Comment EDF mise sur les jumeaux numériques pour construire ses futurs EPR

En septembre 2022, Emmanuel Macron annonçait le renouvellement du parc nucléaire français : 14 réacteurs nucléaires EPR2 doivent être construits dans ces prochaines années, avec une mise en service attendue pour 2035.

L’enjeu est de taille pour EDF qui a déjà fort à faire avec la fin des essais de la tranche nucléaire de Flamanville 3, la construction de la centrale d’Hinkley Point au Royaume-Uni et enfin la conception des Nuward, ces réacteurs de faible puissance qui remplaceront les anciennes centrales thermiques.

« C’est toute une filière qui se met en route pour répondre à ces enjeux dans un contexte international où la France veut maintenir son indépendance énergétique » explique Bruno Lièvre, directeur de la transformation numérique de l’ingénierie nucléaire d’EDF.

Bruno Lièvre, directeur de la transformation numérique de l’ingénierie nucléaire d’EDF.

Pour réussir cette relance du nucléaire, EDF peut s’appuyer sur les premiers résultats de son programme de transformation numérique de son ingénierie nucléaire, initié en 2018 avec Dassault Systèmes et Capgemini.

« Ce programme de transformation vise à faire évoluer nos méthodes de travail afin de maîtriser ces grands projets et mettre en place une capacité de gérer des jumeaux numériques et les millions de données qu’ils agrègent. » précise Bruno Lièvre.

Le défi est de taille car un jumeau numérique doit accompagner la centrale lors de toute sa durée de vie. De 40 à 60 ans pour un cycle complet de conception/construction/exploitation et un démantèlement qui va s’étendre sur un siècle !

Le Product Lifecycle Management (PLM) est au cœur d’un système d’information d’ingénierie des systèmes complexes. Suite à un appel d’offres, EDF a fait le choix de la plateforme 3DExperience de Dassault Systèmes.

« L’éditeur nous aide à faire évoluer nos processus pour exploiter les capacités de 3DExperience, mais il doit aussi faire évoluer son outil pour intégrer ce qui manquerait. Depuis 2018, nous avons déjà bénéficié de plus de 200 évolutions et enrichissements sur des thématiques projets comme l’ingénierie concurrente, la traçabilité des exigences, etc. » détaille-t-il.

Un développement en phase avec les projets en cours

Pour développer son socle PLM, l’équipe s’est calée sur les projets industriels à venir.

Pour Flamanville 3, les développeurs se sont concentrés sur les fonctionnalités nécessaires au déroulement des essais du réacteur nucléaire numéro 3. Pour Hinkley Point, encore en phase de construction, l’équipe a déployé 3DExperience pour fédérer les 30 millions de données du projet et sécuriser la phase de construction, de montage et préparer la réception de la tranche.

Sur ces verticaux, la plateforme est désormais en exploitation à Flamanville et à Hinkley Point.
« EPR2 est notre premier projet  » Digital Native « , il aura son jumeau numérique du début à la fin » explique Bruno Lièvre. « Nous avons basculé les 16 millions de données qui correspondent à la tranche sur la 3DExperience pendant l’été 2022 . Ce jumeau numérique va accompagner la tranche sur toute sa durée de vie. »

Outre ces verticaux, EDF doit traiter des problématiques transverses comme la surveillance des fabrications, un enjeu essentiel dans le nucléaire.

Un premier palier a été déployé et l’ensemble des programmes de surveillance ont été décrits sur la plateforme et seront prochainement déployés en mobilité chez les fournisseurs d’EDF. Pour mener tous ces développements en simultané, EDF a mis en place la méthode d’agilité à l’échelle SAFe.

Les équipes agiles travaillent sur un cycle de 5 sprints de deux semaines. Toutes les 10 semaines, un point est fait pour voir si l’objectif des sprints est atteint où s’il faut revoir la trajectoire. Toutes compétences confondues, 500 personnes sont impliquées dans le programme Switch.

Le jumeau numérique d’EPR2 est opérationnel depuis l’été 2022

A l’été 2022, la bascule d’EPR2 été a marqué la fin du développement du socle. L’enjeu était majeur puisque c’est ce socle qui va supporter l’ensemble du renouvellement du parc nucléaire français.

L’équipe projet travaille désormais sur des applications horizontales : « nous allons prendre toutes les disciplines métiers comme le génie civil, l’électricité, le piping, le control command, et les inscrire dans cette dynamique de gestion de configuration, de mise en qualité des données et de bascule des processus. »

La conception détaillée d’EPR2 qui précède la phase de construction va s’inscrire dans cette approche.

De nombreux développements sont encore planifiés dans le cadre de Switch. C’est le cas dans la gestion des configurations des 14 tranches EPR2 à construire, mais aussi des futurs réacteurs SMR Nuward qui seront produits en série.

De même, la plateforme va s’ouvrir aux partenaires d’EDF. Initiée avec General Electric, la démarche va être étendue à l’ensemble des contractants.

Enfin, le dernier enjeu est de taille : il faudra gérer les chantiers des 14 réacteurs. Chaque chantier va mobiliser jusqu’à 6 000 personnes, ce seront alors les plus grands chantiers sur le continent européen.

Photo illustration : EDF @ DR