Projet de recherche “Recyplast-Démo” : la digitalisation de l’atelier de plasturgie de l’Icam

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Depuis 2022, l’Icam a initié un projet de recherche concernant le recyclage de thermoplastiques. Nommé Recyplast-Démo, son but est d’élaborer une unité de fabrication capable de contrôler en temps réel les propriétés de la matière recyclée et d’adapter en conséquence les paramètres de fabrication.

A l’heure actuelle, l’utilisation des matières recyclées est un véritable défi dans la mise œuvre de par la non maitrise/connaissance de leur cycle de vie. L’idée des équipes de l’Icam est d’intervenir au moment du procédé de fabrication, plus particulièrement lors du procédé d’extrusion (qui permet la fabrication de profilés), à terme le dispositif pourra s’étendre à l’injection (fabrication mobilisant des moules).

C’est dans ce cadre que de septembre 2023 à janvier 2024, une équipe composée d’un enseignant chercheur en informatique, d’un chef de projet, de techniciens et de deux étudiantes en fin de cycle ingénieur a travaillé sur la digitalisation de l’atelier de plasturgie de l’Icam.

L’atelier est présenté ci-dessous :

Atelier plasturgie de l'Icam
Figure 1 : Atelier plasturgie de l’Icam

L’objectif était de rendre communicant l’ensemble des machines de cet atelier, de collecter l’ensemble des mesures possibles (vitesse, température, qualité, viscosité, etc.) et de proposer une interface de suivi en temps réel du parc (accessible à distance ou via une tablette installée dans l’atelier). De plus, un des attendus du projet était d’élaborer une démarche de digitalisation que pourraient suivre des industriels désirant collecter et monitorer des informations de lignes de production

Après avoir réalisé un état de l’art et une étude comparative de différentes solutions techniques, l’équipe a déployé une architecture se basant en grande partie sur des technologies Open Source illustrée dans la figure ci-dessous :

Figure 2 : Architecture déployée

Ses solutions ont été choisies pour leur accessibilité, leur performance et leur facilité de mise en œuvre ne nécessitant pas de connaissances importantes en informatique.

Grâce à cette architecture qui permet de collecter les paramètres de fonctionnement des machines, l’Icam travaille sur le développement d’une solution à base d’intelligence artificielle afin de déterminer de manière automatique les paramètres optimaux à appliquer afin de garantir une qualité constante de la matière plastique extrudée.

Des essais d’extrusion ont pu être réalisés tout au long du projet.

Figure 3 : Réalisation d’essais d’extrusion avec de la matière recyclée

La figure ci-dessous présente un exemple de tableau de bord réalisé :

Figure 4 : Exemple de tableau de bord

Grâce au retour d’expérience obtenu, la démarche proposée et mise en œuvre par Marie Dessirier et Marie Cordonnier dans le cadre de leur projet de fin d’études, l’Icam utilise depuis Février cette solution pour le suivi énergétique en temps réel de l’ensemble de ses bâtiments (environ 20 compteurs). La solution a pu être déployée en quelques heures uniquement (hors temps d’installation des compteurs).

Désormais, l’Icam s’appuie sur cette approche technique pour digitaliser les entreprises du territoire et travaille actuellement avec un industriel de la plasturgie afin de pouvoir suivre en temps réel l’état de son parc machines (environ 10 unités) et sa consommation énergétique afin d’ajuster ses coûts de revient par produit.

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