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COURS – CONFERENCE du 5 Janvier 2022
De Yvon Gervaise à Université de ROUEN
-
Master 2 Université des Sciences
• Laboratoire du Futur :l’enjeu de l’Intelligence Artificielle et des
Data Science
• Concept et illustrations pratiques
E.S.C. ( ExpertScience – Consulting)
animateur GT SECF #LaboratoireduFutur
http://www.expertscience.fr
EXPERTSCIENCE
Singularité
Technologique…
#LaboratoireduFutur
cette #singularité technologique qui pourrait donner lieu à des
changements
inimaginables de la #civilisation , de la #société
et de la vie humaine
#Sciences #Epistemologie #EXPERTISE #CHIMIE
#INDUSTRIES #Environnement #Agriculture #Agroalimentaire
#IA #deepLearning #RéseauxNeuronaux
#LaboratoireduFutur
la vocation de E.S.C.
...
E.S.C. ( EXPERTSCIENCE -CONSULTING ) a pour vocation :
1- TRANSMETTRE à travers des conférences dans les universités et dans
les écoles ingénieurs un éclairage sur ces sujets
2- OFFRIR des prestations de Conseil et d’expertise aux acteurs du
monde économique et institutionnel
3- CONTRIBUER aux travaux de différentes sociétés savantes
#EXPERTSCIENCE 🗝
LE LABORATOIRE DU FUTUR IMPACTERA
TOUS LES processus du laboratoire
• Conduite d’analyse
• @MineralManager
• @RésiduManager
• Interprétation
• @WastevalorisationManager
• Outil support production d’analyse
• @ChemicalManager
• Manager des standards, CMR, réactifs
• Outil support maîtrise et surveillance de la qualité
• @EilManager
• Outil spécifique
• @RadioManager
QUELLES SONT LES BRIQUES DU LABORATOIRE DU
FUTUR ?
LES PGIO : PROGRAMME DE GESTION INTÉGRÉE DES
OPÉRATIONS
UN TRAVAIL COLLABORATIF POUR UNE TRANSITION
FULGURANTE
L’IA nouvel ingrédient pour l’excellence opérationnelle
du laboratoire
LABORATOIRE DU FUTUR
QU’EST-ce que le(s) pgio(s) ?
• PGIO(s) : Programmes de gestion intégré des opérations
• L’élaboration de logiciels robots : développement
d’applications au sein du laboratoire? Pourquoi?
• Rentabilité, amélioration de la performance
• Diminution du risque d’erreur
• Service client augmenté (traçabilité totale, etc…)
• Mise en œuvre effective et retours d’expériences… @MineralManager,
@RadioManager, @EILManager
APPLICATION DE L’IA AU LABORATOIRE DU FUTUR : LES SYSTÈMES
EXPERTS ALGORITHMIQUES DANS LES PROCESSUS D’ANALYSES
• Mise en œuvre d’un nouveau robot Taylor
Viking
• Création et mise en œuvre de systèmes
experts algorithmiques
• Gain de productivité et excellence
opérationnelle
IA et LABORATOIRE DU FUTUR ?
• PGIO : LA BRIQUE ESSENTIELLE DU LABORATOIRE DU
FUTUR
• Management de la productivité,
• Service clients augmenté
• Capacité et réactivité
• ESSENCE ET DÉVELOPPEMENT DES APPLICATIONS AU
LABORATOIRE SGS FRANCE – LABORATOIRE DE ROUEN
Intérêts de la démarche au sein du
laboratoire DU FUTUR
PGIO(s) : Comment ?
Intégrer le cognitif à l’opératif
• Compréhension des besoins terrains très spécifiques du
laboratoire
• Relation au plus près avec les demandeurs/utilisateurs
finaux
• Facilité des échanges
• Réactivité (aller-retours très rapides)
• Structuration du travail selon les procédures du
laboratoire très valorisable et valorisé auprès des
auditeurs (COFRAC, clients, etc…)
GAINS ET Intérêts deS PGIO(s) au sein du
laboratoire
• Nécessité pour gérer la complexité du laboratoire et la
réactivité des opérations : = laboratoire du futur avec les
outils appropriés
• Un potentiel et un avantage compétitif : flux, rapidité
• Efficacité client, réponse aux exigences de process stabilisés
(COFRAC, audits clients, sécurité, qualité, …)
• Management de la productivité
• Justifié par une opportunité financière : éligible CIR
(@Managers)
Rappel : 600 k€ LC les années précédents
Les garanties du PGIO(s) (logiciel
robot de gestion intégrée des
opérations) :
EFFICACITÉ, ROBUSTESSE et PERTINENCE
conÇu et adapté au mÉtier par et pour les chimistes
• Cahier des charges sur base du savoir et des pratiques
professionnelles, validées par le COFRAC
• Cahier Méthode professionnelle de développement des
PGIO
• Intégration des derniers standards (design pattern)
• Utilisation UML développement en couche, assurant la
maintenance et la sécurité du robot logiciel
• Evolutif : corrigeable, améliorable, patchable sans toucher à
la structure
• Ex : diagramme de classe UML de OrgManager
• L’application OrgManager peut être améliorée par de nouvelles
fonctionnalités sans modifier le code présent donc la structure : ex
importer des données Chroméléon et Empower et autres types,
évolution instrumentale
AVENTURE DE CRÉATION ET MISE
EN ŒUVRE @MINERALMANAGER
DÉVELOPPEMENT DE NOUVEL
OUTIL @MINERALMANAGER
SCHÉMA CONCEPTUEL
@MINERALMANAGER : une application
aboutie, illustration du laboratoire du
futur
Du concept à la réalisation pratique
@MINERALMANAGER : l’ŒUVRE DES
CODEURS
RESPECT DU cahier des charges et
obtention de fonctionnalités
L’action réalisée est conservée dans
la base de données
Des outils au service de la traçabilité :
fonctionnalités : garder une trace de chaque action permet :
- De remonter jusqu’à la date de réalisation de l’action
- De connaître l’auteur de cette action
@MINERALMANAGER
L’INTERFACE DE PILOTAGE CONÇU ET DÉVELOPPÉ À SGS France – laboratoire de rouen
L’ANALYSE MINÉRALE RÉINVENTÉE
LE NOUVEL OUTIL CONÇU ET MIS EN ŒUVRE À SGS France – laboratoire de rouen
Choix des méthodes:
• Voie sèche oligo-minéraux
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DOSAGE PROFIL MINÉRAL ET
MÉTAUX LOURDS
LA RÉVOLUTION DANS LE TRAITEMENT DES ÉCHANTILLONS
Automatisation des Process :
• Scan échantillon
• Transfert de la prise d’essai de la balance
vers le logiciel @mineralmanager
• Transfert de la prise d’essai de
@mineralmanager vers logiciel de mesure
Parfaite traçabilité
LA PUISSANCE DES PGIO(s)
ILLUSTRATION PAR L’EXEMPLE
L’outil et son fonctionnement : validé lors d’un audit COFRAC
@MINERALMANAGER
TRANSFERT DE L’INFORMATION PAR
QR CODE DE LA MINÉRALISATION
SPECTROMÉTRIQUE
• Dosage des métaux lourds à l’état de trace ultra
trace (NF EN 15763)
• Norme NF EN 15763
• As, Cd, Pb et Hg
@EILMANAGER : ÉVOLUTION TECHNIQUE SIGNIFICATIVE
USAGE ET FINALITÉ LOGICIEL ROBOT À SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN
Gestion et suivi des
non conformités
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essais EIL importés
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ÉVOLUTION TECHNIQUE :
@EILMANAGER DÉVELOPPEMENT À SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN
SA CONCEPTION ET SA FINALITÉ…
Base de donnée relationnelle = EIL Manager
• Mise en relation de différents types de données
• Ces données sont regroupées dans des tables et exploitées via une interface utilisateur
• Le but est d’optimiser et automatiser le traitement des données
Finalité logiciel robot : gain de productivité, rapidité,
fiabilité
• Traçabilité
• Suivi synthétique performance
• Carte de contrôle
• Suivi non-conformité
• Traitement de la conformité des enquêtes
BASE DE DONNÉES RELATIONNELLES
CŒUR DE @EILMANAGER SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN
BASE DE DONNÉES RELATIONNELLES
CŒUR DE @EILMANAGER SGS France – Laboratoire de Rouen
Explications de la base de données relationnelles
• 1- Table de données regroupe des données :
• de même nature,
• cette table est liée à 1 ou n tables qui contiennent des
données interdépendantes
• 2- Table des résultats EIL, table méthode, table
manipulateurs, table des matrices
• 3- Diagramme :
• entité association
• table résultat
• table méthode
Commentaires :
1) Table méthode structurée en 2 champs
• Méthodes
• U.A.
2) Table résultats
• 25 champs caractéristiques des résultats
TRANSFORMATION :
LES 3 BRIQUES DU LABORATOIRE DU FUTUR
Laboratoire / digital et robotisation
1- Création logiciel robot @ Manager
- algorithme
- traitement échantillon
- interprétation
2- Robot
3- Digitalisation de process
a) Création outil, optimisation process
b) Le laboratoire connecté
Techniques analytiques
- Méthodes multiparamétriques
- Système extraction / purification
- multivitamines
Instrumentales
- MS/MS, ICP/MS
- Révolution spectrométrie de masse ICP/MS Isotope
Laboratoire du futur
TAYLOR VIKING : ROBOT QUI VA RÉVOLUTIONNER
LES méthodes de préparation
Automatisation QuEChERS
◼ Optimisation du process de préparation
des échantillons
◼ Méthodes de préparation QuEChERS :
• AOAC 2007.01 (Pesticide residues in Food by
Acetonitrile Extraction and Partitioning with
Magnesium Sulfate)
• EN 15662.2008 (Foods of Plant Origin-
determination of Pesticide residues Using GC-
MS and/or LC –MS/MS following Acetonitrile
Extraction/Partitioning and Clean up by
Dispersive SPE-QuEChERS Method)
CONCLUSION : laboratoire du futur LA TRANSFORMATION à la
conjonction des besoins
• Votre besoin client
• Capacité à analyser les échantillons et service
• Temps plus court
• Prix compétitif
• Laboratoire du futur
• Évolution des techniques et création de nouveaux outils
• La problématique de la Direction du laboratoire
• Comment maîtriser la complexité et développer le service
• Besoin laboratoire et réponse
• Meilleure utilisation des ressources
• Augmentation productivité
• Réduction coût opérationnel
• Augmentation capacité
• Optimisation flux et process
• L’objectif des équipes du laboratoire
• Comment optimiser la marche opérationnelle et la productivité du laboratoire, et la
performance des services

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Bienvenue sur le Cours- Conférence de Y.Gervaise du 5 Janvier 2022

  • 1. COURS – CONFERENCE du 5 Janvier 2022 De Yvon Gervaise à Université de ROUEN - Master 2 Université des Sciences • Laboratoire du Futur :l’enjeu de l’Intelligence Artificielle et des Data Science • Concept et illustrations pratiques E.S.C. ( ExpertScience – Consulting) animateur GT SECF #LaboratoireduFutur http://www.expertscience.fr EXPERTSCIENCE
  • 2. Singularité Technologique… #LaboratoireduFutur cette #singularité technologique qui pourrait donner lieu à des changements inimaginables de la #civilisation , de la #société et de la vie humaine #Sciences #Epistemologie #EXPERTISE #CHIMIE #INDUSTRIES #Environnement #Agriculture #Agroalimentaire #IA #deepLearning #RéseauxNeuronaux #LaboratoireduFutur
  • 3. la vocation de E.S.C. ... E.S.C. ( EXPERTSCIENCE -CONSULTING ) a pour vocation : 1- TRANSMETTRE à travers des conférences dans les universités et dans les écoles ingénieurs un éclairage sur ces sujets 2- OFFRIR des prestations de Conseil et d’expertise aux acteurs du monde économique et institutionnel 3- CONTRIBUER aux travaux de différentes sociétés savantes #EXPERTSCIENCE 🗝
  • 4. LE LABORATOIRE DU FUTUR IMPACTERA TOUS LES processus du laboratoire • Conduite d’analyse • @MineralManager • @RésiduManager • Interprétation • @WastevalorisationManager • Outil support production d’analyse • @ChemicalManager • Manager des standards, CMR, réactifs • Outil support maîtrise et surveillance de la qualité • @EilManager • Outil spécifique • @RadioManager
  • 5. QUELLES SONT LES BRIQUES DU LABORATOIRE DU FUTUR ? LES PGIO : PROGRAMME DE GESTION INTÉGRÉE DES OPÉRATIONS UN TRAVAIL COLLABORATIF POUR UNE TRANSITION FULGURANTE L’IA nouvel ingrédient pour l’excellence opérationnelle du laboratoire
  • 6. LABORATOIRE DU FUTUR QU’EST-ce que le(s) pgio(s) ? • PGIO(s) : Programmes de gestion intégré des opérations • L’élaboration de logiciels robots : développement d’applications au sein du laboratoire? Pourquoi? • Rentabilité, amélioration de la performance • Diminution du risque d’erreur • Service client augmenté (traçabilité totale, etc…) • Mise en œuvre effective et retours d’expériences… @MineralManager, @RadioManager, @EILManager
  • 7. APPLICATION DE L’IA AU LABORATOIRE DU FUTUR : LES SYSTÈMES EXPERTS ALGORITHMIQUES DANS LES PROCESSUS D’ANALYSES • Mise en œuvre d’un nouveau robot Taylor Viking • Création et mise en œuvre de systèmes experts algorithmiques • Gain de productivité et excellence opérationnelle
  • 8. IA et LABORATOIRE DU FUTUR ? • PGIO : LA BRIQUE ESSENTIELLE DU LABORATOIRE DU FUTUR • Management de la productivité, • Service clients augmenté • Capacité et réactivité • ESSENCE ET DÉVELOPPEMENT DES APPLICATIONS AU LABORATOIRE SGS FRANCE – LABORATOIRE DE ROUEN
  • 9. Intérêts de la démarche au sein du laboratoire DU FUTUR PGIO(s) : Comment ? Intégrer le cognitif à l’opératif • Compréhension des besoins terrains très spécifiques du laboratoire • Relation au plus près avec les demandeurs/utilisateurs finaux • Facilité des échanges • Réactivité (aller-retours très rapides) • Structuration du travail selon les procédures du laboratoire très valorisable et valorisé auprès des auditeurs (COFRAC, clients, etc…)
  • 10. GAINS ET Intérêts deS PGIO(s) au sein du laboratoire • Nécessité pour gérer la complexité du laboratoire et la réactivité des opérations : = laboratoire du futur avec les outils appropriés • Un potentiel et un avantage compétitif : flux, rapidité • Efficacité client, réponse aux exigences de process stabilisés (COFRAC, audits clients, sécurité, qualité, …) • Management de la productivité • Justifié par une opportunité financière : éligible CIR (@Managers) Rappel : 600 k€ LC les années précédents
  • 11. Les garanties du PGIO(s) (logiciel robot de gestion intégrée des opérations) : EFFICACITÉ, ROBUSTESSE et PERTINENCE conÇu et adapté au mÉtier par et pour les chimistes • Cahier des charges sur base du savoir et des pratiques professionnelles, validées par le COFRAC • Cahier Méthode professionnelle de développement des PGIO • Intégration des derniers standards (design pattern) • Utilisation UML développement en couche, assurant la maintenance et la sécurité du robot logiciel • Evolutif : corrigeable, améliorable, patchable sans toucher à la structure • Ex : diagramme de classe UML de OrgManager • L’application OrgManager peut être améliorée par de nouvelles fonctionnalités sans modifier le code présent donc la structure : ex importer des données Chroméléon et Empower et autres types, évolution instrumentale
  • 12. AVENTURE DE CRÉATION ET MISE EN ŒUVRE @MINERALMANAGER
  • 13. DÉVELOPPEMENT DE NOUVEL OUTIL @MINERALMANAGER SCHÉMA CONCEPTUEL
  • 14. @MINERALMANAGER : une application aboutie, illustration du laboratoire du futur Du concept à la réalisation pratique
  • 15. @MINERALMANAGER : l’ŒUVRE DES CODEURS RESPECT DU cahier des charges et obtention de fonctionnalités L’action réalisée est conservée dans la base de données Des outils au service de la traçabilité : fonctionnalités : garder une trace de chaque action permet : - De remonter jusqu’à la date de réalisation de l’action - De connaître l’auteur de cette action
  • 16. @MINERALMANAGER L’INTERFACE DE PILOTAGE CONÇU ET DÉVELOPPÉ À SGS France – laboratoire de rouen
  • 17. L’ANALYSE MINÉRALE RÉINVENTÉE LE NOUVEL OUTIL CONÇU ET MIS EN ŒUVRE À SGS France – laboratoire de rouen Choix des méthodes: • Voie sèche oligo-minéraux • Voie humide métaux lourds
  • 18. DOSAGE PROFIL MINÉRAL ET MÉTAUX LOURDS LA RÉVOLUTION DANS LE TRAITEMENT DES ÉCHANTILLONS Automatisation des Process : • Scan échantillon • Transfert de la prise d’essai de la balance vers le logiciel @mineralmanager • Transfert de la prise d’essai de @mineralmanager vers logiciel de mesure Parfaite traçabilité
  • 19. LA PUISSANCE DES PGIO(s) ILLUSTRATION PAR L’EXEMPLE L’outil et son fonctionnement : validé lors d’un audit COFRAC
  • 20. @MINERALMANAGER TRANSFERT DE L’INFORMATION PAR QR CODE DE LA MINÉRALISATION SPECTROMÉTRIQUE • Dosage des métaux lourds à l’état de trace ultra trace (NF EN 15763) • Norme NF EN 15763 • As, Cd, Pb et Hg
  • 21. @EILMANAGER : ÉVOLUTION TECHNIQUE SIGNIFICATIVE USAGE ET FINALITÉ LOGICIEL ROBOT À SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN Gestion et suivi des non conformités Résultats des essais EIL importés automatiquement
  • 22. ÉVOLUTION TECHNIQUE : @EILMANAGER DÉVELOPPEMENT À SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN SA CONCEPTION ET SA FINALITÉ… Base de donnée relationnelle = EIL Manager • Mise en relation de différents types de données • Ces données sont regroupées dans des tables et exploitées via une interface utilisateur • Le but est d’optimiser et automatiser le traitement des données Finalité logiciel robot : gain de productivité, rapidité, fiabilité • Traçabilité • Suivi synthétique performance • Carte de contrôle • Suivi non-conformité • Traitement de la conformité des enquêtes
  • 23. BASE DE DONNÉES RELATIONNELLES CŒUR DE @EILMANAGER SGS France – LABORATOIRE DE ROUEN
  • 24. BASE DE DONNÉES RELATIONNELLES CŒUR DE @EILMANAGER SGS France – Laboratoire de Rouen Explications de la base de données relationnelles • 1- Table de données regroupe des données : • de même nature, • cette table est liée à 1 ou n tables qui contiennent des données interdépendantes • 2- Table des résultats EIL, table méthode, table manipulateurs, table des matrices • 3- Diagramme : • entité association • table résultat • table méthode Commentaires : 1) Table méthode structurée en 2 champs • Méthodes • U.A. 2) Table résultats • 25 champs caractéristiques des résultats
  • 25. TRANSFORMATION : LES 3 BRIQUES DU LABORATOIRE DU FUTUR Laboratoire / digital et robotisation 1- Création logiciel robot @ Manager - algorithme - traitement échantillon - interprétation 2- Robot 3- Digitalisation de process a) Création outil, optimisation process b) Le laboratoire connecté Techniques analytiques - Méthodes multiparamétriques - Système extraction / purification - multivitamines Instrumentales - MS/MS, ICP/MS - Révolution spectrométrie de masse ICP/MS Isotope Laboratoire du futur
  • 26. TAYLOR VIKING : ROBOT QUI VA RÉVOLUTIONNER LES méthodes de préparation Automatisation QuEChERS ◼ Optimisation du process de préparation des échantillons ◼ Méthodes de préparation QuEChERS : • AOAC 2007.01 (Pesticide residues in Food by Acetonitrile Extraction and Partitioning with Magnesium Sulfate) • EN 15662.2008 (Foods of Plant Origin- determination of Pesticide residues Using GC- MS and/or LC –MS/MS following Acetonitrile Extraction/Partitioning and Clean up by Dispersive SPE-QuEChERS Method)
  • 27. CONCLUSION : laboratoire du futur LA TRANSFORMATION à la conjonction des besoins • Votre besoin client • Capacité à analyser les échantillons et service • Temps plus court • Prix compétitif • Laboratoire du futur • Évolution des techniques et création de nouveaux outils • La problématique de la Direction du laboratoire • Comment maîtriser la complexité et développer le service • Besoin laboratoire et réponse • Meilleure utilisation des ressources • Augmentation productivité • Réduction coût opérationnel • Augmentation capacité • Optimisation flux et process • L’objectif des équipes du laboratoire • Comment optimiser la marche opérationnelle et la productivité du laboratoire, et la performance des services