Une usine nucléaire sous les lumières éteintes : à la découverte de la base de fabrication intelligente « Hualong One » de Qidong

Récemment, un journaliste a participé, dans le cadre de la plateforme de coopération pour la vulgarisation scientifique sur l'énergie nucléaire « verte », à la tournée médiatique « La voie de l'innovation autonome du Hualong One », et a visité en profondeur cette usine intelligente qui porte l'ambition et l'intelligence du nucléaire chinois. D'une discussion sur une question jusqu'à tard dans la nuit, à la mise en service effective de la ligne de production, puis à la boucle complète de la chaîne de données, chaque histoire derrière ces réalisations reflète la détermination innovante de la Chine à passer du suivi au rattrapage, voire à la position de leader, et offre au monde une précieuse solution chinoise pour la fabrication intelligente dans le domaine nucléaire.

Dans la base de « Heneng Intelligent Manufacturing » située à Lüsigang, dans la ville de Qidong, province du Jiangsu, même lorsque la nuit tombe et que les lumières s'éteignent, l'atelier de production continue de fonctionner à plein régime. Des étincelles de soudage dorées jaillissent sans cesse, les bras robotisés, tels des « artisans numériques » infatigables, polissent avec une précision millimétrique les tuyauteries nucléaires. Il s'agit de la première base de fabrication intelligente flexible en Chine couvrant l'ensemble du processus de production des tuyauteries nucléaires, et également d'une plateforme de soutien importante pour les projets nucléaires de nouvelle génération tels que la « version 2.0 du Hualong One ». Lorsque le savoir-faire de finition des tuyauteries nucléaires est entièrement confié à l'intelligence artificielle, le tableau futur de la fabrication intelligente nucléaire se déploie ici progressivement.

Le parcours de cette usine intelligente, depuis sa création jusqu'à sa concrétisation, n'a pas été un long fleuve tranquille ; sa naissance est partie d'une véritable perplexité rencontrée par Du Jingping, un « vétéran » enraciné depuis plus de vingt ans sur le front du nucléaire. Lors de la phase de planification du projet, la manière de diviser scientifiquement les zones de l'atelier, la circulation efficace des matériaux, la configuration raisonnable des équipements, chaque maillon nécessitait une réflexion approfondie. Afin d'approfondir et de consolider la planification de la ligne de production de la base, Du Jingping a choisi d'aller chercher des conseils partout, frappant à maintes reprises aux portes de ses confrères, consignant une à une les excellentes expériences en matière de fonctionnement des lignes de production et d'enchaînement des procédés, et après de longues délibérations et confrontations d'idées tard dans la nuit, les plans ont finalement pris forme clairement à Qidong.

Dans le processus de préfabrication des tuyauteries du « Hualong One », les tuyaux doivent passer par six étapes clés : découpe, chanfreinage, meulage, assemblage, soudage et contrôle, le plus grand défi résidant dans l'assemblage et le soudage par points entièrement automatiques des tuyaux et des raccords, qui a longtemps posé problème aux équipes tant en Chine qu'à l'étranger. Ding Chao, directeur adjoint de l'Institut de recherche en ingénierie de la société n° 5 de CNNC, explique que, les tuyaux livrés par l'usine présentant une certaine ovalisation et des écarts d'épaisseur de paroi, les robots traditionnels ne peuvent tout simplement pas s'aligner correctement ni souder correctement, ce qui impose des exigences techniques extrêmement élevées quant à la manière dont les robots « voient » les tuyaux, suivent les soudures et jugent l'état du bain de fusion ; l'équipe se trouve face à une série de défis difficiles qu'il faut absolument surmonter.

Face à cette série de barrières technologiques, l'équipe de Ding Chao s'est consacrée pendant deux mois consécutifs au site, jour et nuit, accumulant des dizaines de milliers de données, et a finalement résolu des problèmes scientifiques clés tels que la perception en temps réel de l'environnement de procédé et la fusion décisionnelle, ainsi que le contrôle adaptatif piloté par la perception multimodale. Grâce à ces percées, l'équipe a maîtrisé des technologies clés telles que le soudage collaboratif multi-robots et la perception en temps réel de la qualité des soudures avec régulation adaptative, et a construit une boucle technique complète allant de la perception à l'usinage, puis au contrôle, à la commande, à la logistique et à la traçabilité, réalisant un bond intelligent des procédés clés des tuyauteries nucléaires.

Contrairement au modèle d'assurance qualité reposant autrefois sur l'expérience individuelle, cette usine intelligente bouleverse la logique de fonctionnement traditionnelle de l'assurance qualité nucléaire et cherche à écrire, avec des capacités technologiques irremplaçables, le certificat de crédit le plus solide en matière de qualité nucléaire. Actuellement, la construction des infrastructures de la base est achevée à 80 %, et il est prévu qu'après sa mise en service complète fin 2026, l'usine puisse atteindre une capacité annuelle de 3 millions de points de tuyauteries et supports nucléaires ainsi que de 30 000 tonnes d'autres modules nucléaires et non nucléaires, marquant l'entrée complète de la fabrication nucléaire dans une nouvelle phase pilotée par les données.

Sur le site de l'atelier, le journaliste a été témoin direct de la nouvelle réalité selon laquelle le soudage des tuyauteries principales nucléaires, longtemps réalisé manuellement, est désormais entièrement remplacé. Kong Liduo, experte en chef en technologie de soudage, indique qu'aujourd'hui les tuyauteries principales utilisent pleinement le procédé de soudage automatique, que la quantité de métal déposé est réduite de près de moitié et que la charge de meulage ultérieure diminue considérablement, ce qui non seulement réduit l'intensité du travail et améliore l'environnement de travail, mais permet aussi d'éviter efficacement les écarts individuels liés aux opérations manuelles, rendant les paramètres de soudage contrôlables sur toute la durée, conservés en temps réel et les soudures uniformes et stables.

Il convient de mentionner que les excellentes performances techniques de ces robots intelligents restent indissociables des données de base accumulées pendant longtemps par les ouvriers expérimentés. Luo Kaifeng, expert en chef des compétences de soudage, souligne que la logique du soudage et les limites des paramètres doivent encore être résumées et ajustées par des maîtres expérimentés, qu'une solide maîtrise manuelle constitue un soutien important pour la technologie de soudage automatisé, et que ce n'est qu'en parvenant à une anticipation et à un réglage précis que l'on peut garantir la qualité de formation des soudures ; cette fusion « humain + intelligence » est précisément la bonne voie pour l'ingénierie nucléaire chinoise vers la fabrication intelligente.

Pour l'avenir, cette base ne se contente pas de devenir un simple rouage de la fabrication nucléaire. Le directeur général Du Jingping déclare qu'à l'avenir sera créée une plateforme de conversion civile de la fabrication de niveau nucléaire, s'efforçant de devenir un modèle industriel de ligne de production flexible intelligente reproductible et diffusable, fournissant des produits préfabriqués à haute fiabilité pour les domaines du nucléaire, de la pétrochimie et des nouvelles énergies, et promouvant à grande échelle la conversion et l'application de la « technologie de fabrication intelligente des tuyauteries de procédé d'ingénierie nucléaire », afin de réaliser des applications industrialisées dans un éventail plus large de secteurs industriels.