Créer des jumeaux numériques de systèmes industriels réels, voilà l’ambition pédagogique et technologique que porte Arts et Métiers ! Parmi les 17 projets d’établissements retenus dans le cadre de l’appel à manifestations d’intérêt Demoes (Démonstrateurs pour l’enseignement supérieur), JENII est celui qui a obtenu le plus haut financement : 9,5 millions d’euros.
Le principe de formation originel d’Arts et Métiers, basé sur la science et tourné vers les nouvelles technologies, a toujours été de mettre les apprenants au plus près du monde industriel réel. L’ENSAM dispose ainsi d’ateliers équipés de machines industrielles « servant à confronter le réel avec les modèles analytiques », explique Xavier Kestelyn, directeur général adjoint d’Arts et Métiers, en charge des formations. Puisque le digital s’inscrit dans la réalité des équipements (capteurs, données numériques…), que les machines industrielles sont très coûteuses et qu’il est parfois dangereux de réaliser des expérimentations, les « jumeaux numériques » de sites réels s’imposent comme un outil de travail, d’enseignement et d’apprentissage incontournable pour une école comme l’ENSAM.
Un environnement immersif
Lancé en novembre 2021 et porté par un consortium composé également de CEA Tech, du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) et du Centre des études supérieures industrielles (CESI), JENII (Jumeau d’enseignement numérique, immersif et interactif) ambitionne de créer les conditions permettant de travailler sur des jumeaux numériques de systèmes industriels complexes. « En plus de permettre aux étudiants de simuler des cas complexes à réaliser sur les systèmes réels, un tel dispositif bénéficiera aussi aux enseignements distanciels », ajoute-t-il. L’interaction avec le réel industriel virtualisé sera rendue possible au travers d’équipements comme des casques de VR. « Dans sa version optimisée, le jumeau numérique offrira une représentation en 3D réaliste sur le plan visuel, exacte sur le plan physique et synchrone sur le plan fonctionnel », résume Xavier Kestelyn. JENII vise ainsi à créer une sorte de métavers faisant interagir les étudiants et les enseignants dans une salle de TP immersive.
Un outil de formation ouvert à tous
Autre spécificité des jumeaux numériques : la connexion permanente entre le réel et le virtuel, de telle sorte que le réel puisse envoyer au virtuel des données de mises à jour, ce qui permet au jumeau numérique de se reconfigurer pour ressembler le plus possible à son jumeau réel. Il s’agit d’une avancée majeure car le jumeau virtuel « a des capacités d’anticipation qui permettent de mieux piloter le réel en matière, par exemple, de pollution, de consommation d’énergie… », souligne-t-il. Le JENII ne vise pas à démontrer l’intérêt – évident – d’un jumeau numérique. « Nous avons surtout vocation à concevoir ce démonstrateur pour montrer que les jumeaux numériques sont des modèles viables en matière de formation. Nous serons d’ailleurs accompagnés de partenaires EdTech comme UbiCast, Mimbus ou Immersive Learning Lab sur la mise en œuvre du projet », ajoute-t-il. Loin de se limiter au consortium, le projet prévoit la conception d’un outil de formation hybride ouvert, qui puisse se diffuser largement à d’autres établissements, au niveau national et international.
5 workpackages définis
Débloqué sur trois ans, le fond d’amorçage de 9,5 millions d’euros permettra de poser les fondements d’un projet qui, lui, s’étalera sur des dizaines d’années. À ce stade, le projet a été structuré autour de 5 « workpackages ». D’abord, l’organisation : puisque le consortium a embarqué des CMQ (Campus des métiers et des qualifications), qui seront les premiers à mettre en œuvre l’utilisation du jumeau numérique, des actions de coordination ont été prévues entre des conseils scientifiques, des comités opérationnels et des assemblées générales chargées de réaliser des bilans d’action. Un deuxième s’intéressera aux méthodologies pédagogiques à mettre en place pour un bon usage des jumeaux numériques dans l’enseignement. Viendra ensuite l’étape du développement des plateformes numériques qui permettront de mettre en œuvre les jumeaux, puis celle des expérimentations et des évaluations des pratiques. Enfin, le dernier servira à la politique de diffusion, qui visera à mettre à disposition la plateforme et, avec des EdTech, à en industrialiser le processus.
