Robotisation de la maintenance aéronautique
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La robotisation de la maintenance aéronautique a pour but d'améliorer les inspections des avions et de leur traçabilité. Les yeux des opérateurs humains fatiguent au cours du temps tandis qu'une solution automatique assure une fiabilité et une répétabilité des inspections. La diminution des périodes d'inspections est un objectif majeur pour les avionneurs et les compagnies aériennes. Si les opérations de maintenance sont plus rapides, cela permettra d'optimiser la disponibilité des aéronefs et les coûts d'exploitation de maintenance. Le tout doit améliorer la sécurité du transport aérien[1],[2],[3].
Débuts marqués par les robots de surfaces
À chaque décollage et à chaque atterrissage, un avion subit respectivement une pressurisation et une dépressurisation. Ce cycle induit une fatigue des rivets qui maintiennent la peau de la surface de l'avion sur son cadre. Cela entraîne la croissance des fissures radiales. Lors du vol 243 Aloha Airlines du , l'avion a un accident de décompression explosive qui marque les esprits. À la suite d'une aggravation de ces fissures, l'appareil perd une partie de son fuselage en vol[4].
À la suite de cet accident aéronautique, le Congrès des États-Unis mandate un programme de recherche sur le vieillissement des aéronefs mené par la Federal Aviation Administration (FAA) qui est l'agence de l'aviation civile aux États-Unis. L'objectif est d'améliorer les techniques d'inspection lors des opérations de maintenance des avions pour éviter les accidents. Durant la décennie suivante, cinq robots de surface dédiés à l'inspection sont conçus par différents organismes américains[4],[5].
Diversification des solutions envisagées
Au début des années 2010, le constructeur aéronautique Airbus envisage d'employer un robot roulant au sol pour effectuer des tâches d'inspection. Lancé en janvier 2013[6], ce projet fait partie du programme fonds unique interministériel du pôle de compétitivité Aerospace Valley[7]. Air-Cobot a pour objectif de développer un robot mobile collaboratif innovant, autonome dans ses déplacements et capable de réaliser l’inspection d'un avion avec des capteurs de contrôle non destructif avant le décollage ou lors des phases de maintenance en hangar[7],[8]. Le , Airbus Group dépose un brevet sur ce nouveau type de robot[9]
Émergence des solutions robotiques volantes
En 2014, en partenariat avec le Bristol Robotics Laboratory, la compagnie aérienne britannique easyJet s'intéresse aux drones pour améliorer le temps d'inspection des fuselages de ses avions[10],[11]. Durant la même période, en France, dans le secteur toulousain, deux startups proposant des solutions à base de drones voient le jour. Grâce au BizLab, son programme d'accélération de startups, le constructeur aéronautique Airbus propose une solution drone nommé Aircam. Outre les avions, ces drones sont également proposés pour la cartographie d'aéroports ou encore la couverture d'événements médiatiques[12],[13]. La startup Donecle, membre de l'IoT Valley, propose une solution drone en mettant en avant le gain de temps sur les inspections en mettant l'accent sur le cas d'application de la détection des impacts de foudre[11].
Les deux startups françaises se différencient principalement par leurs choix de systèmes de localisation. Aircam emploie une géolocalisation Global Positioning System (GPS) qui permet de se positionner dans l'aéroport. À l'opposé, Donecle utilise une technique de positionnement laser pour se positionner par rapport à l'avion[14],[15]. Le drone d'Aircam évolue à quatre mètres de distance de la surface de l'avion[13]. Tandis que celui de Donecle peut évoluer à un mètre de distance par rapport au fuselage[16].
Systèmes multi-robots et multi-agents
L'entreprise Donecle est la première à proposer un système multi-robots avec un principe de robotique en essaim. Quel que soit le type d'appareil à inspecter, le type de drone employé est le même. Par contre, les plans de vol et le nombre de drones dépendent du modèle d'avion à analyser. Cette augmentation du nombre permet un gain de temps. Un drone est suffisant pour un petit avion tandis que jusqu'à six drones peuvent être envisagés pour un Airbus A380[17].
Lors du salon aéronautique de Singapour en février 2016, Airbus Group présente Air-Cobot et son emploi dans leur vision du hangar du futur[18]. Le même mois, le gouvernement de Singapour engage Airbus Group pour aider les sociétés responsables de la maintenance à rester compétitive face aux pays voisins comme l'Indonésie, la Thaïlande et les Philippines qui sont moins chères. Pour améliorer la productivité, Airbus Group lance, en , un hangar d'essai où les nouvelles technologies peuvent être testées. Dans ce hangar, les dommages de l'appareil seront décelés par des caméras situées à l'entrée du hangar lors du passage de l'avion. Le robot mobile Air-Cobot et le drone du projet Aircam viendront améliorer cette première analyse[19].
