« Mon modèle plafonne : est-ce la mesure, ou la référence ? Faut-il vraiment choisir entre NIR, RAMAN et TERAHERTZ ? Une seconde technologie se justifie-t-elle économiquement ? »
Chaque technologie voit ce que sa physique lui permet de voir. Quand un attribut dépend à la fois de la chimie et de la structure, deux mesures complémentaires en disent plus qu’une.
La fusion de données assemble les signaux de plusieurs technologies dans un même modèle. Elle se justifie quand la seconde mesure apporte une information que la première n’a pas : le NIR pour la composition et l’eau, le TERAHERTZ pour la porosité et le coating, le RAMAN pour la forme cristalline. Sans cet apport, elle ajoute un coût sans gain.
La preuve de concept retient d’abord la technologie qui répond seule ; la fusion vient ensuite, quand les résidus du modèle montrent ce qui lui échappe. Comment se déroule une preuve de concept.
Les trois niveaux de fusion, en pratique
Au bas niveau, les spectres sont concaténés ; chaque bloc doit alors être pondéré, sans quoi le plus grand écrase l’autre. Au niveau intermédiaire, on extrait de chaque bloc ses variables utiles (scores, bandes choisies) avant de les combiner, par exemple en PLS multi-blocs ou en SO-PLS. Au haut niveau, chaque technologie garde son modèle et seules les prédictions sont combinées.
Modèle hybride et fusion de données : deux notions distinctes
La fusion combine plusieurs instruments. Un modèle hybride combine une connaissance mécaniste (un bilan matière, une cinétique) avec un modèle construit sur les données. Les deux se cumulent parfois, mais ne se confondent pas.
Un exemple publié mêle les deux logiques : les teneurs prédites par NIR ou RAMAN et la force de compression relevée sur la presse alimentent un même modèle, qui prédit le profil de dissolution de comprimés à libération prolongée (Galata et al., Pharmaceutics, 2019).
Ce que cela change pour le projet
- Deux instruments à qualifier, et des mesures synchronisées sur la même unité ou le même instant.
- Un modèle dont chaque bloc vit et dérive à son rythme : la maintenance se prévoit dès le cadrage. Faire vivre un modèle.
- Un retour sur investissement qui se recalcule avec la seconde mesure. Ce que coûte un contrôle.
Où vit le modèle combiné, en production
En ligne, une couche logicielle recueille les flux de chaque instrument et les variables du procédé, les aligne sur le même instant ou la même unité, exécute les modèles et renvoie le résultat au contrôle-commande. Elle sert aussi bien à synchroniser plusieurs points de mesure le long d’une ligne qu’à réunir, dans un même modèle, des spectres et des paramètres du procédé.
C’est le rôle, par exemple, de ProaXesS, qui déploie les modèles développés sous Vektor Direktor. La plateforme se choisit avec le modèle, dès la preuve de concept : elle doit savoir exécuter le type de combinaison retenu.
Où cela s’applique
- Comprimés : NIR et TERAHERTZ, pour la dissolution et la dureté. Prédire la dissolution.
- Chimie et polymères : NIR et RAMAN, pour la composition et la cristallinité.
- Agroalimentaire : NIR et imagerie, pour la composition, la couleur et la morphologie.
Une mesure qui plafonne ? Parlons de ce qui lui échappe.
Quarante-cinq minutes suffisent pour dire si une seconde technologie apporterait l’information manquante, ou si la réponse est ailleurs.