Depuis 1968, le CEA travaille sur le développement des procédés de vitrification permettant de conditionner des produits de fission et actinides issus du retraitement des combustibles usés.
Parmi toutes les technologies émergentes de l’industrie 4.0, le Jumeau Numérique (JN) est une technologie qui vise à développer une réplique numérique la plus fidèle possible d'un objet, d'un processus ou d'un système au regard d’un objectif donné et d’un niveau de détail nécessaire et jugé suffisant pour un usage donné, par exemple, supervision, pilotage, optimisation et prédiction, apprentissage et entraînement d’un opérateur, ou encore maintenance préventive.
Ce double numérique doit s’approprier l’ensemble des composants, des fonctions et des comportements et des propriétés de système réel en regard de ces usages attendus. Il repose donc sur l’exploitation de modèles de différentes natures (fonctionnels, organiques et comportementaux) de procédé et de données de diverses natures selon son état comme, par exemple, des données d’exploitation si ce système est effectivement utilisé. Sur la base de cette modélisation, le JN intègre ensuite la remontée d’informations venant de différents capteurs instrumentant le système étudié et connectés via des mécanismes d’IoT qui en mesurent en temps-réel des paramètres physiques jugés là aussi pertinents. Enfin, le JN est à même d’intégrer des algorithmes d’intelligence artificielle qui peuvent analyser certaines de ces données remontantes et des bases de données par exemple issues des utilisations passées.
L’objectif des travaux de thèse est de construire un premier prototype qui préfigurera le JN générique des procédés de vitrification. En utilisant les données acquises durant les essais déjà réalisés, d’une part, et les connaissances du procédé d’autre part, l’idée est de concevoir un jumeau numérique, fidèle et représentatif du système complet, qui une fois élaboré et validé, sera assez précis et réaliste pour permettre le pilotage du procédé, ceci notamment dans l’objectif d’optimiser voire de réduire les coûts des futurs essais. Ce projet de recherche vise à étudier l’apport et à démontrer l’intérêt de cette technologie appliquée aux procédés de vitrification, à un niveau exploratoire, au travers d’une Preuve de Concept (Proof of Concept ou PoC).