Intelligence acoustique pour moteurs industriels
Surveillance acoustique sans contact.
Pour une maintenance proactive des moteurs industriels.
AcouTec enregistre le son d’un moteur en fonctionnement à l’aide d’un réseau de microphones, puis analyse sa signature acoustique par traitement du signal et apprentissage automatique, sans toucher ni modifier la machine.
L’enjeu
Les pannes de moteur imprévues coûtent cher
Les moteurs asynchrones (à induction) entraînent pompes, ventilateurs, compresseurs, convoyeurs et lignes de production dans de nombreuses installations industrielles. Leur maintenance est souvent soit corrective, soit planifiée.
Réparation après la panne
Arrêts non planifiés, équipements endommagés et production perturbée.
Calendriers fixes
Des pièces peuvent être remplacées plus tôt que nécessaire, ou un défaut naissant peut passer inaperçu jusqu’à la prochaine inspection.
Peu de visibilité sur l’état réel
Aucune de ces approches ne renseigne en continu sur le comportement réel de la machine entre deux inspections.
AcouTec
AcouTec écoute la machine
AcouTec enregistre le son d’un moteur en fonctionnement et analyse sa signature acoustique afin de classer son état, sans contact physique avec la machine et sans la modifier.
Mesure sans contact
Enregistre les émissions acoustiques aériennes ; le moteur n’est pas modifié.
Acquisition acoustique sur quatre canaux
Le matériel Gen 2 enregistre quatre canaux de microphones synchronisés. L’intérêt de plusieurs canaux par rapport à un microphone unique fait partie de la validation en cours.
Traitement du signal acoustique + apprentissage automatique
Estimation du profil de bruit, filtrage, caractéristiques en ondelettes et spectrales, puis classifieur SVM linéaire : le son enregistré est converti en une classe d’état.
Surveillance conditionnelle sans contact physique avec le moteur
Comparaison descriptive des principes de mesure et des contraintes d’accès. Elle ne compare pas les performances mesurées, et AcouTec n’a pas été évalué face à ces méthodes.
| Approche | Mesure et contrainte d’accès | Mode de mesure typique |
|---|---|---|
| Analyse vibratoire | Capteur physique (accéléromètre) fixé sur la machine | Capteurs fixes ou mesures portables |
| Analyse de la signature du courant moteur (MCSA) | Accès électrique à l’alimentation du moteur | Mesures à partir de signaux électriques |
| Contrôle ultrasonore portable | Instrument portable utilisé par un opérateur | Mesures ponctuelles, dépendantes de l’opérateur |
| AcouTec | Mesure sans contact du son aérien ; le moteur n’est pas modifié | Acquisition acoustique multicanale (quatre canaux sur Gen 2) ; validation en cours |
AcouTec est conçu comme un système d’acquisition et d’analyse acoustiques multicanaux pour moteurs asynchrones.
Technologie
Du son du moteur à l’état du moteur
AcouTec associe mesure acoustique, traitement du signal et apprentissage automatique. Ci-dessous : le principe en un coup d’œil, la chaîne complète et les techniques employées.
Un moteur en marche émet en permanence du son. Illustration.
L’électronique Gen 2 est logée dans un boîtier compact. Elle enregistre le son aérien et ne modifie pas le moteur. Rendu conceptuel ; le boîtier définitif peut différer.
Le son aérien est enregistré, filtré, puis analysé dans les domaines temporel et fréquentiel. Exemple : un enregistrement Gen 1.
Le logiciel de bureau Logisial (prototype) affiche la classe prédite et ses probabilités. Écran d’exemple, et non un résultat de validation. Écrans complets ci-dessous.
Le classifieur renvoie l’un des trois états appris sur le jeu de données Gen 1.
Ce qui n’est pas revendiqué (pour l’instant)
- Aucune estimation de la sévérité d’un défaut, de la durée de vie restante ou de l’échéance d’une panne.
- Seuls trois états sont validés ; les autres types de défauts, par exemple les défauts de roulement, ne sont pas encore validés.
- Le système enregistre le son aérien ; la mesure ultrasonore ne fait pas partie du système validé.
Le logiciel de bureau Logisial
Application de bureau prototype qui analyse un enregistrement et affiche l’état prédit, les probabilités par classe et le signal correspondant.
- Analyse un enregistrement et renvoie une classe d’état avec une probabilité pour chaque classe.
- Onglets : forme d’onde, caractéristiques, probabilités, historique et tendance.
- Peut surveiller un dossier et analyser automatiquement les nouveaux enregistrements (vérification toutes les 5 secondes).
Écrans d’exemple pour un seul enregistrement (l’interface est actuellement en anglais). La valeur de confiance est la sortie du modèle pour cet enregistrement ; elle ne constitue pas une mesure de performance. Les résultats de validation figurent dans la section Preuves. Cliquez sur un écran pour l’agrandir.
La chaîne complète
Acquisition
- Moteur industrielSource des émissions acoustiques
- Quatre microphonesAcquisition synchronisée (Gen 2)
- Matériel d’acquisitionNumérisation des canaux
Traitement du signal
- Traitement du signalProfil de bruit, soustraction spectrale, filtrage passe-bande
- Extraction de caractéristiquesCaractéristiques en ondelettes et spectrales
- Sélection de caractéristiquesConserve les caractéristiques les plus informatives
Classification
- Classification multiclasseMachine à vecteurs de support (SVM)
- LogisialLogiciel de bureau qui présente le résultat
- État du moteurClasse de sortie, par ex. Bon état, Rotor défectueux, Forte charge
Techniques employées
Profil de bruit et soustraction spectrale
Un spectre du bruit de fond est estimé sur une courte portion initiale de chaque enregistrement, puis soustrait du spectre d’amplitude du signal.
Filtrage de Butterworth
Un filtre passe-bande de Butterworth d’ordre 6 conserve la plage de fréquences utile.
Décomposition en ondelettes
Ondelette de Daubechies-4 (db4) sur cinq niveaux. Sept statistiques par bande (moyenne, écart type, maximum, minimum, médiane, asymétrie, kurtosis) donnent 42 caractéristiques.
Caractéristiques acoustiques
Le centroïde spectral, le roll-off spectral, le taux de passages par zéro et les coefficients MFCC 1 à 3 en ajoutent six, soit 48 caractéristiques au total.
Sélection de caractéristiques
Une sélection fondée sur le SVM conserve les caractéristiques les plus informatives : 24 sur 48 lors de l’essai de validation Gen 1.
Classification par SVM
Une machine à vecteurs de support à noyau linéaire attribue l’une de trois classes : Bon état, Rotor défectueux ou Forte charge.
Générations de matériel
- ESP32
- 4 microphones INMP441
- Prototype imprimé en 3D
- Utilisée pour la preuve de concept initiale et les expériences sur le jeu de données
- Les résultats de la section Preuves proviennent de cette génération
- Carte d’acquisition (PCB) spécialement conçue
- Acquisition acoustique synchronisée sur quatre canaux
- Plateforme matérielle actuelle
- Validation sur moteurs réels en cours ; pas encore de résultats formels
Preuves
Ce qui a été démontré à ce jour
Les résultats ci-dessous proviennent d’une expérience contrôlée préliminaire réalisée avec le matériel de première génération (Gen 1). Ils ne constituent pas une validation à l’échelle industrielle et ne décrivent pas le système Gen 2.
108
enregistrements étiquetés
Gen 1 · monocanal · 44,1 kHz
48 → 24
caractéristiques extraites → retenues
- Profil de bruit, filtre passe-bande
- Caractéristiques en ondelettes + spectrales
- SVM linéaire, 3 classes
64 apprentissage · 22 validation · 22 test (séparation par enregistrement)
21 / 22
enregistrements de test correctement classés
- Validation : 21 / 22 corrects
- Apprentissage : 64 / 64 corrects
Résultat expérimental préliminaire, et non performance en conditions réelles
Jeu de données préliminaire et contrôlé
- Petit jeu de données (22 enregistrements de test)
- Conditions d’enregistrement contrôlées
- Source d’enregistrement / banc moteur unique
Gen 2 sur moteurs réels
- Enregistrements de moteurs industriels réels
- Robustesse au bruit industriel
- Généralisation multi-marques
Limites de cette expérience préliminaire
- Petit jeu de données
- Conditions d’enregistrement contrôlées
- Source d’enregistrement / banc moteur unique
- Pas encore de validation en bruit d’usine
- La généralisation à d’autres marques de moteurs et à d’autres environnements industriels n’est pas encore établie
Les résultats 21 / 22 (95,5 %) sont des chiffres expérimentaux préliminaires obtenus sur un petit jeu de données. Ils ne doivent pas être interprétés comme une performance garantie en conditions réelles.
Les données Gen 1 derrière le résultat
Matrices de confusion : les lignes correspondent à l’état réel, les colonnes à l’état prédit. Les valeurs sont des nombres d’enregistrements. Bon = Bon état ; Rotor = Rotor défectueux ; Charge = Forte charge.
| Bon | Rotor | Charge | |
|---|---|---|---|
| Bon | 6 | 0 | 1 |
| Rotor | 0 | 8 | 0 |
| Charge | 0 | 0 | 7 |
Un enregistrement « Bon état » a été classé « Forte charge ».
| Bon | Rotor | Charge | |
|---|---|---|---|
| Bon | 7 | 0 | 0 |
| Rotor | 1 | 6 | 0 |
| Charge | 0 | 0 | 8 |
Un enregistrement « Rotor défectueux » a été classé « Bon état ».
| Bon | Rotor | Charge | |
|---|---|---|---|
| Bon | 22 | 0 | 0 |
| Rotor | 0 | 21 | 0 |
| Charge | 0 | 0 | 21 |
Montre l’ajustement aux données d’apprentissage, et non la performance sur de nouveaux enregistrements.
atmo_medium1) dans chaque dossier de classe, 20 premières secondes, échelle de couleur commune.
Ils montrent l’aspect des données d’entrée ; les différences peuvent refléter le moteur et la session
d’enregistrement autant que son état. Pour la performance, se reporter aux matrices de confusion ci-dessus.
Voir les figures originales générées par le script d’entraînement
Légendes d’origine en anglais. Les indices 0, 1, 2 correspondent à Bon état, Rotor défectueux et Forte charge.
Validation en cours
État d’avancement
Ce qui a été démontré, ce qui est testé actuellement avec le matériel Gen 2, et ce qui n’est que planifié.
Validé
Réalisé
- Concept de mesure acoustique de l’état démontré sur Gen 1
- 108 enregistrements étiquetés
- Chaîne de traitement du signal (DSP) et d’apprentissage automatique implémentée
- Nouvelle carte d’acquisition conçue et fabriquée
- Logiciel de bureau Logisial développé
En cours
En ce moment
- Essais sur moteurs réels avec le matériel Gen 2
- Nouveau jeu de données sur moteurs réels
- Évaluation de la robustesse au bruit
Planifié
Pas encore démarré ni terminé
- Validation sur données indépendantes (jeu réservé, non utilisé à l’entraînement)
- Démonstration de bout en bout matériel–logiciel
- Validation multi-moteurs / multi-marques
- Démarches de propriété intellectuelle / certification
Des essais préliminaires avec Gen 2 montrent un comportement cohérent avec Gen 1 ; les résultats formels Gen 2 seront publiés. Les éléments planifiés sont des objectifs et ne sont pas réalisés.
Comment AcouTec traite-t-il le bruit industriel ?
Les sites industriels sont acoustiquement bruyants, ce qui fait du bruit l’une des principales questions techniques ouvertes pour toute approche de surveillance acoustique. La robustesse au bruit industriel réel est l’un des objectifs de la validation en cours ; elle n’est pas encore établie.
- Environnement industrielBruit d’usine réel : robustesse en cours de validation
- Capture acoustiqueRéseau de microphones
- Profil de bruitEstimer le spectre du bruit de fond
- Soustraction spectraleLe retrancher du signal
- FiltragePasse-bande de Butterworth
- Extraction de caractéristiquesOndelettes + spectrales
- ClassificationClasse d’état par SVM linéaire
Toutes les étapes après la première existent dans la chaîne implémentée. Ce que mesure la validation en cours, c’est la performance de l’ensemble de la chaîne en bruit d’usine réel.
- Profil de bruit
- Soustraction spectrale
- Filtrage passe-bande de Butterworth
- Acquisition multicanale (quatre canaux synchronisés sur Gen 2)
- Extraction de caractéristiques
- Le matériel Gen 2 sur moteurs réels, en conditions de fonctionnement
- L’amélioration éventuelle des résultats par le réseau à quatre canaux par rapport à un microphone unique
- Nouvelle collecte de données pour revalider le modèle
- Qu’AcouTec soit insensible au bruit industriel
- Qu’il fonctionne de façon fiable dans des usines bruyantes
- Que les résultats Gen 1 représentent la performance en atelier industriel
Pilote
En quoi consiste un pilote ?
Un pilote est une évaluation conjointe du système sur vos équipements. Le périmètre et la durée sont définis au cas par cas.
Partenaire industriel
- Informations sur le moteur et l’application
- Contexte de fonctionnement
- Accès pour les mesures
AcouTec
- Module de mesure
- Acquisition des données
- Analyse et évaluation
Résultat du pilote
- Observations documentées
- Résultats de validation
- Périmètre défini au cas par cas
Déroulement d’un pilote
- 1
Choisir un moteur / une application
Nous choisissons ensemble un moteur industriel et l’application qu’il entraîne.
- 2
Positionner le module de mesure
Le module de mesure AcouTec est positionné sans modifier le moteur.
- 3
Collecter les données acoustiques
Le son est enregistré dans des conditions de fonctionnement connues.
- 4
Analyser et comparer
Les enregistrements sont analysés et comparés.
- 5
Évaluer par rapport aux états connus
Le système est évalué par rapport aux états connus du moteur.
- 6
Améliorer et valider
Les résultats servent à améliorer et à valider le système.
Un pilote ne promet ni précision garantie, ni retour sur investissement, ni détection de défauts garantie, ni délai de déploiement fixe, ni date de panne prédite. Son objectif est d’évaluer et de valider le système sur des équipements réels.
Marché
Contexte de marché
Études de marché de tiers, présentées à titre de contexte. Il ne s’agit pas de recherches menées par AcouTec.
Marché mondial de la maintenance prédictive projeté pour 2033, contre 14,29 Md USD estimés en 2025 (TCAC de 27,9 %, 2026–2033)
Source : Grand View Research, rapport Predictive Maintenance Market (janv. 2026)
Marché de la surveillance des moteurs, estimation 2026, projeté à ~3,64 Md USD en 2031 (TCAC de 6,82 %, 2026–2031)
Part du marché de la surveillance des moteurs détenue par l’analyse vibratoire en 2025, premier segment par technique
Chiffres publiés par les sociétés d’études citées ci-dessus. Les rapports utilisent des définitions différentes et leurs estimations varient d’un éditeur à l’autre. Ils décrivent des marchés entiers, et non le marché adressable ni le chiffre d’affaires d’AcouTec.
Modèle économique (prévisionnel)
Un modèle prévisionnel matériel + logiciel
Unité d’acquisition
Destinée à être vendue ou financée par point de mesure. Les conditions commerciales ne sont pas encore définies.
Logisial Essentiel
Prévu : classification Bon / Pas bon, alertes sur seuil et tableau de bord d’un seul moteur.
Supervision de parc
Prévu : classification multiclasse de l’état, suivi de tendance historique, tableau de bord multi-moteurs et rapports exportables.
Intégration GMAO / SCADA
Prévu : accès API GMAO/SCADA, alertes personnalisées, support prioritaire et mises à jour du modèle à distance.
Tarification à définir à l’issue des discussions sur les pilotes et de la validation du marché. Aucun prix n’a été fixé, et ces niveaux constituent une structure prévisionnelle, et non des offres commerciales validées.
Feuille de route
Objectifs de planification, de la validation aux premiers pilotes
Validation technique
- Terminer la validation de la nouvelle carte (PCB)
- Enregistrer un nouveau jeu de données multi-marques
- Réentraîner le modèle et documenter les performances mesurées
- Réaliser la démonstration ProtoMarket 02
Validation sur le terrain
- 2 à 4 sites industriels partenaires
- Renforcer le boîtier et le matériel
- Poursuivre le développement du logiciel Logisial
- Lancer les travaux de propriété intellectuelle
Premiers pilotes et financement
- Étudier des pilotes payants avec les partenaires
- Rechercher subventions et premiers financements
- Explorer des partenariats de distribution
- Lancer la réflexion sur la certification
Objectifs de planification, sous réserve de la validation technique, des retours des pilotes et du financement. Les échéances ne sont pas garanties.
Équipe
Porté par un ingénieur en automatique et informatique industrielle
Hadjou Ayoub
Fondateur · Ingénieur en automatique et informatique industrielle · Algérie
Expérience industrielle de terrain : diagnostic de pannes en fabrication (transformation du marbre et du granit) et réparation électronique. Cette expérience a façonné la problématique qu’AcouTec adresse.
Fondateur et responsable du projet : architecture système, conduite du projet, chaîne de traitement du signal et d’apprentissage automatique, développement logiciel, intégration du prototype et validation industrielle.
- Programmation d’automates (PLC)
- SCADA
- Variateurs de fréquence
- Installation d’armoires électriques
- Diagnostic de pannes
Parlons-en
Vous souhaitez tester AcouTec sur un moteur industriel ?
AcouTec est un prototype en cours de validation, à la recherche de partenaires pilotes, de retours d’expérience et de financement. Ce n’est pas encore un produit déployé commercialement.
Partenaires pilotes
2 à 4 sites industriels réels pour tester le nouveau matériel et valider les résultats sur le terrain.
Retours et expertise
Équipes de maintenance, partenaires industriels, et conseil en propriété intellectuelle et en réglementation.
Subventions et financement
S’appuyer sur le Label Projet Innovant pour aborder la phase des partenaires pilotes.