Décrire scientifiquement l’expérience industrielle – Élise Vareilles, Mines Albi-Carmaux

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À Mines Albi-Carmaux, Elise Vareilles travaille sur la « configuration de produits ». Il s’agit de comprendre les contraintes industrielles et de raisonner scientifiquement dessus, avec l’aide de l’informatique. Ce travail pluridisciplinaire s’appuie sur l’expérience des experts, qui doit être retranscrite avant qu’ils ne partent en retraite.

Lorsque vous commandez une voiture, en précisant  la couleur, la motorisation, les options et la date maximum de livraison, vous ne vous doutez pas de la complexité de l’outil informatique permettant ces préférences. Car chaque choix crée des contraintes – par exemple la préférence pour une motorisation puissante implique des roues plus larges – qui doivent être prises en compte à chaque étape. De plus, le logiciel dialogue avec le consommateur afin de guider ses choix. Ainsi, lorsque le client souhaite des délais courts, seules certaines options sont possibles et doivent être proposées dans l’interface informatique. Cette discipline s’appelle la configuration de produits ou de services, et c’est le travail d’Elise Vareilles et de ses collègues à Mines Albi-Carmaux.

Comprendre l’expertise

« Nous partons de la connaissance qu’ont les entreprises de leurs produits, puis nous les formalisons, autrement dit nous déterminons quelles sont les contraintes, explique la chercheuse. Ensuite, nous mettons au point un outil informatique pour raisonner sur ces connaissances et en déduire des règles, afin de proposer au consommateur ce qui correspond à ses besoins en matière de prix, d’options et de délais. »

Ces travaux sont pluridisciplinaires, à l’interface du génie industriel et de l’intelligence artificielle. « Cette pluridisciplinarité est notre spécificité », assure Elise Vareilles, qui a acquis des connaissances pointues dans des domaines industriels très variés.  Mais ces recherches, qui pourraient paraître uniquement techniques, comportent paradoxalement une grande part de sciences humaines. Car au-delà des aspects technologiques, les chercheurs s’intéressent à l’expertise des professionnels. « Un salarié avec trente ans d’expérience sait ce qu’il doit faire pour optimiser un processus, observe Elise Vareilles. Mais lorsqu’il part à la retraite, c’est la catastrophe. Nous formalisons les savoirs qui ne s’acquièrent qu’avec de l’expérience. »

L’importance du savoir-faire

Or, ces savoirs sont extrêmement difficiles à formaliser, car les experts ont du mal à expliquer leur processus, tant il est implicite pour eux. C’est comme un plat d’un grand chef cuisinier : nous aurons beau avoir la recette exacte et les ingrédients de qualité, nous n’obtiendrons pas le même résultat, car le coup de main du chef ne s’acquiert qu’avec  une longue expérience. De même, lorsqu’on apprend à faire du vélo, personne ne peut vraiment nous expliquer comment garder notre équilibre, ce n’est qu’en pratiquant que l’on devient assez habile pour se passer de l’aide des parents.

La configuration de produits ou de services s’applique à de nombreux processus : le choix d’un produit complexe comme une voiture, mais aussi l’optimisation de processus industriels avec de nombreuses contraintes, comme ce qu’a réalisé Elise Vareilles avec un traitement thermique d’engrenages de voitures. Cette configuration concerne aussi la maintenance d’hélicoptères, la conception d’avions, la rénovation de bâtiments par l’extérieur (voir encadré)… Même la médecine peut en bénéficier. « Nous avons configuré le parcours de soins des femmes enceintes au Centre hospitalo-universitaire de Toulouse, indique la chercheuse. Si on découvre un diabète, par exemple, tout le parcours est automatiquement revu pour ajouter des rendez-vous spécifiques, comme des prises de sang régulières. »

Les connaissances sont un capital

Ces recherches sont très pluridisciplinaires : elles nécessitent bien-sûr des compétences en informatique et en intelligence artificielle, mais les chercheurs doivent aussi acquérir des connaissances dans les sujets abordés comme le traitement thermique, l’ingénierie ou l’aéronautique. Enfin, les interviews d’experts relèvent presque de la sociologie ! La chercheuse se fait militante : « les connaissances des experts sont un capital primordial, qu’il faut sauvegarder et valoriser avant qu’il ne soit trop tard. Quand les experts sont partis, je ne peux plus rien faire. »

Saint_Paul_les_DaxLa configuration de produit au service de l’efficacité énergétique

Si l’on veut répondre à l’objectif français de rénover thermiquement 500 000 logements par an, il faut industrialiser le processus. C’est pourquoi l’Agence de l’environnement et de la  maîtrise de l’énergie (Ademe) a lancé en 2012 un appel à manifestation d’intérêt « Bâtiments et îlots à énergie positive et bilan carbone minimum » pour l’isolation par l’extérieur d’un bâtiment de 110 logements sociaux à de Saint-Paul-lès-Dax (Landes). Baptisé Criba, ce projet vise à « développer une solution technique industrialisée pour la rénovation des immeubles collectifs ». Elise Vareilles et son équipe ont développé le logiciel pour aider les architectes à concevoir et dessiner le bâtiment après rénovation. « Nous avons mis au point un algorithme proposant différentes solutions de rénovation, indique Elise Vareilles. Pour cela, nous nous sommes basés sur des photos des facettes du bâtiment prises par des drones, qui nous a permis de construire une maquette numérique 3D que nous avons enrichie avec différentes données architecturales. Enfin nous avon pris en compte différentes contraintes : le plan local d’urbanisme, les contraintes de l’exploitant (notamment son budget), les souhaits architecturaux… » Ce projet lancé en 2013 sera achevé en janvier 2017, pour un coût de 8 millions d’euros.

Élise Vareilles promeut les sciences chez les jeunes filles

Après un DEA (ancêtre du master 2 recherche) d’informatique à l’université Paul Sabatier de Toulouse, Elise Vareilles a eu l’occasion de faire une thèse sur un projet européen portant sur un procédé de traitement thermique. Parfait pour elle qui préférait travailler sur des projets concrets plutôt que sur de l’informatique théorique. « C’est motivant de savoir à quoi ça sert ! ». Elle a ainsi acquis des compétences en génie industriel qui lui ont été bien utiles pour être embauchée à Mines Albi-Carmaux en 2005. Un choix qu’elle ne regrette pas : « le travail n’est pas routinier, on rencontre plein de gens, on fait du code mais pas seulement. » Elise Vareilles est aussi très engagée dans la promotion des sciences et techniques auprès des jeunes filles, dans les associations Elles bougent et Women in Aerospace. « C’est important que les filles ne se brident pas, souligne-t-elle. J’interviens dans les lycées, je suis effarée du discours de certaines d’entre elles, qui me disent qu’elles ne sont pas aptes à faire des études ! »