Certains chantiers nucléaires, particulièrement complexes, requièrent des avancées technologiques importantes pour permettre des gains en productivité et simplifier les procédures : la construction d’un réacteur nucléaire (îlot) représente en effet la production et la gestion de 4 000 000 d’objets, 5 000 000 de documents et la réalisation de 500 000 tests.

La standardisation des composants et leur gestion sur le cycle de vie d’un produit est un enjeu majeur du nouveau nucléaire. Les normes et standards sont également au centre des futurs modes de collaboration numérique en exploitation et en maintenance sur la base installée.

Réalité augmentée, réalité virtuelle et robotique

À l’époque où les centrales nucléaires ont été conçues, les données de conception et d’exploitation n’existaient que sur papier. Aujourd’hui, pour préparer leurs interventions, les industriels utilisent des technologies qui permettent de recueillir l’ensemble des données d’une installation, puis, à l’aide d’outils numériques, comme les salles de réalité virtuelle 3D immersive ou les casques, de simuler les interventions, de coordonner le travail des différentes équipes.

L’utilisation croissante de robots permet, en particulier sur les chantiers de démantèlement, de limiter l’exposition des opérateurs à la radioactivité ou de faciliter certaines inspections grâce à l’usage de drones.

Lors de la crise de la Covid-19, les industriels ont mis en place de manière accélérée des solutions permettant d’apporter de l’expertise sur les chantiers, ou de réaliser des inspections, le tout, à distance.

Intelligence artificielle

L’IA est utilisée dans l’industrie nucléaire depuis plusieurs décennies, notamment pour l’automatisation des procédés. Cependant, l’essor récent des LLM (Large Language Model), tels que ChatGPT, dans l’espace public a augmenté et accéléré l’utilisation de l’IA dans ce secteur : sa place précise reste néanmoins encore à définir. Elle ne doit pas en effet se substituer au rôle de l’expert, surtout du point de vue de la sûreté (qui demande une pluralité de points de vue), ni à sa capacité d’apprentissage qui est une composante clé pour l’exploitation de systèmes complexes spécifiques au nucléaire. Ainsi l’intelligence artificielle est aujourd’hui davantage appréhendée comme une assistante de l’expert plutôt que comme une remplaçante.

Maintenance et jumeaux numériques

Depuis janvier 2020, un projet de R&D « Réacteur Numérique », soutenu par le Programme d’investissements d’avenir (PIA), rassemble de nombreux partenaires de la filière nucléaire, sous le pilotage d’EDF. Au terme du projet, l’objectif final sera d’avoir un jumeau numérique (digital twin) pour chaque réacteur, qui le suivra de la conception au démantèlement.

Un jumeau numérique est la réplique numérique d’un équipement ou d’un système (géométrie et physique). Il permet de représenter ses différents éléments, et aussi de recueillir et mettre à jour des données sur l’état physique de l’installation en utilisant de multiples sources (capteurs, données rassemblées lors d’inspections). Il intègre aussi les données historiques sur l’installation.

Toutes ces données permettront, en utilisant des outils d’analyse des données, d’optimiser le fonctionnement et la maintenance des installations physiques. L’intelligence artificielle est au cœur de ces outils. Les jumeaux numériques seront utilisés aussi à des fins de formation.

Ingénierie système et continuité numérique

De nombreux projets sont en cours de déploiement pour tirer parti de ces nouvelles technologies, en particulier dans la gestion de projet.

Le projet « ESPN Digital » est une plateforme collaborative à destination de l’ensemble des acteurs (fabricants, exploitants), visant à faciliter les vérifications de conformité des ESPN (équipements sous pression nucléaires), y compris en intégrant les inspections sur site des organismes habilités (OH).

Enfin, la filière instruit actuellement le développement de plateformes numériques qui permettront, sur le mode de l’industrie aéronautique, de partager entre les différents acteurs les données de chaque projet. Ces plateformes numériques contribueront à faciliter les mises à jour des configurations, à instruire des modifications chez les différents partenaires et à capitaliser les connaissances produites dans les rapports de fin d’intervention et les dossiers de réalisation de travaux. ■