2025

DIAMME P2

Diagnostic et Maintenance des Machines Électriques - P2


Les laboratoires du génie électrique des Hauts de France mènent une démarche régionale structurante autour de la thématique du diagnostic & maintenance des machines électriques au sens large. Cette démarche a pour objectif de fédérer les équipes de recherche autour de cette thématique, de capitaliser les compétences déjà développées dans ce domaine et de développer des nouvelles solutions à des problématiques existantes rencontrées par les industriels. C’est dans ce sens que le projet DIAMME initial a vu le jour. Il pose actuellement les bases d’une structuration et d'une innovation en matière de diagnostic des défauts et de maintenance prédictive pour les machines électriques et les convertisseurs de puissance. Toutefois, avec l’évolution rapide des systèmes industriels et l’émergence de nouveaux besoins en termes de fiabilité et d’efficacité énergétique, il est nécessaire de prolonger et approfondir les recherches expérimentales. Les enjeux actuels de l’industrie 4.0, notamment l’optimisation de la productivité et la réduction des temps d’arrêt imprévus, incitent les industriels à adopter des solutions de maintenance basées sur des approches prédictives. Les systèmes électromécaniques, notamment les machines électriques et les convertisseurs de puissance, sont des composants clés dans les industries modernes (énergie, transport, production industrielle, etc.). Leur fiabilité et efficacité énergétique sont cruciales pour garantir la continuité des opérations, réduire les coûts de maintenance et maximiser la durée de vie des équipements. Toutefois, la complexité croissante de ces systèmes, combinée aux environnements industriels contraignants (vibrations, températures extrêmes, milieux corrosifs), pose de nouveaux défis en termes de diagnostic des défauts et de commande avancée. Le projet DIAMME II s’inscrit donc dans une continuité du projet initial DIAMME en capitalisant sur les avancées réalisées dans le diagnostic et la maintenance prédictive des machines électriques et des convertisseurs de puissance. Il se focalisera sur le développement d'approches expérimentales, notamment par la mise en place d’un banc d’essai original pour valider des techniques de diagnostic en environnement réel. Ce dernier intégrant des dispositifs de contrôle et d’acquisition de
données à distance permet une exploitation plus importante et une mise à disposition immédiate de son utilisation aux partenaires du projets. Enfin, ce projet développera une synthèse de la démarche et ses retombées éventuelles sur le monde socio-économique.
L’entreprise SEIBO, une PME régionale basée dans les Hauts de France rejoint ce projet avec la mise à disposition de matériel et avec le financement d’une thèse qui débutera en septembre 2025 intitulée : Diagnostic des défauts et commande avancée des machines électriques et des convertisseurs de puissance : vers une approche intégrée pour une meilleure fiabilité et efficacité énergétique dans un contexte industriel. Ce partenariat vise à tisser un lien fort avec l’entreprise qui est spécialisée dans le domaine de la maintenance des dispositifs d’électronique de puissance et de systèmes électromécaniques.

Problématique et verrous scientifiques :

Le prolongement du projet DIAMME cherche à résoudre les défis liés à la validation expérimentale des algorithmes de diagnostic et à l’implémentation de techniques de commande avancée. Les objectifs principaux sont de rendre les systèmes de machines électriques plus résilients aux défauts et d’optimiser leur fonctionnement dégradé, et ce par la mise en commun des compétences des laboratoires partenaires, et avec le concours des industriels (SEIBO et Jeumont Electric).


Les problématiques scientifiques sont les suivantes :

  1. Utilisation de l’IA : Il s’agit de s’appuyer sur l’intelligence artificielle et l’utilisation d’une banque de mesures provenant de différents bancs d’essais pour contribuer au développement des techniques de diagnostic efficaces. Ces enjeux scientifiques sont cruciaux pour augmenter la durée de vie des machines, réduire les coûts de maintenance, améliorer leur disponibilité et optimiser l'efficacité énergétique des systèmes industriels.
  2. Conception d’un banc d’essai pour des tests expérimentaux avancés en conditions réelles : Les infrastructures expérimentales actuelles doivent être modernisées pour permettre des tests sur une large gamme de défauts, en intégrant de nouveaux capteurs, ainsi que des systèmes de commande plus complexes. Le banc d’essai doit intégrer des dispositifs de contrôle à distance permettant de tester en ligne des nouveaux algorithmes par les différents partenaires.
  3. Intégration du diagnostic et de la commande : Le couplage entre le diagnostic en temps réel et une commande adaptative et tolérante aux défauts reste un verrou majeur. L’utilisation d’observateurs et d’algorithmes de diagnostic avancés pour fournir des informations exploitables en temps réel à la commande constitue un défi.
  4. Fiabilité : Il s'agit de développer des algorithmes capables d’anticiper les défauts importants tout en ajustant la commande des machines pour éviter des surcharges énergétiques et/ou des arrêts.