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RÉSUMÉ
L’industrie fait de plus en plus appel aux technologies de la réalité virtuelle dans ses activités de conception, mais aussi dans celles du développement des produits et de la mise en place des processus industriels de fabrication. Cet article présente l’utilisation des différents outils de la réalité virtuelle, sur la base de multiples exemples, de leurs débuts à nos jours. Il met ainsi en évidence leur progression jusqu’aux motivations actuelles qui animent les industriels (amélioration des coûts et des délais, implication facilitée de l’ensemble des acteurs…). Même si différents freins viennent encore en limiter l’usage, le rapprochement de l’univers académique et de l’industrie a incontestablement contribué à l’expansion de la réalité virtuelle.
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Jean LORISSON : Ingénieur Arts et Métiers - Directeur société V + R Conseil - Ancien responsable de la réalité virtuelle de PSA Peugeot Citroën - Cofondateur de l'Association Française de Réalité Virtuelle
INTRODUCTION
L'objectif de ce dossier est de dresser un état des lieux de l'utilisation des technologies de la réalité virtuelle dans l'industrie manufacturière pour des usages de développement des produits ainsi que des processus et procédés industriels de fabrication de ces produits.
Il ne prétend pas être exhaustif :
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ni par le périmètre qu'il aborde : les exemples sont issus de quelques secteurs de l'industrie particulièrement impliqués ou avancés qui peuvent être considérés comme des points de repère mais ils ne constituent en aucune manière un recensement ; de plus, le dossier porte quasi uniquement sur le territoire national ;
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ni par la couverture d'usage de ces technologies puisqu'il donne la faveur aux activités de conception, se limitant à la citation de quelques applications au profit de la communication, du marketing ou bien encore de la formation, domaine où la réalité virtuelle a su démontrer un très fort potentiel.
Pourquoi l'industrie s'intéresse-t-elle aux technologies de la réalité virtuelle pour ses activités de conception ? Comment et dans quelles conditions ces technologies y sont-elles mises en œuvre ?
Pour ce qui est des motivations d'usage, il faut aller chercher une bonne partie de la réponse du côté de ce qu'on appelle la maquette physique. Dans l'industrie, cet objet est le point de rendez-vous incontournable des équipes de conception et de développement. Dans un rituel bien défini, à l'occasion de jalons planifiés longtemps à l'avance, on la regarde, on la touche, on la caresse, on la manipule. On échange, on critique, on partage. On décide !
Des produits tels qu'un véhicule automobile, un avion ou un navire sont très complexes et leurs développements impliquent des centaines d'acteurs de spécialités bien différentes ; la maquette permet d'atteindre le consensus entre les différents métiers, parce que, quelle que soit la culture ou la formation des parties, chacun est confronté au même objet.
Malheureusement, la maquette physique présente de graves défauts sur chacun des sommets du fameux triangle : coût, délai, prestations. C'est pourquoi l'industrie qui fait appel massivement au numérique entrevoit dans la réalité virtuelle un axe ultime permettant de tirer tous les bénéfices de l'investissement numérique des bureaux d'études.
L'industrie a su s'emparer de toute la panoplie des outils de la réalité virtuelle développés dans les laboratoires de recherche. S'il est bien admis que les universités américaines ont joué un rôle important, par exemple par la mise sur pieds du mythique CAVE, on peut affirmer que la recherche française elle aussi est en pointe. Et c'est parce que recherche et industrie françaises ont su se rapprocher au sein de projets et association qu'aujourd'hui les compétences se multiplient et les équipements se déploient dans les industries : casques, salles immersives, systèmes à retour d'effort, interfaces de pilotage.
C'est donc aussi une tranche de l'histoire de la réalité virtuelle industrielle française durant ces dix dernières années qui est présentée dans ce dossier et sans doute aussi un plaidoyer pour son accélération.
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- Version courante de févr. 2019 par Philippe FUCHS
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5. Autres exemples de la réalité virtuelle industrielle
5.1 Poids-lourds Volvo – 3P
Volvo 3P est la « business unit » du Groupe Volvo, responsable de la planification, du développement et des achats pour les quatre compagnies de poids-lourds Nissan Diesel, Mack, Renault Trucks et Volvo Trucks.
Dans son unité de Saint-Priest, près de Lyon, la société a mis en place dès 1998 un dispositif de réalité virtuelle dédié à la conception et au développement des cabines des poids-lourds avec les préoccupations de réduction du temps de développement et de limitation du nombre de prototypes physiques (figure 20).
La configuration technique est installée au bureau d'études des cabines et s'appuie sur une plate-forme intégrée constituée :
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d'un siège avec volant réglable pneumatiquement et pédales paramétrables ;
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d'un casque Kaiser SR80 ;
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d'un système de suivi de mouvements à base de six caméras installées sur une structure indépendante ;
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de deux gants à retour d'effort Cyber Touch et d'un Joystick.
Un écran en toile de 4 mètres par 3 mètres en projection stéréoscopique passive (lunettes polarisées) complète le dispositif. C'est le logiciel Opticore Opus Studio qui est utilisé pour l'ensemble de la configuration.
Les métiers utilisateurs de ces installations sont :
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les ergonomes qui ont en charge différentes évaluations :
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posture du conducteur dans la cabine ;
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visibilité : extérieure, rétro vision, commandes, éclairage de nuit, signalisation ;
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accessibilité aux commandes, rangements ;
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aménagement cabine, vie à bord, équipement ;
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les métiers en charge de la qualité perçue :
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revue de jeux d'aspect intérieur et extérieur véhicule ;
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les ergonomes d'usines :
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analyse ergonomique de postes de travail sur lignes de montage.
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Les utilisateurs voient dans le casque une représentation virtuelle de leurs mains et la scène est projetée en parallèle sur l'écran pour un travail collaboratif avec le reste de l'équipe.
L'apport de la réalité virtuelle est reconnu dans ces types d'applications et il a été décidé que l'utilisation...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FUCHS (P.), MOREAU (G.), 74 auteurs - * - Le traité de la réalité virtuelle, troisième édition, 4 volumes : L'Homme et l'environnement virtuel, 410 p., Interfaçage, immersion et interaction en environnement virtuel, 552 p., Les outils et les modèles informatiques des environnements virtuels, 454 p. et Les applications de la réalité virtuelle. Les Presses de l'École des Mines de Paris, ISBN 2-911762-62-2, 63-0, 64-9 et 65-7, 324 p., fév. 2006. http://caor.ensmp.fr/interlivre
-
(2) - RENNUIT (A.) - Contribution au contrôle des humains virtuels interactifs. - PhD Dissertation, Fontenay-aux-Roses, France, 24 fév. 2006.
-
(3) - DRIEUX (G.) - De la maquette numérique produit vers ses applications aval : proposition de modèles et procédés associés. - PhD Dissertation, Grenoble, France, 11 oct. 2006.
-
(4) - CHEVALDONNE (M.) - Représentation et interaction pour l'immersion virtuelle. - PhD Dissertation, Chalon sur Saône, France, 6 déc. 2005.
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(5) - DRIEUX (G.), GUILLAUME (F.), LEON (J.-C.), CHEVASSUS (N.) - SAMIRA :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Association française de Réalité virtuelle (AFRV) http://www.afrv.fr/
Interface Homme Système à 10 ans (IHS10) http://www.systematic-paris-region.org/fr/UserFiles/File/IHS10.pdf
Plate-forme PERF-RV
PERF-RV http://www.perfrv.org/
PERF-RV2 http://www.perfrv2.fr/
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