iSteel-Expert, un jumeau numérique qui accompagne l’industrie sidérurgique
Lancé en juillet 2023 par un consortium dans un environnement sidérurgique, le projet iSteel-Expert prévoit le développement d’un jumeau numérique qui représente et simule les opérations industrielles, sans dépendre d’une expertise humaine. Dédié aux fours électriques à arc, il est voué à comprendre et interpréter des données métier afin de les capitaliser, de renforcer la formation interne, d’optimiser la performance énergétique et opérationnelle.
Porté par un partenariat établi entre six organismes (Tenova, l’Institut Catholique de Lille, la Scuola Superiore Sant’Anne, Siderpotenza, l’Universidad de La Rioja et SIM4Future) et cofinancé par le Research Fund for Coal and Steel (RFCS - Grant Agreement n°101112102)- programme européen de soutien à la recherche et à la démonstration dans les secteurs du charbon et de l’acier-, le jumeau numérique iSteel-Expert se veut soutenir la transformation numérique du secteur sidérurgique, avec un système intelligent qui performe la surveillance, le pilotage et la sécurisation des aciéries équipées de fours électriques à arc (EAF). «Il contribue à rendre l’aciérie plus sûre, plus intelligente et plus prévisible, tout en formant une main-d’œuvre mieux qualifiée et dotée de compétences numériques avancées», résume Jalal Possik, directeur de l’Ecole du Numérique, enseignant-chercheur à l’Université Catholique de Lille. Il doit renforcer la sécurité dans les zones de fusion, assister les opérateurs dans les prises de décision, numériser et diffuser l’expertise métier pour qu’elle se transmette durablement, améliorer les performances énergétiques et opérationnelles. «Outre de perfectionner l’efficience et la sécurité des processus, il introduit des approches pédagogiques modernes et immersives, satisfaisant aux enjeux du secteur sidérurgique européen», ajoute Isabella Marchese, experte en projets R&D et innovation chez Impresa LAB.
Du jumeau numérique descriptif au jumeau numérique cognitif
Le projet iSteel-Expert doit s’achever d’ici le 30 juin 2026. Sur le plan technique, sa faisabilité a pu être validée. Les validations terrain sont actuellement en cours, les premiers résultats apparaissent significatifs. Sur le volet opérationnel, «le système de détection basé sur l’IA atteint des niveaux de précision très élevés, assurant une surveillance automatisée 24/7. L’intégration des données issues de la capteurisation peut générer des indicateurs de performance (KPI) structurés, soutenant la prise de décision, les interventions rapides et le déploiement de stratégies de maintenance plus prédictives», se réjouit Isabella Marchese. En parallèle, sur le plan de l’architecture numérique et de la formation, «la mise en place d’un écosystème numérique de formation immersive progresse, accélérant l’apprentissage et renforçant la qualité des compétences acquises, poursuit Jalal Possik.
Au-delà de la dimension cognitive, iSteel-Expert repose sur l’intégration et la synchronisation en temps réel de plusieurs composants technologiques (intelligence artificielle, capteurs IoT industriels, simulation à événements discrets, simulation multi-agents et environnements immersifs de réalité virtuelle). L’enjeu est de faire fonctionner, de manière cohérente, ces briques hétérogènes qui opérent à des échelles temporelles et fonctionnelles différentes; tout en garantissant une représentation fidèle et dynamique des opérations industrielles». L’interopérabilité est rendue possible grâce à une approche de simulation distribuée, garantissant l’échange de données, la coordination des modèles et la prise en compte des interactions entre systèmes physiques, numériques et humains dans un cadre opérationnel. À terme, le jumeau numérique iSteel-Expert devrait être employé par des opérateurs de four, des responsables sécurité, des formateurs mais aussi par des services d’assistance à distance.
