Drones Industriels : Révolutionner l'Inspection d'Infrastructures et la Logistique

Les drones sont des véhicules aériens sans pilote, c'est-à-dire des aéronefs sans pilote à bord. Ils sont généralement commandés à distance, bien que les drones autonomes soient à un stade de développement avancé.

Leur origine est militaire, bien qu'actuellement ils soient utilisés à des fins récréatives et plus récemment à des fins industrielles. L'utilisation de drones dans l'industrie est une réalité et s'applique dans de nombreux secteurs car ils facilitent grandement la supervision, la révision d'infrastructures et même le transport.

Les drones font déjà partie de l'Industrie 4.0 et sont considérés comme une amélioration pour les processus industriels car ils permettent d'automatiser des tâches qui n'étaient pas possibles auparavant, en réduisant considérablement leur risque.

Types de drones pour le secteur industriel

On peut classer les drones selon le type et le nombre d'ailes qui les composent :

• Drones à aile fixe. Ces drones ont deux ailes et glissent dans les airs. Ils offrent plus d'autonomie car ils sont très aérodynamiques et sont parfaits pour couvrir de grandes surfaces. Leur principal inconvénient est que l'atterrissage et le décollage ne sont pas verticaux et qu'une piste d'environ 60 mètres sans obstacles est nécessaire pour le faire avec succès.

• Drones multirotors. Ce sont les plus courants et ils ont entre 2 et 8 multirotors. Ils atterrissent et décollent verticalement, donc ils peuvent le faire pratiquement n'importe où. Ils sont simples à piloter et aussi très polyvalents. Il existe différentes configurations selon le nombre de moteurs et la configuration des bras. Leur principal inconvénient est leur autonomie, qui est assez limitée.

• Drones hélicoptères. Ils sont très polyvalents et ont une grande autonomie et capacité de charge. Ils sont beaucoup plus efficaces d'un point de vue aérodynamique que les multirotors. En revanche, ils sont très complexes mécaniquement et très difficiles à piloter correctement.

Utilisation des drones industriels

Les drones sont utilisés pour des tâches d'inspection et de supervision, ce qui nécessite d'incorporer des caméras pour capturer des images pendant leur déplacement. Ces images peuvent être de différents types selon le capteur intégré. On distingue les types de capteurs suivants :

• Capteurs RVB. Ce sont les caméras habituelles, comme celle de notre téléphone portable. Elles renvoient des images bidimensionnelles en couleur. Ces capteurs sont bon marché et rapides. Les images peuvent être visualisées en temps réel ou a posteriori. Elles sont utilisées pour des tâches d'inspection visuelle pour vérifier l'état de certaines structures, zones, éléments, etc. Ensuite, en traitant les images capturées avec des algorithmes (avec ou sans Machine Learning), on peut effectuer des analyses, classifications, comptages, etc.

• Capteurs thermiques. Les caméras thermiques permettent de déterminer la température à grande distance et avec grande précision sans contact avec l'objet. Elles permettent de connaître l'état thermique de bâtiments, champs, etc. On peut aussi détecter des fuites et des points d'action possibles. Utilisables sur pylônes électriques, détection d'humidité, révision d'éoliennes ou panneaux solaires, révision de l'efficacité énergétique des bâtiments, entre autres.

• Autres capteurs. D'autres types de capteurs comme les caméras hyperspectrales pour le secteur agricole peuvent être intégrés aux drones, permettant de déterminer l'état des plantations. Capteurs Lidar, détecteurs de CO2 ou H2O, ultrasons, entre autres.

Applications des drones dans le monde industriel

Comme vous l'avez vu, les drones ont de nombreuses possibilités et configurations parfaitement adaptées à divers secteurs industriels. L'utilisation de drones peut apporter une série d'avantages et à l'avenir, il sera encore possible d'en tirer plus de performance grâce à l'amélioration constante de la technologie. Parmi les avantages que les drones apportent dans l'Industrie 4.0 :

• Réduire le temps d'inspection dans les grandes zones.
• Inspecter des lieux dangereux ou inaccessibles pour les personnes.
• Réduire les risques dans les opérations dangereuses.
• Automatisation de tâches qui jusqu'à présent n'étaient pas possibles.
• Réduire les coûts de déplacement des équipes humaines.
• Améliorer les processus grâce à la surveillance que les drones peuvent effectuer.
• Classification d'éléments et de surfaces

Les drones peuvent être utilisés pour de nombreuses applications et de nombreuses entreprises de tous secteurs développent des projets de drones. Un pari en lequel beaucoup croient pour la transformation vers une industrie plus intelligente. Voici quelques applications possibles.

• Drones pour inspections industrielles : Les drones sont très précieux pour inspecter de grandes zones, dangereuses ou difficiles d'accès. Ils permettent d'analyser en détail les infrastructures industrielles, les réseaux électriques ou les tours de communication, ce qui signifie une très grande réduction des risques. On peut réaliser des inspections préalables du terrain et suivre l'évolution d'un chantier architectural. Les drones prennent des images aériennes de toutes sortes pour déterminer l'impact au sol, avoir des informations précises, etc.

• Drones dans la logistique. Le secteur logistique est un autre où des projets sont développés pour l'implémentation et l'utilisation de drones. De plus en plus d'entreprises développent des projets avec des drones. Par exemple, ils peuvent être utilisés dans la gestion d'entrepôts ou pour effectuer le transport et la livraison de colis dans l'entrepôt. De grandes entreprises comme Amazon ou Google ont leurs propres projets pour la gestion et la livraison de colis par drones, même pour la livraison à domicile. Vous trouverez un autre exemple dans cet article sur l'assemblage modulaire par Audi dans son usine d'Ingolstadt.

• Cartographie 3D et topographie. Les drones peuvent être utilisés pour créer des cartes 3D ou topographiques. Cette capacité les rend très utiles pour des secteurs comme la construction, l'exploitation minière ou l'agriculture. Les drones permettent de voir de grandes zones depuis une « vue d'oiseau », donc ces cartes peuvent être faites plus efficacement qu'à pied ou en tracteur.

• Agriculture de précision. Les drones sont aussi utilisés dans le secteur agricole pour différentes applications selon le type de caméra qu'ils intègrent. Les caméras intégrées aux drones peuvent mesurer différents paramètres sur de grandes surfaces. Avec des caméras thermographiques, il est possible de détecter l'augmentation de température des plantes qui signifiera le manque d'eau et donc le stress hydrique. Avec cette information, l'irrigation des exploitations peut être optimisée, ce qu'on appelle l'irrigation de précision.

  Les images multispectrales permettent de connaître la santé et le bien-être des plantes et de la végétation, donc elles peuvent être utilisées pour suivre la maturation des fruits ou détecter des maladies.

  Un drone peut parcourir une plantation en peu de temps en appliquant des traitements, pulvérisations, etc. efficacement et en minimisant l'impact environnemental.

  Enfin, les drones ont des applications dans le secteur de l'élevage, par exemple pour la surveillance du bétail. Les images capturées depuis les airs permettent de compter les animaux, prendre leur température et aider à la recherche d'animaux perdus dans de grandes zones.

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