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Les pilotes se préparent au décollage comme jamais auparavant
FlightSafety révolutionne la formation des pilotes grâce aux données et à l'IA
En 2009, Chesley « Sully » Sullenberger a réussi à faire atterrir un avion commercial sur l’Hudson gelé après qu’une nuée d’oies eut percuté les deux réacteurs, les mettant ainsi hors d’usage. Par chance, les 155 passagers ont survécu à l’accident. Le capitaine Sully a été érigé en héros, celui qui a permis le « Miracle sur l’Hudson ».
L’industrie du transport aérien considère M. Sullenberger comme une référence en matière d’aviation et de sécurité car, dans une situation de crise, il a tiré parti de ses compétences de pilote pour sauver des vies et éviter une tragédie. Une panne simultanée des deux réacteurs est le scénario catastrophe auquel chaque pilote se prépare tout en espérant ne jamais le vivre.
Pour FlightSafety International, fournisseur de formations professionnelles de pilotage, tous les pilotes ne sont pas sur un pied d’égalité. Prenons par exemple deux tempéraments différents : un pilote qui manipule les commandes de manière agressive, et un autre qui le fait tout en douceur. Tous deux ont un brevet obtenu auprès de la Federal Aviation Administration, mais le premier pilote risque d’offrir une expérience nettement moins agréable aux passagers. FlightSafety a inventé la « norme du capitaine Sully » (une norme officieuse) et l’a définie comme objectif pour les élèves de l’école de pilotage. Se pose alors la question suivante : comment l’organisation identifie-t-elle les pilotes qui ont la capacité d’atteindre la norme du capitaine Sully ou même d’aller au delà ?
En plus de former des pilotes de haut niveau, FlightSafety a cherché à accélérer l’apprentissage des compétences pour répondre aux impératifs du secteur. En 2017, l’industrie de l’aviation a annoncé qu’elle aurait besoin de 637 000 nouveaux pilotes supplémentaires d’ici 2021, le chiffre étant calculé sur la base des ventes d’avions aux grandes compagnies aériennes. Chez FlightSafety, les responsables de la stratégie d’entreprise savaient que seuls les simulateurs de vol pouvaient permettre de faire face à cette demande.
Surveillance étendue en temps réel
FlightSmart surveille plus de 4 000 variables en temps réel
Une formation plus rapide
Accélère l’apprentissage des compétences pour répondre aux besoins prévus : 637 000 nouveaux pilotes d’ici 2021
Collecter les données des simulateurs de vol pour en extraire des informations exploitables
Les vrais simulateurs de vol sont assez volumineux (à peu près de la taille d’un camion). L’intérieur est la réplique grandeur nature d’un cockpit, avec des capteurs, des jauges et des écrans rétroéclairés. La conception et la fabrication de ces appareils coûtent plusieurs millions de dollars. Pour recréer une expérience de vol authentique, les simulateurs tels que le FlightSafety FS1000 sont équipés de fonctions audio et visuelles avancées et sont capables de simuler tous les mouvements d’un avion en vol.
Alors que les pilotes s’exercent, les simulateurs génèrent de grandes quantités de données en temps réel (à chaque manœuvre, à chaque appui sur un bouton ou un écran tactile). FlightSafety souhaitait collecter ces données et en extraire des informations exploitables. FlightSafety connaît l’importance du sillage de données. La société a décidé de travailler avec IBM d’une part parce qu’il fait partie des trois principaux fournisseurs d’IA du Département de la Défense américain, et d’autre part parce qu’IBM a de longue date fait ses preuves en matière de sécurité des données.
IBM et FlightSafety capturent ces sillages de données et en extraient des informations exploitables. Une fois que les pilotes ont terminé une session de formation, ils peuvent consulter un tableau de bord qui présente un récapitulatif de leurs performances sous forme de graphiques, de rapports et d’analyses. Le tableau de bord montre un aperçu de l’activité des pilotes, la qualité de leur performance et les points à améliorer. Les pilotes peuvent voir le nombre de tâches qu’ils ont exécutées, si leur temps de réaction s’améliore après une procédure d’urgence, et les paramètres sur lesquels ils doivent se concentrer par la suite. Le système fournit des informations sur le niveau d’aptitude de chaque pilote et indique s’il progresse à un rythme normal ou si des problèmes particuliers doivent être solutionnés.
En examinant ces données de manière exhaustive, les instructeurs peuvent déterminer lesquels de leurs pilotes excellent, lesquels ont besoin de soutien et si de mauvaises habitudes se mettent en place, que ce soit au niveau individuel ou de groupes de pilotes.
Appliquer les pratiques agiles à la formation des pilotes
Les dirigeants de FlightSafety se sont associés à des experts d’IBM et ont appliqué le modèle IBM Garage, une approche audacieuse et exhaustive de l’innovation et de la transformation qui permet de créer et de déployer rapidement de nouvelles idées. Ensemble, ils ont tenté de comprendre comment les données pouvaient être utilisées pour transformer la formation des pilotes. Dans les programmes d’étude traditionnels, une certaine quantité de pratique est fixée pour chaque compétence, sans prendre en compte le niveau de maîtrise réel des apprentis pilotes. Pour pallier à cette lacune, le tandem essaie de s’orienter vers des modes d’apprentissage plus adaptatifs.
Dans le secteur de l’aviation, la discipline est une valeur fondamentale, et l’ensemble des acteurs préfère travailler dans un environnement bien structuré. Dans ce contexte, les caractéristiques saillantes d’IBM (une cadence prévisible et des itérations rapides) conviennent parfaitement à FlightSafety. Au cours d’un atelier IBM Garage Enterprise Design Thinking, les data scientists d’IBM et les experts en aviation de FlightSafety ont réfléchi aux moyens d’intégrer l’IA et le machine learning dans les activités de FlightSafety. L’atelier a permis de créer une vision et d’établir une feuille de route pour un minimum viable product (MVP), qui devait être conçu pour le cloud et avec des technologies open source pour une analytique avancée.
« La façon dont le modèle IBM Garage est configuré crée de nombreuses interactions. Je pense que l’expérience est plus attrayante dans ce type d’environnement collaboratif », déclare Bert Sawyer, directeur de la gestion stratégique des relations avec le gouvernement chez FlightSafety. « Au fur et à mesure que les équipes travaillent sur des sprints de deux semaines et commencent à poser des questions et à faire des suggestions, de nouvelles idées émergent, et c’est passionnant. »
En suivant la méthodologie agile et centrée sur l’utilisateur d’IBM Garage, l’équipe a co-créé la première itération de FlightSmart, une technologie d’apprentissage adaptatif qui s’intègre à un simulateur de vol. Chaque nouvelle itération de FlightSmart a tenu compte des commentaires des utilisateurs et des instructeurs, même pour des détails de conception comme la modification de la couleur d’arrière-plan du tableau de bord, l’objectif étant qu’elle reproduise les écrans sombres que l’on trouve dans le cockpit d’un avion.
En dépit de la pandémie de COVID-19, l’engagement de FlightSafety pour l’innovation n’a jamais faibli. Grâce à l’approche agile et collaborative d’IBM Garage, le passage des interactions en face à face au travail d’équipe virtuel s’est fait sans problème. « Si nous n’avions pas mis œuvre le modèle IBM Garage, notre activité de développement aurait considérablement ralenti au moment de la pandémie de COVID, et nous aurions actuellement des mois de retard », explique M. Sawyer. « Heureusement, le travail en virtuel nous a permis de continuer à bénéficier de l’expertise de toutes les personnes de l’équipe IBM-FlightSafety. »
Alors que les élèves s’exercent sur des simulateurs, FlightSmart surveille plus de 4 000 variables en temps réel. Les données montrent les performances d’un élève lors de manœuvres spécifiques et distinguent également différents styles de vol. En fonction de ces tendances, l’équipe a créé des personas comme Timide, Réactif, Risqué et Agressif.
Les normes de l’industrie définissent l’endroit où un formateur peut s’asseoir dans le simulateur. La règle est que le formateur doit pouvoir observer toutes les actions du pilote. Mais les données permettent de « voir » au delà de ce que peut voir le formateur lui-même. Lorsque FlightSafety et IBM ont commencé à analyser les données du simulateur de vol, les schémas de sensibilité ont montré que la technologie capturait des nuances au delà de la perception humaine, ceci malgré la proximité physique du formateur et son observation attentive. Prenons l’exemple du palonnier. Un formateur n’a pas la capacité de déterminer la force qu’un pilote applique aux pédales, car les pieds du pilote sont cachés sous une console. Il faut savoir qu’une sur-utilisation du palonnier peut poser problème dans certaines circonstances. Avec FlightSmart, les instructeurs peuvent voir dans les données des comportements qui étaient auparavant latents, et éventuellement décider d’organiser une séance de coaching personnalisé pour y remédier.
L’entraînement des pilotes optimisé par l’IA change le visage de l’aviation
FlightSmart a la capacité d’établir de nouvelles normes pour l’aviation. Outre une refonte de la formation des pilotes, le traitement des données pourrait changer l’approche de certains aspects de l’industrie aérienne, notamment l’assurance, la construction des avions et l’âge de départ à la retraite des pilotes. Sans parler du fait que les algorithmes, les analyses avancées et la modélisation des données qui constituent la technologie FlightSmart pourraient bien être utilisés dans d’autres secteurs. Imaginez les services que pourraient rendre l’IA et le machine learning aux ingénieurs ferroviaires, aux capitaines de navires, aux conducteurs de camions, et même aux chirurgiens.
Pour son premier cas d’utilisation, FlightSafety a déployé FlightSmart dans une base de l’US Air Force à Columbus, dans le Mississippi. En améliorant la formation et la sécurité, FlightSmart a la capacité de réduire les erreurs de pilotage et d’accélérer l’apprentissage des compétences. Les données permettent de montrer si une manœuvre est exécutée correctement d’un point de vue technique, mais également si l’exécution est fluide. Sur la base des données obtenues et en comparant les élèves avec les personas, les formateurs ont la possibilité d’adapter la formation d’un individu ou d’un groupe d’individus dont les styles de pilotage se ressemblent. Les pilotes peuvent consacrer moins de temps aux compétences qu’ils maîtrisent déjà et s’attarder davantage sur celles qu’ils doivent encore améliorer. Les données de pilotage permettent de réduire l’abandon des étudiants en cours de route et la charge de travail des enseignants. Comme l’a déclaré un instructeur, le fait de disposer d’une analyse objective et automatisée des performances pour chaque manœuvre est une montée en gamme considérable par rapport aux outils actuellement utilisés.
Les données peuvent également aider à prédire le type de carrière vers lequel un apprenti pilote peut s’orienter (militaire ou commerciale). Un instructeur peut utiliser les données et l’IA pour repérer les individus dont le style de pilotage est plus agressif (qui pourraient donc exceller avec un avion de combat) ou identifier les étudiants moins performants, qui ont peu de chances d’obtenir la certification. L’utilisation des simulateurs revenant à environ 1 000 USD l’heure, il peut être intéressant, dans une perspective de maîtrise des coûts pour FlightSafety et ses clients, de prédire les chances de réussite d’un élève. Un élève qui suit une formation de pilote et ne parvient pas à obtenir sa certification est, au sens propre du terme, une « erreur d’un million de dollars ». Il s’agit du coût approximatif qu’un client, tel que l’Air Force ou une compagnie aérienne, investit dans la formation de chaque pilote.
La prochaine fois que, lors d’un vol, vous grignoterez des bretzels et profiterez des divertissements disponibles à bord, vous vous souviendrez que FlightSmart devient la peu à peu norme dans les écoles de pilotage, qu’il maximise l’efficacité des formations et permet aux apprentis pilotes d’espérer atteindre un jour la norme du capitaine Sully.
Vous voulez savoir comment les données et l’IA peuvent aider votre entreprise à décoller ? Discutez avec un expert d’IBM Garage.
Fondée en 1951, FlightSafety (lien externe à ibm.com) est une société de formation de pilotes professionnels et un fournisseur de simulateurs de vol, de systèmes visuels et d’écrans pour les organisations commerciales, gouvernementales et militaires. Basée aux États-Unis à Melville, dans l’État de New York, FlightSafety emploie environ 5 000 personnes et fournit chaque année plus de 1,4 million d’heures de formation à des clients dans près de 170 pays.
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