Samp : du jumeau numérique à la  » Réalité Partagée « 

Interview

Grâce à sa solution brevetée de « Réalité Partagée », la deeptech parisienne Samp ambitionne d'accélérer la transformation de l’industrie à la lumière des trois grands défis auxquels elle fait face aujourd’hui : urgence climatique et environnementale, déficit en ressources humaines, mais aussi cadre réglementaire toujours plus contraignant.

Pour y parvenir, c’est le concept même de « jumeau numérique » que Samp a voulu faire évoluer par le biais de sa solution de Réalité Partagée. Grâce aux algorithmes d’intelligence artificielle qu’elle a développés, l’entreprise née il y a quatre ans de la rencontre de Shivani Shah et de Laurent Bourgouin se révèle en effet capable de transformer en l’espace de quelques jours seulement le nuage de points issu de la numérisation 3D d’un site industriel en un modèle tridimensionnel riche de sens, dans lequel chaque élément constitutif de l’installation est précisément localisé et clairement identifié, et ce, automatiquement.

En complément, une technologie de « streaming 3D » également mise au point par la jeune entreprise, qui emploie aujourd’hui 23 personnes, permet de rendre ces informations accessibles au plus grand nombre dans les meilleures conditions possibles, de l’exploitant à l’opérateur de terrain, en passant par l’ingénieur en charge des opérations de maintenance et de modernisation.

Alors qu’elle compte déjà plusieurs dizaines de sites utilisant sa solution SaaS en Europe, et espère franchir le seuil de la centaine d’ici peu, Samp prépare une levée de fonds visant à accélérer son développement commercial à l’échelle internationale, mais aussi à accompagner la maturation d’une solution complémentaire actuellement en phase de bêta-test, comme nous le dévoile son PDG et cofondateur, Laurent Bourgouin.

Techniques de l’Ingénieur : Vous êtes cofondateur et dirigeant de Samp. Quel parcours vous a amené à vous lancer dans cette aventure entrepreneuriale ?

Laurent Bourgouin : Cela fait près de 20 ans que je travaille dans le domaine de l’industrie de process, principalement dans les secteurs de l’eau et de l’énergie. Je suis, à l’origine, ingénieur en mécanique, diplômé de l’École Centrale. J’ai rédigé une thèse en Australie, axée sur la modélisation 3D de systèmes complexes. J’avais donc, déjà à l’époque, un intérêt pour les systèmes virtuels permettant de préparer des actions à mener dans le monde réel… J’ai ensuite travaillé pendant de nombreuses années dans le domaine de l’inspection et de la maintenance de sites industriels, puis dans le domaine de l’ingénierie et de la conception de leur modernisation. Plus récemment, mon parcours a pris une orientation un peu plus « numérique », puisque j’ai travaillé chez l’éditeur de logiciels Dassault Systèmes, en tant que directeur technique en charge des solutions pour la branche Énergie, Processus et Services publics.

Au cours de toutes ces années, j’ai pu constater – malheureusement – le retard technologique accumulé par l’industrie lourde. Cela fait plusieurs années, voire plus d’une décennie, que l’on parle de l’industrie 4.0… Or, ce concept peine à prendre forme au sein des sites de ce secteur.

J’ai moi-même été confronté à de nombreuses situations d’inspection, de maintenance et de modernisation où les plans papier étaient encore légion. Des plans très souvent obsolètes, avec tous les problèmes que cela peut poser ! J’ai notamment dû faire face à un accident industriel mortel directement lié à cela. Cela a naturellement renforcé ma volonté de faire adopter des solutions technologiques plus fiables dans ces industries. Les grands acteurs de l’époque avaient toutefois du mal à se réinventer. Je me suis donc dit que cela ne pourrait se faire que par le biais d’une start-up… C’est ainsi que je me suis lancé il y a quatre ans dans l’aventure entrepreneuriale Samp.

Tout a commencé dans le cadre d’un programme d’incubation – Entrepreneur First – une sorte de speed-dating entrepreneurial qui m’a permis de rencontrer ma partenaire et cofondatrice, Shivani Shah. Shivani avait quant à elle rédigé une thèse au sein du Commissariat à l’énergie atomique (CEA), consacrée aux questions d’intelligence artificielle et de big data. Elle avait donc une connaissance très pointue de ces technologies, sans avoir pour autant d’idée précise de la manière de les mettre à profit pour un usage qui ait du sens.

Nous nous sommes donc rencontrés dans le cadre de ce programme. J’arrivais avec mon besoin industriel et mon envie de faire bouger les choses sans savoir quelle technologie utiliser, et elle détenait la technologie sans avoir de besoin précis auquel la mettre en adéquation… La rencontre s’est donc révélée fructueuse et c’est ainsi que tout a commencé.

Laurent Bourgouin, CEO et cofondateur de Samp, passionné par les systèmes virtuels pour les opérations réelles.
Ingénieur en mécanique, diplômé de l’École Centrale, le CEO et cofondateur de Samp, Laurent Bourgouin nourrit depuis de nombreuses années un intérêt pour les systèmes virtuels dédiés à la préparation d’opérations bien réelles.

Quelles ont été les principales étapes des travaux de R&D que vous avez menés ?

Comme je l’évoquais, le plus gros enjeu des sites industriels qui ont besoin de se transformer – notamment en réponse à l’urgence climatique – consiste à disposer de données à jour. Or, seules les données de terrain garantissent, par essence, de disposer d’informations à jour. C’est pour cela que nous prenons pour point de départ le scan 3D des installations, une technologie qui s’est nettement améliorée et accélérée ces dernières années. Cette matière première, acquise par nos partenaires, nous permet d’avoir entre les mains la réalité du terrain.

Nos travaux de R&D ont ainsi consisté, en premier lieu, à entraîner des modèles d’IA 3D, un peu à l’image de ce que font les voitures autonomes pour détecter les objets dans leur environnement. Nous avons donc collecté de grandes quantités de données pour entraîner des réseaux de neurones afin qu’ils soient capables, via le machine learning et des approches géométriques, de donner un sens à ces numérisations 3D. C’est-à-dire de détecter et d’identifier des éléments tels que des tuyaux, des pompes, des vannes ou encore des réservoirs.

Nous avons par ailleurs mené un autre important travail de R&D sur ce que nous appelons le « Netflix de la 3D industrielle » : un système de streaming 3D qui permet au client d’accéder, où qu’il se trouve, au scan 3D de son site industriel, et ce de manière fluide malgré une connexion Internet souvent déficiente et un matériel qui se limite généralement à de simples ordinateurs destinés à des tâches de bureautique.

Voilà les deux premiers volets de notre activité de R&D, que nous poursuivons d’ailleurs toujours aujourd’hui. Mais à cela s’ajoute désormais un troisième axe, qui commence à prendre forme, et qui concerne quant à lui la mise en relation des éléments du modèle 3D avec les schémas fonctionnels existants – que l’on nomme P&ID, pour piping and instrumentation diagram –, à des fins de comparaison. Cela nous a amenés à déposer un brevet portant sur cette solution qui permet de mettre en lumière les différences entre la réalité du terrain révélée par les scans et le « tel que documenté » de schémas bien souvent pas à jour.

Samp est née de la rencontre de Laurent Bourgouin et de Shivani Shah chez Entrepreneur First.
Samp est née de la rencontre de Laurent Bourgouin et de Shivani Shah dans le cadre du programme Entrepreneur First.
Samp connecte les éléments du modèle 3D aux schémas fonctionnels d'une installation industrielle.
Outre l’identification en tant que telle des éléments constitutifs d’une installation industrielle, Samp travaille à la mise en relation des éléments du modèle 3D avec les schémas fonctionnels existants.

Concrètement, quelle solution ces travaux de R&D ont-ils permis de mettre au point ?

Il s’agit d’une solution de « réalité partagée ». Cette solution permet d’offrir à tous les acteurs d’un site – exploitants, ingénieurs, responsables santé-sécurité, et même opérateurs finaux – une vision que l’on qualifie de « 1D-2D-3D » : 3D pour l’accès au scan lui-même, 2D pour les schémas et plans, 1D pour la décomposition en listes arborescentes des équipements.

Pour faire le lien entre ces trois aspects, notre solution s’appuie d’une part sur un nuage de points, et d’autre part sur les données du système d’information du site auquel nous nous connectons pour y récupérer les fameux schémas, ou « P&ID », que j’évoquais. C’est là que la magie opère ! Nos algorithmes découpent le nuage de points en objets, puis relient ces tuyaux, vannes et autres pompes à ceux qui figurent sur les schémas. Le résultat de ce traitement est, au final, présenté sur le portail web de Réalité Partagée que nous avons développé et qui permet au client d’accéder au jumeau numérique de son installation.

Le pari que nous avons fait, et que nous sommes aujourd’hui en mesure de tenir, est de livrer les résultats du traitement du scan 3D d’un site en l’espace de quelques jours seulement, là où des solutions de CAO ou de BIM[1] plus conventionnelles peuvent prendre des mois, voire des années à se mettre en place, avec donc le risque qu’elles ne soient déjà plus à jour au moment de leur mise à disposition du client.

L'IA de Samp reconnaît rapidement les tuyaux, pompes, vannes et réservoirs dans les scans 3D, permettant une détection automatique en quelques jours.
Tuyaux, pompes, vannes et autres réservoirs sont automatiquement détectés grâce à l’IA et identifiés, donnant ainsi du sens en quelques jours seulement aux numérisations 3D.

Quels marchés visez-vous ?

Notre cœur de métier concerne pour l’heure l’industrie de process, en particulier l’eau et l’énergie. Or ces sites utilisent tous des équipements de même nature. La taxonomie de ces équipements est donc très bien couverte par notre solution, qui bénéficie d’un très bon taux de reconnaissance, d’autant plus que la qualité des scans que nous recevons est de plus en plus impressionnante ! En outre, les capacités de reconnaissance de nos algorithmes sont bien plus larges et nous permettent donc de nous tourner vers d’autres marchés tels que les mines, la chimie, l’industrie pharmaceutique ou la marine, qui disposent d’équipements plus spécifiques. Il nous suffit pour cela d’entraîner nos algorithmes sur quelques jeux de données supplémentaires. Notre technologie permet par ailleurs de travailler aussi bien sur des sites en extérieur qu’en intérieur.

Quels sont les principaux avantages et intérêts de votre solution pour les acteurs de ces différents marchés ?

Le premier grand intérêt de notre solution est qu’elle permet de rapprocher les acteurs de terrain et l’ingénierie, les « cols bleus » et les « cols blancs ». L’heure est en effet à la modification en continu des sites industriels. Il y a donc un besoin constant de faire travailler ensemble exploitants et ingénieurs pour disposer de données à jour. Certains de nos clients surnomment ainsi notre solution « la pierre de Rosette » ! Elle permet en effet à des personnes qui, historiquement, parlaient un langage différent, de parler enfin la même langue.

Au-delà de cet aspect fondamental, les principaux cas d’utilisation dans lesquels notre solution révèle ses avantages sont axés sur la préparation des interventions : maintenance, grands travaux… Nous sommes capables de réduire de plusieurs mois la durée d’un chantier.

Un autre intérêt majeur est celui de la sécurité : comme je le dis souvent, notre objectif est de « bien faire du premier coup », plutôt que d’effectuer de mauvaises manipulations, potentiellement risquées, basées sur des hypothèses erronées, et non pas sur la réalité du terrain.

Ces avantages convergent naturellement vers un avantage ultime, de nature économique : le coût d’une erreur matérielle, ou de l’indisponibilité d’un site – ne serait-ce que l’espace d’une journée – se chiffre en effet en centaines de milliers d’euros.

Enfin, un dernier avantage, notamment dans le cadre des délégations de service public, est celui de la transparence. Les concessionnaires peuvent en effet expliquer à la collectivité comment ils vont travailler, quel est leur plan de maintenance et de gestion patrimoniale du site. Cela s’illustre notamment à travers l’expérience de l’un de nos plus importants clients : SUEZ.

SUEZ, avec qui vous venez justement de signer un partenariat il y a peu… Quelles perspectives cela ouvre-t-il pour vous ?

SUEZ a été parmi les premiers à croire en notre solution. Nous avons donc mené nos premiers tests avec eux dès 2020, sur une vingtaine de sites, pendant près de deux ans. Il y a quelques semaines, à la fin de l’été, nous avons effectivement signé un gros contrat avec la direction de SUEZ Eau France qui va nous permettre de déployer encore plus largement notre solution, potentiellement sur tous les sites SUEZ en France… Outre l’eau, les autres divisions de SUEZ commencent en effet à s’intéresser à notre solution, notamment pour la valorisation énergétique des déchets, un secteur confronté aux mêmes problématiques. Notre potentiel d’expansion pourrait d’ailleurs également s’étendre à l’étranger. Nous avons ainsi ouvert il y a quelques mois un bureau au Royaume-Uni, où le domaine des infrastructures d’eau est un sujet majeur. Nous avons déjà reçu de nombreuses demandes. Nous visons également tous les pays limitrophes de la France : l’Espagne, l’Italie… Les problèmes liés au vieillissement des installations sont véritablement internationaux.

Dans le prolongement de notre solution de Réalité Partagée, nous nous apprêtons à sortir un module complémentaire, basé cette fois sur un concept de « Réalité Générée ». Ce module supplémentaire s’adresse aux bureaux d’études. Il leur permettra en effet de produire des livrables tels que des inventaires ou des fichiers CAO, qui pourront ensuite être utilisés pour préparer, par exemple, les opérations de modernisation d’un site. La solution est pour l’instant disponible en version bêta, et nous constatons déjà une forte demande.

Cet article est tiré du magazine Techniques Ingénieur, rédigé par M. Benoît CRÉPIN

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