L’actualité énergétique, géopolitique et environnementale impose au secteur nucléaire d’être plus performant, plus fiable et capable de répondre à une demande croissante. L’utilisation de modèles mathématiques avancés et d’intelligence artificielle permet d’améliorer la sûreté, l’efficacité et la rentabilité des processus complexes de l’ensemble de la chaîne.
On peut citer par exemple les applications suivantes :
La planification de la production et l’optimisation des arrêts de tranche
Si un réacteur fonctionne en continu, il est nécessaire de l’arrêter, tous les 12 à 18 mois, pour recharger une partie de son combustible et effectuer des opérations de maintenance. Chaque année, plusieurs réacteurs sont ainsi arrêtés parmi les 57 que compte le parc nucléaire français. Ces rendez-vous sont planifiés en amont de façon à garantir la continuité de la fourniture d’électricité.
EURODECISION est notamment intervenue sur la mise en place de modèles d’optimisation mathématique sur les sujets suivants :
- La planification des arrêts de tranche et de la production nucléaire des différents réacteurs,
- L’optimisation de la planification opérationnelle des tâches d’arrêt de tranche en prenant en compte les aléas,
- La construction des permutations de grappes d’assemblages lors des arrêts de la tranche pour le renouvellement du combustible des REP (réacteurs à eau pressurisée).
L’approvisionnement et la logistique
L’industrie du nucléaire dispose, comme toute industrie, d’une chaîne logistique adaptée, que ce soit pour l’acheminement des matières premières ou le transport des déchets pour traitement ou enfouissement. Le pilotage de cette chaine globale est complexe et nécessite l’utilisation de multiples modèles mathématiques avancés.
Les risques de rupture sur tout ou partie des chaînes de production nécessitent en particulier la mise en place de solutions de pilotage de pointe. Pour répondre à ces enjeux, ABMI et EURODECISION ont monté un partenariat ayant pour objectif de créer une solution basée sur des technologies d’IA (BRMS), combinant la puissance algorithmique du système expert EURODECISION, et un référentiel métier élaboré par les ingénieurs spécialisés de ces secteurs chez ABMI.
Une problématique importante et complexe est la gestion des fûts dans un entrepôt. EURODECISION a déjà mis en œuvre un moteur de planification basé sur l’optimisation mathématique pour répondre à ce besoin.
La radioprotection et réduction de l’exposition aux rayonnements
L’exposition aux radiations est un enjeu clé pour les travailleurs du secteur nucléaire. Lors des opérations de maintenance par exemple, il s’agit d’optimiser la radioprotection des intervenants en combinant plusieurs critères : choix des options, moment des actions, dosimétrie, pénibilité et durée des opérations. Il s’agit de définir le meilleur scénario ALARA (=As Low As Reasonably Achievable), sur la base d’arguments chiffrés et validés.
EDF a élaboré avec la collaboration d’EURODECISION un outil permettant grâce à une optimisation multicritères très complexe, de repousser les limites dans la recherche des meilleurs scénarios de radioprotection. Les expérimentations virtuelles, puis en grandeur nature, ont abouti à des préconisations remarquables. Un gain de 27% sur la dose collective a été obtenu sur le périmètre d’expérimentation.
Mais aussi…
Il existe de multiples autres applications comme l’utilisation de modèles d’apprentissage automatique sur les données capteurs ou de l’analyse d’image pour optimiser la maintenance prédictive de machine, mieux anticiper les défaillances et augmenter la disponibilité des systèmes de production.
L’intégration des mathématiques et de l’intelligence artificielle dans le domaine nucléaire permet ainsi d’optimiser la production d’énergie, la logistique des matières premières, la gestion des déchets et la maintenance tout en garantissant la sûreté des installations et des travailleurs. Grâce à ces outils, les entreprises du secteur nucléaire peuvent améliorer leur efficacité opérationnelle et répondre aux défis environnementaux et économiques avec des solutions toujours plus innovantes.
