Le projet ANR Jeunes Chercheuses Jeunes Chercheurs INDIC, porté par Jean-Patrick Goulmy, enseignant-chercheur au laboratoire MSMP renforcera l’expertise d’Arts et Métiers dans le domaine des traitements de surface. Il vise à utiliser la Stéréo-Corrélation d'Images Numériques pour améliorer le contrôle des traitements de surface en temps réel.
« Ce projet va participer au développement d’une plateforme de traitement de surface mécanique qui pourra être utilisée dans de nombreuses activités de recherche et pédagogiques » explique Jean-Patrick Goulmy, porteur du projet au laboratoire MSMP à Aix-en-Provence.
Une méthodologie innovante au service du contrôle des traitements de surface
Prévu pour avril 2025, le projet INDIC ambitionne de développer une méthodologie innovante basée sur la Stéréo-Corrélation d'Images Numériques (S-CIN). Cette approche permettra d’analyser en temps réel les déformations induites par les traitements de surface mécaniques.
Les traitements de surface mécaniques tels que le grenaillage de précontrainte, le martelage ou le galetage sont largement utilisés dans l'industrie (aéronautique, automobile, nucléaire). En introduisant des contraintes résiduelles ou en éliminant les défauts de fabrication antérieurs, l'objectif principal de ces traitements est d'améliorer la résistance à la fatigue des pièces traitées.
L’équipe MMS du laboratoire MSMP travaille depuis plusieurs années sur ce type de traitements de surface pour mieux comprendre la relation microstructure/propriétés d’usage et en optimiser les paramètres technologiques.
Le projet INDIC s’inscrit dans cette démarche. Il vise à développer une méthodologie innovante utilisant la S-CIN pour mesurer les déformations générées par les traitements de surface. Cette méthode est sans contact, elle peut être utilisée en laboratoire ou dans l'industrie. Les progrès récents dans l'optimisation des algorithmes de S-CIN font qu’elle peut maintenant être utilisée dans une boucle d'optimisation des procédés. La connaissance des déformations en temps réel pourrait améliorer de manière significative le contrôle des procédés, leur modélisation et la compréhension de l’impact de l’état mécanique sur le fonctionnement des pièces.
Des défis techniques à relever
Plusieurs défis doivent être relevés avant que la méthode S-CIN soit utilisée dans ce contexte.
- La plupart des traitements de surface peuvent induire de grandes déformations qui sont difficiles à mesurer par S-CIN.
- Il peut être difficile d'obtenir la tenue du marqueur servant à la S-CIN pendant l'application de forces externes sur la surface.
- Les vitesses d'exécution du procédé peuvent nécessiter l'utilisation de caméras haute vitesse, dont la résolution est inférieure à celle des caméras conventionnelles, pouvant induire une perte d'informations spatiales.
- La correction des procédés en temps réel n'est possible qu'avec la mise en œuvre de méthodes limitant le temps de calcul.
Utiliser l'IA comme levier
Pour lever ces obstacles et relever ces défis, le projet INDIC combinera expériences, modélisation et utilisation de l'intelligence artificielle (IA).
En effet, des outils seront créés pour faciliter la mise en place de la S-CIN pendant les procédés de fabrication et l'interprétation des résultats. Les cartes de déformation obtenues pourront être liées aux propriétés de fatigue et la détection des hétérogénéités de surface pourra fournir des données intéressantes sur les mécanismes d'initiation. L'utilisation de l'IA permettra d'identifier les paramètres procédés mis à jour afin que les défauts puissent être corrigés en temps réel.
Des applications pédagogiques
En parallèle, les élèves d’Arts et Métiers (Programme Grande Ecole et Diplôme de Master AM²S) seront impliqués à travers des projets pédagogiques.
Des projets de type PJT effectués en deuxième année seront proposés aux étudiants du Programme Grande Ecole durant la durée du projet. Ces projets auront pour but de promouvoir la recherche au sein des étudiants et contribueront à l’avancement du projet.
INDIC pourra également être intégré aux Evolutive Learning Factories (ELF).
« INDIC s'appuiera principalement sur une thèse et d’un post-doctorat. Il mobilisera également différents personnels permanents du laboratoire MSMP (Enseignants-chercheurs, ingénieurs de recherche) » ajoute Jean-Patrick Goulmy.
Un financement de 300 000 euros
Avec un financement de 300 000 euros de l’ANR, ce projet stratégique renforcera significativement l’expertise d’Arts et Métiers dans le domaine des traitements de surface et de l’industrie du futur.
Contacts
• Porteur du projet : Dr. Jean-Patrick GOULMY
• Equipe permanente Arts et Métiers impliquée : Pr. Laurent BARRALLIER, Dr. Régis KUBLER, Fabrice GUITTONNEAU, ingénieur de recherche
• Directeur de laboratoire : Pr. Mohamed EL MANSORI
