Numérisation de machines atteignant près de 30 tonnes pour des expositions en RV grâce au scan 3D d’Artec

L’un des modèles 3D de machine présentés dans la simulation RV de HEMO. Avec l’aimable autorisation de HEMO

Si les usines vous sont familières, si vous travaillez dans l’industrie ou même si vous venez de visiter une exposition sur la fabrication, vous savez qu’elles ont toutes quelque chose en commun : des machines gigantesques.

Quel que soit le produit fabriqué ou commercialisé, ces installations sont toujours remplies de convoyeurs, de générateurs, de compresseurs et d’autres unités encombrantes. Mais comment ces machines arrivent-elles à destination ?

À l’intérieur des usines, elles peuvent être déplacées à l’aide d’un chariot élévateur, d’une grue ou de patins de machine (des chariots à roulettes pour déplacer des objets dans l’atelier). Cependant, pour les transporter d’un site à l'autre, ces énormes machines de plusieurs tonnes doivent souvent être mises en caisse et expédiées.

L’un des systèmes de nettoyage industriel de HEMO en action.  Avec l’aimable autorisation de HEMO

Comme vous pouvez l’imaginer, il s’agit d’une tâche colossale, en particulier pour les vendeurs d’équipements qui se déplacent constamment d’un salon à l’autre. À cela s’ajoutent les camions nécessaires au transport, qui représentent un coût financier et environnemental considérable.

Pour remédier à ces problèmes, le spécialiste des systèmes de nettoyage HEMO  a mis au point une solution unique permettant de réduire l’empreinte carbone des expéditions : l’exposition virtuelle des machines.

Numérisation à l’échelle industrielle

Basé dans le Bade-Wurtemberg, en Allemagne, HEMO conseille depuis des dizaines les principaux fabricants pour les aider à répondre à leurs besoins en matière de systèmes de nettoyage à base de solvants et hybrides.

Le siège du spécialiste des systèmes de nettoyage HEMO. Avec l’aimable autorisation de HEMO

Conçues pour nettoyer les pièces métalliques avant leur traitement ultérieur ou leur expédition, les machines HEMO sont très efficaces pour éliminer l’excès d’huile, les poussières et les copeaux. Mais elles sont également immenses, avec un poids de 5 à 30 tonnes chacune, ce qui les rend très difficiles à déplacer.

À la recherche d’une solution pour les exposer, HEMO s’est adressée à l’Ambassadeur d’Artec algona, qui lui a proposé de numériser ses machines afin de les présenter dans un espace numérique.

« Compte tenu du nombre de câbles et de tuyaux, il serait tout simplement impossible de capturer les machines sans scanner 3D, explique Ramon Spiller, spécialiste de chez algona. Il faudrait déployer des efforts colossaux pour les modéliser manuellement, en capturant la taille complète d’un objet sans perte de détails liée aux géométries d’interférence, pour lesquelles il n’existe pas de données CAO. »

Préparation des scans 3D pour la RV

La numérisation des machines posait trois défis majeurs : la précision, l’échelle et la vitesse. Algona a permis à HEMO de les relever tous les trois, en fournissant à son équipe l’Artec Leo ultra-mobile, l’Artec Ray II d’une portée de 130 mètres, et la formation nécessaire pour les combiner de manière optimale.

Si la fonction sans fil de Leo a permis à l’équipe de capturer avec précision les endroits difficiles d’accès, le système d’inertie visuelle (VIS) de Ray II a rendu le processus de numérisation à grande échelle rapide et facile.

Une machine de nettoyage HEMO scannée en 3D avec Artec Ray II. Avec l’aimable autorisation de HEMO

Pour créer des maillages suffisamment petits pour être exploités sur les casques Microsoft HoloLens ou HTC VIVE PRO, mais suffisamment détaillés pour alimenter un monde virtuel, HEMO a traité ses données dans Artec Studio. Grâce au logiciel avancé de capture et de traitement des données, les scans ont pu être fusionnés en maillages incroyablement réalistes, réalisés à partir des données de la plus haute résolution de chacun d’entre eux.

Artec Studio contient également des algorithmes avancés et des outils essentiels d’édition de maillages. Outre la fusion des scans Leo et Ray II, ils ont permis d’appliquer des textures, d’optimiser les maillages et de les exporter sous forme de fichiers OBJ en toute transparence.

« Grâce au VIS (qui aligne à peu près les différents scans), Ray II « sait » déjà où il en est, et ne nécessite donc pratiquement aucune préparation, ajoute Ramon Spiller. Si nous avions utilisé un scanner portable filaire ordinaire, nous n’aurions peut-être pas scanné toutes les zones nécessaires, et pour nous, Artec Studio est une étape majeure dans le traitement des données de scan. »

À l’aide de Blender, ils ont ensuite pu apporter des modifications mineures aux textures et à la géométrie des zones difficiles à capturer, comme les portes à enroulement, avant de créer une « salle de présentation virtuelle » pour les expositions.

Conçu pour ressembler au Technikum (centre technique) de HEMO, l’espace lui-même a été délibérément dépouillé, afin de concentrer l’attention sur les machines.  Une fois prêts, le modèle de l’unité de nettoyage et l’environnement virtuel ont été envoyés à Unity, où l’équipe a créé l’application RV.

Découverte de la simulation RV de HEMO lors d’un salon professionnel. Avec l’aimable autorisation de HEMO

Le résultat ? Un monde de RV réaliste dans lequel les utilisateurs peuvent « avancer » jusqu’à la machine, l’inspecter de près et décider si elle convient à leur usine, sans jamais la voir en personne. Les systèmes ont même été scannés en 3D avec et sans capots, de sorte que les utilisateurs peuvent les activer ou les désactiver d’un simple clic, apportant ainsi une dimension interactive à l’application.

« Désormais, nous n’avons plus besoin d’envoyer des machines dans des expositions. Il nous suffit de prendre les lunettes et de les montrer aux clients dans la réalité virtuelle, explique Christian Koch, expert en modélisation 3D chez HEMO. Nous les avons essayées pour la première fois cette année. Les gens qui passaient devant nous disaient : « Qu’est-ce qu’on peut voir ? » ou « Puis-je essayer ? » Elles ont vraiment attiré l’attention ! »

Un avenir virtuel en perspective

Après avoir exposé des machines largement saluées en Allemagne, aux États-Unis et au Mexique, HEMO prévoit maintenant de numériser davantage de ses produits et d’expérimenter d’autres applications de RV.

Selon M. Koch, HEMO envisage même d’adopter une approche de maintenance basée sur le scan 3D, en diagnostiquant les problèmes à distance « à travers les yeux » de clients portant des lunettes. En attendant, il continue à chercher des moyens d’améliorer les performances de la simulation.

Un rendu indiquant à quoi pourrait ressembler l’application RV en cas de développement ultérieur. Avec l’aimable autorisation de HEMO

Outre l’évaluation de matériel comme l’Apple Vision Pro, l’entreprise a également contacté un spécialiste de Microsoft pour améliorer l’intégration de l’application. Grâce à cette évolution des capacités de RV, M. Koch entrevoit un avenir radieux pour l’exposition virtuelle de HEMO, et son objectif est de mettre un jour l’ensemble de l’offre à la disposition des clients du monde entier, même dans les endroits les plus reculés.

« Nous avons des pièces et des tailles différentes de machines, qui répondent à des cas d’utilisation différents, et nous voulons donc qu’elles soient toutes disponibles sous forme de modèles 3D, conclut M. Koch. Je rêve d’une salle d’exposition où il serait possible de choisir un produit sur une tablette en cliquant sur un bouton. Telle est ma vision du scan 3D et de la RV. »