Transversalité et traçabilité : le jumeau numérique, un atout essentiel pour Cigéo
Voilà déjà plusieurs années que l’Andra réalise progressivement une maquette numérique de Cigéo, le projet français de centre de stockage géologique profond pour les déchets les plus radioactifs et à vie longue. Dans le cadre d’un projet de cette ampleur, qui intègre notamment une multitude de sous-traitants, le « jumeau » virtuel permet un partage de l’information au sein d’une seule interface collaborative capable de gérer l’ensemble des données du projet, d’assurer leur traçabilité et d’évoluer au fil du temps durant toutes les phases de la vie de Cigéo, si sa création est autorisée.
« Quand on veut fabriquer quelque chose, on a besoin de prototypes pour effectuer des tests. Mais les prototypes physiques coûtent cher et doivent être refaits à chaque évolution de conception. Grâce à l’informatique, on a pu développer des maquettes numériques qui lèvent ces limitations et permettent de multiplier les tests », explique Gérard Bourriaux, chef de service à la direction de l’ingénierie, en charge de la maquette numérique à l’Andra. Les premières maquettes du genre ont été développées dans l’automobile, dans l’aéronautique puis pour les biens de consommation courante avant de faire leur apparition dans le secteur du bâtiment, des infrastructures et maintenant des sites industriels, comme le projet Cigéo.
Une représentation unique
La maquette numérique stocke la description géométrique de tous les éléments qui constituent le projet Cigéo, qu’il s’agisse des descenderies, des puits, des alvéoles de stockage, des systèmes de ventilation, des bâtiments, etc. Autant d’informations intégrées au sein d’une seule et même base de données, elle-même en lien avec les informations qui permettent de connaître les caractéristiques détaillées des différents éléments du stockage. « Nous gérons deux niveaux de données, complète Gérard Bourriaux. L’un basique, qui concerne toutes les informations d’un élément représenté, par exemple, pour la porte d’un bâtiment : son type, sa référence, son fournisseur, son planning de révision… et l’autre plus avancé, qui permet de retrouver les normes techniques qui ont conduit à choisir ce type de porte, la forme, le matériau de construction, etc. »
Ainsi, si l’on souhaite faire évoluer le bâtiment au cours du développement du projet, il sera possible de réexaminer les paramètres techniques de la porte. De même, la maquette numérique permet de garder la mémoire des différentes configurations étudiées lors de la conception du projet. « Dans cent ans, nous pourrons retrouver l’historique des études de Cigéo, comprendre les choix qui ont été faits et faire de nouveaux choix en connaissance de cause », détaille Gérard Bourriaux. Le jumeau numérique garantit ainsi la consolidation des connaissances acquises et leur transmission à tous les intervenants présents et futurs.
Un outil essentiel depuis la conception jusqu’à l’exploitation de Cigéo
La conception de Cigéo fait en effet intervenir plusieurs sous-traitants et équipes spécialisées. Chacun produit une partie de la maquette avec les données qui le concernent. Parties qui sont ensuite assemblées puis contrôlées par l’Andra. La maquette est essentielle pour détecter d’éventuelles incohérences entre ces parties, ou avec des éléments transversaux tels que la ventilation ou l’alimentation en eau. « Aujourd’hui, la maquette nous aide à concevoir Cigéo. Mais elle aura également tout son sens en période de construction, car nous pourrons fournir ces éléments aux entreprises qui mèneront les travaux, ajoute Gérard Bourriaux. Ensuite, en période d’exploitation [période pendant laquelle les colis de déchets radioactifs seront stockés dans Cigéo, ndlr], elle sera encore essentielle pour nous permettre de savoir l’endroit exact où se trouve tel ou tel élément pour réaliser la maintenance par exemple. Par ailleurs, nous travaillons avec la direction de la recherche & développement pour l’utilisation de la maquette comme un outil de la surveillance de Cigéo. » En effet, les données qui seront acquises par les dispositifs de surveillance permettront de visualiser le comportement réel de Cigéo et du milieu géologique environnant. Comportement réel qui pourra être comparé au comportement attendu du stockage en couplant la maquette numérique avec les codes de calcul de simulation numérique(1).
Outil précieux pour tous les intervenants sur le projet, la maquette numérique est également innovante en matière de visualisation. Les dernières avancées numériques sont actuellement testées par l’Agence, comme des lunettes de réalité virtuelle, qui permettent de s’immerger au cœur de Cigéo.
(1)La simulation numérique est un moyen de décrire, expliquer ou prévoir des phénomènes qui existent ou existeront. Elle utilise des modèles physiques et mathématiques qui sont alimentés par des données acquises sur le terrain, en laboratoire et dans la littérature scientifique.
