Projet AVI-TechNuc:
un assistant vocal intelligent pour la performance de la filière nucléaire

Une solution d’Assistance Vocale Intelligente adaptée aux métiers et contraintes de l'industrie nucléaire

Des solutions intelligentes pour la filière nucléaire

SIMSOFT INDUSTRY propose une solution d’Assistance Vocale Intelligente, adaptée aux contraintes spécifiques de la production, de la maintenance et de la déconstruction nucléaire, dans un objectif ambitieux d’augmentation de la performance industrielle de la filière. Cette solution exploite les Skills de Spix, l’Assistant Vocal Industriel de SIMSOFT INDUSTRY.

Les enjeux de digitalisation de la filière nucléaire

Le développement d’une solution d’Assistance Vocale Industrielle dédié à la filière nucléaire répond aux demandes de l’industrie nucléaire d’augmenter la productivité et la compétitivité des acteurs du secteur nucléaire, grâce à l’introduction de technologies de type « usine du futur » ou « industrie 4.0 ».

Un effort important a déjà été engagé par les industriels de la filière nucléaire en France pour numériser, digitaliser, voire robotiser, certaines tâches. Cet effort permet de gagner en standardisation et en fiabilité des processus industriels. Par exemple, l’introduction de technologies de type « IoT » permet de générer plus de données structurées afin d’assurer la surveillance d’installation, et de mieux planifier des interventions de maintenance prédictive.

Néanmoins, la compétence de la filière nucléaire française repose encore principalement sur les compétences et le professionnalisme de ses opérateurs et techniciens de terrain. Dans la filière nucléaire française, 2/3 des emplois (soit 133.000 emplois) sont occupés par des employés, des techniciens, et des agents de maitrise qui regroupent de fortes compétences et des savoir-faire industriels uniques.

Afin d’augmenter la compétitivité de la filière, un levier consiste donc à améliorer les capacités de ces acteurs de terrain en réussissant leur transition vers des employés, techniciens et agents de maitrise du futur. Comme pour d’autres secteurs industriels, l’introduction de solutions innovantes d’Assistance Vocale Intelligente permettra de relever ce défi.

Néanmoins, les besoins et contraintes de la filière nucléaire induisent des verrous techniques spécifiques, des besoins de validation particuliers et demande une sécurité accrue. SIMSOFT INDUSTRY relève ce défit avec des industriels du secteur nucléaire, afin de mettre à disposition de la filière des solutions d’Assistance Vocale Industrielle fiables, robustes et compatible des exigences du domaine.

Le développement et la généralisation d’un Assistant Vocal Interactif pour la filière nucléaire doit permettre aux techniciens qui interviennent sur les sites de production ou en déconstruction :

  • D’améliorer l’efficience des opérations réalisées, via un guidage dans leurs activités et l’accès à des bibliothèques de connaissances,
  • D’améliorer la sécurité de leurs interventions, en libérant les mains de l’opérateur de toute saisie clavier/écran. L’opérateur est ainsi concentré sur l’activité en cours et maitrise davantage les risques associés.
  • D’améliorer la complétude et la qualité des bases de données: la collecte facilitée des constats terrain va permettre d’augmenter les données remontées et d’en fiabiliser la collecte.

Un Assistant Vocal Industriel pour la filière nucléaire

Un Assistant Vocal regroupe un ensemble de briques technologiques issues de l’intelligence artificielle (reconnaissance et synthèse vocale, agent dialoguant multimodal en langage naturel, traitement automatique des langues, base de connaissances) capables de compléter un processus métier et intégrées dans une application existante de production ou de maintenance. Son objectif est bien sûr de bénéficier de la puissance de la voix dans les outils métiers de l’industrie nucléaire, mais surtout d’aider les techniciens dans leurs tâches et d’augmenter la quantité et la qualité des données remontées du terrain.

L’idée est de changer radicalement l’expérience utilisateur des techniciens, de les réconcilier avec leur environnement numérique en intégrant la voix et une assistance intelligente métier pour vraiment réussir la transformation digitale de l’industrie.

Contrairement à un assistant vocal grand public (Google, Alexa, Siri, Xiaomi, Baïdu, …), un Assistant Vocal Industriel répond aux besoins d’un technicien, beaucoup plus spécifiques que la fourniture d’une information météorologique par exemple. Le technicien a besoin d’aide parce-que :

  • Il doit réaliser des tâches de plus en plus complexes sans se tromper,
  • Les instructions de son bon de travail sont longues et difficilement compréhensibles,
  • Les instructions sont dépendantes du contexte d’intervention,
  • Ses mains sont occupées à la réalisation de ses tâches,
  • Il doit accéder rapidement à une documentation de plus en plus volumineuse et variée,
  • Il rencontre des problèmes sur le terrain qu’il doit résoudre,
  • Il doit remonter de plus en plus d’informations issues de ses observations terrain.

Un assistant vocal pour l’industrie est composé de quatre composants majeurs :

  1. une brique de reconnaissance vocale,
  2. une brique de synthèse vocale,
  3. un gestionnaire de dialogue,
  4. une base de connaissances métier et leur outillage associé.

Un assistant Vocal « Industriel » doit également prendre en compte les contraintes du domaine qui ne sont pas celles du grand public : le bruit des usines, le port obligatoire d’EPI, une connectivité absente ou réduite, la sécurité des données collectées, la mobilité, la compatibilité avec les gammes existantes, procédures ou fiches d’instruction, l’intégration aux systèmes d’information existants, et l’acceptabilité par les opérateurs…

 

Les caractéristiques industrielles de l’Assistant Vocal représentent un facteur discriminant pour la plupart des solutions du marché, et sa mise en œuvre nécessite des compétences multiples qui vont au-delà d’un simple push de la technologie.

 

La mise en œuvre de solutions d’Assistance Vocale Intelligentes pour les techniciens et opérateurs de la filière nucléaire répond à un besoin d’amélioration de la compétitivité de la filière. L’ajout de services d’Assistance Vocale Intelligents dans les outils logiciels utilisés par les industriels du secteur permettra à terme de favoriser leur utilisation par les opérateurs de terrain.

D’une manière générale et sans précautions, la démarche de digitalisation actuelle n’apporte pas encore tous les bénéfices attendus. Les gains attendus par les industriels de la filière nucléaire de l’introduction de solutions d’Assistance Vocale pour leurs techniciens sont :

  • Gain de temps: les techniciens et opérateurs de l’industrie passent en moyenne 25% de leur temps en tâches à faible valeur ajoutée. Ce temps est principalement dédié à des tâches « informatique » d’accès à l’information, de remontée d’information ou d’incompréhension. En outre, le temps d’exposition « en zone » peut être réduit de manière significative.
    Un Assistant Vocal Intelligent peut réduire de 60% le temps à faible valeur ajoutée.

 

  • Réduction de la non-qualité: La filière nucléaire est en recherche du « zéro défaut » et doit s’assurer de la sécurité et de la sureté de fonctionnement de ses installations. La non-qualité est souvent liée aux incompréhensions des techniciens et opérateurs sur des instructions de plus en plus complexes.
    Un Assistant Vocal peut réduire les erreurs humaines liées aux incompréhensions.

 

  • Confort des techniciens: Les changements de positions pour aller vers un équipement informatique, le port d’une tablette avec des gants, et la manipulation d’un PC, sont des situations inconfortables pour un technicien ou un opérateur de terrain. Les interactions « informatiques » ne sont pas toujours bien vécues par des techniciens ou opérateurs de terrain dont ce n’est pas le domaine d’expertise.
    Un Assistant Vocal participe à réconcilier les techniciens avec le monde numérique.

 

  • Sécurisation des personnes et des biens: Le rappel des consignes de sécurité est un enjeu majeur pour l’industrie, et pour la filière nucléaire en particulier. Les instructions de sécurité sont souvent mal comprises, difficiles à trouver au moment où elles sont nécessaires.
    Un Assistant Vocal permet de rappeler les consignes de sécurité au bon moment.

 

  • Plus de données « terrain » qualifiées: La compréhension de la réalité terrain, de l’état d’un équipement, et la qualité d’une installation, en temps réel, est un enjeu majeur de l’industrie nucléaire. Ces informations peuvent être issues de données IoT, mais pas uniquement. Une grande partie de l’information qualifiée repose sur des observations réalisées par les hommes et les femmes de terrain. Cette tâche est critique est complexe.
    Un Assistant Vocal facilite la génération de constats terrain fiables et qualifiés.

 

Ces gains une fois intégrés dans les outils utilisés par les industriels de la filière nucléaire constituent des avantages concurrentiels importants pour gagner en compétitivité dans le contexte économique actuel.

Avec des solutions d’Assistance Vocale Intelligentes intégrées dans leurs outils numériques métiers, les industriels de la filière nucléaire maximisent le retour sur investissement de leur transformation digitale, et améliorent leur compétitivité.

Les Skills de Spix: services unitaires d'assistance vocale

L’introduction d’une solution d’Assistance Vocale comme les SKILLS de Spix au sein d’applications existantes va étendre leur contexte d’utilisation (technicien à trois mètres ou loin de l’écran) et va ajouter différentes fonctionnalités utiles au technicien pour réaliser ses tâches.

Pour que les techniciens travaillent de manière efficace avec l’aide d’un Assistant Vocal, et que celui-ci soit intelligent dans leur contexte de travail, il doit présenter des caractéristiques spécifiques aux applications métiers visées :

  • Conversation naturelle: L’Assistant Vocal Intelligent permet aux techniciens de parler en langage naturel avec leurs mots à eux pour déclencher plusieurs actions ou relever un ensemble d’informations, comme s’ils s’adressaient à leur collègue de travail.
  • Robustesse à l’environnement de travail: L’AVI et ses dispositifs audio associés doivent être développés pour supporter les contraintes des environnements de travail : bruit, humidité, chaleur, poussière, port d’EPI obligatoire, bandes de fréquences interdites, …
  • Compréhension des métiers: l’AVI doit permettre aux techniciens d’employer tous les mots et expressions utilisés dans leur métier. Il se nourrit des instructions de travail et de toute la documentation technique associée.
  • Intelligence contextuelle: L’AVI doit comprendre les requêtes vocales d’un technicien en fonction de son contexte de travail, d’un état de machine, d’une donnée système ou des tâches déjà effectuées et celles à réaliser.

Les composant de service d’Assistance Vocale sont des programmes vocaux interactifs unitaires, qui permettent d’établir un dialogue entre un utilisateur et des applications métiers sur un sujet ou domaine. Ces services sont les briques de base permettant de mettre au point un Assistant Vocal Intelligent complet et consistant pour le contexte de travail d’un technicien, en fonction de son métier et des tâches qu’il doit réaliser.

Des SKILLS de base existent chez SIMSOFT INDUSTRY sans qu’ils soient représentatifs ou adaptés à un métier particulier. Ils sont regroupés en catégorie :

  • Instructions de travail (blanc) : composants liés au suivi des instructions de travail.
  • Voix (orange) : composants dédiés au contrôle des fonctions vitales de l’Assistant Vocal Intelligent.
  • Utilitaires (vert) : composants destinés à simplifier la vie des opérateurs. (ex : conversion d’unités).
  • Recherche d’Information (violet): composants dédiés à la recherche d’information (documents, médias) .
  • Communication interne (bleu): composants pour aider les opérateurs à communiquer entre eux, à contacter un expert s’ils ont besoin d’aide.

Un projet soutenu par le "plan de relance"

 

Le développement, la validation et la mise en oeuvre de cette solution d’assistance vocale intelligente pour les techniciens et opérateurs de terrain de la filière nucléaire est rendue possible grace au soutien du plan de relance industriel français. 

 

Un projet de développement AVI-TechNuc permettra de remplir les objectifs techniques et de répondre aux contraintes sociétales liées à l’introduction de solutions d’Assistance Vocale pour les techniciens de l’industrie nucléaire.

Objectifs techniques

L’objectif technique du projet AVI-TechNuc consiste à lever les verrous techniques et humains liés à la mise au point d’une solution d’Assistance Vocale Intelligente pour des techniciens et opérateurs de terrain du nucléaire, afin de répondre de manière efficace aux gains de productivité demandés par la filière.

Cet Assistant Vocal « Intelligent » bénéficiera des derniers développements dans le domaine de l’Intelligence Artificielle (IA) et plus particulièrement du traitement automatique des langues (TAL), de la Recherche d’Information (RI) et de l’ingénierie des connaissances (IC). Le projet proposé, volontairement ambitieux, se donne pour objectif en premier lieu d’adapter ces technologies d’IA émergentes aux spécificités métiers du domaine nucléaire en levant un certain nombre de verrous techniques identifiés. Il s’agit ensuite de mettre au point et expérimenter un prototype d’Assistance Vocale Intelligent qui, moyennant une courte phase d’industrialisation, est susceptible de se déployer rapidement pour le plus grand nombre de métiers et de techniciens possibles tout en respectant les contraintes de sureté, de sécurité et de souveraineté propres à la filière nucléaire française.

 

Objectif sociétal

La réconciliation des techniciens et opérateurs et terrain avec les applications numériques déployées dans l’industrie nucléaire est une clé essentielle pour une transition réussie vers l’industrie du futur. 

L’introduction d’une solution d’Assistance Vocale Intelligente pilotant et simplifiant l’accès aux outils numériques des techniciens et opérateurs permettra une meilleure adhésion de leur part au processus de digitalisation en cours dans leurs entreprises.

Les assistants vocaux grand public avec lesquels nous allons interagir demain, avec des objets connectés ou des systèmes intelligents vont modeler notre propre système social. Les systèmes vocaux qui se développent actuellement viennent principalement des États-Unis et de Chine. Ils sont conformes aux valeurs et à l’organisation sociale des États-Unis (SIRI, Cortana, ALEXA…) ou de la Chine (TmallGenie, TingTing, XiaoAI). Par exemple, les règles sociales et les lois de protection des données personnelles comme le RGPD s’appliquent différemment dans ces pays par rapport à l’Europe. Il est donc important de développer des systèmes intelligents, des assistants vocaux intelligents qui soient compatibles des règles sociales, de protection des données personnelles et de la sureté européenne.

Aujourd’hui, il est vital pour l’industrie française de disposer de systèmes vocaux conformes à ses valeurs, à son organisation sociale, et à son organisation du travail.

La relocalisation de secteurs entiers de la production ou de la maintenance industrielle, dans le domaine du nucléaire comme dans d’autres domaines fait partie de la feuille de route industrielle des années à venir. Cette réindustrialisation de l’Europe se fera si la main d’œuvre est plus efficace, génère des résultats de meilleure qualité, permet une montée en gamme plus rapide que les sous-traitants situés en pays bas couts.

Avec ce projet, SIMSOFT INDUSTRY sera en mesure de proposer à un plus grand nombre d’industriels des solutions d’Assistance Vocale pour l’optimisation des couts de mains d’œuvre en zone euro. La compétitivité des industriels de la déconstruction nucléaire est un axe majeur pour la filière française. Cette compétitivité permettra de créer de nombreux emplois qualifiés en France dans les années à venir.

Le projet AVI-TechNuc qui sert de support à ce référencement des cas d’usage de l’Assistance Vocale pour les techniciens et opérateurs de la filière nucléaire a reçu le soutien du Plan de Relance français, de la BPI et des structures de support de la filière: pôle NuclearValley, cluster e-Clide et GIFEN.