Pas d’industrie 4.0 sans essais non destructifs

AMMag : En quoi les essais non destructifs sont-ils importants dans l’industrie ? 
Étienne Martin : Les Français ne le savent pas, mais il y a peu de secteurs d’activité qui échappent aux essais non destructifs : aérospatial, énergie, automobile, ferroviaire, ouvrages d’art, etc. La finalité des CND-END [contrôles non destructifs-examens non destructifs, ndlr] est la prévention des accidents ou des pannes par la détection de potentielles anomalies liées à la fabrication ou à l’exploitation d’un produit ou d’une infrastructure… tout en préservant l’intégrité des objets contrôlés dans la durée. Le contrôle non destructif ou l’examen non destructif apparaît comme un élément majeur de la maintenance parce que, en détectant des anomalies, il va plus loin que la simple mesure de paramètres physiques tels que le volume ou les dimensions d’une pièce. Aux exigences réglementaires et normatives, qui touchent à la sécurité des biens et des personnes, il faut également ajouter les enjeux économiques qui se chiffrent en milliards. Une usine à l’arrêt, c’est beaucoup d’argent perdu. Un contrôle approprié peut éviter un tel événement. Il est regrettable que les CND-END ne suscitent pas plus l’attention qu’ils méritent auprès de nombreux responsables industriels.

 

E.M. : Effectivement, les compétences exigées pour être contrôleur sont souvent sous-estimées au sein des entreprises. Les responsables n’imaginent pas l’importance des responsabilités et expertises des contrôleurs certifiés, de l’acquisition d’équipements performants ou du recours à des procédés d’examen plus pertinents, lesquels progressent trop lentement. En les adoptant, l’entreprise gagnerait en souplesse, en précision et en prévisibilité, donc en productivité. La principale conséquence est de voir sa compétitivité stagner. Les industriels se convertissent peu à peu aux évolutions techniques. Et, dans cette lignée, il est essentiel que la Cofrend soit présente pour accompagner ses adhérents dans la transition industrielle. D’ailleurs, elle a récemment lancé, au sein de son pôle scientifique, des groupes de travail réunissant des experts de tous les secteurs industriels et couvrant les thèmes liés aux enjeux actuels de l’industrie : END robotisés, END et intelligence artificielle, fabrication additive, END et data, SHM [Structural Health Monitoring, ndlr] ou surveillance par capteurs intégrés, facteurs socio-organisationnels et humains…

 

E.M. : Oui, les industriels ont besoin de nouvelles stratégies pour suivre la transition numérique en cours. Les appareils dédiés aux END sont de plus en plus connectés aux « data rooms » – pour l’analyse des signaux – et aux plateformes d’échanges de données – pour le déploiement d’outils d’intelligence artificielle. L’automatisation des analyses qui en découle augmente la productivité des contrôleurs, si bien que les évolutions techniques impactent forcément les stratégies de contrôle. On l’imagine peu, mais les essais non destructifs sont aujourd’hui au cœur de l’industrie 4.0.

 

E.M. : Traditionnellement, les inspections se font selon des périodicités établies en fonction de programmes de maintenance définis. Elles requièrent l’intervention d’opérateurs manipulant capteurs ou systèmes d’acquisition après avoir, par exemple, monté des échafaudages et décalorifugé le composant à inspecter. Les ruptures technologiques des vingt dernières années, en particulier dans le domaine du numérique – Internet des objets, électronique intégrée, puissance de calcul, intelligence artificielle… –, rendent aujourd’hui possibles la collecte et le traitement de données sur l’état de la structure, à partir d’une instrumentation installée à demeure. Celle-ci peut être interrogée à tout instant, et possiblement en continu, sans abaisser la fiabilité des diagnostics. Cela demande un changement de paradigme dans les stratégies de maintenance et une évolution des métiers des essais non destructifs. Cette révolution dans les pratiques dessine un nouveau champ technologique désigné par les termes de « contrôle santé des structures » ou par le sigle anglais « SHM ». Le SHM vise ainsi à surveiller les structures à partir d’une instrumentation intégrée, que ce soit en remplacement ou en complément d’inspections réalisées par un opérateur. L’émergence de ces nouvelles techniques ouvre la voie à des avancées significatives dans la détection précoce d’endommagements, lesquelles contribueront à accroître la sûreté et à éviter des accidents catastrophiques. La plus-value sera tirée des informations fournies en temps opportun, avant les pannes, pour améliorer la planification des activités de maintenance. Une meilleure qualité pourrait être obtenue par la réduction des facteurs organisationnels et humains, grâce à une optimisation de l’utilisation des ressources humaines, dans de meilleures conditions, avec une périodicité accrue des examens et avec un traitement du signal par le déploiement de l’intelligence artificielle.

 

E.M. : Comment donner envie aux jeunes de devenir des professionnels des END ? Les éléments de modernité – simulation, intelligence artificielle, mégadonnées, etc. – participent à l’attrait de la profession. Malheureusement, au regard des difficultés des membres de la Cofrend à embaucher, cela ne suffit pas. De mon point de vue, il faut prendre en compte les facteurs socio-organisationnels et humains en associant les professionnels des END, l’Éducation nationale et les parents pour sortir l’industrie de son image passéiste. Et pourquoi pas se lancer dans les réseaux sociaux ? En parallèle, il convient de toucher au contenu de la formation et à la pédagogie. À titre d’exemple, c’est dans cet esprit que plusieurs institutions⁽¹⁾, dont la Cofrend, préparent une réponse, dans le cadre de France 2030, à l’appel à manifestation d’intérêt « Compétences et métiers d’avenir dans le CND ». Cette future formation devra aider l’apprenant à aller au-delà de la simple lecture de résultats sur un instrument de mesure. Celui-là devrait, d’ores et déjà, comprendre et pouvoir expliquer les phénomènes physiques utilisés pour la détection d’une dégradation sur un composant dans un environnement industriel, tout en faisant preuve d’analyse critique. Nous ouvrons un nouveau chapitre des essais non destructifs.
 

⁽¹⁾ Liste des partenaires : Le Mans Université ; SAS Carl Zeiss ; SA Cegelec NDT-PSC ; Omexom NDT Engineering & Services ; Cité scolaire Gabriel-Touchard George-Washington ; Greta-CFA du Maine ; Association pour le transfert de technologies du Mans ; EDF SA direction industrielle ; SAS Howmet Fixations Simmonds ; communauté urbaine Le Mans Métropole ; lycée général et technologique Henri-Loritz ; Greta-CFA Lorraine Centre ; SAS Mecachrome ; SAS Mistras Group ; SAS Rei-Lux Controles ; SA Safran ; SAS SGS France Industrie ; SAS SREM Technologies ; SASU Tecalemit Aerospace ; Union des industries et métiers de la métallurgie Sarthe (UIMM Sarthe) ; SAS Xnext France.

 

 

Trois termes assez proches peuvent accompagner les mots « non destructif ». Petites définitions pour s’y retrouver.
- Essai non destructif : terme générique de la profession. Il est aussi employé couramment dans les laboratoires.
- Contrôle non destructif : utilisé par EDF pour parler de procédés de contrôle de fin de fabrication, de réparation ou de modification afin de détecter des défauts d’élaboration du produit final.
- Examen non destructif : utilisé par EDF pour parler du suivi des dégradations apparues en service.

 

Contrôle d’un piquage à l’aide d’une sonde à membrane flexible (permettant d’épouser les irrégularités de surface) au bras d’un robot.
 

- Contrôle visuel (VT)

- Émission acoustique (AT)

- Courants de Foucault (ET)

- Étanchéité (LT)

- Magnétoscopie (MT)

- Ressuage (PT)

- Radiographie (RT)

- Ultrasons (UT)

- Thermographie (TT)

- Shearographie (méthode globale appliquée aux assemblages complexes) (ST)

 

Férue de technique et de recherche, Blanche Le Gall (Ch. 216) trouve dans l’activité qu’elle a choisie, au sein du service « Examens non destructifs » de la direction industrielle d’EDF, un équilibre nécessaire à son épanouissement professionnel.
S’il ne l’a pas retenue pour un stage de fin d’études, le service « Examens non destructifs » (END) de la direction industrielle d’EDF n’en a pas moins remarqué la candidature de Blanche Le Gall (Ch. 216). Au terme de ce stage passé in fine au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) dans l’amélioration de la qualité des processus, en 2019, la nouvelle diplômée a reçu un coup de fil des ressources humaines du département de l’énergéticien national.
Depuis, Blanche Le Gall s’épanouit dans le milieu nucléaire avec pour terrain de jeu les examens non destructifs. « Je trouve d’autant plus de plaisir à exercer mon activité que les recherches sur lesquelles je m’engage aboutissent à un résultat concret au bout de deux ans environ. Cela donne du sens à mon travail », affirme la jeune ingénieure. Ce dernier consiste à piloter le développement de nouveaux procédés d’examens non destructifs sur des équipements complexes, tels que le dispositif chargé de guider les grappes de contrôle jusqu’au combustible. La fonction du procédé sur lequel Blanche Le Gall planche vise à inspecter la bonne santé des tubes, garantissant ainsi le bon guidage des grappes jusqu’au combustible et donc la maîtrise de la réaction en chaîne au cœur des cuves. « Pour imaginer un procédé de contrôle optimal, il est indispensable de bien connaître les matériels avec lesquels on interagit – matériaux, géométrie… – et de collaborer avec les spécialistes des métiers concernés », explique-t-elle. Il lui appartient aujourd’hui d’écrire l’évolution des END.


Grégoire Thevenon (Me. 215) : appui-manageur au cœur des END

D. K. Grégoire Thevenon (Me. 215) est tombé dans le contrôle non destructif comme d’autres sont tombés dans une célèbre marmite… Il s’y meut, en toute aisance, depuis la fin de ses études. Aujourd’hui, le voilà appui-manageur chez EDF.
Son stage de fin d’études touchant à sa fin, EDF a proposé à Grégoire Thevenon (Me. 215) de continuer l’aventure avec l’équipe des examens non destructifs. « Ils m’ont trouvé sympa et m’ont proposé de rester. Je veux bien, leur ai-je répondu, parce que je vous trouve sympa aussi ! », aime plaisanter le jeune ingénieur, dont le regard pétille de malice.
Le sujet de son stage – valider un logiciel de simulation d’examens non destructifs par courants de Foucault – l’avait déjà mis dans le bain du travail collaboratif. Ce type de projet nécessite l’appui de spécialistes en matériaux, de compétences métiers en lien avec le dispositif étudié (un échangeur de chaleur) et le concours d’un établissement d’enseignement supérieur et de recherche – l’École nationale supérieure des arts et métiers (Ensam) de Lille en l’occurrence. Sa première mission, en tant qu’ingénieur développement, le plonge dans la technique. « Il fallait qualifier le procédé de contrôle, c’est-à-dire démontrer sa capacité à détecter les dégradations recherchées, et convaincre un comité pour obtenir le précieux sésame de la qualification », rappelle Grégoire Thevenon. Un passage qui va durer trois ans.
Une deuxième mission, cette fois comme ingénieur intervention (ou chef de projet), le conduit à animer une équipe de cinq personnes et lui fait découvrir les contraintes de coût et de délai. Aujourd’hui, il est en passe d’occuper un poste d’appui-manageur, à la tête d’un groupe d’une trentaine de personnes. Les défis qui l’attendent, au-delà des sujets d’ingénierie, touchent aux ressources humaines, à l’internalisation de certaines fonctions et au contrôle contradictoire : « On fait et on valide ! » Pour réussir sa mission, Grégoire Thevenon s’appuie sur un groupe d’intervention polyvalent en CND-END. L’esprit commando est là.
D. K.