La saison 2 #DigitalSNCF a été lancée le 12 avril dernier au sein du 574 (ndlr : locaux regroupant l’ensemble des projets digitaux de la SNCF. ‘574’ est en référence au record du monde de vitesse sur rail en 2007), lieu de l’incarnation digitale à l’œuvre dans l’entreprise. La SNCF n’est pas un nouveau venu dans le digital, et l’objectif de cette 2nde édition est de placer le digital comme un levier clé de transformation de l’ensemble du Groupe SNCF. Son plan digital se veut flexible et court termiste : 3 phases de 6 mois. Cette conférence de lancement a donc été l’occasion pour l’équipe SNCF de revenir sur les travaux et projets à mettre en place pour cette deuxième saison, notamment la mise en œuvre de rails connectés… Entre IoT et Big Data, qu’en est-il du réseau ferroviaire ?

Rail, capteurs connectés, de quoi parle-t-on?

Tout d’abord, 2 chiffres clés sur la SNCF : 50 000 et 10 millions. 50 000, c’est le nombre de kilomètres du réseau ferré en France. 10 millions, c’est le nombre de voyageurs qui empruntent le train chaque jour sur tout le territoire. Pour transporter ces voyageurs quotidiennement sur l’ensemble du réseau, la SNCF doit pouvoir compter sur une maintenance efficace et optimale de ses équipements. Le temps de disponibilité du matériel doit être maximisé pour optimiser sa rentabilité, tout en assurant un niveau de sécurité suffisant. L’enjeu est donc triple : être performant, rapide et efficace afin de réduire le temps d’immobilisation, soit l’objectif d’une maintenance prédictive.

La maintenance prédictive a alors toute sa place dans une stratégie de maintenance où compétitivité face aux autres modes de transport et service client sont les maîtres mots de l’Internet Industriel. La maintenance prédictive tend à être flexible grâce à une analyse fine et précise des paramètres de dégradation d’un bien, en temps réel. Aujourd’hui, elle s’appuie sur :

Maintenance prédictive

L’IoT Industriel, parlons-en ! Les capteurs permettent la détection, la transmission et l’analyse de l’information recherchée. L’exploitation des données (variations de température, signaux électriques, pressions des rails,…) de ces capteurs connectés aux rails et autres installations aux abords des voies est au cœur de la stratégie digitale de la SNCF. Ces capteurs vont permettre, à terme, de mieux surveiller ses trains, son réseau, ses gares et anticiper les pannes. Aujourd’hui, il n’y pas de chiffres précis indiquant le nombre de capteurs installés sur les voies. En revanche, le chiffre de 2 000 capteurs par rame revient régulièrement. A terme, il serait question de millions de capteurs sur l’ensemble des équipements de la SNCF (voies, trains et infrastructures). Aujourd’hui, des capteurs à bas coûts voient le jour, et faciliteront demain leur implantation sur tout le maillage ferroviaire.
Par ailleurs, la SNCF prévoit d’investir près de 600 millions d’euros sur les trois prochaines année, pour la mise en place de ses projets digitaux.

Et les applications opérationnelles, où en est-on?

Le réseau connecté de la SNCF comprend les capteurs pour collecter les informations sur le terrain, un réseau bas débit pour transmettre les données, et des centres de supervision où les données sont analysées et structurées. Le réseau connecté se matérialise comme suit :

Réseau connecté SNCF

L’idée d’un réseau connecté est de chercher l’information là où elle n’était pas disponible avant. Les capteurs sur les voies permettent donc de donner des informations très précises sur la température des rails, le givrage des câbles aériens, les distorsions de voies,  les zones difficiles d’accès (tunnels, ponts suspendus,…), la vibration des tronçons lors des passages des trains ou encore des intrusions potentielles le long des voies. Tous ces objets connectés ont pour objectif de moderniser la remontée d’informations, et de fiabiliser et renforcer la sécurité du réseau ferré.

Trois cas d’usage des capteurs ont été présentés lors de la conférence de presse #DigitalSNCF en avril. Le premier exemple concerne les guérites connectées (ndlr : petits centres techniques à proximité des voies – environ 40 000 sur le territoire français). Des capteurs vont être installés pour récolter des données concernant les fuites de courant et les mesures d’isolement, qui permettront de déterminer l’état de santé de la guérite. Lorsqu’une anomalie ou une dégradation apparaîtra, une équipe d’opérateurs des voies sera alors en mesure d’intervenir en amont de l’incident. C’est un exemple de gage de régularité des trains sur les voies.

Autre illustration technologique avec les pantographes, ces bras mécaniques des trains qui viennent frotter les câbles assurant l’alimentation électrique sur les voies. Lorsque ce type de matériel casse, cela conduit à des incidents graves et de fortes perturbations sur le réseau ferroviaire. La SNCF prévoit d’installer un système de caméras qui observeront le passage des trains. Elles détecteront le type de train puis seront en mesure de prendre des photographies de ces pantographes. Leurs systèmes intégrés pourront reconnaître un défaut potentiel.

Enfin, le dernier exemple concerne les aiguillages. Les lames d’aiguilles permettant d’orienter le train sont contrôlées par un système embarqué au niveau des rails. Aujourd’hui, si les lames ne se collent pas correctement, un signal d’arrêt de la circulation sur cette voie est envoyé. Demain, la SNCF sera capable d’anticiper le dysfonctionnement du système via des modèles prédictifs préalablement développés et donc éviter un arrêt du trafic aux heures de pointes par exemple.

Les capteurs permettront donc de collecter de la donnée, mais qu’en est-il de son traitement?

La redescente d’informations se fera sur deux niveaux. Le premier sera opérationnel et en temps réel (réaction immédiate au niveau des centres d’opérations). Quant au second niveau, il permettra la construction de modèles prédictifs liés à une analyse plus approfondie de la donnée. Ces modèles faciliteront la détection, sur une période donnée, de l’état de dégradation d’un bien, outillage ou portion de voie.

Les initiatives et plans de développement présentés ne peuvent se mettre en place qu’avec un écosystème industriel adapté. La SNCF s’est donc entourée d’acteurs industriels reconnus dans leur domaine d’application. Les capteurs et les outils de traitement des données seront développés avec la startup Intesens. En parallèle, Sigfox et Ericsson travailleront sur le déploiement du réseau (très bas débit) permettant de faire communiquer ces objets connectés avec les serveurs dédiés au stockage de l’information. En interne, la SNCF a déjà annoncé le recrutement de développeurs chargés d’organiser les réseaux de données et leur sécurité. Ces développeurs seront rassemblés au sein de ITnovem, filiale de la SNCF (prestations informatiques et éditeur de progiciels).

Des objectifs clairement affichés!

Cette stratégie de l’Internet Industriel définie et communiquée par la SNCF n’est pas sans compter un retour sur investissement rapide. La connectivité du réseau (et des trains par la même occasion) doit permettre d’améliorer la qualité du service client ainsi que la compétitivité du train par rapport aux autres modes de transport.

La qualité du service client sera impactée positivement grâce à une diminution des retards de trains et des pannes/ délais de traitement. Des trains en gare à l’heure, des trajets minutés et plus serein pour le voyageur. . L’objectif est de réduire les dépenses annuelles de la maintenance et de gagner entre 10% et 30% de gain d’efficacité. Rappelons que le coût lié à la maintenance et à la modernisation du réseau en 2015 était de 4,9 Mds d’€ ! Le gain est également côté agents et opérateurs de maintenance ; une meilleure disponibilité lors des interventions terrains. La SNCF veut également simplifier leur travail et le rendre plus intéressant. Claude Solard, Directeur Général Délégué SNCF Réseau, rappelait qu’une maintenance connectée signifie également des agents connectés et une amélioration des conditions de travail des cheminots.

La SNCF a bien compris que le digital sera le premier levier de la productivité et de la relance technologique du réseau ferroviaire français. En revanche, au-delà du coût déjà important des projets mis/ à mettre en place, nous sommes en droit de nous interroger sur le devenir métier des opérateurs terrains. L’entreprise va tendre vers des recrutements d’agents avec un niveau plus élevé de qualification. De plus, la mise en place d’objets connectés, tant sur le réseau que pour l’agent relance le débat sur la traçabilité et la surveillance (et donc leur productivité) des salariés sur leurs tâches quotidiennes.

La SNCF devra donc piloter judicieusement l’accompagnement de ces nouveaux projets pour tendre vers une maintenance “juste à temps”, sans pour autant dérailler !