Projet de Recherche & Développement AVATAR
Soucieuses de suivre les évolutions des filières qui lui sont chères et d’être acteur des développements technologiques de demain, c’est dans cet état d’esprit que les équipes MECA œuvrent depuis 5 ans sur l’intégration de capteurs et de systèmes de mesures dans les composites (voir aussi le système WOFI).
AVATAR est un projet de recherche pour l’accès au jumeau numérique des procédés composites Aéronautique. Il s’agit d’un programme collaboratif de 3 ans financé en partie par le Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile (CORAC) regroupant :
Contexte et enjeux :
La substitution des matériaux métalliques par des matériaux composites dans le domaine de l’aéronautique s’est faite progressivement ces 30 dernières années.
Cependant, bien que les process de fabrication soient matures et techniquement compatibles, ceux-ci ne permettent pas de répondre au besoin d’avion du futur « Full Composite » moyen-courriers, pour des productions à forte cadence.
En effet, les contrôles de conformités des pièces composites aéronautiques sont actuellement long et peuvent s’avérer couteux.
Afin de relever ce challenge d’avenir, MECA propose une approche originale de monitoring des outillages couplée à la simulation des procédés en temps réel et ainsi permettra le développement du jumeau numérique de procédé.
Résultats :
En se basant sur notre expertise, nos savoir-faire, une instruction détaillée du process et à l’aide d’études bibliographies poussées Méca a su cerner les phénomènes et la physique en jeux, développer des modèles adaptés et ainsi pouvoir concevoir et déployer un outil adapté et embarqué appelé « box autonome ».
La « box autonome » a pu être déployer sur des démonstrateurs type cornière A350 Airbus et a permis à l’aide d’une faible quantité de capteurs d’obtenir un suivit complet du processus et de la pièce en temps réel avec en particulier :
- la caractérisation des propriétés mécaniques et l’obtention de l’état de santé matière par prise d’image sur le phase de dépose de fibre
- le suivit de la phase d’injection (détection du front de résine, courbe de pression,…)
- le suivit détaillé de la phase de cuisson (température et taux de cuisson au sein de la pièce, thermique outillage…)
- la détections de défauts ou d’erreur process
- une optimisation du temps de cuisson sur cornière (X temps gagné).
Vue de l'IHM (Interface Homme Machine) - Analyse d'image dépose des plis carbones
Vue de l’IHM (Interface Homme Machine) - Suivi d’injection / détection du front de résine et pression.
Vue de l’IHM (Interface Homme Machine) IHM - Suivi de cuisson
Conclusions et perspectives :
L’outillage connecté « intelligents » et le jumeau numérique développés au sein du projet présentent des résultats probants et concrets, améliorent la maîtrise du process de fabrication et permettent entre autres, de détecter de nombreux défauts et écarts de process, d’identifier des zones à surveiller, d’optimiser les cycles, de détailler l’état d’utilisation du moule… en temps réel.
MECA ancre dans la réalité les prémisses d’une innovation technique dont les futurs développements permettront la fiabilisation et l’atteinte des objectifs de productivités de demain.
Vidéo de communication à venir !