sécuriser les procédés laser grâce à l’intelligence artificielle, à la simulation et à l’instrumentation avancée.

Projet de 3 ans, de janvier 2023 à décembre 2025

Le projet P5 a pour ambition de rendre les procédés laser plus rapides à mettre au point, plus fiables et entièrement pilotés par les données.

Ses objectifs principaux sont :

• Intégrer des capteurs avancés sur les machines pour assurer une surveillance en temps réel des procédés
• Développer des modèles prédictifs basés sur l’intelligence artificielle pour anticiper les défauts
• Construire une base de données intelligente reliant paramètres de fabrication, capteurs et résultats de caractérisation
• Réduire de 50 % le temps de mise au point des procédés grâce à la simulation et à l’optimisation
• Développer un moteur d’IA capable d’ajuster automatiquement les paramètres de soudage et d’usinage
• Passer d’un TRL 4 à un TRL 6 en fin de projet

Ces objectifs convergent vers une même finalité : fiabiliser et accélérer l’industrialisation des procédés laser tout en réduisant les coûts et les rebuts.

En tant que coordinateur du projet, IREPA LASER pilote une approche intégrée combinant expérimentation, simulation et intelligence artificielle.

Instrumentation et surveillance des procédés
Le projet commence par le déploiement de capteurs directement sur les équipements afin de suivre en temps réel les paramètres critiques des procédés de soudage laser et d’usinage.
Ces données permettent d’augmenter fortement la compréhension des phénomènes physiques en jeu.

Optimisation et compréhension des procédés laser
IREPA LASER développe et améliore les procédés de soudage laser en intégrant des moyens innovants de mise en forme du faisceau, afin de mieux contrôler l’énergie déposée et les interactions matière.

Simulation thermomécanique avancée
Des modèles numériques permettent de simuler le comportement du procédé de soudage laser, afin de :

• prédire les résultats avant essais
• optimiser les paramètres opératoires
• réduire le nombre d’expérimentations nécessaires

Construction d’une base de données intelligente
Une base de données centralisée est créée pour relier :

• données machines
• données issues des capteurs
• résultats d’analyses et de caractérisation

Cette structuration est pensée pour être directement exploitable par les moteurs d’intelligence artificielle.

Développement d’un moteur d’intelligence artificielle
Le projet intègre le développement d’algorithmes de machine learning capables de :

• prédire les défauts avant leur apparition
• optimiser les paramètres de procédés
• adapter automatiquement les réglages en temps réel

Cette approche permet une évolution vers des procédés autonomes et auto-optimisés.

Le projet P5 est mené en collaboration entre acteurs industriels et technologiques :

• IREPA LASER – Coordinateur du projet, développement procédés, instrumentation et IA
• CIRTES – Partenaire technologique et scientifique, expertise en simulation et structuration des données

Le projet est financé dans le cadre des dispositifs Région Grand Est et FEDER :

• Coût total du projet : 999 034,50 €
• Financement FEDER : 256 682,00 €
• Taux de financement global : environ 70 % (Région Grand Est + FEDER)

Le projet P5 apporte des bénéfices majeurs pour l’industrie manufacturière et les procédés laser avancés.

Réduction des coûts et des délais de développement
Grâce à la réduction de 50 % du temps de mise au point, les industriels peuvent accélérer significativement la mise sur le marché des procédés.

Diminution des défauts et des rebuts
La prédiction des défauts en amont permet de réduire les non-conformités et d’améliorer la qualité des pièces produites.

Optimisation de la consommation de ressources
Le projet contribue à une réduction du gaspillage de matière, d’énergie et d’outillage, s’inscrivant dans une logique d’industrie plus durable.

Automatisation et intelligence des procédés
L’intégration de moteurs d’IA permet une adaptation automatique des paramètres de fabrication, réduisant l’intervention humaine et augmentant la robustesse des procédés.

Accélération de la démocratisation des technologies laser
En réduisant la complexité de mise au point, le projet facilite l’accès aux technologies de soudage et d’usinage laser pour un plus grand nombre d’industriels.