HydroZest

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Le projet en quelques lignes

L’objectif de ce projet est de construire une solution IIoT intégrant de l’intelligence artificielle embarquée, permettant un prototypage rapide et sur mesure, avec une conception pensée pour l’industrialisation et l’évolutivité.

La connectivité et l’exploitation de l’information structurée sont appelées à devenir les piliers de l’industrie 4.0, mais l’acquisition de données reste encore complexe, et les coûts associés doivent être prévisibles et aussi bas que possible pour optimiser le retour sur investissement (ROI).
Dans ce contexte, le projet HydroZest a été sélectionné dans le cadre du projet européen H2020 DIFIGED pour mettre en œuvre le Défi Numérique proposé par GE Hydro et répondre à ses enjeux industriels concrets.

Aujourd’hui, les microcontrôleurs évoluent rapidement et deviennent une plateforme performante pour collecter, traiter et classifier des données à faible coût. Cependant, il n’existe pas de solution standardisée et industrialisée combinant à la fois un ensemble de capacités de détection, de traitement des données et d’inférence IA, capable de fonctionner dans l’environnement exigeant de GE Hydro France, tout en répondant aux niveaux d’exigence actuels.

La solution HydroZest a été conçue en partenariat avec GE pour répondre aux besoins identifiés dans un premier cas d’usage spécifique, consistant à connecter un ensemble de capteurs, collecter des données, et exécuter un algorithme d’intelligence artificielle embarqué afin de détecter le mode de fonctionnement de la vanne principale d’admission (Main Inlet Valve) ainsi que son état de santé parmi un ensemble de défaillances décrites par les experts de GE, dans le but d’anticiper la maintenance.

Une solution matérielle modulaire a été développée pour connecter différents capteurs et collecter rapidement des données.
Cette modularité est essentielle afin de pouvoir itérer et faire évoluer le prototype en fonction des besoins de l’application : changer de microcontrôleur selon les besoins de traitement, ajouter un module radio, des convertisseurs analogique-numérique supplémentaires (ADC), ou encore une horloge temps réel (RTC).
Dans le cadre du projet HydroZest, les capteurs analogiques 4-20 mA et les données RS232 ont été rendus disponibles dans la gamme 6TRON.

Le système a pour objectif de collecter et fusionner ces données analogiques et numériques, afin d’extraire des informations discriminantes provenant de capteurs intelligents comme de capteurs classiques, dans le but d’identifier les modes de défaillance et anomalies spécifiques à GE.
Le système pourra ensuite émettre des alertes à destination des opérateurs, avec des informations associées sur le mode de fonctionnement détecté et les vecteurs de caractéristiques (feature vectors).

Par ailleurs, le modèle final d’intelligence artificielle sera intégré dans une version industrielle du prototype.

Grâce à la plateforme de CATIE, la phase d’industrialisation est accélérée, car la majorité des développements précédents peuvent être réutilisés (tant matériels que logiciels).
Un prototype a été installé en 2022 pour débuter la collecte de données et l’inférence sur site client.
GE collecte les données mais fournit également des services pour améliorer la disponibilité des équipements grâce à sa plateforme APM, permettant une meilleure planification des actions correctives et une réduction des coûts de maintenance.