Les coulisses du projet FabReal
Une immersion au cœur de l’innovation
Depuis sa conception, le projet FabReal s’est inscrit dans une démarche d’innovation pédagogique en explorant les potentialités de la réalité virtuelle (VR) et de la réalité mixte/augmentée (MR). Face à la démocratisation de ces technologies, nous avons choisi d’orienter nos efforts vers des objectifs à moyen et long terme, visant à transformer les pratiques d’apprentissage dans l’enseignement supérieur.
FabReal s’inscrit dans la lignée des travaux menés dans le cadre de DUNE DESIR, un projet collectif engagé sur cette thématique depuis 2017. L’objectif ? Mutualiser les ressources et les approches pédagogiques pour offrir aux étudiants des expériences immersives enrichies. Grâce à une méthodologie de travail basée sur des échanges réguliers entre les différents partenaires, nous avons pu affiner nos stratégies d’intégration des technologies immersives en milieu éducatif.
Le financement structurant : un levier indispensable pour des équipements de pointe
Le soutien du programme NCU Cursus Ide@l a joué un rôle clé dans le développement de FabReal. Il nous a permis d’investir dans des équipements de réalité virtuelle et d’explorer concrètement les solutions en réalité mixte. Ce domaine étant encore marqué par des coûts d’entrée élevés, notamment pour l’acquisition de casques MR avancés, le financement a été déterminant pour tester des dispositifs de pointe, comme les casques VR avec passthrough ou les systèmes de réalité mixte. De plus, d’autres sources de financement, telles que l’AIR DemoES et le CMQ Acte.BZH, ont complété nos ressources pour maximiser l’impact du projet.
Matériel : Casque HTC vive et HTC Elite XR, tablette Ipad
Utilisation de la RA et RV pour estimer les gains obtenus après modification
Réalité virtuelle : étude ergonomique de ligne de production
L’intégration de la réalité virtuelle dans l’étude ergonomique d’une ligne de production constitue une avancée significative dans l’amélioration des conditions de travail. Dans le cadre d’un projet réalisé par des étudiants en 2ème année de BUT en Génie Mécanique et Productique (GMP) à l’IUT de Rennes, l’objectif est de modifier la disposition des machines, de revoir l’interface homme/machine et d’améliorer les éléments de sécurité pour optimiser l’ergonomie de la ligne de production. Pour quantifier les améliorations, les étudiants utilisent la méthode de cotation RULA, qui permet d’évaluer les contraintes physiques auxquelles les travailleurs sont exposés.
La réalité virtuelle est alors utilisée pour valider ces choix de modifications et tester différentes configurations sans perturbation de la production réelle. Cette approche innovante permet de simuler des scénarios variés, de tester les hypothèses de cotation et d’assurer un ajustement optimal des postes de travail.
Réalité augmentée : validation de la disposition de la ligne de production
La réalité augmentée joue également un rôle crucial dans la validation de la disposition générale de la ligne de production et dans le respect des processus de fabrication. En superposant des informations numériques sur le monde réel, cette technologie permet aux utilisateurs de visualiser immédiatement l’impact de l’implantation des machines et des outils dans l’environnement de travail. Les étudiants peuvent ainsi s’assurer que les différentes machines sont bien positionnées, que les flux de travail sont respectés et que la sécurité des opérateurs est garantie. Ce processus de validation permet de gagner du temps et d’optimiser l’espace de manière plus efficace, tout en respectant les normes ergonomiques.
Formation et prise en main de la thermoformeuse par réalité virtuelle
L’un des équipements utilisés dans ce projet est la thermoformeuse du Pôle de Mécanique et de Technologie (B16), pour laquelle la réalité virtuelle a été intégrée dans le processus de formation des étudiants. Après une démonstration sur la machine physique, les étudiants peuvent prendre en main la thermoformeuse en autonomie, sans risque de manipulation incorrecte. La réalité virtuelle permet de simuler l’utilisation complète du pupitre de commande, en mode manuel, automatique et piloté, ce qui garantit une maîtrise totale de l’équipement avant de manipuler la machine réelle. Cette approche réduit le temps d’apprentissage nécessaire et assure une meilleure efficacité des étudiants lors des manipulations physiques, car ils sont déjà familiers avec les étapes et les commandes de la machine. Grâce à cette solution, l’enseignement devient plus interactif, sécurisé et adapté aux besoins des étudiants en formation.
PC dédié à la réalité virtuelle, casque HTC Vive pro 2
Casque HTC Vive sur Thermoformeuse, B16 Campus de Beaulieu –TP L3 SPIA –UFR SPM
Le projet sur le Tour CN Haas 4 axes, mené en Licence 3 à l’UFR SPM en partenariat avec l’INSA Rennes, a pour objectif de faciliter la compréhension de l’environnement de l’atelier, en particulier le repérage des outils nécessaires à la mise en œuvre d’un tour à commande numérique. Grâce à la réalité virtuelle, les étudiants peuvent appréhender l’espace physique autour de la machine, ce qui réduit leur charge cognitive et leur permet de mieux aborder les problématiques techniques, de réglage et de sécurité. Le matériel utilisé comprend un PC dédié à la réalité virtuelle et un casque HTC Vive Pro 2, permettant une immersion complète. Ce projet s’inscrit également dans une série d’autres initiatives, comme la numérisation des harpes du musicien Alan Stivell, la programmation en C# et Unity, et des capsules VR sur des thématiques environnementales et de sécurité.
TP RV en M2 SPIA (Décembre 2023) Logiciel Unity
Juin 2024 , M1 SPIA , UFR SPM, Scanning 3D, logiciel 3DS Catia V6 , et Réalité virtuelle avec la 3DS Catia V6 sur la Harpe du chanteur, compositeur et musicien Alan Stivell
Comment la Réalité Mixte et Augmentée Transforme-t-elle la Formation Industrielle et Technique ?
La réalité mixte et augmentée trouve de nombreuses applications dans le cadre des formations industrielles et techniques. Par exemple, à l’ENS Rennes, des capsules AR ont été développées pour les bancs de frettage et les imprimantes 3D Uprint, permettant aux étudiants de visualiser des instructions et des processus techniques en temps réel. Ces technologies offrent une interface intuitive et immersive pour les étudiants en Master 2 SPIA, leur permettant de manipuler des équipements industriels complexes en toute sécurité. En parallèle, des formations de formateurs ont été mises en place à l’IUT de Rennes pour enseigner l’utilisation des dispositifs de réalité mixte, tels que les casques Hololens et les écrans tactiles connectés. Ces outils sont utilisés pour concevoir des procédures de maintenance.
TP RA en M2 SPIA –UFR SPM (Décembre 2023)
Les étudiants agissent en tant qu’experts formateurs qui conçoivent des procédures de maintenance sur machines industrielles : la réalité mixte est utilisée pour sa compatibilité en termes de contexte industriel (sécurité opérateurs) et sa facilité à spatialiser les instructions et indications aux opérateurs. Un écran tactile connecté permet de simuler une situation de télémaintenance. En cas de besoin, un opérateur distant équipé d’un casque Hololens peut communiquer avec les experts via un écran pour recevoir des instructions précises, garantissant ainsi une sécurité accrue et une gestion plus efficace des interventions industrielles.
Utilisation de la RM pour créer des procédures et scénariser une opération de
télémaintenance
Utilisation de la RA pour procédures banc de frettage
Quel est le bilan PÉDAGOGIQUE?
Le projet FABREAL a permis aux quatre entités impliquées de favoriser la montée en compétences des acteurs, en mettant en place des premières preuves de concept et en capitalisant sur les retours d’expérience liés à l’utilisation de la réalité virtuelle et augmentée dans l’enseignement. Des réunions régulières ont été organisées tout au long du projet, favorisant une dynamique collective sur ces sujets sur plusieurs années. Les retours d’expérience ont permis d’identifier des usages pédagogiques pertinents et d’améliorer certaines fonctionnalités, telles que la fonction de réplication sur écran, qui s’est avérée essentielle pour assurer un suivi efficace et une interaction de qualité avec les apprenants en situation d’immersion.
Le tableau suivant résume les avantages et inconvénients des principaux équipements utilisés dans le cadre de ce projet. Chaque solution présente des caractéristiques uniques, mais également des défis à surmonter pour une utilisation optimale en milieu pédagogique.
Prêt à transformer vos idées en réalité immersive ?
