Les défis du numérique dans le nucléaire : entre contraintes spécifiques et levier de compétitivité

Alice Message et Hanen Gara

Alice Messager, consultante énergie chez Colombus Consulting
Hanen Gara, cheffe de mission énergie et data chez Colombus Consulting

La renaissance annoncée du nucléaire contraste avec l’hétérogénéité de sa transformation digitale. Malgré l’urgence industrielle, réglementaire et sociétale, l’adoption des technologies numériques reste freinée par des contraintes structurelles : exigences de sûreté, complexité de l’écosystème industriel et difficulté à faire coopérer des acteurs aux temporalités très différentes. 

Alors que les programmes de construction repartent et que les attentes en matière de transparence se renforcent, la filière avance encore par à-coups. Comment agir sur les contraintes culturelles, organisationnelles et opérationnelles qui fragmentent, et parfois ralentissent, la transformation digitale du secteur ? Comment composer avec la diversité des sites et des héritages techniques sans dégrader les exigences de sûreté ?

Gouvernance de la donnée : trop éloignée des réalités métiers

Les gains de performance liés à un système d’information maîtrisé et à une donnée partagée ne sont plus à démontrer, et la filière du nucléaire ne fait pas exception. Pourtant, la gouvernance de la donnée y reste morcelée. L’ingénierie, l’exploitation, la maintenance ou l’IT évoluent dans des environnements techniques multiples, souvent historiquement silotés, qui fragmentent la chaîne de valeur et rendent l’interopérabilité coûteuse, voire difficile à atteindre.

Cette fragmentation n’est pas le fruit d’un simple retard numérique. Elle découle directement des caractéristiques du secteur : une autorité de sûreté qui impose des exigences de traçabilité très fines sur l’ensemble du cycle de vie des installations ; des données sensibles relevant de la sécurité nationale et de la souveraineté énergétique ; des acteurs industriels nombreux, capables de coopérer sur le terrain mais disposant de systèmes d’information hétérogènes ; et un temps long industriel qui impose de garantir la robustesse des outils sur plusieurs décennies. 

Concrètement, cette situation se traduit par la coexistence de multiples référentiels pour un même équipement, des historiques de maintenance difficiles à consolider entre sites, ou encore des cycles de validation SI pouvant s’étendre sur plusieurs mois, voire plus d’un an pour des applications critiques. Lors des arrêts de tranche, la reconstitution fiable de l’historique technique d’un composant peut encore mobiliser plusieurs jours-hommes.

C’est précisément pour ces raisons que la filière peine à installer une gouvernance de la donnée réellement intégrée et partagée à l’échelle des projets et des sites, capable de générer un apport de valeur mesurable. 

Digital et réglementation : innover dans un cadre contraint mais structurant

Dans le nucléaire, l’innovation digitale ne se limite pas au respect de normes générales comme le RGPD ou la cybersécurité. Elle doit intégrer des exigences spécifiques et structurantes :

- Sûreté nucléaire : chaque outil ou processus doit garantir la sécurité des installations et des personnes, avec une traçabilité extrême, soumise à des revues régulières 

- Protection des données stratégiques : ces informations touchent à la sécurité nationale et à la souveraineté énergétique, imposant des restrictions supplémentaires.

- Qualification et validation complexes : avant toute mise en production, les solutions doivent passer par des processus d’homologation complexes.

- Archivage à long terme : les données doivent rester exploitables pendant des décennies, ce qui impose des standards robustes et pérennes.

Ces contraintes, souvent perçues comme des freins, constituent en réalité un cadre structurant. Elles obligent à intégrer la sûreté et la cybersécurité dès la conception des projets numériques, afin d’éviter que ces sujets ne deviennent des points de blocage tardifs dans les cycles industriels. 

Des approches réglementaires différentes selon les pays

Aux États-Unis, la Nuclear Regulatory Commission (NRC) impose un cadre particulièrement prescriptif en matière de cybersécurité des systèmes numériques utilisés dans les installations nucléaires(1). En parallèle, le Department of Energy (DoE) soutient activement le recours à l’analytique avancée, à l’intelligence artificielle et aux jumeaux numériques dans le cadre de programmes de modernisation du parc nucléaire existant(2)

Le parc américain, qui compte 94 réacteurs pour une capacité installée proche de 97 GW(3), a ainsi engagé depuis plusieurs années des programmes de modernisation des systèmes d’information visant notamment à réduire les arrêts non planifiés. Des retours d’expérience publics font état de gains économiques significatifs à l’échelle de certaines unités, notamment liés à l’amélioration de la disponibilité et de la maintenance prédictive(4).

En comparaison, la France dispose de 57 réacteurs (en incluant l'EPR) répartis sur 18 sites, historiquement standardisés autour de la filière REP(5). Ce socle industriel offre un fort potentiel de mutualisation et de partage de la donnée. Comme aux États-Unis, la France doit relever le défi de la réduction des durées d’arrêt de tranche avec le programme START. Néanmoins, l’héritage applicatif et une approche réglementaire plus conservatrice conduisent à des cycles d’adoption numérique plus longs, au prix d’une agilité plus limitée.

Un digital pragmatique et sécurisé : innover sans déséquilibrer

Le nucléaire se distingue par ses temps longs et son héritage technologique massif. Certains systèmes numériques datent de plusieurs décennies et reposent sur des architectures propriétaires essentielles à la sûreté. Il est donc illusoire d’imposer une rupture brutale.

La transformation digitale doit être progressive, mesurée et sécurisée, articulée autour de cas d’usage à forte valeur ajoutée : maintenance prédictive par l’analytique et l’IA pour limiter les arrêts non planifiés, aide à la décision pour les exploitants, automatisation du traitement des données de sûreté afin d’améliorer la qualité et la réactivité des processus, ou encore simulation pour l’ingénierie. Ces usages mettent en évidence la nécessité d’un socle SI stable, sécurisé et évolutif, capable d’intégrer des flux de données hétérogènes sans compromettre la conformité réglementaire.

La renaissance du nucléaire ne se jouera pas uniquement sur les chantiers de construction ou de prolongation des installations, mais aussi sur la capacité collective à mieux exploiter, fiabiliser et valoriser la donnée industrielle.

Trois convictions structurent cette transformation : 
1.    La donnée comme actif collectif : au service de l’ensemble de la chaîne de valeur, et non comme une ressource fragmentée.
2.    Une digitalisation pragmatique : fondée sur la réalité industrielle et la recherche de valeur mesurable pour prioriser efficacement les transformations.
3.    Les compétences et l’appropriation terrain comme condition de robustesse : garant de l’adoption, de la confiance et de la robustesse des systèmes dans la durée.

À l’heure où la filière nucléaire se trouve à un tournant stratégique, le patrimoine technique et informatique doit non seulement porter les ambitions industrielles, mais aussi les sécuriser sur le long terme. L’utilisation du numérique est pour cela un levier essentiel, dans l’existant comme dans les nouveaux projets, mais il faudra pour cela arriver à lever les contraintes propres au secteur nucléaire. Un dialogue spécifique en interne et avec les parties prenantes externes est ainsi à nouer pour faire de cette volonté d’efficience une réussite.

Sources / Notes

1 . NRC, 10 CFR 73.54 ; Regulatory Guide 5.71
2 . U.S. DOE – Office of Nuclear Energy, programmes LWRS et Digital Twin
3 . IAEA – PRIS ; U.S. Energy Information Administration
4 . EPRI ; DOE / Idaho National Laboratory
 ASN ; EDF ; IAEA

 

Crédit du visuel en page d'accueil : Centrale nucléaire de Cattenom  (©BRANDSTROM SOPHIE;PWP)
 

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