Recherche et Innovation :
l’intelligence artificielle dans les systèmes embarqués

Le projet SurFer « SURveillance active FERroviaire » a pour objectifs :

• d’augmenter la disponibilité des trains de passagers et,
• d’optimiser les tâches de maintenance grâce à des fonctions innovantes de surveillance et de diagnostic embarquées dans les trains.

Ce projet a fait apparaître, au sein de l’écosystème ferroviaire du Valenciennois, un pôle de compétence sur la surveillance, la modélisation et le diagnostic des équipements embarqués. SurFer a notamment permis d’adapter des savoir-faire innovants, développés par la société PROSYST, à l’industrie ferroviaire, faisant naître de fortes synergies entre les compétences industrielles et scientifiques des partenaires.

Les points clés :

• Projet labellisé i-Trans,
• Le projet fut soutenu et financé par la Région Nord-Pas de Calais et le FEDER,
• 3 M€ d’investissement,
• 3 ans de développement,
• Un prototypage initial sur une mini flotte de 10 trains de BOMBARDIER Transport pour l’Ile-de-France.

A l’issue du projet SurFer , la décision de la SNCF de généraliser la solution sur l’ensemble de la flotte du Francilien a permis de lancer l’industrialisation de SurFer, aujourd’hui déployé sur des centaines de trains.

SurferLab est un laboratoire commun entre BOMBARDIER Transport, PROSYST et l’Université Polytechnique Hauts-de-France. Il trouve son origine dans le projet SurFer. Ce projet a permis aux partenaires industriels du projet, BOMBARDIER Transport et PROSYST, de gagner en compétitivité notamment grâce à une série de concepts scientifiques maturés au sein de l’Université Polytechnique Hauts-de-France, transférés, appropriés et déployés par les industriels.

Cette collaboration réussie a suscité l’intérêt des partenaires pour poursuivre le transfert des concepts scientifiques issus de l’UPHF et pour participer au développement de nouveaux concepts en nourrissant la recherche de problématiques industrielles innovantes.

En 2016, BOMBARDIER Transport et PROSYST ont alors proposé de pérenniser la collaboration avec l’Université Polytechnique Hauts-de-France en créant le laboratoire commun SurferLab.

Les activités menées sont rattachées à trois axes de recherche qui structurent les objectifs scientifiques de SurferLab:

• Axe 1 : vers une maintenance connectée. Cet axe est relatif au déploiement au niveau d’une flotte de véhicules des principes initialement développés dans le projet SURFER et étendus à l’optimisation des opérations de maintenance.
• Axe 2 : apprentissages et modèles.
• Axe 3 : intégration conception/cycle de vie du produit (PLM).

L’ Axe 1 concentre la majeure partie des travaux actuels du Laboratoire. Pour le secteur ferroviaire, il s’agit d’aller notamment vers le concept de « train intelligent et communiquant », capable d’évaluer son état de santé et de dialoguer avec l’ensemble des acteurs d’une maintenance avancée (acteurs humains et modules d’Intelligence Artificielle et d’optimisation). Et ceci parallèlement aux travaux concernant le futur Train Autonome, pilotés depuis Valenciennes par l’Institut de Recherche Technologique de l’industrie ferroviaire RAILENIUM.

Les premières retombées industrielles concrètes se traduisent d’ores et déjà par l’adaptation des « pas de maintenance » du matériel roulant à l’état de santé réel des sous-systèmes qui sont désormais surveillés en continu, en lieu et place d’opérations de maintenance systématiques extrêmement coûteuses.

Ces travaux et avancées de l’Axe 1 de SurferLab sont totalement transposables à d’autres flottes de matériels de transport, et même à des « flottes » de machines de production. Dans ce dernier cas, il s’agit d’apporter aux fabricants machines l’opportunité de services nouveaux auprès de leurs clients, en termes de monitoring et maintenance avancée des équipements.

En collaboration avec les équipes « Transformation Digitale et Cybersécurité » et « Solutions Répétitives » de SCHNEIDER ELECTRIC, uDC est proposé sous forme d’un package Matériel/Logiciel, intégré dans un PC industriel durci de type IoT Box de SCHNEIDER ELECTRIC :

• Pour une solution industrielle, totalement « cybersécurisée», prête à connecter dans une architecture « IT/OT », seule ou intégrée dans un coffret dédié,
• Bénéficiant de la capacité de SCHNEIDER à l’accompagnement de projets d’envergure mondiale.

PROSYST a réalisé l’industrialisation du concept, en l’adaptant aux calculateurs et architectures réseaux des trains BOMBARDIER. La solution SurFer est désormais déployée sur des centaines de trains et exploitée par la SNCF dans le cadre de son activité CBM (« condition based maintenance »).

La technologie SuFer vient donc enrichir le portefeuille de solutions PROSYST en terme de collecte et traitement de données : AIDIAG, PDR (Process Data Recorder), uDC (unified Data Collector).

Au sein de SurferLab, PROSYST intervient à plusieurs niveaux :

• Par sa forte expérience des projets de Recherche, d’innovation et projets collaboratifs,
• Par son savoir-faire avancé dans le domaine de la collecte de données sur tout type d’équipements industriels,

• Par sa capacité à industrialiser les résultats de travaux de recherche pour les transformer en produits innovants déployables à l’international, en travaillant si besoin avec des acteurs majeurs tels que SCHNEIDER ELECTRIC ou IBM,
• Par son aptitude à savoir transposer l’innovation d’un secteur d’activité à l’autre : automobile, ferroviaire, naval, énergie…