Depuis fin 2016, l’ICA et la Sté DIOTA ont mis en place un laboratoire commun de recherche intitulé « Inspection 4.0 » sur la thématique « Inspection et contrôle de pièces ou structures mécaniques complexes par vision 2D/3D ».

A ce jour, 2 types de problématiques sont développés dans le cadre du laboratoire commun :

1. Le contrôle de conformité (typiquement la détection de défauts d’assemblage), qui consiste à vérifier qu’une pièce ou un assemblage mécanique sont conformes à leur modèle CAO (maquette numérique qui sert de référence). Il s’agit par exemple de détecter des défauts d’assemblage de type absence d’un support, support monté à l’envers, etc.

2. Le contrôle de dommages, qui consiste à détecter et caractériser des défauts pouvant affecter la résistance ou l’aspect esthétique de pièces ou structures (enfoncement, fissure, rayure, etc.).

La problématique « contrôle de conformité » a fait l’objet de la thèse de Monsieur Hamdi Ben Abdallah intitulée « Inspection d’assemblages aéronautiques par vision 2D/3D en exploitant la maquette numérique et la pose estimée en temps-réel » (soutenue le 4 février 2020) et fait actuellement l’objet de la thèse de Madame Assya Boughrara intitulée « Inspection de pièces aéronautiques en exploitant la maquette numérique, des images 2D, des nuages de points 3D et des techniques de Machine Learning » (en cours depuis octobre 2019). Ces 2 thèses ont été cofinancées par la Région Occitanie, par DIOTA et par IMT Mines Albi.

La problématique « contrôle de dommages » est développée depuis début 2020 dans le cadre du projet « DECADOM – Détection, Caractérisation et Localisation de dommages sur pièces et structures mécaniques complexes » (programme GRAINE cofinancé par la Région Occitanie).

Le projet DECADOM

Dans le projet DECADOM, il s’agit de détecter des dommages pouvant affecter la résistance ou l’aspect esthétique des pièces. Par exemple, un enfoncement, une fissure ou une rayure sur un bloc moteur de voiture, sur un fuselage d’avion ou sur le bord d’attaque d’une entrée d’air d’un réacteur, et de fournir les éléments qui permettront d’évaluer la criticité du dommage (par exemple, taille et profondeur de l’enfoncement ou de la fissure).

Deux scénarios sont développés en terme d’acquisition des nuages de points 3D :

1. contrôle « manuel » à partir d’un scanner 3D à main porté par un opérateur

2. contrôle automatisé à partir d’un scanner 3D porté par un robot de type cobot pour balayer la pièce dans son ensemble

L’un des aspects novateurs de ce projet réside dans l’exploitation de la maquette numérique (modèle CAO 3D) de la structure à contrôler de manière à pouvoir détecter et caractériser des dommages sur des surfaces de forme complexe ou présentant des éléments pouvant perturber la détection et la caractérisation des dommages (une ligne de rivets par exemple).

Compétences développées dans le cadre du laboratoire commun

Dans le cadre du laboratoire commun « Inspection 4.0 », les partenaires (ICA et DIOTA) développent plusieurs types de compétences : contrôle robotisé (un robot fixe ou mobile qui porte un ou plusieurs capteurs d’inspection), choix automatique de point de vue pour placer le capteur (caméra 2D ou scanner 3D) dans une position d’acquisition optimale, détection et caractérisation de défauts par analyse d’images 2D, détection et caractérisation de défauts par analyse de nuages de points 3D, mise en œuvre de méthodes de Machine/Deep Learning pour l’analyse d’images 2D ou de nuages de points 3D, exploitation intensive de la maquette numérique (réalité augmentée, recalage automatique) pour optimiser les méthodes d’inspection, méthodes de comparaison entre maquette numérique/nuages de points 3D ou entre nuages/nuages.

Principales publications du laboratoire commun

https://hal-mines-albi.archives-ouvertes.fr/hal-03197287

https://hal-mines-albi.archives-ouvertes.fr/hal-02557867

https://hal-mines-albi.archives-ouvertes.fr/hal-02483189

https://hal-mines-albi.archives-ouvertes.fr/hal-02320900

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02902981

Contact

Responsable : Jean-José Orteu