QUAND L’ÉLECTRONIQUE PREND LE VOLANT
N°956-957ccSEPTEMBRE 2013 - 16,50
www.industrie-techno.com
AUTOMOBILE
LE VIRAGE NUMERIQUE ccPAGE 26
UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4
Il a su imposer sa vision
Bernard Maitenaz, président d’honneur d’Essilor
CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57
Les résidus de cendres valorisés Les cénosphères améliorent la matière
Une infinité d’applications une seule plate-forme
avec l’environnement de conception de systèmes le plus complet qui soit
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EDITO
L’innovation au naturel
ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF
THOMAS GOGNY POUR IT
mdevericourt@industrie-technologies.com
Avec la rentrée réapparaît, en ce mois de septembre, une injonction d’origine récente : celle de « reconnecter », à l’issue d’un été, qui, même studieux, est supposé avoir nécessairement été l’occasion de « déconnecter ». Au moins un peu. De réapprendre un rythme qui serait le rythme d’« avant ». Avant quoi ? Avant les écrans, grands et surtout de poche. Avant les réseaux sociaux, les courriers électroniques et les SMS. Ou même avant les voitures, pour les plus nostalgiques ou les plus sportifs. Tout se passe comme si, pour pouvoir prendre le temps – essentiel – de la détente et du recentrage, il nous fallait impérativement prendre congé de la technologie. Comme si pour faire un pas de côté et renouer avec ce qui compte vraiment, ce que nous sommes vraiment, il nous fallait d’abord lutter pied à pied contre la prolifération des outils que nous utilisons. Cette vision n’est que partiellement juste. Plus précisément : elle n’est exacte que si nous reconnaissons du même coup que l’aliénation, si aliénation il y a, ne vient pas de l’innovation, mais de ses usa- Les technologies ges. Au contraire, le fait d’inventer des objets ne sont pas qui donnent prise sur le monde, de recourir, étrangères donc, à de nombreuses créations artificielles à ce que pour s’affranchir des contraintes naturelles est, lui, dans notre… nature, au point de caractériser nous sommes. l’Homo sapiens. Ainsi, contrairement à ce que l’on pourrait croire, les technologies ne sont pas de simples pièces rapportées, des excroissances étrangères à l’homme, qui l’éloignent de ce qu’il est. Accuser la science de tous les maux, tourner le dos aux innovations émergentes, crier haro sur la techno au nom du retour à un état antérieur que l’on imagine à tort comme étant plus humain est donc un leurre et une impasse. En fait de retour à l’état naturel, ce serait un retour à l’état sauvage. cm
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UN HOMME, UNE TECHNO
Il a su imposer sa vision Pour créer des lunettes permettant de voir aussi bien de près que de loin, Bernard Maitenaz a repensé la fabrication des verres optiques. Son invention a révolutionné le confort de vision des presbytes et fait la réussite d’Essilor, leader de l’optique ophtalmique dont il est devenu PDG.
Bernard Maitenaz, président d’honneur d’Essilor
À
cc Conjuguer
optique et mécanique
Cette innovation, Bernard Maitenaz la doit beaucoup à sa double formation en mécanique et en optique. Après deux ans aux Arts et métiers, il réussit le diplôme avec une année d’avance. Il en profite pour faire sa troisième année dans une école d’optique. Bernard Maitenaz s’interroge à propos des verres à double foyer, qui servent à corriger la presbytie, en permettant de voir loin dans la partie supérieure et près dans la partie inférieure du verre. « J’étais passionné durant mes études par les engrenages. La complexité de leur fonctionnement tranchait avec la banalité des verres à double foyer. Pourquoi devant l’œil, où tout est continu, met-on une fenêtre avec un hublot qui casse l’image en deux ? » Opiniâtre, il creuse cette interrogation, née pendant ses études, au cours des premières années de sa vie professionnelle. Quitte à y passer une partie importante de ses soirées
ccUn verre dont la pUissance aUgmente de manière continUe La progression de puissance du verre Varilux est obtenue par une variation continue entre la zone de vision de loin et la zone de vision de près. Une performance obtenue initialement par une variation de haut en bas de la sphère de référence à partir de laquelle est usinée la surface progressive. Mais les verres produits de cette façon présentent des aberrations de plus en plus importantes au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la partie verticale centrale. La génération, Varilux 2, «point par point», résout le problème: l’écart par rapport à la sphère de référence est calculé pour chacun des points de la surface distants de 1 mm, de manière à conserver une bonne vision quand on s’éloigne du centre, supprimant ainsi les aberrations.
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Varilux 2
Ellipses
Cercles
Paraboles Hyperboles
et de ses week-ends. Dès 1951, il dépose une enveloppe Soleau à l’Inpi pour décrire le concept d’un verre offrant une variation de puissance progressive de la vision de loin à la vision de près. En 1953, la SL dépose le premier brevet sur ce « verre à foyer variable continu ». Bernard Maitenaz devient directeur de recherche et passe à temps plein sur le développement de son idée. cc Des
verres de lunettes générés point par point
Le principe ? Utiliser la meule servant à l’ébauchage du verre pour lui donner une forme à puissance progressive par un ensemble de mouvements bien définis. Avec les moyens du bord, dans un atelier minuscule de 9 m2, la nouvelle équipe bricole les premières machines. Elle essaie d’abord de générer ligne par ligne la surface, avec une meule diamantée circulaire. « Je faisais tester les lunettes par mon père, parce que j’étais très attentif à la confidentialité ». Mais des aberrations latérales importantes gênent la vision. L’équipe fait ensuite d’autres essais avec des meules coniques, en génération par surface, mais les aberrations sont toujours là, trop gênantes. En 1956, Bernard Maitenaz a l’idée d’usiner « point par point » la surface du verre. Il ne s’agit alors plus de donner la forme au verre par un ensemble de mouvements déterminés, mais de meuler un à un des points distants de un millimètre, dont l’écart par rapport à la surface de référence est déterminé pour chacun. Il faut calculer la position de pas moins de 4 000 points…
D.R.
son lancement en 1959, aucun des concurrents de la Société des lunetiers (SL) ne croyait au verre progressif. Aujourd’hui, il règne sans conteste, au point que toutes les entreprises du secteur en proposent. « Je regrette de ne plus voir les verres à doubles foyers, confie, Bernard Maitenaz, amusé. J’aimais repérer sur le trottoir ceux qui en portaient encore. » Grâce à lui, la Société des lunetiers, qui embauche Bernard Maitenaz en 1948 alors qu’elle ne compte que 800 employés, est devenue Essilor, une multinationale de 50 700 salariés qui domine le marché mondial de l’optique ophtalmique. Le Varilux s’est vendu à plus de 400 millions de paires et est toujours l’objet d’innovations. À l’origine de cette épopée, une nouvelle approche dans la conception du design associée à une nouvelle technique de surfaçage des verres optiques, la génération de surface point par point.
Bernard MaItenaz
T. GoGny PoUR inDUSTRiE ET TECHnoLoGiES
diplômé de l’École nationale supérieure des arts et métiers, puis de l’École supérieure d’optique, Bernard Maitenaz rejoint la Société des lunetiers (SL) en 1948. nommé, en 1972, directeur des recherches et du développement de l’entreprise devenue essilor la même année, il est promu président-directeur général en 1980. Il est président d’honneur de l’entreprise depuis son départ à la retraite en 1991.
sans ordinateur ! « À l’époque, on utilisait la planche à dessin, la règle à calculs, la table de log et les abaques », se souvientil. « Puis les cartes perforées sont arrivées pour la facturation. J’en ai modifié les programmes. Je passais mes tableaux de chiffres à la comptabilité, qui faisait les calculs pour moi sans les comprendre. » Les résultats permettent de réaliser un premier modèle en métal, dont la surface est reproduite sur le palet en verre grâce à une « machine à copier ». L’opération d’usinage se faisait entièrement à la main et durait deux jours pour une seule matrice. La technique est devenue banale avec l’arrivée de la commande numérique. « Les moyens de calcul ont fait des progrès énormes, ils calculent même au pied de la machine maintenant », s’émerveille Bernard Maitenaz.
cc Vers
le verre personnalisé
En 1959, la SL lance finalement sur le marché le premier verre progressif: le Varilux. Si les aberrations sont moins fortes, elles sont toujours présentes sur les côtés du verre. «Les ventes ne décollaient pas. En raison des aberrations du verre, tous les autres fabricants étaient dubitatifs et le descendaient en flammes. » Le produit fait pourtant peu à peu son chemin, d’abord au Brésil et au Japon. Loin de ralentir les recherches, Bernard Maitenaz et son équipe continuent d’innover et multiplient les brevets sur l’amélioration de la surface, jusqu’à la sortie du Varilux 2 en 1972, qui consacre le succès du verre progressif. La même année, la SL, devenue depuis Essel fusionne avec Silor pour devenir Essilor. La nouvelle entreprise associe le verre révolutionnaire de Silor en matière organique au verre pro-
gressif d’Essel et s’impose rapidement comme le leader mondial de l’optique ophtalmique. Bernard Maitenaz devient PDG en 1980, jusqu’à sa retraite en 1991. Son invention continue à se perfectionner en continu. Depuis les années 2000, les verres sont réalisés en tenant compte des paramètres de chaque utilisateur parmi lesquels le centre même de rotation de l’œil. Des familles de verres sont ainsi conçues spécialement pour les marchés asiatiques, en raison de la conformation de leur visage. Le marché africain, lui, reste à conquérir. Et Essilor planche sur la génération suivante. À l’avenir, on pourrait même voir apparaître des verres actifs, dont le design changerait en temps réel. cm ccphilippe passebon redaction@industrie-technologies.com
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SOMMAIRE
EN COUVERTURE
TENDANCES
FROID
La chasse aux gaz fluorés cc PAGE 8
SÉCURITÉ
Thales prévient les cyberattaques cc PAGE 10
ALLÉGEMENT
Du polycarbonate pour la coupe du monde cc PAGE 13
SENSIBILITÉ
Photographier à la belle étoile cc PAGE 15 RÉACTIVITÉ
Un réseau électrique « autocicatrisant» cc PAGE 17
PORTABILITÉ
L’iPhone à l’écoute du cœur
cc PAGE 19 RAPIDITÉ
L’impression 3D devient continue cc PAGE 20
C’EST PAS NOUVEAU… QUOIQUE
Innover en innovation cc PAGE 22
INDUSTRIE-TECHNO.COM INDUSTRIE-TECHNO.COM
XXXXXXXX INTERVIEW Xxxxxune xxxxxxxx Pour Europe cc PAGE 24 du numérique cc PAGE 24
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AUTOMOBILE
Le virage numérique
Plus connectées, plus intelligentes, plus automatiques : grâce aux technologies numériques, les voitures s’autonomisent et combinent de plus en plus hautes technologies et services. Une révolution qui conduit à repenser radicalement leur conception et oblige les industriels de l’automobile à recentrer leur cœur de métier vers l’électronique et le logiciel. ccPAGE 26 INTÉGRATION
CONNECTIVITÉ
ESSAIS
Le numérique au volant
L’ére des voitures digitales
Chez Continental, une voiture douée de raison
cc PAGE 28
cc PAGE 32
cc PAGE 38
ENTRETIEN
« Des voitures automatiques sillonneront nos villes en 2023 » Guillaume de Vauchelle, directeur R&D du groupe Valeo cc PAGE 29
INTELLIGENCE EMBARQUÉE
L’essor de la conduite accompagnée cc PAGE 34
MAINTENANCE
Mesguen place ses camions sous surveillance cc PAGE 37
AUTOMATISATION
Le feuille de route des véhicules sans pilote cc PAGE 40
SOMMAIRE
Immeuble Antony Parc II 10, place du général de Gaulle BP 20156 92186 Antony Cedex Tél. : 01-77-92-92-92 Fax Rédaction : 01-77-92-98-51 Fax Publicité : 01-77-92-98-50 Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.
Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Julien Elmaleh
PRODUITS
ENVIRONNEMENT
La pollution sous contrôle cc PAGE 44
NOUVEAUTÉS
Notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence cc PAGE 48 à 55
RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe de la rédaction Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteur en chef adjoint Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Rédacteurs Sophie Eustache (9421) (Numérique, électronique, informatique), Ludovic Féry (9482) (Biotechnologies, matériaux, chimie et qualité) Hugo Leroux (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Antoine Cappelle, Fabien Goubet et Philippe Passebon RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Direction artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Infographie Florent Robert (9495)
CAHIER TECHNIQUE
Les cénosphères Des cendres volantes pour améliorer les matériaux cc PAGE 57
nunoepers
COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directrice de clientèle Flora Morel (9361) Directeur de clientèle Piero Tomassi (9578) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Allemagne/Suisse/Autriche : Thomas Hugues (9536) Benelux : Huson International Media (Rodric Leerling) +31 (0) 229 841 882 Grande-Bretagne : Huson International Media (Stuart Payne) +44 (0) 1932 564 999 États-Unis : Huson International Media +1 212 268 3344 Espagne : B2B Communication (Juan Jose Bellod) +34 91 319 8177 Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Elodie Merat (9985) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision. CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290) ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et financier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directrice fabrication et achats Fabienne Couderc (9314) MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Jean-Baptiste Alline (9781) Abonnements Laurence Vassor (9788) Promotion Marie-Sophie Leprince ( 9808) et Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Marketing Damien Delhomme (9786) TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 149 euros TTC Etudiant 51 euros TTC (sur justificatif) Etranger nous consulter Règlement à l’ordre d’Industrie et Technologies Pour l’UE, préciser le numéro de TVA intracommunautaire Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)
LA FABRIQUE DE L’INNOVATION
Chez DUPONT La science est mère de l’innovation cc PAGE 66
CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 67 - UN ENCART JETÉ KERN DE 22 PAGES - UN ENCART JETÉ AGILENT DE 8 PAGES CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : BMW. SOMMAIRE : F. ROBERT / D.R.
Numéro de commission paritaire : 0612T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info SAS au capital de 38628352 euros. Siège social: 10 place du général de Gaulle 92160 Antony. RCS Nanterre 442.233.417. 10. Siret: 442 233 417 00041. TVA: FR29442233417. Principal actionnaire ETAI. Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quels qu’en soient le procédé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’autorisation de l’éditeur, sauf dans les cas prévus par l’article L.122-5 du code de la propriété intellectuelle. Seules sont autorisées les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (loi du 11 mars 1957, art. 40 et 41, et code pénal, art. 425). Copyright Groupe Industrie Services Info SAS. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka
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TENDANCES
Froid La chasse aux gaz fluorés Du fait de leur impact environnemental, les fluides frigorigè nes fluorés, des gaz à effet de serre, sont sur la sellette. Consé quence: les procédés de froid et de climatisation sont en pleine mutation. De l’utilisation de fluides «naturels » aux techno logies de rupture, les alternatives gagnent en crédibilité.
L
cc Les
solutions alternatives non fluorées
ccFrédéric de Bazantay directeur du pôle cristal
«attention à l’efficacité énergétique des fluides naturels!» «Face au retrait à venir des fluides HFC, les fluides dits «naturels » ont le vent en poupe. Mais leur mise en œuvre requiert souvent des pressions plus hautes. L’utilisation du CO2 met par exemple en jeu des pressions 5 fois plus fortes qu’un système de froid classique. Cela implique davantage de consommation électrique, et donc un risque de perdre tout bénéfice en termes d’émissions à effet de serre. Certains industriels redoutent donc une interdiction trop rapide, qui ne laisserait pas le temps de développer des alternatives peu énergivores.»
cc Une
quatrième génération de gaz fluorés
Face à ce défi, les producteurs traditionnels de fluides frigorigènes, Honeywell et DuPont en première ligne, persistent sur la chimie du fluor. Attirés par le marché de la climatisation automobile, dont les réglementations sont en avance, ils ont développé une quatrième génération de fluides, les hydrofluoroléfines (HFO). Combinant
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un plus faible pouvoir à effet de serre et de bonnes propriétés thermiques, ces HFO ont pour objectif de « diluer» la quantité de HFC utilisée sans avoir à modifier drastiquement les machines. Mais cette qua-
En marge, les fluides « naturels » n’ont pas attendu la fin annoncée des HFC pour s’imposer en alternatives crédibles sur certaines niches. L’ammoniac (NH 3) domine les fortes puissances de froid industriel – agroalimentaire, entrepôts frigorifiques – mais demeure limité par sa toxicité à haute concentration. Les efforts de R&D – moindre utilisation de fluide, échangeurs plus efficaces – commencent à porter leurs fruits. « Aujourd’hui, on peut descendre jusqu’à des capacités de 2 MW », estime Laurent Meykuchel, directeur d’Axima Réfrigération. Assez pour s’attaquer au créneau du froid commercial. La filiale de Suez environnement vient ainsi d’équiper un hypermarché troyen en groupes froids fonctionnant à l’ammoniac. Une première en France. Autres fluides dits «naturels », les hydrocarbures comme le propane restent cantonnés aux petits volumes, comme les réfrigérateurs domestiques, en raison de leur inflammabilité. Là encore, en R&D, les constructeurs tendent à utiliser moins d’hydrocarbures à puissance égale. Dernier candidat non fluoré : le CO2. Poussés par une forte volonté gouvernementale, les industriels japonais ont très tôt fabriqué des pompes à chaleur fonctionnant au CO2. Ses propriétés en font aussi un bon vecteur pour le froid négatif. « C’est une solution émergente, mais qui arrive au galop », prévient Laurent Meykuchel d’Axima Réfrigération, qui multiplie
D.R.
es gaz fluorés n’ont plus la cote. Indispensables aux procédés de froid et de climatisation depuis les années 1930, ils sont pointés du doigt pour leur impact environnemental. « Cela a commencé dans les années 1980, avec l’interdiction progressive des fréons chlorofluorocarbures (CFC), puis hydrochlorofluorocarbures (HCFC), pour leur effet sur la couche d’ozone », raconte Frédéric de Bazantay, président du pôle Cristal, centre technologique en réfrigération. Aujourd’hui, la troisième génération de gaz fluorés, les hydrofluorocarbures (HFC), pourrait connaître le même sort. En cause cette fois, leur pouvoir d’effet de serre, surclassant celui du CO2 d’un facteur 1000. La directive européenne de 2006, en révision, devrait ainsi restreindre de 80% les volumes mis sur le marché à terme. Sauf que leur remplacement est encore problématique. Tout comme les fréons CFC et HCFC, les HFC présentent des propriétés physico-chimiques idéales: leurs compressions et détentes successives génèrent froid et chaud avec un excellent rendement pour une grande diversité d’applications, du froid industriel à la climatisation domestique.
trième génération reste émergente. « Il existe peu de retours d’expérience sur l’efficacité réelle de ces fluides. Et l’automobile ne représente qu’un faible tonnage. En capacité de déploiement industriel, on est encore loin des autres applications », estime Frédéric de Bazantay.
TENDANCES
LES FLUIDES NATURELS MONTENT EN PUISSANCE CO2 : pompes à chaleur et froid industriel négatif
Ammoniac : froid industriel de grandes installations
Hydrocarbures : petit électroménager (frigos) Éfficacité énergétique
100 %
Ammoniac : toxique si fuite en atmosphère confinée.
CO2 : sans risque, il requiert de fortes compressions.
Hydrocarbures : inflammables si grosses concentrations.
100 %
0%
Faible impact environnemantal
LE CYCLE FRIGORIFIQUE CLASSIQUE consiste à faire subir compressions et détentes à un fluide de travail. Cela a pour effet de dégager respectivement chaud et froid, le froid étant ensuite utilisé pour différentes applications.
les projets industriels et commerciaux. Prometteuse, l’utilisation du CO2 en est toutefois encore à la phase d’apprentissage. « Elle requiert des pressions de 100 bars, cinq fois supérieures à la normale. Cela implique un choix de composants et
AVEC LA FIN DES FLUIDES FLUORÉS POLYVALENTS, le choix d’un fluide à faible effet de serre varie selon les applications. Ce choix est résumé dans un « triangle des contraintes » : un compromis entre efficacité énergétique, sécurité d’utilisation et minimisation des impacts environnementaux.
de matériaux coûteux, ainsi qu’un savoirfaire particulier en contrôle-commande pour réguler un cycle très sensible », précise Frédéric de Bazantay. Ammoniac, CO2, hydrocarbures… Les fluides naturels semblent chacun se
Deux procédés de rupture
F. ROBERT
100 %
Sécurité des équipements
1. LE FROID PAR ABSORPTION
2. LE FROID MAGNÉTIQUE
Par évaporation, l’ammoniac liquide produit un gaz qui réagit avec des sels. L’évaporation, par simple détente d’une bonbonne, dégage du froid. Les sels peuvent être régénérés.
La réfrigération magnétique repose sur des matériaux magnétocaloriques. Leur température interne s’élève et s’abaisse en fonction des variations du champ magnétique.
conforter sur un nombre restreint d’applications. « Le mythe du gaz universel, que l’on pensait avoir trouvé dans les fréons, a vécu », tranche Frédéric de Bazantay. Cet éclatement ouvre même la porte à certains procédés de rupture, qui s’industrialisent sur des marchés de niches. En France, Coldway fabrique ainsi des caissons de froid autonomes pour le transport de repas ou d’échantillons médicaux. Alternatives au camion frigorifique, ces caissons créent le froid grâce à la détente d’ammoniac par simple ouverture d’une vanne. De son côté, Cooltech entend dépoussiérer le froid magnétique à destination des vitrines de supermarché. Sa technologie repose sur des matériaux magnétocaloriques. Soumis à un champ magnétique, ceux-ci génèrent des variations de température. Autant de technologies longtemps considérées comme exotiques qui s’épanouiront peut-être à la faveur du retrait des gaz fluorés. cm cc HUGO LEROUX hleroux@industrie-technologies.com
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TENDANCES
RapiditĂŠ Le soudage par friction rĂŠduit le temps de cycle
Cette technique de soudage par friction ne nÊcessite aucun ajout de matière.
La production de la Renault ZoĂŠ marque le premier emploi Ă haute cadence du soudage par friction. UtilisĂŠe
SĂŠcuritĂŠ Thales prĂŠvient les cyberattaques
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Une solution pour l’Êvaluation dynamique des risques et des failles d’un système d’information est dÊveloppÊe par Thales. L’Êvaluation dynamique se passe en deux
temps : une analyse topologique des vulnÊrabilitÊs, suivies en se basant sur cette topologie et sur le recensement des vulnÊrabilitÊs d’un calcul exhaustif des graphes d’attaques.  Grâce aux algorithmes, on peut calculer les chemins d’attaques qu’un pirate est potentiellement capable d’exploiter , prÊcise Emmanuel Miconnet, directeur de l’innovation au Laboratoire ThereSIS de Thales. La solution intègre la technologie visual analytics, pour la reprÊsentation visuelle des composants du système d’information et leur degrÊ d’exposition aux risques. En plus de repÊrer les failles et les chemins d’attaque, la solution permet aussi d’Êvaluer l’impact Êconomique et lÊgal d’une atteinte à la sÊcuritÊ.ccS.E.
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D.R.
pour assembler les bacs de batteries, cette technique rÊduit les temps de cycle par rapport aux autres techniques de soudage, comme le procÊdÊ MIG (soudage à l’arc Êlectrique). Elle consiste à amener une broche rotative, appelÊe pion, au contact des deux ÊlÊments mÊtalliques à assembler. Le brassage de la matière sur la zone de travail forme un point ou un cordon de soudure. A contrario du procÊdÊ MIG, le point de fusion du matÊriau n’est pas atteint. Les caractÊristiques mÊcaniques Êtant mieux prÊservÊes, cela Êvite de surdimensionner les soudures. La sociÊtÊ Tra-c Industrie, qui l’a adoptÊe, veut porter son système sur d’autres alliages pour des secteurs comme l’aÊronautique, oÚ la mÊthode pourrait constituer une alternative aux rivets. ccL.F.
TENDANCES
Isolation Un panneau antibruit en aluminium Un projet de panneaux antibruit pour les espaces de travail ouverts a été distingué dans le cadre du concours « l’Aluminium pour l’ecodesign ». Conçu intégralement
dans ce matériau résistant, facilement usinable et recyclable, le panneau de Robin Apprioual, étudiant à l’École nationale supérieure des arts appliqués et métiers d’art (Ensaama Olivier de Des panneaux Serres, Paris), a reçu le preen aluminium mier prix. Les fentes captuimitant la dentelle rant le son dans la structure absorbent le bruit du panneau antibruit fordes open spaces. ment le motif d’une dentelle. Un choix graphique motivé par la volonté d’associer des techniques très industrielles – plaque extrudée, découpe au laser, mousse expansée – à un art majoritairement artisanal. Ce projet se décline en deux produits : un panneau à suspendre au-dessus des bureaux pour capter le son avant sa propagation, et un panneau amovible pour former des espaces protecteurs et calmes dans les bureaux. ccJ.F.P.
cc EN BREF
20 SECONDES
Le dispositif est capable d’émettre dans le rouge et le vert.
D.R.
Polychromie Un laser à deux couleurs
Un dispositif semi-conducteur capable d’émettre dans les lumières rouges et vertes a été créé par un groupe de chercheurs de l’université d’État de l’Arizona. Alors que les composants traditionnels des LED émettent de la lumière dans une longueur d’onde limitée à quelques dizaines de nanomètres, ce système émet sur une bande large de 97 nanomètres. Une avancée obtenue grâce à une technique de dépôt chimique en phase vapeur spécifique, alternative à la croissance des cristaux par épitaxie. cm
C’est le temps de recharge d’un smartphone grâce au supercondensateur développé par une étudiante californienne distinguée par Intel dans le cadre d’une fondation dédiée aux jeunes scientifiques. Supportant 10 000 cycles de charge, il est composé de nanotiges de TiO2 hydrogéné et de polyaniline.
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TENDANCES
Souplesse La recharge bidirectionnelle pour voiture électrique Un système de recharge sans fil plus efficace et à double sens a été développé pour les véhicules électriques à l’institut Fraunhofer pour l’énergie solaire (ISE) de Fribourg. Il fonctionne par induction. Le transfert a lieu par le
moyen d’un champ électromagnétique entre deux bobines: l’une dans la voiture et l’autre intégrée sous une place de parking. Les chercheurs ont optimisé toutes les séquences dans cette chaîne de recharge inductive, en recourant notamment à des semi-conducteurs performants en carbure de silicium (SiC). Les transistors SiC supportent en effet des fréquences de modulation jusqu’à La recharge s’effectue au moyen d’un champ 100 kHz et permagnétique entre deux bobines. mettent une structure mécanique plus compacte. Les chercheurs ont également travaillé sur des convertisseurs bidirectionnels, traitant des flux énergétiques du réseau vers la voiture ou, inversement, de la voiture vers le réseau. Selon ses concepteurs, ce système atteint une efficacité de 95% et une puissance de transfert maximale de 22 kW. De quoi recharger la batterie d’un véhicule électrique à 80% en une heure. ccH. L.
cc EN BREF
Le procédé Tiger de la société Polysoude, variante du soudage TIG (tungstène, gaz inerte) fil chaud, permettrait selon elle La vitesse de soudage est de l’ordre de 70 à 90 cm/min. d’aller trois fois plus vite que la technique classique. La vitesse de dépôt est proche de celle du soudage MIG (métal, gaz inerte) grâce à trois aménagements : une optimisation du design de la torche, des conditions opératoires retravaillées, et une troisième source de courant pour contrôler le fil chaud. L’économie réalisée oscille entre 20 à 50 % du coût d’exploitation de la machine, selon Polysoude. cm
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Polysoude ; d.R.
Rapidité Un soudage trois fois plus rapide
TENDANCES
AllÊgement Du polycarbonate pour la coupe du monde Des plaques en polycarbonate ont ÊtÊ prÊfÊrÊes au verre laminÊ pour couvrir l’Arena do Grêmio. Ce stade
de 60 000 places vient juste d’être achevÊ à Porto Alegre, au BrÊsil. Les plaques Lexan Thermoclear de 10 mm multiparois fournies par Sabic Innovative Plastics ont ÊtÊ retenues pour leur lÊgèretÊ et leur rÊsistance. ComparÊe à du verre armÊ d’une Êpaisseur de 6 mm, une plaque de polycarbonate de 10 mm offre un gain de poids de plus de 85 %, car elle ne pèse que 2,2 kg/m2. Ce qui rÊduit le dimensionnement de la structure porteuse en aluminium, les coÝts de transport, tout en simplifiant la manutention et la dÊcoupe. RÊflÊchissantes, les pla-
La toiture en polycarbonate allie lÊgèretÊ, duretÊ et rÊsistance.
ques permettent de rÊduire les effets de la chaleur et le recours aux systèmes de refroidissement. Leur recours devrait aider le stade à satisfaire les exigences du label LEED, rÊcompensant la performance environnementale des bâtiments. ccJ.-F. P.
cc EN BREF
EfficacitĂŠ Double transmission ĂŠlectrique La transmission est ĂŠquipĂŠe de deux moteurs.
d.R.
Une Mercedes Vito de dÊmonstration ÊquipÊe d’une transmission double a ÊtÊ dÊvoilÊe par Vocis. L’Êquipementier britannique a transposÊ le principe de la transmission à double embrayage sur le vÊhicule Êlectrique, pour assurer des passages de rapport sans rupture de couple. Le groupe motopropulseur comprend non plus une seule machine (moteur/gÊnÊrateur) mais deux petites machines entraÎnant chacune un arbre d’entrÊe. De quoi booster d’après Vocis jusqu’à 15 % l’efficacitÊ du vÊhicule. cm
Miniaturisation La cÊramique se combine à l’Êlectronique
Erratum Traitement des dĂŠchets liquides
En recourant à des alliages de cÊramiques cofrittÊes à basse tempÊrature, des chercheurs de Siemens ont rÊduit la taille de transformateurs d’alimentation pour Êclairage LED jusqu’à un cinquième de leur taille actuelle. Ainsi miniaturisÊs, les transformateurs, normalement sÊparÊs, ont ÊtÊ intÊgrÊs directement dans les puits de chaleur. De quoi accompagner la tendance à la compacitÊ des systèmes LED. cm
Contrairement à ce que nous avons indiquÊ dans notre numÊro de juin, le traitement des dÊchets liquides installÊ par la sociÊtÊ TMW consiste en deux modules Ecostill, et non Aquastill. Le module Aquastill, Êgalement commercialisÊ par TMW, est destinÊ au dessalement d’eau de mer à petite Êchelle. Par ailleurs, après traitement par Ecostill, les dÊchets liquides sont 6 à 7 fois plus concentrÊs, donc moins chers à traiter, mais toujours liquides. Le traitement des boues ÊvoquÊ n’est pas concernÊ par le projet. cm
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Le support en cÊramique et l’Êlectronique sont solidarisÊs un seul bloc.
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TENDANCES
Simplification La standardisation progresse chez Renault
Autoassemblage Les robots prennent le bon pli
L’Alliance Renault-Nissan vient de dÊvoiler une nouvelle philosophie de conception de ses vÊhicules. L’an-
ImprimĂŠ Ă plat, le robot se plie seul pour prendre sa forme finale.
nonce de l’approche par Common Module Family (CMF) vient complÊter l’approche actuelle par plates-formes dÊdiÊes à un segment de marchÊ. Il s’agit cette fois de dÊvelopper des modules importants (compartiment moteur ; habitacle ; sous-circuit Êlectrique/Êlectronique‌) compatibles avec plusieurs platesformes. Cela se traduira par la mise en place d’une  banque de pièces de l’Alliance . L’idÊe est d’augmenter le nombre de modules communs à plusieurs platesformes, en cherchant à standardiser les composants invisibles à l’œil du client et
Une mÊthode de fabrication de robots autopliants a ÊtÊ dÊveloppÊe par des chercheurs du MIT et de Harvard. Leur robot chenille est d’abord imprimÊ en 3D en une planche, puis est capable de se plier tout seul pour prendre sa forme finale. Pour cela, les chercheurs l’ont conçu dans un matÊriau polymère à mÊmoire de forme rÊagissant au changement de tempÊrature. PrÊsentÊs à la confÊrence internationale IEEE 2013, ces travaux proposent une mÊthode pour l’assemblage de machines complexes. cm
à accroÎtre le nombre de vÊhicules par plate-forme. La CMF sera progressivement Êtendue aux gammes Renault et Nissan à partir de 2013 et jusqu’en 2020. Ainsi, l’Alliance table sur une rÊduction moyenne de 30 à 40 % des coÝts d’investissement initial par modèle et de 20 à 30 % des coÝts d’achat de composants. cc J.-F. P.
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Objectif: dĂŠvelopper des modules communs Ă plusieurs plates-formes.
D.R.
cc EN BREF
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TENDANCES
Appel à projets Sensibilité Photographier à la belle étoile Un capteur photographique en molybdénite cinq fois plus sensible que les capteurs traditionnels a été mis au point par des chercheurs de l’École polytechnique de Lausanne. Comme le graphène, la molybdénite se
présente sous forme bidimensionnelle. Ses propriétés de semi-conducteur en font un candidat sérieux pour des applications allant de la nanoélectronique à la détection en passant par le photonique. Entre autres propriétés, la molybdénite nécessite beaucoup moins de lumière pour créer des décharges équivalentes à celles du silicium. Pour développer leur capteur, les chercheurs ont ainsi créé un prototype Ce capteur dispose d’une couche basé sur une coud’un atome de molybdénite. che d’un atome de molybdénite. Résultat : les décharges électriques sont créées avec cinq fois moins de lumière captée. Pour les chercheurs, un tel système permettrait de prendre des photos à la lumière des étoiles. ccP. P.
Vérification des performances d’éco-technologies innovantes - ETV Dans le cadre de la mise en œuvre en France du dispositif expérimental ETV (Environmental Technology Verification), l’ADEME lance un appel à projets pour accompagner financièrement des porteurs d’éco-technologie innovante qui souhaitent faire vérifier les performances de leur technologie dans le cadre d’un processus formalisé de vérification.
Cet AAP concerne des éco-technologies innovantes qui sont prêtes à être mises sur le marché et appartenant à l’une des familles suivantes : Surveillance et traitement de l’air Surveillance du sol et des nappes phréatiques, réhabilitation des sols pollués Technologies environnementales dans l’agriculture Production et procédés vertueux Surveillance et traitement de l’eau
Robustesse L’union fait la force chez les drones marins
Matériaux, déchets et ressources Technologies de l’énergie
D.R.
reconnaissance ou la surveillance, ces drones d’un mètre pour moins de 30 kg, développés en partenariat avec Thales, qui en a construit les premiers prototypes, identifient chacun leur position par rapport aux autres membres du groupe, sans communication entre eux, grâce à des capteurs de type sonar. Par rapport à des robots de grande envergure, l’idée est de pouvoir réduire les coûts et les risques d’une mission : si un drone subit une panne, le cortège se réorganise automatiquement, en retrouvant les distances d’écartement initiales. Un brevet commun a été déposé sur l’organisation en essaim. Prochaine étape : une phase d’expérimentation en mer avec une dizaine de robots. De quoi tester la robustesse des technologies. ccL. F. SEPTEMBRE 2013ccN°956-957
L’AAP est téléchargeable sur : s www.ademe.fr/appels-proposition e.fr Pour toute question : etv@adem ion-etv.fr Pour en savoir plus : www.verificat
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Conseil en communication & publicité - L’Effet papillon - www.effetpapillon.fr
Les dates limites de dépôt des dossiers sont : • 1re session : le vendredi 20 septembre 2013 à 12h • 2e session : le vendredi 31 janvier 2014 à 12h
Des algorithmes et des modèles conçus pour déplacer en essaim un cortège de véhicules sans pilote ont été produits par l’Ensta Bretagne. Taillés pour la
TENDANCES
EsthĂŠtique Du bĂŠton transparent
CompacitÊ Le moteur Êlectrique nouvelle gÊnÊration Les chercheurs planchent sur le moulage d’un thermodurcissable pour le stator.
PrÊparer la production en masse des moteurs à flux axial : c’est l’objet du programme de recherche GroAx, menÊ par L’universitÊ technique de Chemnitz (Allemagne). Ce type de moteurs Êlectriques affiche une excellente compacitÊ. Les travaux portent sur le moulage par injection de diffÊrents ÊlÊments fixes sur le stator, à l’aide de plastiques thermodurcissables adÊquats. Objectif : pouvoir produire 50 000 moteurs par an. cm
Cet ĂŠtonnant bĂŠton transparent a ĂŠtĂŠ dĂŠveloppĂŠ par Ciments Calcia. BaptisĂŠ
i.light, il vient de valoir au cimentier, après consulta tion de 22 000 profession nels (architectes, architectes d’intĂŠrieur, dĂŠcorateurs, bureaux d’Êtudes), le Prix Grâce aux rĂŠsines ajoutĂŠes Ă la matrice cimentaire, spĂŠcial du jury d’Archi ce bĂŠton laisse passer la lumière. DesignClub dans la catĂŠgo rie “MatĂŠriaux innovantsâ€?. MĂŠlange d’une verselle de Shanghai en 2010, ce matĂŠriau hau matrice cimentaire et de rĂŠsines plastiques tement esthĂŠtique s’avère adaptĂŠ Ă diffĂŠrentes dĂŠveloppĂŠes spĂŠcifiquement, ce panneau de applications non structurelles : ĂŠlĂŠments dĂŠco bĂŠton prĂŠfabriquĂŠ laisse passer la lumière, ratifs ; parois ; gardeÂcorps de terrasses et qu’elle soit naturelle ou artificielle, tout en balcons ; escaliers‌ le i.light pourrait ainsi ĂŞtre produisant un surprenant effet de transpa commercialisĂŠ sous forme de produits semi rence, sans nuire Ă la rĂŠsistance du produit. finis coulĂŠs en usine et prĂŞt au montage dans DĂŠveloppĂŠ initialement pour l’Exposition uni des structures en bĂŠton. cc J.-F. P.
D.R.
cc EN BREF
TENDANCES
Réactivité Un réseau électrique « autocicatrisant » Un poste électrique « tout numérique». Telle est la première qu’ont
annoncée Alstom et RTE lors du salon Smart grid, le 4 juin à Paris. Grâce à l’apport de technologies de numérisation et de contrôle com mande au sein de deux prototypes dans la région d’Amiens, les parte naires veulent tester la capacité du réseau électrique de se réorganiser en temps réel face à un incident (tempête, surcharge électrique). Parmi ces technologies, la transmis Deux postes «intelligents» seront déployés en Picardie. sion directe par fibre optique de la mesure de tension. Résultat : les données de ment au poste de contrôle de RTE, mais égale fonctionnement du poste sont acheminées plus ment aux postes voisins. «C’est une sorte de rapidement et en plus grand volume. Traitées peertopeer appliqué au poste électrique. De par des moyens de calcul plus puissants, elles cette manière, le réseau pourrait «s’autocicatri parviennent finalement jusqu’à un poste de ser» pour empêcher un blackout», précise Lau contrôle/commande. « La véritable rupture se rent Schmitt. situe dans la couche logicielle. Les incidents D’ici à 2015, deux postes intelligents doivent être comme des surtensions sont détectés et analy déployés en Picardie. Le réseau picard, qui pos sées quasi en temps réel », explique Laurent sède la plus forte base éolienne installée, rencon Schmitt, viceprésident smart grid chez Alstom tre des problèmes de surcharges liés à l’intermit Grid. Denière évolution de ce poste « intelli tence de cette source d’énergie. cc h. L. gent » : les données sont transmises non seule
cc EN BREF
Qualité Le contrôle du soudage embarqué
Précision La nano-impression à grande échelle
D.R.
Le système compact génère des profils de température détaillés.
Datapaq a mis au point une solution sur mesure de contrôle de la température de bains de soudage au trempé pour un fournisseur d’équipements électroniques de l’automobile. Le système compact et léger est composé d’un enregistreur de données et de cinq thermocouples. Il génère des profils de température détaillés pour l’ensemble du process de soudage, permettant de comparer les performances des différentes machines d’un même site. cm
Un outil développé par Suss Microtec et Philips permet d’imprimer des motifs de moins de cinquante nanomètres sur des surfaces allant jusqu’à 15 centimètres de large. Au lieu du moule rigide traditionnellement utilisé dans ce but, l’outil, baptisé SCIL, repose sur un moule flexible en silicone PDMS (polydiméthylsiloxane), adapté à des substrats difficiles comme le nitrure de gallium ou le silicium amorphe Il se destine à la fabrication de LED, de cellules photovoltaïques ou de lasers infrarouges VCSEL. cm
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TENDANCES
Résistance thermique Le graphite pour dissiper la chaleur
Ce châssis en aluminium est dopé au graphite pyrolytique.
Multiplier le pouvoir de dissipation thermique par huit en réduisant la masse de 30%. C’est possible en incorpo-
rant aux céramiques et aux métaux comme l’aluminium un cœur en graphite pyrolytique (APG). Cette technologie de l’américain Thermocare convainc de plus en plus d’acteurs dans le milieu du spatial et de la défense. Le graphite pyrolytique, aussi appelé pyrocarbone, augmente la dissipation thermique du fait de son anisotropie, qui favorise la diffusion de la chaleur dans la direction horizontale. Encapsulé dans une couche d’aluminium, le matériau porte la conductivité thermique de l’ensemble au-delà de 1 000 watts par mètre-kelvin, soit plus de cinq fois celle de l’aluminium seul. Ce composite, appelé K-Core, a par exemple été choisi par la Nasa pour protéger certains composants de Curiosity. ccL. F.
cc EN BREF
Une colle formulée à partir d’un élément constitutif La colle biologique, a été des membranes cellulaires testée sur des globules rouges. a été développée par des chercheurs canadiens. Cette superglue biologique présente un intérêt en médecine régénérative, pour la construction et la réparation tissulaire, et la délivrance de médicaments. Le composé étant rapidement internalisé par les globules rouges, il pourrait également servir à construire des vecteurs pour le transport de médicaments. cm
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D.R.
Santé Un bioadhésif pour l’ingénierie tissulaire
TENDANCES
Portabilité L’iPhone à l’écoute du cœur
L’application AliveECG permet d’obtenir directement sa fréquence cardiaque sur son iPhone.
Une coque compatible avec les iPhone 4 et 5 qui permet de mesurer la fréquence cardiaque a été développée par la start-up américaine AliveCor. La coque contient deux électrodes qui mesu-
rent la différence de voltage de la peau produite par la contraction du cœur. Une batterie au lithium assure 180 heures d’usage en continu. En complément, l’application mobile AliveECG permet de recueillir, visualiser et enregistrer les données. Il suffit au patient de tenir horizontalement un iPhone en appuyant d’un doigt sur chaque électrode pour que s’affiche instantanément sa fréquence cardiaque. Si le système ne remplace pas un appareil professionnel, il permet de déceler une anomalie dans le rythme cardiaque. Vendu pour l’instant outre-Atlantique au prix approximatif de 150 euros, AliveCor devrait obtenir prochainement le feu vert pour la vente libre. cc P. R.
D.R.
40 GbiT/S
C’est le record du monde établi pour la transmission de données sans fil par une équipe réunissant des chercheurs allemands de l’Institut Fraunhofer KIF. Réalisée sur une distance d’un kilomètre, entre deux immeubles, cette transmission s’appuie sur des émetteurs et récepteurs électroniques compatibles avec une fréquence de 240 GHz. Avec ce record, cette connexion sans fil pourrait concurrencer la fibre optique pour fournir l’Internet à haut débit dans des zones mal couvertes. cm
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TENDANCES
Rapidité L’impression 3D devient continue
Ce grand carroussel permet d’imprimer plusieurs objets simultanément.
L’impression 3D peut désormais se faire en continu, grâce à un procédé de photopolymérisation dénommé Print Valley. Le pro-
totype, installé dans le centre de recherche de TNO à Eindhoven, aux Pays-Bas, consiste en un carrousel divisé en plusieurs plateaux individuels, de hauteur ajustable, qui peuvent chacun servir de supports à la fabrication d’objets. Les plateaux sont amenés au niveau du bloc de projection de résine, constitué de deux séries de têtes d’impression. Une fois la première couche de résine déposée, le carrousel avance jusqu’au bloc de polymérisation, avec trois lampes UV en file indienne. Les objets sont ainsi construits couche par couche, au fil des passages du carrousel. Grâce aux différentes têtes d’impression, il est possible d’associer plusieurs matières, par exemple un matériau conducteur et un autre support. Sa cible finale : construire jusqu’à dix objets uniques chaque minute à destination de l’électronique, d’emballages intelligents ou de petites pièces mécaniques. cc L. F.
cc EN BREF
Un outil d’analyse temporelle statique ultraperformant pour les systèmes complexes sur circuits intégrés a été annoncé début juin par Cadence Design Systems. Face à la complexité croissante de ces circuits, l’outil, baptisé Tempus Timing Signoff Solution, déploie de nouvelles technologies permettant d’afficher des performances supérieures d’un ordre de magnitude par rapport à la génération précédente et de réduire les temps de conception. cm
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D.R.
Réactivité Validation éclair pour les circuits intégrés
TENDANCES
Intégration L’injection plastique se combine à la nanostructuration Une chaîne de production complète pour la micro et la nanostructuration de plastiques a été élaborée dans le cadre du projet de recherche européen Impress.
L’équipement complet, installé dans les locaux du Pôle européen de plasturgie (PEP), à Oyonnax (Ain), comprend trois modules : l’un pour l’intégration des inserts métalliques servant à produire les micro et nanomotifs, avec une résolution maximale de 100 nanoLa plate-forme mètres, le deuxième technologique est installée pour l’injection-comà Oyonnax (Ain). pression des pièces plastiques micro ou nanostructurées sur une surface d’environ 5 centimètres, et le troisième pour le suivi de la production. Un robot Stäubli fait la connexion entre les différents modules et réalise des opérations de précision, comme le placement des pièces dans les outils de contrôle optique, ou l’entretien de la presse d’injection. Deux produits sont en phase d’industrialisation : des surfaces anti-adhésives pour la culture cellulaire, afin d’augmenter le rendement d’analyses biologiques, et un patch constitué de micro-aiguilles pour délivrer des médicaments sans aiguille. ccL. F.
cc EN BREF
Sûreté Un composite ignifugé
D.R.
Les ingénieurs de CCG ont colaboré avec le fabricant de résine indien Vee-Tek.
Une résine époxy résistante au feu a été mise au point par la société australienne Composite Consulting Group (CCG). Récompensée d’un trophée de l’innovation du JEC Asie, cette résine
permet de fabriquer des structures en composites compactes et résistantes. Elle offre une valeur ajoutée aux laminés composites, de plus en plus utilisés dans l’industrie navale. cm
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TENDANCES
QUOIQUE‌ cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com
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’innovation sauvera l’industrie ! Ce leitmotiv censĂŠ rĂŠveiller les industriels oublie que l’histoire de l’industrie n’est faite que d’innovations. Ainsi, la vente en ligne sur Internet est la transposition de la vente par correspondance sur catalogue, qui ďŹ t le succès de Manufacture Française d’Armes et Cycles de Saint-Etienne dès 1885 sous la marque Manufrance. Et que dire d’un industriel comme Adolphe ClĂŠment, qui lors de son tour de France en 1872 fabriqua son propre vĂŠlocipède, qu’il n’eut de cesse de perfectionner avant d’en lancer la fabrication en sĂŠrie en vue de sa commercialisation en 1878 ? Dix ans plus tard, il lança des tricycles Ă moteur Ă pĂŠtrole, fabriquĂŠs dans une usine ultramoderne, oĂš chaque machine ĂŠtait dotĂŠe de son propre moteur ĂŠlectrique, ĂŠliminant les arbres de transmissions entraĂŽnant les machines dans une forĂŞt de courroies tombant du plafond. L’annĂŠe suivante, il construisit ses premières ‘‘automobiles Ă quatre roues’’, fabriquĂŠes jusqu’en 1914 sous la marque Bayard. Il s’intĂŠressa aussi aux aĂŠronefs, aux canots automobiles et Ă l’agriculture. Une ĂŠpopĂŠe ponctuĂŠe de plus de 140 brevets entre 1879 et 1926. Ces deux exemples parmi tant d’autres sufďŹ sent Ă le prouver : l’innovation est l’esLe fameux catalogue Manufrance sence mĂŞme de l’industrie. Mais saluons avait pour devise: sa mise en avant actuelle, par exemple, ÂŤBien faire et le faire savoirÂť. avec le Concept Store de l’innovation lancĂŠ par Laval Mayenne Technopole. Ce lieu d’Êchanges entre entreprises et consommateurs doit mener une trentaine de produits novateurs vers le succès en sensibilisant le grand public Ă l’innovation et en valorisant les savoir-faire locaux. Il inspirera un rĂŠseau de ÂŤ boutiques de l’innovation Âť, dans le cadre d’un projet europĂŠen d’Open Innovation. Comme quoi on peut continuer Ă innover‌ autour de l’innovation. Et ça c’est (ĂŠternellement) nouveau ! cm
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Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François PrevÊraud en vous abonnant à notre newsletter
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www.industrie-techno.com
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Innover en innovation
publi-communiqué
Plan de soutien à l’implantation de vos projets sur le site de Peugeot PSA Rennes de la Bretagne, c’est ce que PSA Rennes propose aux acteurs industriels et logistiques en quête d’une implantation Grand Ouest. Les plus ? Des conditions financières attractives , un accompagnement « à la carte » et des compétences disponibles sur place.
A
moinsdecinqkilomètresde l’aéroportdeRennes,parfaitement raccordée aux grands axes routiers nord-sud et est-ouest, disposant d’un embranchementfersursite,lalocalisation de PSA Rennes est exceptionnelle danslarégionOuest. Surcesiterare près de la métropole bretonne, l’offre de Peugeot PSA est diversifiée et souple, adaptée à toutes les demandes : des terrains de différentes surfaces, des bâtiments industrielsoulogistiquesde7000à 40 000 m², des constructions tertiaires ou technico-tertiaires pouvant accueillir des sièges sociaux, des activités de conception, de la formation… À louer ou à vendre à destarifsséduisants. Un accompagnement technique et financier
CONTACT : Louise PHILIPPE
06 18 57 17 62
Les porteurs de projets peuvent compter sur le soutien des équipes techniques de PSA à toutes les étapes de leur implantation, de la conceptiond’atelieràl’industrialisation des produits en passant par l’améliorationdeprocessetl’accom-
Des bâtiments disponibles pour des activités logistiques, industrielles , tertiaires ou techniques.
pagnement des réponses aux appelsd’offres… Les entreprises trouveront sur placedupersonneldequalité,formé et motivé. Dans le cadre du plan de sauvegardedel’emploi,misenplace enmai2013,lerecrutementetlaformation peuvent être pris en charge parl’équipeRHdePSA.Unesubvention de réindustrialisation – jusqu’à plusieurs milliers d’euros – est octroyée pour chaque salarié PSA embauchéenCDI. Enoutre,l’Étatetlescollectivitésse mobilisentpouraccélérerledémar-
Des structures prêtes à l’emploi pour les activités logistiques.
rage des activités. Les premières implantations se feront dès l’été 2013. Parmi les premières en lice, la SNCFquiinstalleuneunitéderénovationderamesTGV.■
“Des atouts rares pour investir en Grand Ouest”
S
téphaneBonhommeau,responsable de la réindustrialisation du site PSA Rennes, revient sur les objectifsetatoutsduprojet.
Pourquoi cette ouverture du site de PSA Rennes à d’autresactivités?
Le compactage de nos activités, opéré depuis 2010, a libéré des surfacesenpériphériedenotreoutilde production. Par ailleurs, nous avons lancé,enmai2013,unplandesauvegardedel’emploiquiconcerne1400 personnes.Laréindustrialisationdu site PSA de Rennes a pour objectif d’attirer des entreprises sur les espaces disponibles, qui bénéficierontainsidesatoutsdelocalisation du site et de personnel formé et compétent. Quels types d’entreprises et de filières ciblez-vous ?
Nouscherchonsàattirerdesentre-
prises qui contribuent au développementduterritoire,renforcentles filières existantes et trouvent des synergies avec les secteurs émergents. Notre offre répond aux attentesdesporteursdeprojetsen quêtedesolutionstechniquesetde maind’œuvrequalifiée. Lesiteestparexempleadaptéaux activités de la logistique, de la fabricationdemachinesagricoles, de l’aéronautique… Quels sont les atouts de cette nouvelle adresse sur le Grand Ouest ?
D’abord,destarifsattractifssurune zoneoùlefoncierdédiéauxactivités économiques est devenu rare. Ensuite,dupersonnelcompétentsur les métiers de la production industrielle, l’ingénierie, la logistique, l’informatique, la conception… Enfin, une grande facilité d’accès, par la route,lerailetl’avion. ■
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Interview. Pour une Europe du numérique
Source d’espoir, mais aussi de craintes, le numérique est un enjeu essentiel pour les professionnels et le grand public. Dès les Trente Glorieuses, il a joué un rôle majeur au service de l’ingénierie, souligne Michel Cosnard dans une interview exclusive d’Industrie & Technologies. Estimant que l’impact de la numérisation en cours de la société est encore sous-estimé, le PDG d’Inria, l’institut de recherche dédié aux technologies numériques, plaide pour une approche européenne concertée afin de permettre à l’industrie Cosnard de faire valoir ses atouts. cm
La saga des composites
Veille. Des puces RFID pour l’aéronautique
Dossier
Comme nous l’annoncions dès le 27 mai aux abonnés de notre service de veille technoquotidienne par e-mail, le Fil d’Intelligence Technologique, la société Maintag a lancé Flychip, une gamme de puces RFID dédiées à l’aéronautique, à l’occasion du Bourget 2013. Ces puces en silicium, trois fois plus puissantes que la génération précédente, permettent notamment une distance de lecture accrue. À la clé : un gain de temps pour les utilisateurs en charge de la maintenance des équipements de sécurité embarqués, tels les gilets de sauvetage, les générateurs d’oxygène et les kits médicaux. Flytag a été retenu par Airbus en 2010 pour un déploiement sur l’A350 XWB. cm Flychip
c « The challenging world of
composites », publié par le groupe JEC, raconte l’histoire des composites et détaille leurs applications. Saga JEC
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Nouvelle vague
c Une sélection d’articles
sur les technologies les plus en pointe en matière d’efficacité énergétique. Efficacité énergétique
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Décryptage Technobuzz ou technoflop ?
Point de vue. Le traitement du cancer à l’aube d’une révolution
c Retour sur trois
Pierre Tambourin, directeur général du Génopole et membre de l’Académie des technologies, livre son analyse sur les enjeux des spectaculaires progrès en cours dans le traitement du cancer. Les progrès de la biologie moléculaire et de la génétique permettent en effet d’envisager une ère de traitement à l’échelle de la cellule voire de ses constituants plutôt qu’à l’échelle de l’organe. Pour que les soignants puissent intégrer les bénéfices de ces travaux, encore faut-il se saisir rapidement des enjeux éthiques associés, plaide Pierre Tambourin. cm Cancer
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IntégratIon
Le numérique au volant ccPAGE 28
Entretien avec Guillaume Devauchelle, directeur R&D du groupe Valeo ccPAGE 29
connectIvIté
L’ère des voitures digitales ccPAGE 32
IntellIgence embarquée
L’essor de la conduite accompagnée ccPAGE 34
maIntenance
Mesguen place ses camions sous surveillance ccPAGE 37
essaIs
Chez Continental, une voiture douée de raison ccPAGE 38
automatIsatIon
La feuille de route des véhicules sans pilote ccPAGE 40
EN COUVERTURE
AutoMobiLe
Le virage numérique
Ford / F. robert
Plus connectées, plus intelligentes, plus automatiques : grâce aux technologies numériques, les voitures s’autonomisent et combinent toujours davantage de hautes technologies et de services. Une révolution qui conduit à repenser radicalement leur conception et oblige les industriels de l’automobile à recentrer leur cœur de métier vers l’électronique et le logiciel. Ils embauchent des informaticiens, ouvrent leurs interfaces de programmation aux développeurs et collaborent avec les industries de l’électronique grand public. Avec un objectif : intégrer peu à peu ces briques technologiques, le temps que les lignes de production, mais aussi la réglementation s’adaptent. Si celle-ci oblige pour l’instant le conducteur à garder le contrôle du véhicule, constructeurs et équipementiers n’en doutent pas : d’ici à 2025, la généralisation des systèmes intelligents permettra la généralisation de véhicules 100% automatisés. cm
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EN COUVERTURE
Intégration Le numérique au volant
P
our Marc Pajon, chargé des projets innovation véhicule chez Renault, l’ère des voitures qui se suffisaient à elles-mêmes est révolue. « Le véhicule du futur va s’intégrer dans un système de mobilité multimodale », assure-t-il. Communiquer avec les autres véhicules, lire les panneaux, proposer l’itinéraire le moins énergivore et le moins chronophage, surveiller l’état de fatigue du conducteur : autant de fonctionnalités déjà existantes, ou en passe de faire leur apparition dans les habitacles. Intelligente et engagée sur la voie de l’autonomisation, la voiture connectée, qui combine les technologies du secteur
des télécommunications, de l’informatique, et de la robotique, apparaît de plus en plus comme une plate-forme de services. Une vision qui requiert l’acquisition de nouvelles compétences. Signe des temps : General Motors vient par exemple d’annoncer l’ouverture d’un nouveau centre dédié à l’innovation de technologies de l’information – une décision qui doit déboucher sur l’emploi de 1 500 informaticiens – tandis que Renault et PSA s’entourent d’experts pour sécuriser leurs systèmes. Constructeurs et équipementiers créent aussi des ponts avec le secteur des télécoms, et plus généralement avec des équipes de chercheurs et de développeurs. En partenariat avec l’UPMC et Atos, Le système Renault R-Link regroupe sur un écran tactile un ensemble de fonctionnalités multimédia, navigation, radio ou encore téléphonie avec Bluetooth. Il propose entre autres un indicateur des niveaux de consommation.
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N°956-957ccSeptembre 2013
Renault a ainsi créé une chaire dédiée à la voiture connectée en avril dernier. Le projet repose sur un triptyque désormais incontournable pour les acteurs de l’automobile : connectivité, services et mécanique. « Le véhicule lui-même est de moins en moins différenciant. L’industrie automobile subit la même transformation que celle qu’a vécue IBM il y a trente ans. Les industriels deviennent des vendeurs de services associés au transport. De ce point de vue, la voiture se rapproche de plus en plus d’un appareil électronique », analyse Paul Borrel, responsable au sein de la recherche du groupe IBM. cc La
voiture vous amènera au cinéma et se garera toute seule
Un changement de paradigme qui impose notamment de concevoir l’écosystème applicatif associé au véhicule. Ford et General Motors ont ainsi ouvert leur interface de programmation et leur tableau de bord aux développeurs, avec pour objectif de mettre en place des applications pour leurs plates-formes. Même stratégie chez Parrot, spécialiste des équipements bluetooth pour la voiture, qui a ouvert une plate-forme proposant tutoriels, exemples et outils pour développer des applications adaptées à une utilisation en voiture. Cap donc sur le véhicule sur mesure, capable de s’adapter à son conducteur, autonome et surtout serviable. Le virage est d’autant plus marqué que l’apparition des premiers prototypes de voitures automatiques, comme la Google Car, la voiture de Toyota ou la Link & Go, un démonstrateur technologique du groupe d’ingénierie Akka Technologies, préfigure une diminution drastique de l’effort requis de la part du conducteur. Une situation qui ouvre un boulevard aux services à
D. R.
Plus connectées, plus intelligentes, plus autonomes… les voitures prennent le virage du numérique. De même que le matériel informatique ne vaut que par les logiciels qui lui sont associés, les véhicules tendent à se transformer en plates-formes de services digitaux. Pour relever le défi, les constructeurs automobiles peaufinent leurs compétences informatiques.
aUTOmObiLE
Guillaume Devauchelle, directeur r&d du groupe Valeo
Des voitures automatiques sillonneront les villes en 2023 Nos voitures sont de plus en plus connectées et automatisées… Est-ce la fin du véhicule individuel tel que nous le connaissons?
L’automobile a toujours été un tout en soi, ne recevant pas d’information de l’extérieur. Elle est amenée à s’ouvrir. Amorcée avec l’apparition d’un réseau de bord au tournant des années 2000, cette révolution se poursuit avec la montée en puissance des systèmes «débarqués», dont les smartphones, au détriment des équipements embarqués. Au-delà d’une simple projection de l’écran du smartphone sur le tableau de bord, on peut intégrer des informations reçues et mises à jour en temps réel, comme des données cartographiques et des données produites par la voiture, comme la lecture de panneaux de signalisation. Le tout présente une grande valeur pour l’automatisation. La connectivité, l’électronisation et l’automatisation forment ainsi un tout.
Mais on change plus souvent de téléphone que de voiture. Comment gérer cette obsolescence?
De la même façon que l’on surmonte les différences de structures des logiciels, qui ne reposent pas sur les mêmes protocoles: en utilisant des interfaces standards, définies par des consortiums dont nous sommes adhérents, qui garantissent l’interfaçage quand l’utilisateur change d’appareil.
D. R.
Quel impact a cette révolution sur la conception de nouveaux véhicules?
La montée en puissance des fonctions mécatroniques a notamment conduit à une
multiplication par trois du coût des études par rapport à la simple reconduction d’une solution mécanique et à une nette augmentation de la part de la conception dans le chiffre d’affaires. Par ailleurs, le champ des possibles s’est considérablement élargi. Les feuilles de route deviennent ainsi de plus en plus importantes et de plus en plus complexes.
ccParcours
Guillaume Devauchelle a toujours évolué dans l’équipement aéronautique et automobile. Après ses études à Centrale Paris, il a exercé chez Chaussin, avant de rejoindre Souriau, puis Labinal et sa filiale automobile Sylea. Il a intégré Valeo lors du rachat de Sylea par l’équipementier.
Vous évoquiez l’automatisation… Les conducteurs sont-ils prêts à lâcher le volant?
Notre feuille de route sur dix ans prévoit qu’en 2023, un véhicule fera seul en ville des manœuvres à 30 km/h. Nous avons planifié les briques technologiques permettant d’y parvenir. Lorsque nous avons introduit le parking automatique, nous avons par exemple proposé d’abord une voiture capable de se garer en créneau, puis en perpendiculaire, puis en perpendiculaire avec l’appui d’une caméra capable de détecter non plus seulement les véhicules adjacents mais aussi les bandes blanches et enfin nous avons introduit la prise de décision de freiner. De même, nous avons commencé par ces manœuvres à basse vitesse sur parking et nous programmons, étape après étape, que le conducteur sorte de sa voiture. D’ici deux ou trois ans, vous pourriez vous placer face à votre véhicule et le téléguider avec un smartphone pour le garer. Un peu plus tard, vous lui ferez faire la même manœu-
vre dans un parking souterrain, sans avoir à y descendre. Pour autant, il ne s’agit pas d’être dépossédé de sa liberté de conducteur, ni de perdre son autonomie, simplement de déléguer certaines tâches.
Vous ne croyez pas aux véhicules robots?
À mon avis, la voiture sera plutôt automatisée sur des séquences. J’apprécierais de pouvoir téléphoner ou envoyer des mails pendant que ma voiture sort du garage ou lorsque je suis dans un embouteillage, mais aussi de prendre le volant à d’autres moments du trajet. La réglementation le permettra-t-elle?
La technique précède souvent la loi, qui n’est pas toujours adaptée aux mutations en cours. L’essentiel des textes applicables date en effet de… la traction hippomobile. Les textes qui interdisent à un véhicule de se déplacer seul ont par exemple été écrits pour empêcher les voitures à cheval de rentrer à l’écurie sans cocher! cm cc PRoPos RECuEILLIs PaR MuRIEL dE VERICouRt mdevericourt@industrie-technologies.com
Septembre 2013ccN°956-957
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Article
cc sécuriser
les technologies qui servent à la conduite
Mais pour qu’elle se traduise en effet par une montée en puissance des services à bord, reste à apprendre à faire cohabiter automobile et électronique grand public. Premier obstacle : le temps de cycle de ces produits qui tendent à se rencontrer dans les voitures. Si celui-ci est de six mois à peine pour un smartphone, il est dix fois plus long pour un véhicule. Les projets visant à permettre au conducteur d’utiliser le téléphone qu’il a en poche pour diverses fonctionnalités liées à la conduite doivent donc intégrer la rapidité d’évolution des terminaux électroniques grand public. « L’un des enjeux de la voiture connectée est de dévelop-
Smartphones sur roues Les voitures dites « intelligentes » intègrent de plus en plus d’électronique. Conséquence, les constructeurs se rapprochent de la Sillicon Valley. La preuve : lors du dernier CES, le salon des innovations technologiques en électronique, Hyundai, Audi, Chevrolet, Ford et Kia entre autres, ont présenté une série d’applications et de technologies allant de l’accès à Google Maps à la voiture sans chauffeur. Les développeurs peuvent même adapter les systèmes à leur utilisation, en vue de peaufiner la personnalisation des services. Parrot, qui a mis au point un système multifonction,– assistance à la conduite, navigation communication, musique – propose ainsi un kit de développement d’applications destinées à la voiture. Kia
industrie-techno.com
per une architecture électronique assez ouverte pour accueillir les partenaires de l’électronique grand public, par exemple pour intégrer des fonctionnalités liées aux big data, des services en cloud, ou
Une chaire pour la voiture connectée c En
partenariat avec Atos et Renault, l’université Pierre et Marie Curie a lancé pour cinq ans une chaire dotée de 1,5 million d’euros pour soutenir la recherche autour de la voiture connectée et des services mobiles associés. « Notre premier objectif consiste à trouver des solutions opérationnelles pour échanger des informations directes entre véhicules et avec leur environnement immédiat », a précisé le vice-président Europe de l’université, Serge Fdida, lors de la conférence de lancement.
encore un accès aux services des géants du Web », souligne Marc Pajon. Second défi : cette intégration n’est pas sans poser des questions inédites en termes de sécurité. Pour les traiter, Renault travaille avec des chercheurs du CEA. Objectif : sécuriser les technologies qui servent à la conduite, c’est-à-dire les systèmes embarqués, mais aussi celles qui permettent de se connecter, avec une gestion rigoureuse du routeur. Le groupe PSA n’est pas en reste. La preuve, avec cette éloquente offre d’emploi : « Nos véhicules sont en train de passer de systèmes électroniques fermés à des systèmes de plus en plus ouverts au monde extérieur (Ethernet) au travers de liaisons sans fil telles que GSM, Wi-Fi, Bluetooth. Cela induit de nouveaux risques d’agression pouvant toucher l’intégrité des données de nos calculateurs risquant ainsi de provoquer des pannes ou des problèmes de sécurité ainsi que des problèmes de confidentialité des données. De ce fait, le Groupe souhaite renforcer la protection de ses véhicules et recrute donc un ingénieur spécialiste de la cybersécurité. » L’enjeu de ces projets est double : garantir la sécurité, bien sûr, mais aussi rassurer les automobilistes sur ce point qui pourrait freiner leur enthousiasme. Car pour s’imposer, les voitures connectées doivent recueillir l’aval du client final. Dans le domaine de l’automatisation, constructeurs et équipementiers parient d’ailleurs sur une intégration pas à pas des systèmes intelligents, pour y accoutumer progressivement le grand public. « Il faut que les technologies développées autour de la voiture autopilotée mûrissent, mais il y a déjà des briques technologiques que l’on peut transférer dans les voitures actuelles, comme le traitement de données, l’évitement d’obstacle et la géolocalisation », souligne Luc Barthélémy. Leur intégration progressive permettra au grand public de s’habituer à ces technologies de rupture. Constructeurs et équipementiers espèrent ainsi convaincre en douceur les conducteurs de lâcher le volant. cm ccsoPHIE EusTacHE seustache@industrie-technologies.com
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D. R.
bord. « On pourrait ainsi ranger le volant et repenser l’usage du véhicule avec un accès au Web et aux réseaux sociaux », imagine Luc Barthélémy, responsable du projet Link & Go, chez Akka Technologies. Certains constructeurs ont déjà réfléchi à de nombreux scénarios d’usage : la voiture pourrait géolocaliser un ami pour organiser un covoiturage, repérer une place de parking, ou encore déposer ses passagers au cinéma avant d’aller se garer toute seule. Les technologies d’autopilote et de conduite assistée ayant déjà fait leur preuve sur les bancs d’essai et la Google Car ayant parcouru 200 000 kilomètres sans accrochage et ayant obtenu l’autorisation de rouler dans l’État du Nevada, cette perspective pourrait se concrétiser rapidement.
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Connectivité L’ère des voitures digitales Les véhicules se numérisent sous le signe de la convergence entre équipements de bord et produits électroniques grand public. Un marché prometteur.
Le numérique monte en puissance PART DE L’ÉLECTRONIQUE EMBARQUÉE DANS LA VALEUR D’UNE VOITURE
DÉPENSES DE R&D CONSACRÉES AU LOGICIEL, EN MILLIARDS D’EUROS 10
Aéronautique
2005
20 %
2015
22 14
Automobile
38 %
42
Électronique grand public
9
Équipement médical
9
12 30
Équipement télécom
13 21 2002 0 2015
10
20
30
40
À la clé : une manne financière LE MARCHÉ DES VÉHICULES CONNECTÉS 2011
15 milliards de dollars,
2016
45 millions de véhicules connectés 5 % du parc automobile mondial
pour
40 210
milliards de dollars,
pour
millions de véhicules connectés
18 % du parc automobile mondial
CHIFFRE D’AFFAIRES SUR CHAQUE VOITURE PAR SERVICE (EN $)
10
Optimisation du coût de la mobilité
50
Information et divertissement
85
Auto-pilote / Navigation assistée
110
Plate-forme de services BtoB
340
Assistance au véhicule connecté 0
100 $
200 $
300 $
Le marché est tiré par le haut de gamme VOITURES CONNECTÉES PARMI LES VÉHICULES NEUFS 2015
26 %
Mini-voitures
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N°956-957ccSEPTEMBRE 2013
52 % Milieu de gamme
66 % Grandes berlines
AUTOMOBILE
90 %
Une multiplication de services à bord
des utilisateurs de smartphones veulent pouvoir le connecter directement à leur véhicule. … ET CEUX QU’ILS SOUHAITENT VOIR APPARAÎTRE
LES SERVICES LES PLUS APPRÉCIÉS PAR LES CONDUCTEURS…
Informations sur le trajet
78 %
1,75
Services professionnels Information et divertissement
22 % Appel d’urgence
Maintenance préventive
22 % Alerte de danger
17 %
11 %
Fonction recherche de parking
Services de mise à jour du constructeur
Internet
2013
2,05
0,80
1,67
0,75 1,26 0,95 1,20 Information au consommateur 0,3 Assistance à la personne
Les constructeurs prévoient d’introduire de nouvelles fonctionnalités Téléchargement de guides virtuels par le véhicule
2,05
0,70
Réseaux sociaux
Importance pour les consommateurs Disposition à payer
0
0,5
1
1,5
2
1,5
3
Sur une notation de 1 à 3
Communication véhicule – infrastructures
Fonction recherche de parking intégrée Repérage de véhicule à véhicule
Détection préventive de composants défectueux
Musique et vidéo en streaming
1,32
Informations sur le véhicule
2,95 2,47 2,33 2,35
2014
Paiements depuis le véhicule
2016
2018
Les business models restent à inventer RÉPARTITION DES PARTS DE MARCHÉ ENTRE FOURNISSEURS DE SERVICES Développement de services Plate-forme de services Services à bord Sécurité de système Dispositifs de transmission Connexion radio
35 %
8%
13 %
14 %
17 %
32 %
34 %
27 %
7%
32 %
34 %
27 %
7%
76 %
5%
53 %
9%
35 % 0
Équipementiers
13 %
10 %
8%
8%
30 %
40 %
Industriels des télécoms
50 %
60 %
4%
12 %
56 %
20 %
Fournisseurs
16 %
7%
5% 70 %
80 %
Hébergeurs de plates-formes
Développeurs
90 %
100 %
Autres
DES TECHNOLOGIES AUX CYCLES DE VIE DISSEMBLABLES
1973
1983
1993
6 générations de Volkswagen entre 1973 et 2013
2003
2008 2013
6 générations d’iPhone entre 2008 et 2013
SOURCES : CABINET OLIVER WYMAN, IDATE NEWS, CISCO IBSG AUTOMATIVE, J.D. POWER AND ASSOCIATES, MBTECH GROUP, DELOITTE, ORANGE.
cc TEXTE HUGO LEROUX hleroux@industrie-technologies.com
cc INFOGRAPHIE GÉRARD QUÉVRIN gquevrin@industrie-technologies.com
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Fortes de la multiplication des capteurs embarqués à l’intérieur et à l’extérieur et du développement de l’intelligence logicielle, les voitures sont de plus en plus aptes à interagir avec leur environnement. Qu’il s’agisse de surveiller l’état du véhicule ou de donner l’alerte en cas de danger, elles proposent ainsi au conducteur un dialogue enrichi.
C’
est un grand classique des scènes de ménage : la dispute en voiture. Lorsque les décisions du conducteur et les intuitions de celui qui le guide diffèrent, le dialogue peut en effet être mis à rude épreuve… Or contrairement aux proches du conducteur, les copilotes virtuels ne peuvent pas prendre le risque de l’indisposer ! Pour l’éviter, les fabricants de dispositifs d’aide à la conduite, en plein essor dans les habitacles, préfèrent ruser. Ils proposent donc d’épauler les conducteurs… en prenant soin de leur laisser l’impression d’être seuls maîtres à bord. « Les enquêtes montrent que la majorité des clients veut pouvoir couper les systèmes d’assistance à la conduite. Ceux-ci sont pourtant de
plus en plus acceptés au fur et à mesure qu’ils sont connus. Dans la réalité, ils ne les coupent pas », s’amuse Thierry Le Hay, responsable de l’innovation dans le domaine des aides à la conduite chez PSA Peugeot Citroën. cc Identifier
la panne dès qu’elle arrive
De fait, les services qu’offrent ces équipements sont précieux. L’électronique permet en effet aux voitures de surveiller non seulement le véhicule lui-même, mais aussi son environnement. Et ainsi de prendre en charge des fonctions jadis réservées au conducteur, comme lire les panneaux ou repérer les risques de collision. En cas de perte de vigilance, elles Simple et intuitif, le bouton de commande du système iDrive de BMW facilite l’accès aux menus navigation, téléphone, radio et médias, par simple pression.
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N°956-957ccSeptembre 2013
peuvent même prendre des initiatives… mais ne le font que très exceptionnellement sans prévenir. Premier champ d’intervention des dispositifs d’assistance : la surveillance du véhicule. Avec une moyenne de 4 km de câbles et d’une soixantaine de calculateurs gérant chacun plusieurs capteurs, la voiture a plus que jamais la main sur l’état de santé de ses éléments, par ailleurs de plus en plus inaccessibles au conducteur. L’électronique embarquée offre un accès en continu à ce qui se passe à l’intérieur du véhicule, qu’il s’agisse de l’état des liquides et des lubrifiants ou des pièces d’usure comme les garnitures de frein. Déchargé de ce souci, le conducteur n’est prévenu qu’en cas de problème. « On estime qu’un conducteur sur dix continue à conduire alors que le voyant du « contrôle de moteur » est allumé. Les systèmes de diagnostic permettent de savoir rapidement de quoi il retourne et comment réagir. Par exemple s’il s’agit seulement du bouchon qui est lâche et doit être resserré ou si c’est un problème plus sérieux nécessitant une intervention rapide », explique Chris Slesak, directeur du projet Telematics chez Delphi. L’équipementier propose ainsi un boîtier doté d’un téléphone cellulaire intégré pour envoyer régulièrement les données au garagiste et au client. Chez BMW, la voiture passe même parfois outre le conducteur. Elle prévient ellemême le concessionnaire d’un entretien à venir, pour que celui-ci prenne un rendezvous avec le propriétaire. Toutefois, la multiplication des systèmes électroniques augmente aussi les causes possibles de dysfonctionnements. Aussi des dispositifs de diagnostic interne sont-ils mis en place pour que soit vérifié en continu le bon fonctionnement du système. « Lorsqu’un calculateur ne reçoit plus d’informations d’un capteur ou qu’il reçoit des informa-
D. R.
Intelligence embarquée L’essor de la conduite accompagnée
aUTOmObiLE
LE diagNOsTiC à disTaNCE dE dELphi 1. L’utilisateur branche le boîtier Delphi Telematics sur la prise diagnostic du véhicule, le connecteur OBD II.
3. Les données (codes défaut, vitesse véhicule, régime) et le numéro d’identification du véhicule (VIN) sont envoyés selon des intervalles de temps préprogrammés aux serveurs de Delphi via le modem cellulaire (GSM) ou via un smartphone par une connexion Bluetooth. En cas d’urgence, la transmission se fait en temps réel. 4. Les serveurs identifient les besoins d’entretien et de maintenance et exécutent des commandes prédéterminées comme des notifications d’alerte (par exemple code défaut moteur) sur les serveurs des concessionnaires, ou l’agrégation des données et leur compilation.
2. Le dispositif de Delphi collecte les informations issues des différents capteurs du calculateur moteur de la voiture
F. RobeRt ; D. R.
5. Les concessionnaires, en cas de besoin, contactent via leurs propres programmes Telematics les propriétaires (localisation du véhicule par GPS), les garages, les fournisseurs de pièces ou encore les services de dépannage.
tions incohérentes, il enregistre un code défaut qui remonte au boîtier téléphonique. Celui-ci envoie un bilan au service technique. En recoupant différents codes défauts, il est possible de remonter à la panne », décrypte Thierry Le Hay. Ainsi, chez BMW, si une panne se présente, le conducteur n’a qu’à activer le télédiagnostic via un écran tactile pour que les données relatives au fonctionnement de sa voiture soient directement transmises au service d’assistance au dépannage. Il n’a pas besoin d’en savoir davantage. Le service d’assistance peut parfois corriger à distance le problème en envoyant un « patch informatique » au système. Si cela n’est pas possible, il oriente vers le concessionnaire le plus proche ou envoie une dépanneuse. Au-delà du seul diagnostic interne, les voitures proposent de plus en plus une aide aux décisions de conduite, grâce à la multiplication des dispositifs d’observation de l’environnement. Les caméras numériques se multiplient ainsi sur le
véhicule, qu’il s’agisse des caméras dédiées aux manœuvres de recul, placées à l’arrière et sous chacun des rétroviseurs extérieurs ou de caméras d’intersection situées au niveau du passage des roues avant. Parmi cet arsenal, la caméra intégrée au rétroviseur intérieur s’impose chez tous les constructeurs. Associée à des logiciels de vision de plus en plus performants, elle permet à la voiture de reconnaître à leur forme et à leur couleur les lignes blanches et les types d’objets qui se présentent devant elle, mais aussi d’identifier certains panneaux de signalisation, tels que les limitations de vitesse, les sens interdits ou encore les interdictions de doubler. cc Analyser
l’environnement et repérer le danger
Ainsi, Volvo a introduit début 2013 un système anticollision spécialement conçu pour reconnaître les cyclistes. Si un vélo fait une embardée soudaine devant la voiture, le système déclenche un freinage d’urgence. Le service repose sur une tech-
nologie de détection des piétons qui équipe certains des véhicules de Volvo depuis 2010. « Tandis que la caméra identifie la nature de l’obstacle, le radar scanne l’environnement pour déterminer la distance qui l’en sépare. Couplées aux informations sur la trajectoire et la vitesse du véhicule, ces données permettent au système de déterminer la gravité du danger », explique David Laventure, responsable du service Marketing Produit chez Volvo « Nous espérons bientôt étendre la détection au grand gibier. À terme, le but est de se rapprocher de l’œil humain. » Dans certains domaines, il est même possible de faire mieux que le conducteur. Ainsi, dans l’obscurité, une voiture peut percevoir ce que nous ne voyons pas. La caméra thermique que BMW a intégrée en 2012 sur plusieurs véhicules détecte jusqu’à 300 mètres la chaleur rayonnée par tous les objets et êtres vivants et en restitue l’image sur l’écran de contrôle de la voiture. « Quand la distance qui sépare la voiture de l’obstacle Septembre 2013ccN°956-957
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Volvo a conçu ce système de détection des vélos. Il se compose d’un radar installé dans la calandre du véhicule qui permet de repérer les objets en mouvement. Il est combiné avec une caméra intégrée au rétroviseur intérieur qui identifie le cycliste. Le tout est couplé à un freinage d’urgence.
cc Informer
et alerter le conducteur
En cas d’urgence, l’information se doit en effet de se faire plus insistante. Aux signaux sonores déjà connus s’ajoutent désormais chez plusieurs constructeurs les LED, qui envahissent l’habitacle. En bas du pare-brise, elles avertissent le conducteur d’un risque de collision. Au niveau du pied des rétroviseurs extérieurs, chez Volvo et BMW, elles l’alertent qu’un véhicule est à ses côtés s’il s’apprête à tourner. Des flèches directionnelles de navigation aux pictogrammes d’alerte jaunes puis rouges en fonction de la gravité d’un risque, les idées ne manquent pas pour informer rapidement le conducteur. « Parfois, il s’agit aussi de lui rappeler la signalisation en vigueur, parfois aussi de l’inviter simplement à se reposer, lorsque la voiture repère une conduite inquiétante du conducteur, un logo « café » s’affiche qui l’invite à faire une pause », explique David Laventure. Pour garantir la sécurité, la voiture ne se contente pas toujours de montrer le danger. Elle prend parfois les commandes. C’est le cas pour le passage des feux de route aux feux de croisement. Chez BMW, une caméra frontale analyse les
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N°956-957ccSeptembre 2013
véhicules en face et module la luminosité projetée par les phares en fonction de la luminosité qu’elle détecte. Chez Volvo, en cas de non-réaction du conducteur face à un danger de collision, elle effectue
Interview
Les câbles auscultés en temps réel
Le chercheur Fabrice Auzanneau explique à Industrie & technologies comment les travaux du CeA-List en électronique numérique et en miniaturisation pourraient rendre la réflectométrie accessible aux constructeurs. Développée depuis 2005 au CeA pour les besoins de l’industrie, la réflectométrie peut être utilisée dans l’automobile pour repérer et localiser des problèmes de connexion dans les câbles. La méthode a, jusqu’ici, été jugée complexe et trop coûteuse. Retrouvez cet entretien sur notre site Internet. Réflectométrie
industrie-techno.com
elle-même un freinage d’urgence et, pour prévenir un franchissement de ligne continue, en alerte le conducteur et imprime un léger couple sur le volant pour remettre la voiture dans son axe. Le conducteur peut toutefois décider de tourner malgré tout en imprimant un couple plus important dans l’autre sens. Enfin, comme tout bon copilote, les voitures apprennent à ne pas distraire inutilement le conducteur en situation délicate. À haute vitesse, chez la plupart des constructeurs, un pictogramme cache la partie centrale de l’écran de contrôle tandis que des fournisseurs comme Clarion optent pour la désactivation de la synthèse vocale de leur fonction Messenger à l’approche des intersections. Dans la même optique, l’affichage tête haute permet au conducteur de lire l’information tout en gardant les yeux sur la route grâce à un projecteur inclus dans la planche de bord. À l’avenir, ce seront d’ailleurs peut-être les routes elles-mêmes qui serviront à afficher les informations. Un système de projection par faisceau laser présenté en avril sur le concept car GLA Concept de Mercedes permettrait ainsi de projeter les informations directement sur la chaussée. Et aux Pays-Bas, une peinture dynamique affichant par exemple sur le bitume des flocons lorsque la neige menace sera bientôt testée. Seuls maîtres à bord, certes, mais les conducteurs sont de plus en plus entourés… cm cc PHILIPPE PASSEBON redaction@industrie-technologies.com
D. R.
passe en dessous de 100 mètres, la caméra repère spécifiquement la personne qui se trouve dans une situation potentiellement dangereuse, l’éclaire pour la prévenir et la « piste » à 1 mètre de hauteur, sans l’éblouir », explique Vincent Costet, chef de produit chez BMW.
Automobile
Mesguen place ses camions sous surveillance maintenance
Pour faciliter et mieux planifier les opérations de maintenance de sa flotte de camions, le transporteur J.H. Mesguen bénéficie d’un système de transmission automatique des données d’usure de certaines pièces. L’atelier est averti en temps réel à l’atelier de l’état des camions Volvo Trucks. ccJ.H. Mesguen en bref
J.h. Mesguen entrepose, affrète et transporte des marchandises, notamment des fruits et légumes. L’entreprise, dont le siège est situé à Noves (Bouches-du-Rhône), est répartie sur 5 sites en France. Elle emploie 260 personnes, dont 160 chauffeurs. Elle a dégagé en 2012 un chiffre d’affaires de 48 millions d’euros.
D. R.
une fois par mois, les données recueillies par les capteurs du camion sont envoyées au réparateur par une connexion GsM. un mécanicien évalue alors à distance l’état du véhicule.
ccLe probLème
ccLa soLution
Malgré sa flotte de 98 véhicules, principalement de marque Volvo Trucks, le transporteur J.H. Mesguen n’emploie aucun mécanicien et ne possède aucun atelier de réparation. «La maintenance représente une grosse contrainte», explique Frédéric Lurol, directeur transports de l’entreprise. « Il faut envoyer régulièrement les camions à l’atelier pour une révision. » Cela représente un aller-retour d’une quarantaine de kilomètres, donc un coût en temps et en carburant, ainsi qu’une difficulté pour l’organisation. Les véhicules et leurs chauffeurs sont rendus indisponibles pour une demi-journée, sans que l’entreprise sache si le déplacement est nécessaire.
Cette année, de nouveaux camions ont intégré l’entreprise: les derniers modèles de la série FH de Volvo Trucks. Désormais, avec le contrat de maintenance, il n’est plus nécessaire de se rendre à l’atelier. Le diagnostic de l’état du véhicules’effectue à distance. «Grâce à ce dispositif, les camions ne seront appelés que s’il y a réellement une opération à faire», précise Jean-Pierre Bellec, directeur commercial après-vente de Volvo Trucks. Habituellement, les données recueillies par les capteurs qui équipent les différents éléments du camion ne sont récupérées que par une «valise de diagnostic» branchée au véhicule. Elles sont désormais automatiquement envoyées au réparateur par une connexion GSM. «Cette transmission se fait au moins une fois par mois», explique Jean-Pierre Bellec. « Le client peut également demander à tout moment que l’atelier se connecte au camion, s’il souhaite qu’une vérification soit effectuée.» Chez le réparateur, un mécanicien évalue l’état du camion, à partir de l’usure réelle des pièces, s’il juge qu’une opération de maintenance est à prévoir, il contacte le client. Comme ces véhicules sont mieux équipés en capteurs, plus
RéduiRe le teMps de Maintenance
contRôleR l’usuRe à distance
d’informations sont ainsi disponibles. Mesurer l’usure de la batterie nécessitait par exemple une mesure manuelle avec un outil spécifique. Les camions obtiennent et envoient désormais eux-mêmes cette information. Les mises à jour logicielles nécessaires aux différents boîtiers électroniques peuvent aussi se faire à distance. «Lorsqu’une mise à jour est souhaitable, nous en informons le client, qui nous indique s’il souhaite l’effectuer, et à quel moment», détaille Jean-Pierre Bellec. Un technicien se connecte alors sur le camion à l’arrêt pour mener l’opération, sans contrainte pour le client. ccLe résuLtat
des véhicules plus disponibles
Par cette gestion proactive, Volvo Trucks propose une meilleure planification de la maintenance à ses clients, et donc une réduction du temps d’indisponibilité de leurs camions. Le suivi régulier de l’usure des différentes pièces devrait réduire le nombre de pannes. Un bénéfice qui devrait se révéler à l’usage. « Nous venons de recevoir nos nouveaux camions, 21 depuis avril», indique Frédéric Lurol. «Même si cela n’a pas encore d’impact sur notre organisation, nous mesurerons avec le recul l’amélioration de la disponibilité de nos véhicules. » cm ccAntoine cAppelle redaction@industrie-technologies.com
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Essais Chez Continental, une voiture douée de raison Dans son centre de Hanovre, en Allemagne, l’équipementier Continental teste sur son circuit ses technologies phares. Bardée de capteurs et connectée à Internet, la voiture devient apte à prendre des décisions sans intervention humaine. La preuve en images.
U
tiliser ses sens pour percevoir son environnement, analyser des stimulations tactiles et visuelles, prendre une décision adaptée et la mettre en œuvre : ces savoirfaire sont en passe de devenir habituels pour les… voitures. Sur le vaste circuit de Continental, à quelques kilomètres de Hanovre, en Allemagne, les véhicules équipés par l’équipementier ont fait la démonstration de leurs capacités d’adaptation. Le smartphone, qui permet de consulter divers renseignements liés à l’itinéraire, prend une place presque aussi importante que le tableau de bord.
CLairvoyantE La communication de véhicule à véhicule et le traitement des données (trafic, Internet, GPS) permettent d’anticiper virages et embouteillages dans un rayon de 10 km.
cc Intelligentes,
les voitures du futur conseillent et arlertent
cc sophie eustache seustache@industrie-technologies.com
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N°956-957ccSeptembre 2013
vigiLantE Une caméra associée à un dispositif de traitement de l’image reconnaît les panneaux de signalisation. Une alerte peut être affichée sur le tableau de bord. Une vibration dans l’accélérateur peut également inviter le conducteur à ralentir.
ContInentAL
De fait, une fois embarqué dans une voiture entièrement automatisée, le conducteur-testeur peut lâcher le volant. À vitesse moyenne, la voiture trouve son chemin sur la route. Elle peut même caler sa vitesse sur celle du véhicule qui la précède. Avant de prendre entièrement en charge le conducteur, le véhicule se propose d’abord de lui prodiguer des conseils ou de l’alerter. Démonstration dans un autre véhicule. Distrait, le conducteur s’engage sur le circuit, roule quelques mètres avant de s’engager entre deux panneaux sens interdit. Aussitôt, alerte rouge sur le tableau de bord, qui affiche le panneau pour prévenir le conducteur de son erreur. Vigilantes, autonomes, réactives, dotées d’intelligence… il ne leur manque que la parole. Et encore pas à toutes, mais c’est une autre histoire. cm
AUTOmObilE
aUtonomE La modélisation des zones où la voiture a le droit de circuler lui permet de se déplacer de façon autonome. Ses capteurs (caméra, laser et lidar) permettent d’éviter les piétons, d’adapter sa vitesse derrière un autre véhicule, et de respecter les marquages au sol.
réaCtivE grâce aux capteurs, liés à un système de pilotage automatique, la voiture détecte et évite les obstacles. Elle est aussi capable de freiner en dernier recours.
À l’aide de quatre caméras, un système modélise une vue du dessus du véhicule. Le conducteur peut voir à 360° ce qui se passe autour de la voiture.
PréCaUtionnEUsE Un capteur intelligent intégré au pare-chocs calcule la nécessité de déployer l’amortisseur ou non en cas de collision. Si c’est nécessaire, les vérins soulèvent le capot pour amortir le choc.
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ContInentAL
obsErvatriCE
EN COUVERTURE
Automatisation La feuille de route des véhicules sans pilote La Google Car l’a prouvé : les voitures automatisées ne relèvent plus de la science-fiction. Reste à produire à un prix compatible avec la grande série ces véhicules intégrant capteurs, intelligence artificielle et connectivité. Les industriels ont déjà leur road map pour y parvenir. La recherche de l’autonomie concerne aussi la route, avec les travaux autour des convois automatisés.
D
eux cent mille kilomètres au compteur et pas la moindre égratignure. La Google Car n’a pas volé l’autorisation, obtenue de haute lutte, de rouler sur les routes de deux États américains : le Nevada et la Californie. Au-delà du buzz lié au véhicule de la firme de Mountain View, les constructeurs automobiles sont nombreux à considérer que la voiture du futur se passera bel et bien de pilote. Ainsi, Toyota a présenté lors du salon dédié à l’électronique grand public CES 2013, à Las Vegas, une Lexus LS utilisant des technologies similaires au modèle de Google, à savoir des caméras et des lasers. Mais pour les constructeurs, l’enjeu n’est pas seulement la prouesse technique.
« La Google Car n’a de Car que son nom », pointe en effet Marc Pajon, chargé de projet innovation véhicule chez Renault. Vitrine de technologies, la fameuse voiture présente une lacune de taille : à lui seul, son système de laser coûte 65 000 euros. Le véhicule a en effet plutôt été pensé comme un démonstrateur de laboratoire que comme un produit de masse. cc Intégrer
des technologies par briques successives
De fait, le coût des technologies d’automatisation de la conduite représente aujourd’hui un frein à leur essor tous azimuts. Pour les intégrer sur le long terme, Audi a fait le choix de les introduire
sur ses modèles les plus élaborés. « Nos nouvelles technologies sont souvent d’abord implantées sur nos modèles très haut de gamme les plus sophistiqués comme l’Audi A8, dit-il. Les exigences de la clientèle, et aussi un prix de vente forcément élevé, sont plus favorables à une mise en place très tôt de ces nouvelles technologies. Au bout de plusieurs années, avec l’expérience des hauts de gamme, nous sommes en mesure de démocratiser les nouvelles technologies aux modèles plus courants comme les A4 ou A5. Par exemple, les premiers régulateurs autoadaptatifs sont apparus sur l’A8 en 2003 avec un prix relativement élevé. L’A6 en 2005 puis les A4 et A5 en 2007 l’ont adapté à un prix plus raisonnable avant que l’A3 ne s’en équipe aussi », détaille François Bacquet, porte-parole d’Audi France. Autre approche : chercher à tirer le coût de ces systèmes à la baisse. « Nous choisissons des capteurs à coûts abordables et petit à petit, nous adaptons les chaînes de production, comme nous l’avons déjà fait
Vers la route intelligente c Développer
Ce convoi automatisé composé de deux camions et trois voitures a parcouru avec succès 200 km sur une autoroute publique en Espagne. D. R.
des technologies nécessaires au déploiement de convois automatisés : c’est la mission assignée au projet Sartre pour Safe road trains for the environment, financé par la commission européenne. Objectif : sécuriser les routes et réduire la consommation de carburant du convoi, dont le véhicule de tête est guidé par un pilote professionnel. Les autres véhicules sont entraînés de manière autonome, sans avoir besoin de freiner, ni de se diriger.
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aUTOmObilE COmmENT UNE VOiTURE sE gaRE sEUlE
1. Le conducteur descend de son véhicule à l’entrée du garage. Via une application smartphone, il lui commande de se garer.
2. À l’aide d’une carte des lieux détaillant les places libres, l’ordinateur central du parking couvert calcule l’itinéraire et se charge en partie du guidage de la voiture. Il dirige le véhicule par Wi-Fi et peut suivre son déplacement à l’aide de capteurs lasers intégrés au plafond.
3. La voiture contrôle son environnement à l’aide de douze capteurs ultrasons, ce qui lui permet d’éviter les obstacles et de se garer.
F. RObeRt
4. Une fois sa voiture garée, le conducteur reçoit un message de confirmation sur son application smartphone.
pour la voiture électrique. Bien sûr, nous avançons à un rythme de grand constructeur, qui reste moins rapide que celui de l’industrie de l’électronique grand public », révèle Marc Pajon. Les constructeurs ne sont d’ailleurs pas les seuls à plancher sur l’obtention des systèmes de conduite intelligente à un prix raisonnable. Le groupe de recherche Mobile Robotics, de l’université d’Oxford, a ainsi développé la RobotCar, une Nissan Leaf dotée de capteurs et de lasers bon marché plutôt que d’une caméra 3D. Le véhicule enregistre les données de circulation au fil des kilomètres. Le véhicule interprète les données issues des différents capteurs (caméra, radars, lasers) et d’Internet (prise de vue aérienne). Quand le système a modélisé suffisamment de route, la RobotCar devient capable de se piloter toute seule, grâce à des calculs de probabilité de l’occurrence de telle ou telle situation de conduite.
Malgré les progrès de ces travaux, les voitures autonomes ne devraient pas être commercialisées avant 2025 au plus tôt, estiment les experts. Pour anticiper la production et habituer les conducteurs à laisser le volant aux mains d’un ordinateur, les constructeurs intègrent ces technologies par briques successives. « Nous avons toute une feuille de route sur le véhicule à navigation autonome, et ça commence par l’aide à la conduite, avec l’intégration de système d’aide au freinage », confie Marc Pajon. cc Des
recherches sur des convois automatisés
En parallèle de son prototype de voiture autonome, Audi propose de son côté deux systèmes aboutis de stationnement automatisé et un système de pilotage automatique dans les embouteillages. « Le Piloted driving facilite la vie du conducteur avant tout pour la conduite dans les
embouteillages. Cette conduite n’apporte pas de plaisir et, par son manque d’intérêt, peut même altérer la sécurité », explique François Bacquet. Si certains constructeurs envisagent l’automatisation de chaque véhicule comme une façon de traiter cette problématique, d’autres l’inscrivent dans leurs travaux sur les routes intelligentes, en imaginant des convois automatisés. Le constructeur de poids lourds et d’autocars Scania a ainsi mis en place l’an dernier une flotte de camions sur une distance de 520 kilomètres. Plus récemment, le projet européen Sartre (Safe road trains for the environment), en partenariat avec Volvo, a débouché sur un convoi de camions et de voitures, roulant à 85 kilomètres par heure. « Nous utilisons des capteurs déjà implantés sur les véhicules de production. Nous avons ajouté un système de communication Septembre 2013ccN°956-957
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La navigation autonome low-cost c Un
système de navigation autonome coûtant seulement 4 000 dollars, contre 65 000 euros pour le système de la Google Car, a été développé par le jeune roumain Ionut budisteanu, âgé de 19 ans. Plutôt que de miser sur des radars 3D à haute résolution, l’étudiant a choisi leur équivalent à basse définition pour la visualisation à longue distance, et des webcams pour détecter l’environnement proche et analyser en temps réel la position du véhicule. Les informations captées sont traitées par un ordinateur qui calcule la trajectoire de la voiture. Mis à l’épreuve lors de simulations, ce système a fonctionné 47 fois sur 50. Une performance qui a valu au jeune homme, en mai dernier, le prix Gordon e. Moore dans le cadre de la foire de l’ingénierie et de sciences internationale organisée par Intel.
VtoV (véhicule à véhicule), ainsi que des logiciels pour contrôler l’ensemble du système et permettre de communiquer avec le conducteur leader », raconte Éric Chan, chef ingénieur de Ricardo pour le projet Sartre. Dans les laboratoires, le système a apporté la preuve de son bon fonctionnement et surtout de ses bénéfices, en termes de sécurité et d’économie d’énergie. Ces technologies pourraient déjà être appliquées sur les véhicules pour sécuriser la circulation dans les embouteillages où les voitures peuvent, grâce au capteur, déterminer une distance à respecter et suivre le véhicule de devant en pilotage automatique. cc Déterminer
en Europe
un cadre législatif
Vidéo
La voiture qui apprend à conduire Pour démocratiser la voiture autonome, des chercheurs britanniques ont développé un prototype low-cost : une Nissan Leaf bardée de capteurs bon marché et dotée d’une intelligence artificielle. À l’aide de capteurs lasers et de caméras, le système du véhicule enregistre des informations sur son environnement, ces données lui permettent de modéliser la route, et en temps voulu, de prendre la place du conducteur.
Nissan
industrie-techno.com
Qu’il s’agisse de convois ou de véhicules individuels, reste également à définir un cadre législatif. Pour déterminer dans quel contexte les technologies d’automatisation pourraient être utilisées en Europe, l’Association de l’industrie automobile allemande étudie leur fiabilité. « Pour le moment, le code de la route en Europe dispose que le conducteur doit posséder le contrôle total de son véhicule à n’importe quel moment. Des technologies comme le « Piloted driving » d’Audi sont en cours de discussion avec les autorités compétentes et les gouvernements. D’un point de vue technique, Audi va travailler pour développer ces systèmes, afin qu’ils puissent piloter un véhicule de la même manière et avec les mêmes réflexes qu’un être humain », expose François Bacquet. L’intégration progressive des technologies donne à tous les acteurs le temps de s’adapter : les industriels pour leur ligne de production, et les conducteurs, dans leur rapport à la conduite. Pour les plus sceptiques, les constructeurs se veulent rassurants. Autonomie du véhicule certes, mais c’est bien l’homme qui restera seul maître à bord. cm ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com D. R.
Volvo travaille sur ce système et prévoit une sortie pour 2014. La question de la mise en œuvre de ces technologies reste cependant délicate. « Les procédures opérationnelles pour les convois exigent de nouvelles discussions avec les opérateurs routiers et les autres acteurs de la gestion de la circulation. L’interaction avec les véhicules qui ne font pas partie du convoi doit notamment être prise en considération », précise Éric Chan.
Ionut Budisteanu, a gagné le premier prix Gordon E. Moore avec son système de conduite autonome basé sur des webcams.
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02/08/2013 12:37:07
PRODUITS
EnvironnEmEnt
La pollution sous contrôle
u’il s’agisse de maîtriser les émissions de gaz ou de poussières dans l’atmosphère, ou encore la contamination des eaux par des métaux lourds, la demande des industriels en instruments de suivi de la pollution ne cesse de croître. Enjeu : respecter la réglementation et au-delà, répondre à la demande sociétale de protection de la santé publique et de l’intégrité environnementale. Les constructeurs proposent une offre qui se renouvelle rapidement au rythme de l’évolution des besoins des industriels. Dans le secteur de l’air, on voit ainsi apparaître des capteurs miniatures en réseau, bien plus simples à utiliser – et moins coûteux – que les appareils habituels. En effet, à l’heure actuelle, les méthodes dites de référence, reconnues par la directive européenne sur la qualité de l’air de 2008,
Q
nécessitent de lourds appareillages, comme des spectromètres, très coûteux et complexes à utiliser et à entretenir. Ce qui exclut de facto les entreprises les plus modestes. En outre, bien que très précis, ils ne fonctionnent pas en continu, mais analysent en laboratoire des échantillons d’air prélevés ponctuellement. Autrement dit, on ne sait rien de ce qui se passe entre deux mesures… cc Mesurer
en continu la qualité de l’air ambiant
Une alternative satisfaisante est récemment arrivée sur le marché. Moins encombrants, moins chers, les nouveaux capteurs sont également moins précis que les analyseurs de référence, un facteur 1 000 existant entre les deux types d’appareils. « De tels capteurs ne remplaceront jamais les analyseurs de référence, prévoit Bruno
Aubert, dirigeant du fabricant de microcapteurs Cairpol. Mais ces instruments permettent d’effectuer des mesures complémentaires.» Car c’est bien là que réside l’avantage de ces capteurs miniatures: installés à différents points stratégiques d’un site industriel, ils permettent de mesurer en permanence la qualité de l’air ambiant. C’est ainsi que Cairpol a conçu les Cairclips. Ces appareils sont capables de surveiller directement dans l’air extérieur la présence de polluants tels que le sulfure d’hydrogène ou l’ammoniac. Pour un peu moins de 30 000 euros, ils offrent un suivi en temps réel. Autre tendance : ajouter de l’intelligence à ces multiples capteurs. Encapsulés dans des boîtiers reliés entre eux, ces derniers sont à même de communiquer leurs mesures à un ordinateur central, qui compile l’ensemble des données et permet une
D.R.
Dans un contexte d’inflation des contraintes réglementaires et de montée en puissance des préoccupations environnementales, maîtriser la qualité de l’air et de l’eau est incontournable pour assurer le développement serein d’un site. De nouveaux systèmes miniaturisés permettent aux industriels une surveillance en continu.
TROIS VALEURS MONTANTES
c Installés en de multiples points
de mesure d’un site industriel, pour un peu moins de 30 000 euros, les microcapteurs électrochimiques conçus par Cairpol mesurent de très faibles concentrations de gaz spécifiques. Pas plus gros qu’un stylo, ils fonctionnent en permanence et permettent à l’exploitant de réaliser un suivi en temps réel et d’agir rapidement en cas d’incident.
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N°956-957ccSEPTEMBRE 2013
LA SÉLECTIVITÉ c Les biocapteurs permettent
de surveiller un polluant donné dans l’eau. Ainsi le Lumisens, un détecteur de métaux lourds, a été conçu par une équipe de chercheurs de l’université de Nantes. Il repose sur des bactéries qui deviennent fluorescentes au contact de ces métaux. Un système optique analyse leur lumière pour en déduire la concentration de métaux. D.R.
L’INSTANTANÉITÉ
Modéliser le panache des odeurs d’un site industriel
c En fusionnant les données météo avec celles envoyées par les nez
électroniques déployés sur un site, le système Odowatch modélise la dispersion des odeurs et affiche leur panache sur une carte aérienne.
visualisation précise et en temps réel de la dispersion des polluants. Les bénéfices sont alors très concrets pour l’exploitant. Il peut suivre l’évolution d’un panache de particules sur une carte, prévoir sa dispersion, et identifier sa source. «Ces systèmes multicapteurs offrent l’avantage d’intégrer l’outil informatique et permettent ainsi d’établir un bon suivi spatio-temporel de la pollution », analyse Christophe Pijolat, professeur à l’École des mines de Saint-
Étienne et président du Club des microcapteurs chimiques. cc La
surveillance des odeurs confiée à des nez électroniques
Autre tendance émergente ces dernières années: le contrôle des odeurs industrielles. Le code de l’environnement le dispose: l’introduction dans la nature d’agents chimiques à l’origine de nuisances olfactives est considérée comme une pollution, et donc
LA SENSIBILITÉ OLFACTIVE
D.R.
c Spécialisée dans la gestion des odeurs
industrielles, la société Odotech France propose des solutions de surveillance en continu des composés odorants. Ainsi, leur système Odowatch intègre-t-il un panel de capteurs non spécifiques. Ils sont assemblés dans un nez électronique capable de «sentir» l’air ambiant et de communiquer l’empreinte olfactive à un ordinateur ou un smartphone. Le système peut distinguer entre les odeurs provenant du site et celles provenant d’ailleurs.
soumise à des sanctions. Les activités de compostage, d’équarrissage, ou de traitement des eaux usées sont particulièrement concernées par cette disposition. Un défi, car l’odeur est un paramètre subjectif. L’odeur d’un plat n’est ainsi pas perçue de la même façon selon qu’on soit affamé ou qu’on sorte d’un repas trop copieux… Pour objectiver sa mesure, la France impose depuis 2003 une norme européenne portant sur la «détermination de la concentration d’une odeur par olfactométrie dynamique ». Autrement dit, l’appréciation de l’odeur par un jury de «nez» spécialisés. Là encore, les analyses sont faites en laboratoires, dans des conditions précises, et ne peuvent rendre compte de la véritable évolution spatio-temporelle d’un panache odorant. Pour apporter une description plus représentative de la réalité, des fabricants tels que Odotech ont mis au point des nez électroniques. Il s’agit d’instruments équipés de capteurs reposant sur différentes technologies, selon les molécules recherchées. Contrairement aux systèmes de microcapteurs, ils ne mesurent pas la quantité de gaz en présence mais évaluent la glo-
SEPTEMBRE 2013ccN°956-957
45
PRODUITS
EnvironnEmEnt balité d’un mélange odorant et déterminent son empreinte olfactive. «Leur principal avantage est qu’ils fonctionnent 24 heures sur 24, souligne Jean-Michel Turmel, directeur commercial chez Odotech. On obtient ainsi des mesures des fluctuations temporelles du panache d’odeurs avec une bonne résolution. Ce qui demeure rigoureusement impossible avec un jury de nez humains». Ces nez électroniques surfent également sur la vague des capteurs intelligents. Vendus avec des systèmes informatiques spécifiques, ils communiquent en permanence avec un centre de contrôle qui analyse les données et permet à l’exploitant de surveiller les odeurs ambiantes depuis n’importe quel endroit via son smartphone. Qu’il s’agisse de rivières, de lacs ou de nappes phréatiques, les compartiments aquatiques sont également concernés par la pol-
A l a r m e s Protection S é c u r i t é
Organisme public, l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) travaille sur la modélisation de l’évolution des concentrations des polluants gazeux. Ces simulations peuvent notamment servir à réaliser des études d’impact d’une installation industrielle. Une démarche que l’institut détaille dans une vidéo très didactique, à consulter sur notre site Internet. Inria
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16 édition ème
le devenir des émissions
lution industrielle. La réglementation n’impose pas de mesures en continu des nitrates, des métaux lourds ou des perturbateurs endocriniens. Seuls des prélèvements réguliers, analysés en laboratoire, sont obligatoires. En conséquence, il n’existe encore pour ainsi dire aucun marché pour de tels détecteurs de polluants aquatiques. Mais la loi pourrait changer, et certains laboratoires s’intéressent donc d’ores et déjà à cette problématique. Pour le professeur Gérald Thouan, de l’université de Nantes, le futur sera marqué par les biocapteurs. Des capteurs classiques couplés à de la matière organique (bactéries ou enzymes fluorescentes) peuvent en effet produire de la lumière de manière spécifique, en présence du polluant. L’avantage? Ces molécules organiques sont hautement spécifiques d’un polluant donné. Preuve que
D.R.
Vidéo
PRODUITS
ccGabriel Goutier AssistAnt d’exploitAtion Au sYded de lA HAute-Vienne
 Mieux communiquer avec les riverains   Comme beaucoup de centres de traitement des dÊchets, nous Êtions face à un problème de pollution et d’odeurs liÊes au sulfure d’hydrogène, ce qui a entraÎnÊ des plaintes des riverains. À notre demande, un prestataire rÊalisait deux campagnes de mesure annuelles, mais nous avons dÊcidÊ ensuite de faire nos mesures nous-mêmes. Pour environ 20 000 euros, la sociÊtÊ Cairpol nous a installÊ un rÊseau de douze microcapteurs nous permettant de visualiser la concentration des odeurs en temps rÊel sur une carte. Cela nous permet d’anticiper les fortes concentrations et de mieux communiquer avec les riverains le cas ÊchÊant. En outre, ces appareils n’ont pas à être ÊtalonnÊs ce qui limite la maintenance nÊcessaire. 
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ces capteurs ont largement dÊpassÊ le stade de concept, l’un d’entre eux a remportÊ un prix au salon Pollutec en 2012. Il repose sur un substrat bactÊrien fluorescent qui s’illumine au contact de molÊcules de la famille des organoÊtains, des substances toxiques retrouvÊes dans les peintures des coques des navires. En parallèle, la prochaine gÊnÊration d’appareils dÊdiÊs à l’air intÊrieur est en cours d’Êmergence. La France, dans la lancÊe du Grenelle de l’environnement, a d’ores et dÊjà dÊcidÊ de rendre progressivement obligatoire la surveillance de la qualitÊ de l’air intÊrieur dans certains Êtablissements publics, crèches et Êcoles en tête. Les usines pourraient un jour être ÊquipÊes.  Chauffage, climatisation, ventilation‌ un nombre croissant d’entreprises s’intÊresse au contrôle de l’air circulant  confirme Christophe Pijolat. cm
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ccFabien Goubet redaction@industrie-technologies.com
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notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence cc équipements de production cc machines
mesure cc PAGE 50
operculeuse pour l’agroalimentaire
équipement général cc PAGE 51 logiciels cc PAGE 52 bâtiment et travaux publics cc PAGE 54
La QX-775 est capable d’operculer successivement des barquettes différentes, en changeant d’outils et de films en quelques minutes. De faible encombrement au sol, elle atteint jusqu’à 15 cycles/min. Les applications de la QX-775 sont nombreuses avec différents types de films (pelliplacage, rétractable, skinpack, shrink, etc.) et sous atmosphère modifiée. Un système de commande surveille et autorégule le codage du film dont l’alimentation est asservie, ainsi que le mélange de gaz et son analyse. Un échantillon de gaz est prélevé et analysé à chaque cycle ; la machine est arrêtée si besoin. Un convoyeur intelligent alerte l’opérateur en cas de mauvais positionnement des barquettes. Fournisseur ishida europe
tour d’usinage vertical multifonction 5 axes
Vous trouverez en page 55 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.
Vous PouVez adresser Vos informations de presse concernant de nouveaux produits par e-mail (en joignant une photo) : produitsnouveaux@ industrie-technologies.com
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Ce géant de 30 000 kg, le VTM1200YB, est un tour d’usinage vertical multifonction cinq axes adapté au tournage de grandes pièces complexes ainsi qu’à l’usinage intensif. Il enlève des copeaux de 6,5 mm2 en tournage (sur des diamètres de 490 mm) et de 1,003 cm3/min en fraisage (pour du S45C). Il est livré en standard avec un arrosage de centre broche de 150 bar, qu’il est possible d’augmenter à 250 bar. Avec l’utilisation du concept ThermoFriendly, la haute précision en usinage, le VTM-1200YB affiche une précision de ± 20 microns. Cette machine convient particulièrement au secteur de l’aéronautique. Fournisseur codem - okuma
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imprimante 3d grand format
Équipée d’une tête innovante, l’imprimante 3D grand format ProJet 5000 est la plus rapide de sa catégorie. Elle imprime des pièces haute définition en VisiJet MX, un plastique ayant les caractéristiques de l’ABS injecté supportant les conditions les plus difficiles. Elle est adaptée à la réalisation de prototypes et de pièces fonctionnelles (outillage rapide, moulage, etc.), mesurant jusqu’à 550 mm. Capable d’utiliser jusqu’à huit modules de chargement de matériau, la Projet 5000 peut être configurée pour une gestion flexible de la production et un fonctionnement sans surveillance et sans interruption de plus de 80 heures. Fournisseur 3d systems France
machine de découpe de matériaux souples
Cette gamme de découpeurs de textiles Vector remplace la génération précédente lancée en 2007. Plusieurs dispositifs antierreur contribuent à une mise en production simplifiée et accélérée. Une interface ergonomique autorise le suivi et le contrôle en continu du processus de fabrication. Pour optimiser la découpe, environ 120 capteurs surveillent le comportement de la tête de coupe en action. Un système de maintenance prédictif sécurise la production. Fournisseur lectra
cc machines
Plates-formes de pesage robustes et économiques Les BxA221 et BxA226 sont des plates-formes de pesage économiques, robustes et faciles d’utilisation, comprenant un terminal et un organe de mesure. Elles se déclinent en balance au sol, pèsepalette et balance extraplate, avec des capacités maximales de 3 000 kg pour la première et de 1 500 kg pour les deux autres. La suspension RockerFoot garantit une bonne absorption des chocs et vibrations. La balance au sol convient pour de nombreuses applications. Elle possède des rampes en option. Le pèse-palette est adapté à la réception ou l’expédition de marchandises. La balance extraplate de pesage au sol, de 50 mm une hauteur et avec des rampes d’accès courtes, est idéale pour le pesage de fûts, chariots, petites cuves, etc. Fournisseur mettler toledo
cc dEscriPtion
référence Systèmes BxA221/
BxA226
Caractéristiques Ces systèmes
proposent un terminal et une plate-forme préassemblés, d’une capacité de 1 500 kg à 3 000 kg suivant les modèles.
cc Points forts
La suspension unique RockerFoot garantit une bonne absorption des chocs et des vibrations. Le système BxA226 en acier inoxydable est conçu pour les environnements difficiles. D. R.
équipements de production cc PAGE 48
Produits
cc Outils-Outillages
Platines rotatives avec mandrins à pinces captives
D.R.
Dotées de mandrins intégrés à pinces pneumatiques captives, les platines rotatives CCS conviennent à la manutention automatisée de matériaux tubulaires. Ces pinces, avec ouverture dégagée pour l’alimentation en pièces, minimisent le déplacement axial du tube pendant les cycles de serrage/desserrage. Elles assurent l’avancement des pièces usinées en évitant le réalignement manuel. Le cône se déplace autour de la pince ce qui réduit aussi le mouvement axial de la pièce. Les mandrins sont compatibles avec les pinces de type C, D ou Levin pour un serrage haute précision, avec des sections tubulaires de 0,1 à 27 mm. Les CCS utilisent des moteurs brushless à entraînement direct. Fournisseur aerotech
interface outil/broche pour raccordement robuste
En combinant une force de serrage élevée avec une capacité de charge en flexion importante, l’interface outil/broche KM4XTM garantit un raccordement robuste et rigide. Ces caractéristiques améliorent les performances de l’usinage des alliages et autres matériaux résistants, en assurant un taux d’enlèvement de métal élevé et en augmentant la productivité. L’interface KM4XTM se traduit par une capacité de résistance à la flexion trois fois supérieure à celle des autres systèmes d’outillage.
Cliquet réversible multifonction 3 en 1
En plus d’être un cliquet traditionnel réversible de 0,25 pouce, le cliquet Zebra fait office de tournevis et de clé en T, également à cliquet et réversibles. Il est doté de 72 dents donnant un angle de reprise de 5° et d’un manche ergonomique bi-matière antidérapant. L’éjection de la douille ainsi que l’inversion du sens de rotation s’effectuent par simple pression sur la tête du cliquet. Ce cliquet se transforme en tournevis par basculement de la tête qu’il est possible d’orienter jusqu’à 270°. La clé en T permet à l’utilisateur de travailler avec plus de confort et de force lors du serrage. Le cliquet Zebra facilite ainsi le travail dans les endroits les plus difficiles. Fournisseur Wurth-France
Le Magswitch est un aimant de levage permanent commutable pour des charges allant jusqu’à 15000 kg. Il soulève de l’acier plat et rond ainsi que de la fonte. Il est également utilisable pour le maintien en place d’objets en acier destinés à être soudés et meulés. La tête de préhension magnétique fonctionne de façon optimale pour une épaisseur de plaque jusqu’à 4 mm. Des développements sont en cours afin de soulever des plaques encore plus épaisses et plus lourdes. L’avantage des aimants permanents commutables est qu’ils ne nécessitent pas de système de support en cas de coupure de courant. De plus, une fois débranché ce système ne conserve aucun reste de magnétisme. Fournisseur goudsmit magnetic systems
Fournisseur Kennametal
aimant de levage pour charges lourdes
PRODUITS
cc MESURE cc INSTRUMENTATION
ET TRAITEMENT Mesures dans les fours sous vide
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DestinÊ à protÊger à long terme l’enregistreur de donnÊes, ce bouclier thermique est adaptÊ aux tempÊratures ÊlevÊes, jusqu’à 1200 °C et supporte des cycles de chauffe et de refroidissement rÊpÊtÊs. Grâce à une isolation micro– poreuse en alumine et un dissipateur thermique à changement de phase, la tempÊrature interne ne dÊpasse pas 70 °C. FabriquÊ en Inconel renforcÊ, le boÎtier du bouclier thermique TB 4600 rÊsiste aux dÊformations en utilisation rÊpÊtÊe au-delà de 950 °C et assure une parfaite ÊtanchÊitÊ. Des aÊrations internes facilitent le passage rapide d’une opÊration sous vide à une opÊration de trempe au gaz sous haute pression. Les dÊflecteurs externes amovibles et les cliquets de verrouillage coniques rÊduisent les risques de dÊformation lors des refroidissements rapides.
DestinĂŠ Ă des applications complexes liquides et solides sur rĂŠservoirs et silos, ce transmetteur radar ĂŠconomique Ă deux ďŹ ls dispose d’un convertisseur sĂŠparĂŠ jusqu’à 100 m avec toutes les capacitĂŠs d’afďŹ chage et de conďŹ guration. Il ĂŠlimine les rÊexions parasites causĂŠes par l’environnement et les dĂŠpĂ´ts de produit. L’Optiex 2200 C/F est disponible avec des sondes pour liquides (plage de mesure jusqu’à 40 m) et solides (20 m) et rĂŠsiste Ă des tempĂŠratures de process jusqu’à 300 °C et des pressions de 40 bar. Le convertisseur sĂŠparĂŠ est dotĂŠ d’un accouplement rapide qui permet de dĂŠposer le boĂŽtier sous condition de process et une rotation de 360° pour faciliter la lecture de l’afďŹ cheur. L’Optiex 2200 C/F rĂŠpond aux exigences de sĂŠcuritĂŠ intrinsèque SIL2. Fournisseur Krohne
DÊbitmètre ÊlectromagnÊtique sur batterie
Fournisseur Datapaq
Multiplexeur PXI rapide pour mesures RF
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Utilisant des relais statiques, ce multiplexeur au format PXI assure une commutation plus rapide et une ďŹ abilitĂŠ amĂŠliorĂŠe pour le routage de signaux radiofrĂŠquence. La structure est double de quatre entrĂŠes vers une sortie, toutes les voies ĂŠtant adaptĂŠes sur 50 Ί. La perte d’insertion est de 6,1 dB Ă 6,6 GHz et 3,4 dB Ă 2,4 GHz. Le NI PXIe-2543 est raccordĂŠ par connecteurs SMA en face avant. Le niveau maximum acceptable est de 8 V continus. Les taux d’ondes stationnaires sont respectivement de 1,6 et 1,5 Ă 6,6 et 2,4 GHz. Fournisseur National Instruments
AlimentĂŠ par une batterie interne au lithium de 38 000 mAh, ce dĂŠbitmètre effectue des mesures sur des eaux claires ou chargĂŠes. Ne nĂŠcessitant que de faibles longueurs droites (5D/3D), il s’utilise partout oĂš les lignes d’alimentation sont difďŹ cilement accessibles et oĂš les frais d’installation sont ĂŠlevĂŠs. ProtĂŠgĂŠ IP67, il enregistre jusqu’à 18720 mesures. Le dĂŠbitmètre MAGB1 mesure sur une plage de vitesses de 0,1 Ă 10 m/s et de 0,5 Ă 10 m/s avec une prĂŠcision de Âą0,5% de la valeur rĂŠelle. DĂŠtectant le manque d’eau, il dispose d’un rĂŠglage de zĂŠro, d’une sortie impulsion, d’un enregistreur intĂŠgrĂŠ et communique aussi selon le protocole Modbus RTU via un port USB. Fournisseur Engineering Mesures
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D.R.
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Transmetteur de niveau radar Ă ondes guidĂŠes
Produits
cc ĂŠquipement gĂŠnĂŠral cc SĂŠcuritĂŠ
cc ĂŠquipement
Cette camÊra IP H.264 est capable de rÊsister à des tempÊratures allant de –40 à +75 °C, sans nÊcessiter de chauffage ni de ventilation. Elle prÊsente une rÊsolution de haute dÊfinition (1280x720), une technologie IVA (analyse intelligente de la vidÊo) et une technique de dÊsembuage afin d’amÊliorer l’efficacitÊ du système de surveillance. Le Vport 36-IMP est capable d’encoder des fichiers vidÊo analogiques en flux vidÊo H.264 et MJPEG et de transmettre simultanÊment jusqu’à trois flux vidÊo indÊpendants à une vitesse allant jusqu’à 30 images/s. Une mÊmoire SD assure l’enregistrement fiable des ÊvÊnements et des dÊconnexions. La camÊra prend en charge divers objectifs et est compatible avec ceux à monture C/CS.
Ces sÊcheurs d’air comprimÊ intègrent la rÊfrigÊration et l’adsorption dans un seul système. L’air comprimÊ humide est prÊfiltrÊ puis sÊchÊ par un système de rÊfrigÊration brevetÊ afin de rÊduire sa tempÊrature et son degrÊ d’humiditÊ tout en maintenant la saturation à 100 %. Une filtration haute performance spÊcifique Êlimine alors les petits rÊsidus et aÊrosols d’huile. Après un nouveau sÊchage par adsorption, le point de rosÊe passe de + 3 °C à + 5 °C jusqu’à – 40 °C. Les sÊcheurs Antares se dÊclinent en 7 modèles, couvrant une plage de dÊbit de 2,5 à 34 m3/min. Reposant sur la technologie ATT, ils sont moins encombrants que les appareils de technologies similaires. De plus, ils intègrent un module de chauffage performant à basse consommation qui permet de rÊaliser jusqu’à 44 % d’Ênergie. À l’Êtape finale, l’utilisateur peut ajuster le point de rosÊe entre + 3 et – 70 °C afin de remplir les exigences nÊcessaires à son application. L’air devenu sec se trouve rÊchauffÊ par Êchangeur de chaleur air-air.
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CamĂŠra IP pour tempĂŠratures extrĂŞmes
Fournisseur ADM21/Moxa
SÊcheurs d’air comprimÊ
Fournisseur Parker Hannifin
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ChaÎne porte-câbles en plastique
Compresseurs Ă vis lubrifiĂŠes
LÊgère, silencieuse et robuste, cette chaÎne porte-câbles peut être utilisÊe dans les environnements les plus difficiles. Disponible dans des largeurs intÊrieures de 38 et 50 m, elle offre une flexibilitÊ et une souplesse supplÊmentaire partout oÚ rÊsistance et rigiditÊ en torsion ÊlevÊes sont nÊcessaires. DotÊe de systèmes de double butÊe et d’amortissement interne, d’une gÊomÊtrie optimisÊe et de surfaces latÊrales renforcÊes, elle a reçu le label EcoLink. L’Uniflex Advanced SÊrie 1320 a ÊtÊ conçue pour garantir un guidage très sÝr des flexibles hydrauliques dans les supports extensibles des transporteurs bÊton. Les maillons en matière plastique de cette chaÎne compacte sont donc fabriquÊs d’une seule pièce.
Ces compresseurs à vis lubrifiÊes ont des moteurs à très haut rendement (d’une puissance de 30 à 90 kW), un rÊgulateur intelligent Elecktronikon qui permet une surveillance prÊdictive. Par ailleurs, il facilite la maintenance. Le bon refroidissement par air ou par eau renforce la fiabilitÊ en environnement extrême et assure la longÊvitÊ des composants. Les GA existent en modèles à vitesse fixe ou à vitesse variable, ces derniers permettant de rÊduire la facture d’ÊlectricitÊ de 35 %. Disponibles en trois versions, ils offrent des dÊbits de 300 à 1 000 m3/h et des pressions de 7,5, 8,5, 10 et 13 bars. Ils utilisent le fluide R410A sans impact sur la couche d’ozone. Les condensats une fois traitÊs peuvent être ÊvacuÊs dans les rÊseaux d’eaux usÊes.
Fournisseur Kabelschlepp France
Fournisseur Atlas Copco Compresseurs
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Produits
cc LOGICIELS
Gestion des pièces électroniques
Évolutive selon la taille, la structure et les besoins de l’organisation impliquée dans la conception électronique, cette solution PGI centralise et simplifie les processus associés à la spécification et à la conception des systèmes et soussystèmes électroniques. RS Components avantage ses clients en leur fournissant une passerelle en ligne vers ce logiciel. Le logiciel Optymo facilite l’inventaire et la gestion des pièces. Il gère efficacement les pièces de rechange et les multiples références de fabrication. Les fonctions multimédia de la base de données et le puissant moteur de recherche s’apprécient lors de la sélection de produit. Grâce à la fonction EDI, un clic de souris suffit pour ajouter dans la base de données Optymo les informations de composants sélectionnés sur le site Web du fournisseur. Fournisseur Radiospares Composants
cc LogicieLs
d’appLication Développement et analyse des réseaux avioniques
Les outils de développement et d’analyse Canoe et Canalyser étendent leurs domaines d’applications aux réseaux avioniques grâce à l’option AFDX. Les développeurs de calculateurs interconnectés installés dans les avions disposent ainsi d’une solution pour un accès détaillé aux données échangées jusqu’au niveau trame Ethernet individuelle.
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Canoe et Canalyser s’utilisent comme des outils multibus pour évaluer les communications AFDX en relation temporelle à d’autres canaux de communication, tels qu’Arinc 825. Si une description du réseau est fournie sous la forme de fichiers ICD, cette information est disponible dans l’outil. L’utilisateur peut déployer des scénarios d’analyse complexes grâce au langage de programmation CAPL intégré. Proche du langage C, CAPL déclenche facilement des messages AFDX individuels. Fournisseur Vector France
Logiciel de contrôle d’accès
Destiné aux PME, ce logiciel est adapté aux systèmes avec un seul poste de travail et qui nécessitent des fonctions de contrôle d’accès uniquement. Il optimise les performances du système et limite les coûts d’exploitation en prenant en charge plusieurs équipements de contrôle d’accès depuis une seule interface utilisateur. Le système contrôle jusqu’à 30 000 portes et un nombre infini de badges. Win-Pak XE offre des fonctions avancées de création de rapports, des applications de suivi des présences, des plans de sols, des badges avec photo d’identification et l’automatisation définie par l’utilisateur. WinPak XE est compatible avec les contrôleurs NStar NS2 existants qui peuvent ainsi être facilement mis à jour afin de s’adapter à des systèmes d’exploitation plus récents. Fournisseur Honeywell Security Group
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D.R.
cc LogicieLs systèmes
Produits cc LogicieLs d’appLication
La CAO 3D intuitive et puissante Logiciel de harnais de câbles
D.R.
Adaptée aux secteurs de la construction d’appareils, du rail, de l’aviation, des télécommunications et de la technologie médicale, cette suite logicielle 3D/2D traite tous les aspects de l’ingénierie des harnais de câbles. Le logiciel 3D présente le harnais de câblage typique ou le processus de conception de faisceau de câblage. Le logiciel Hartness Expert complète la solution CAE Eplan Electric P8 qui gère l’ingénierie de fils simples et de câbles gainés. Cette association fournit toutes les informations de câblage. Pour valider la conception, le logiciel fournit des tests et des contrôles des rayons de courbure, niveaux de remplissage, longueurs de câbles, faisceaux de câbles et connecteurs. Fournisseur Eplan France
Solid Edge ST5 continue d’exploiter la «Synchronous Technology», une technologie de modélisation directe basée sur les caractéristiques géométriques et libérée des contraintes de l’historique, permettant de concevoir jusqu’à 100 fois plus vite en conservant les avantages de la conception paramétrique. Solid Edge ST5 se dote de 1300 nouvelles fonctionnalités et améliorations, dont une conception synchrone plus flexible, la fonction de simulation thermique, et la mise en plan de qualité. Avec la modélisation multicorps, la conception synchrone franchit un nouveau cap. Grâce à une approche intégrée, les assemblages importés peuvent être consolidés dans un fichier de pièce unique. Les pièces sont divisées ou fusionnées pour adapter les conceptions à différents processus de fabrication. Les plans de production dérivés des faisceaux de câbles 3D sont automatisés, tout comme le dépliage des faisceaux, l’annotation et l’ajout de la représentation des connecteurs avec le détail des fiches. Grâce à Solid Edge Mobile Viewer, application gratuite pour iPad™ disponible sur l’App Store, il est possible de visualiser les pièces et les assemblages Solid Edge. Fournisseur Siemens PLM Software
cc description
Référence Solid Edge ST5 Caractéristique La nouvelle
édition de Solid Edge bénéficie d’améliorations dans les domaines de la Synchronous Technology.
cc points forts
Une technologie Synchrone simple et flexible. Cette solution permet une simplification de la création de plans 2D.
Simulation multiphysique
Le point fort de cet environnement de simulation et de modélisation multiphysique, est le couplage entre différents phénomènes. Il offre des interfaces spécialisées en acoustique, génie chimique, géophysique, électromagnétisme, transfert de chaleur, Mems et mécanique des structures, avec les outils CAO associés. Comsol Multiphysics 4.3 fournit de puissants outils souvent inspirés par les utilisateurs comme le maillage des géométries CAO plus rapide et en liaison avec les outils de géométrie virtuelle. Trois modules sont proposés : Non Linear Structural Materials, Pipe Flow et Corrosion. Fournisseur Comsol France
Glissières à billes Schock
Précision, solidité, durabilité LES GRANDES MARQUES. EXPERTISE ET SERVICE EN PLUS.
www.titanox.fr contact@titanox.fr 01 47 86 74 40
• Profilage haute précision • Coulissement aisé • Profilé intérieur amovible • Blocage à l’ouverture • Amortisseur « soft control » • Frein de fermeture
• Disponibles en stock chez Titanox : - Longueur de 240 mm en sortie partielle à 1100 mm en sortie totale. - Charge : de 15 à 180 kgs • Développement spécifique sur cahier des charges.
Les glissières à billes et les profilés profilés spéciaux de Schock Metall offrent aux donneurs d’ordre comme à l’utilisateur final des avantages essentiels.
Produits
cc bâtiment et travaux publics
Isolation thermique par l’extÊrieur
Ce système d’isolation par l’extÊrieur repose sur l’utilisation d’un monoproduit en poudre à base de ciment d’aspect minÊral gris. À la fois mortier de collage, de calage et couche de base, ce produit rÊpond aux exigences thermiques ÊnoncÊes par la RT 2012. DestinÊ à des traitements des façades en maçonneries, en pierre ou autres, il s’impose dans le cadre de constructions BBC et convient particulièrement à la rÊnovation des bâtiments collectifs. Le Sigma Isol Cim’ Poudre sert à rÊaliser la couche de base armÊe rÊsistante à la fissuration, au calage des masses isolantes ou encore au collage des masses isolantes sur les supports bruts ou neufs (3 kg/m2 au minimum de produit mÊlangÊ). Grâce à sa composition à base de ciment, associÊe à la mise en œuvre de bandes de laine de roche entre les Êtages (fixÊes en callÊ-chevillÊ), il assure un bon comportement au feu et la suppression des ponts thermiques de structures. Fournisseur Sigma Coatings
Ce panneau de toiture est destinÊ aux bâtiments d’habitation de faible et moyenne hygromÊtrie. Il offre une isolation continue en toiture. Son efficacitÊ repose notamment sur la conductivitÊ thermique du polystyrène expansÊ (de 225 mm d’Êpaisseur) avec un lambda de 30 mW/m.K et sur une rÊsistance ÊlevÊe (jusqu’à R = 7,60 m2.K/W). Ce système sans pont thermique dispose de label BBC (bâtiment basse consommation) en neuf et en rÊnovation. Fibratec Ultra Th 30 est prêt à poser sur des toitures en pente avec pannes apparentes. Il garantit une efficacitÊ thermique (Uc : 0,13 W/m2.K) supÊrieure aux exigences imposÊes par la RT 2012 Ceci grâce à la compÊtitivitÊ des portÊes de panne à panne (3,30 ml pour 125 daN/m2 de surcharge) et à un emboÎtement rainurÊ bouvetÊ, des contre liteaux de ventilation etc. En finition intÊrieure, un choix de quatre sous-faces (plâtre, particule, vinyl, planche) met en valeur la charpente. Fournisseur Knauf
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Affleureuse et dĂŠfonceuse
Cet outil Êlectroportatif polyvalent est ÊquipÊ de quatre bases complÊmentaires et interchangeables. DestinÊ aux menuisiers, ÊbÊnistes ou luthiers, il peut servir aussi bien à exÊcuter des affleurages droits, inclinables ou dÊportÊs mais aussi des dÊfonçages. Le système comprend un couple bloc-moteur de 710 W et rÊgulateur Êlectronique pour adapter les vitesses de travail et de rotation de la fraise. Compacte et lÊgère (1,8 kg), la RT0700CX3 est maniable et offre une bonne prÊhension. Les rÊglages des profondeurs de fraisage (de 0 à 40 mm) et de plongÊe (de 0 à 35 mm) s’effectuent au dixième de millimètre près. Fournisseur Makita France
Briques de grande rĂŠsistance thermique
Conçues dans ses dimensions pour faciliter la rÊalisation des constructions parasismiques, ces briques de 25 cm de large prÊsentent une rÊsistance thermique de 1,62 m2.K/W. Très isolantes, elles facilitent l’accès aux labels BBC et RT 2012. AssociÊes à 10 cm
d’isolant et un doublage en terre cuite, elles permettent d’avoir un mur fini avec une rÊsistance proche de 5 m2.K/W. Les accessoires, dotÊs de rÊservations section de 150x150 mm, facilitent quant à eux la mise en œuvre des chaÎnages. La brique bgv 25 thermo prÊsente des dimensions de 500 x 250 x 249 mm et un poids de 21,5 kg. Fournisseur Bouyer-Leroux
UnitĂŠ de climatisation
Cette unitÊ Confort Active Êconomise l’Ênergie, tout en amÊliorant la qualitÊ de l’air intÊrieur dans les bureaux, les hôtels ou encore les rÊsidences pour personnes âgÊes. Son moteur classÊ Haute efficacitÊ ÊnergÊtique (HEE) de sÊrie, à très faible consommation, permet de diminuer la consommation Êlectrique jusqu’à 85 %. Ses batteries d’Êchange sont optimisÊes pour les performances des autres Êquipements. Coadis Line s’inscrit dans la solution système sur boucle d’eau Hysys qui assure le chauffage, le confort d’ÊtÊ et la qualitÊ de l’air. Celle-ci associe la diffusion par effet Coanda de Ciat, optimisÊe selon la norme EN Iso 7730, et la filtration Epure de haute qualitÊ. Ainsi, elle procure aux usagers une bonne qualitÊ de l’air grâce à une filtration qui abaisse la concentration des particules PM 2,5 en suspension dans l’air en dessous du seuil prÊconisÊ par l’OMS. Fournisseur CIAT
7$3,6 $17, )$7,*8( 1289($8 7$3,6 $17, )$7,*8( 62/&/,3 :$77(/(= O¡pODVWRPqUH LQGXVWULHO SUpVHQWH XQ QRXYHDX WDSLV DQWL IDWLJXH GpYHORSSp SRXU OH WUDYDLO HQ SRVLWLRQ GHERXW 0RGXODEOH JUkFH j VRQ SULQFLSH G¡DWWDFKH HQ SX]]OH LO V¡DGDSWH HIILFDFHPHQW j OD JpRPpWULH GX SRVWH GH WUDYDLO /H WDSL DQWL IDWLJXH 62/&/,3 IDLW SDUWLH GH OD JDPPH (5*2120,( '(6 62/6 %< :$77(/(= ::: :$77(/(= &20
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cahier technique Les cénosphères
ccréalisé par
ccVLADIMIR FROLOV INGENIEUR-CONSULTANT CHEZ CEIS-INNOVATION 128
Après 30 ans de recherche et développement, en Russie puis en France, cet ingénieur diplômé de l’université de Saint-Pétersbourg est aujourd’hui consultant au sein du pôle Innovation 128 de la Compagnie européenne d’intelligence stratégique (CEIS).
Les cénosphères, dont la taille oscille entre 10 et 600 micromètres sont remplies de gaz.
es cénosphères sont un sous-produit annexe de la combustion des centrales à charbon. Ces microsphères creuses de silicate d’aluminium sont remplies d’un mélange d’azote, d’oxygène et de dioxyde de carbone. Ce sont les particules les plus légères contenues dans les cendres volantes. Jusqu’ici, seule leur propriété d’inertie était utilisée pour améliorer les propriétés des matériaux. Mais elles sont aujourd’hui étudiées en vue d’être mises en œuvre dans des applications variées. Capables de faciliter la cicatrisation, de rendre des revêtements conducteurs, de protéger des objets de rayonnements électromagnétiques ou encore de les rendre peu visibles dans le spectre infrarouge, elles pourraient s’avérer utiles dans de nombreux domaines. cm
L
ccMARC-HENRI MéNARD COFONDATEUR D’INNOVATION 128
D.R.
Diplômé de l’ESC Bordeaux, Marc-Henri Ménard est spécialiste de la valorisation de la recherche du marketing et du transfert technologiques. Il dirige depuis 2005 le pôle Innovation 128 de CEIS.
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cahier technique
Des cendres volantes pour améliorer les matériaux Encore mal connues, les cénosphères ne sont pourtant pas des substances d’invention récente : il y a 65 millions d’années, l’astéroïde qui a provoqué la disparition des dinosaures en a laissé dans les couches sédimentaires. Ces particules qui sont aussi un sous-produit des centrales à charbon sont aujourd’hui candidates à l’amélioration de nombreux matériaux.
n aurait tort de sous-estimer le potentiel des sous-produits. Ainsi les cénosphères, un sousproduit annexe de la combustion des centrales à charbon, sont-elles aujourd’hui étudiées par plusieurs laboratoires dans le monde. Ces sphères creuses – c’est le sens littéral des mots grecs kenos et sphaera – pourraient en effet, additionnées à divers matériaux, en améliorer considérablement les propriétés. Les cénosphères mesurent entre 10 et 600 micromètres. Leurs propriétés dépendent de la consistance du charbon et du procédé de combustion utilisé. Ces microsphères creuses de silicate d’aluminium, matière similaire à un verre, sont remplies d’un mélange d’azote, d’oxygène et de dioxyde de carbone. Elles constituent les particules les plus légères contenues dans des cendres volantes à hauteur de 1 à 3 %. Les cavités de certaines cénosphères contiennent des minéraux ou des matières poreuses. On parle alors de plerosphères, du grec pleres (remplies). Plusieurs opérateurs de centrales, prenant conscience du
O
Fig. 2
Séparateur triboélectrique
Les séparateurs triboélectriques utilisent la différence de charge électrique générée par le frottement de chaque catégorie de cénosphères à l’intérieur de la machine pour assurer un tri par phénomène électrostatique. Ces séparateurs sont utilisés pour trier de faibles quantités par lots.
fait que certaines cénosphères sont valorisables, modifient les réglages de leurs paramètres de combustion pour obtenir les qualités désirées. La récupération des cénosphères est un acte écologique. Plus de 50000 usines dans le monde produisent chaque année plus de 1 milliard de tonnes de cendres volantes. Dans la nature, emportées par le vent sur de longues distances, les cénosphères représentent une menace pour la santé des animaux et des hommes. Leur valorisation permet d’atténuer le coût de cette collecte. Difficile à évaluer, le marché des cénosphères est en tout cas en progression. Bon indicateur, le prix d’une tonne de ce produit a ainsi été multiplié par deux au cours des deux dernières années. Les pays producteurs sont ceux qui ont le plus de centrales thermiques fonctionnant au charbon, notamment les États-Unis, la Russie, la Chine et l’Inde…
Fig. 1
Des moyens mécaniques lourds sont nécessaires pour manutentionner les énormes quantités de cendres volantes générées par les centrales au charbon, plus d’un milliard de tonnes par an, puis des moyens hydrauliques sont utilisés pour séparer les quelques pour-cent de particules les plus légères qu’elles contiennent, les cénosphères.
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Récupération des cénosphères
Les cénOsphères
Fig. 3
cc Ce qu’il faut retenir
Séparateur centrifuge Les séparateurs cyclones sont des machines travaillant sur un flot continu contenant différentes catégories de cénosphères. La mise en rotation de la colonne d’air à l’entrée expulse par effet centrifuge les particules les plus lourdes, qui retombent dans le bas de la machine, tandis que le ventilateur aspire les plus légères vers le haut.
1. prOductiOn et distributiOn Plus de 60 types de microsphères collectés et le triés Le principal mode de récupération des cénosphères est une méthode humide. En raison de leur faible densité et de leur nature creuse, les cénosphères flottent. Elles sont alors collectées à la surface de bassins de décantation, soit par aspiration, soit de manière mécanique, puis séchées (Fig. 1). Des systèmes triboélectriques (Fig. 2) ou centrifuges (Fig. 3), suivant les quantités à traiter, permettent ensuite de les séparer des particules plus lourdes contenant du carbone et du fer.
c Les cénosphères sont des produits naturels, sous-produits polluants de la combustion dans les centrales à charbon. c Microsphères creuses en silicate d’aluminium remplies d’un mélange gazeux, elles sont principalement utilisées comme charge pour améliorer les caractéristiques isolantes thermiques et phoniques des matériaux. c Recouvertes de métaux, on les utilise en médecine ou pour rendre conducteurs certains revêtements, voire pour rendre des objets invisibles dans le spectre infrarouge.
Les producteurs, tel Cenospheres LCC, trient les cénosphères principalement en fonction de leur taille, mais aussi en fonction de leur point de fusion, de leur contenu en alumine ou encore de leur densité, entre autres. Ainsi, plus de 60 types de microsphères ont été identifiés par le Laboratoire de transformations catalytiques de petites molécules de l’Institut de chimie et de technologie chimique de l’Académie des sciences de Russie à Krasnoyarsk, dans le but de remplacer les matériaux à base de cristaux de verre synthétiques. Le nombre de distributeurs européens est relativement faible. Parmi eux, on peut citer les britanniques Trelleborg Fillite Ltd., Thermakote Ltd., Thermilate Technologies Ltd., Advanced Minerals et Delamin, le suédois Minelco Group (présent en France), ainsi que Plomp Mineral Services BV aux Pays-Bas. Il y a également des sources d’approvisionnement directes en Russie et en Ukraine, dont certaines sont bien avancées autour d’applications spécifiques. Par exemple, le russe Uralait Ltd détient 35 brevets protégeant des applications de cénosphères, notamment pour les systèmes de stockage et de transport de l’hydrogène. Les compagnies internationales telles les américaines Cenospheres LLC et Cenofil Industry Ltd ou l’indienne Khetan Group sont également présentes en Europe. Une liste exhaustive des producteurs et des distributeurs de cénosphères reste toutefois difficile à établir.
Fig. 4
F. RoBERt
Variation des principaux constituants des cénosphères Pourcentage minimum
Pourcentage maximum
Sio2
51
60,7
Al2o3
25,1
33,4
Fe2o3
2,2
9,5
Cao
0,2
10,9
Mgo
1,1
3,6
K2o
0,2
3,2
Na2o
0,02
1,8
tio2
0
1,8
So3
0
1,1
P2o5
0
0,6
2. caractéristiques techniques des cénOsphères Des propriétés physiques stables Les cénosphères ont des propriétés variables en fonction des usines d’où elles proviennent (Fig. 4). Si leurs couleurs varient du blanc au gris foncé, en fonction de la matière première utilisée, leur dimension et l’épaisseur de leur paroi dépendent aussi du procédé et des paramètres de combustion utilisés dans les usines, tout comme la nature des produits les constituant. Ainsi, les cénosphères les plus petites ont un taux plus élevé d’oxyde de silice (SiO2) et d’oxyde d’aluminium (Al2O3) avec une structure intérieure parfaitement vide, tandis septembre 2013ccN°956-957
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cahier technique
Fig. 5
Corrélation des différents composants des cénosphères
partir de K-Al-Si fondu, riche en silice, contiennent des oxydes de silice (SiO2) et d’aluminium ( Al2O3) dans une proportion variable (1,6-3,6%). Dans les cénosphères magnétiques formées à basse température (1 500 °C), ce rapport est presque constant. Ces éléments sont formés à partir de deux fondus non miscibles K-Al-Si et Fe-Al-Si, riches en silice.
Grâce à leur faible densité, leur petite taille, leur forme sphérique, leur résistance mécanique, leur température de fusion élevée, leur inertie chimique, leur caractère isolant et leur faible Les ratios entre le Sio2 et le Fe2o3, ainsi qu’entre le Al2o3 et le Fe2o3 obéissent à deux équations de corrélation. porosité, les microsphères trouvent un Les micrographies montrent les modifications d’aspects des cénosphères en fonction de leur composition. large éventail d’applications dans l’industrie, notamment pour renforcer des matériaux ou conférer des propriétés de résistance à la que les plus grandes ont un taux de SiO2 et d’Al2O3 plus corrosion ou d’isolation thermique et phonique à des faible, mais une structure intérieure résiliée. L’épaisseur enduits ou des peintures. Elles peuvent être qualifiées de la paroi des cénosphères varie aussi fortement en foncde charges multifonctionnelles et s’intègrent bien dans tion de leur dimension, entre 2,5 et 10,5% du diamètre de les résines et liants tels les thermoplastiques et les therla cénosphère. De même, leurs propriétés magnétiques modurcissables. peuvent varier en fonction de leur composition. Dans la plupart des nouveaux matériaux à base de cénosLa structure des cénosphères définit leur densité (appaphères, celles-ci apparaissent comme des matériaux fairente de 0,3-0,5 g/cm3, réelle 0,6-0,7 g/cm3) et leur conducblement actifs à surface inerte. Cependant, en présence de tivité thermique (0,1-0,2 W/m.K), auxquelles est associée leur résistance mécanique (210-350 kg/ Fig. 6 cm2), leur stabilité thermique (frittage Modes d’obtention des différents types de cénospères entre 1000-1450 °C), leur résistance aux acides et leur inertie chimique en général. Une série d’études sur les propriétés des cénosphères, réalisées par le laboratoire de transformations catalytiques des petites molécules de l’Institut de chimie et de technologie chimique de l’Académie des sciences de Russie, à Krasnoyarsk, a montré la stabilité des propriétés physiques des cénosphères provenant de plusieurs sources russes lorsque les conditions de combustion sont répétitives. Il a ainsi démontré que la présence des principaux composants (SiO2 ; Al2O3 ; Fe2O3) peut être décrite par deux équations de corrélation (Fig. 5). En fonction des types de cénosphères recherchées pour des applications Le moyen de séparation mis en œuvre dépend de la nature des produits finis que l’on souhaite obtenir. ciblées, différents modes de séparation on utilise d’abord un séparateur hydrodynamique triant les cénosphères suivant leur densité. Les différents lots de cénosphères ainsi obtenus passent ensuite dans un séparateur magnétique. Enfin, des tamis et de tris sont utilisés (Fig. 6). Les sphèassurent un tri par granulométrie. on obtient ainsi tout un panel de cénosphères aux propriétés différentes. res non magnétiques, qui se forment à
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3. Les appLicatiOns
Les cénOsphères
Fig. 7
Fig. 8
Filères de transformation en matériaux
Structure fonctionnelle dans une mousse syntactique
La voie mécanique mélange intimement les cénosphères à la matrice d’autres matériaux pour en améliorer la qualité. Elle est essentiellement utilisée pour la création de composites. La voie chimique permet de créer des liaisons fortes entre les cénosphères et un support. Elle est utilisée pour créer des bétons allégés, des mousses syntactiques de matériaux ou des revêtements apportant des caractéristiques électriques, phoniques ou isolantes. Le frittage assure la création de pièces en conformant dans un moule sous pression et à haute température des cénosphères qui s’agglutinent.
grandes proportions de silicium et d’oxyde d’aluminium, la surface peut devenir active en créant des groupes fonctionnels (silanol - SiOH) et interagir avec les liants. Cela permet d’améliorer non seulement la qualité des matériaux à base de liant minéral, mais aussi celle des matériaux composites sur base de liants organiques. Les procédés de fabrication de matériaux à base de cénosphères font appel à trois grands types de procédés. Les procédés mécaniques consistent à intégrer les cénosphères dans une matrice. Les procédés chimiques visent à créer des liaisons entre les cénosphères et avec la matrice. Enfin, le frittage consiste à les agglomérer sous l’effet combiné de la pression et de la chaleur (Fig. 7).
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A. Les cénosphères brutes Les applications des cénosphères sont variées. On les retrouve par exemple depuis plusieurs années dans le domaine des forages pétroliers pour diminuer la densité d’une pâte de ciment pétrolier sans augmentation de la teneur en eau. Elles sont aussi utilisées dans les matériaux de construction pour alléger les bétons, tout en gardant une résistance à la compression de 30 MPa pour une densité de 1,6 T/m3, en améliorant leur étanchéité et en réduisant leur transmission sonore. Ainsi le Scientific & Technical Center of Applied Nanotechnologies (STCAN) de Saint-Pétersbourg participe-t-il en Russie à la construction de ponts avec de tels bétons. Les cénosphères sont aussi employées pour améliorer les qualités d’isolation thermique et phonique des plâtres, mortiers et enduits, utilisés pour les murs, sols et plafonds. Un ajout de 40% de cénosphères en volume divise par deux le coefficient de transmission de bruit.
Dans une mousse syntactique, les particules aux parois les plus épaisses descendent par gravité vers le bas de la pièce. Ce qui définit des niveaux de résistance à l’écrasement croissants. La micrographie montre l’écrasement sous charge du premier niveau et la fissuration du deuxième.
Autre grand domaine d’utilisation : les liants pour les matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables, ainsi que pour les polymères. La structure formée par une concentration élevée de cénosphères, en raison de leurs formes sphériques et de leurs diamètres variables, évite la rétraction du matériau pour tout type de mastics ou de peintures, par exemple. Ces matériaux ont une étanchéité et une résistance à la chaleur améliorées. Ils sont plus solides. De plus, les cénosphères sont neutres en mesure de pH et n’interfèrent pas avec les composants chimiques si non spécifiquement caractérisées. Plusieurs producteurs comme Mascoat, Specoating ou encore Isollat proposent des peintures et enduits, isolants phoniques et thermiques à base de cénosphères. Ces matéFig. 9
Comparaison des coefficients d’expansion thermique
Une concentration de 40 % en volume de cénosphères contenant du SiC ou de l’Al2o3 fait chuter de moitié le coefficient d’expansion thermique (CEt) d’un composite à matrice aluminium par rapport à celui de l’aluminium pur.
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cahier technique Les cénOsphères
Fig. 10
Fabrication d’une mousse d’aluminium riaux ayant des propriétés multiples dont l’ultralégèreté, la forte absorption énergétique, la résistance aux chocs et l’atténuation des sons et des vibrations. Les coefficients d’expansion thermique des MMC, qui mesurent le niveau de déformation du matériau en fonction de la variation de température, peuvent être jusqu’à deux fois moins élevés que celui de l’aluminium (Fig. 9). La production de la mousse d’aluminium avec une proportion de cénosphères de 30% du volume est réalisée par une technique dite de «stir-casting» (Fig. 10).
B. Les cénosphères recouvertes Afin d’être des isolants parfaits, les cénosphères peuvent être recouvertes de différents métaux tels l’argent, l’or, le palladium ou l’iridium, entre autres. Elles peuvent alors être utilisées pour le développement de produits pharmaceutiques ou de catalyseurs. Les cénosphères recouvertes d’oxyde d’argent peuvent par exemple être intégrées dans des pansements afin d’accélérer la cicatrisation. Dès que l’on y recourt, à hauteur de 30 % en volume au moins, les cénosphères recouvertes de métaux peuvent rendre les plastiques et les peintures électriquement conductrices et former des protections contre les champs électromagnétiques. La société américaine Ceno Technologies préfère quant à elle utiliser leurs caractéristiques de réflexion de la lumière. L’industriel de La Défense BAE Systems va même plus loin, en étudiant des peintures intégrant des cénosphères pour rendre le support invisible dans le spectre infrarouge. Il espère ainsi pourvoir proposer des «capes d’invisibilité» pour les véhicules militaires.
Le procédé stir-casting permet d’incorporer dans un creuset contenant de l’alumine en fusion des cénosphères à l’aide d’un jet d’azote sous pression, afin d’obtenir une mousse d’aluminium.
riaux résistent bien à la corrosion et sont facilement applicables dans le cadre d’une réparation. Des épaisseurs de 2 à 3 mm équivalent à 50 à 60 mm de protection thermique à base de laines minérales, grâce à la limitation de rayonnement infrarouge. De fait, la transmission de chaleur se fait simultanément de trois manières: par conduction, par convection et par rayonnement. Les isolants thermiques classiques ayant une faible conductivité thermique, de l’ordre de 0,2 à 0,3 W/mK, ont généralement du mal à lutter contre le rayonnement infrarouge. À l’inverse un revêtement intégrant des cénosphères qui reçoit un rayonnement infrarouge voit chacune des couches de cénosphères refléter une partie du rayonnement et diminuer d’autant le rayonnement atteignant la couche suivante. Avec suffisamment de couches, la quasi-totalité de l’énergie du rayonnement est réfléchie. La création d’une structure fonctionnelle spécifique dans les mousses dites «syntactiques» (constituées d’une matrice dans laquelle ont été ajoutées des particules creuses) rend ses matériaux capables de supporter des déformations de 60 à 75 %, sans dégradation de résistance à la compression (Fig. 8). On retrouve aussi les cénosphères brutes dans les composites à matrice métallique (MMC), catégorie de maté-
Les cénosphères ont un point de fusion compris entre 1200 et 1600 °C, sensiblement plus élevé que les microsphères en verre synthétique. Les matériaux produits par frittage de cénosphères peuvent être utilisés comme isolants de four, requis pour les applications de chauffage à température élevée, au-delà de 600 °C (Fig. 12).
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C. Les cénosphères frittées
Fig.11
Absorbants pour déchets liquides radioactifs
a
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Les absorbants classiquement utilisés pour les déchets radioactifs, telles les pièces mécaniques obtenues par frittage d’un mélange silice-alumine ou les zéolithes, des minéraux microporeux utilisés dans les procédés mettant en jeu du 137Cs et du 90 Sr, peuvent être substitués par des matériaux poreux à base de cénosphères perforées (c), tant sous forme de pièces frittées (a), que de matériaux pulvérulents (b). Les déchets liquides hautement radioactifs sont alors piégés dans des composés équivalents au verre et aux minéraux.
Fig. 12
Pièce frittée Le frittage de cénosphères a permis à l’université de tomsk (Russie) de créer des briques isolantes ayant une résistance à la pression de 10 à 12 MPa, pour une densité de 650 à 900 kg/m3 et une conductivité thermique de 0,11 à 0,17 W/mK.
Parmi d’autres applications, on peut citer des filtres, des supports de catalyse, des absorbants et des échangeurs d’ions, ou des membranes micro-sphériques caractérisées par une perméabilité sélective à l’hélium. Ce type de matériau peut également être utilisé pour l’entreposage de déchets radioactifs liquides (Fig. 11). L’une des principales caractéristiques de morphologie d’une cénosphère est la présence d’un film en surface, qui diffère de sa composition principale. Ce film peut être supprimé par application de fluorure d’hydrogène. En conséquence, la structure poreuse des cénosphères due au gaz inclus devient ouverte. Cela permet d’utiliser des cénosphères en tant que précurseurs pour des matériaux minéraux exploités dans la capture de radionucléides (césium et strontium) en vue de leur stockage de longue durée dans les roches granitiques.
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4. des appLicatiOns nOvatrices De nombreuses recherches sont actuellement menées à travers le monde autour d’utilisations novatrices des cénosphères. Ainsi de nouveaux catalyseurs pour le processus d’oxydation du méthane sont développés en utilisant des cénosphères magnétiques. Leur activité catalytique dans le couplage par oxydation du méthane est déterminée par leur teneur en fer. Des matériaux de construction sans ciment basés sur des réactions chimiques liant les cénosphères entre elles ont été inventés à la fin des années 2000. Les travaux de Paul Biju-Duval, assistant de recherche au Georgia Institute of Technology en 2007, ont montré que ces matériaux sont durcis en 3 à 24 heures entre 90 et 115 °C, ce qui correspond à une consommation énergétique moindre que celle du frittage. Ces matériaux sont légers, homogènes, isotropes, peu coûteux, respectueux de l’environnement et isolants thermiques. Leur résistance à la compression va de 1 à 7 MPa et leur conductivité thermique est de 0,15 W/mK. Les applications des cénosphères pourraient encore se multiplier à l’avenir. D’autant plus que de nombreux laboratoires, dont celui des transformations catalytiques de petites molécules de l’Institut de chimie et de technologie chimique de l’Académie des sciences de Russie à Krasnoyarsk, mènent des recherches autour de ces particules et continuent de leur trouver des débouchés. cm septembre 2013ccN°956-957
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cahier technique Les cénOsphères
POUR ALLER PLUS LOIN Bibliographie Les cénosphères dans la littérature scientifique
Plusieurs laboratoires académiques s’intéressent au potentiel des cénosphères. Les références des revues scientifiques dans lesquelles leurs travaux sont publiés, sur lesquelles l’auteur s’est appuyé pour élaborer ce cahier technique, sont disponibles au fil du texte dans la version de cet article consultable sur notre site Internet. cm
Vocabulaire professionnel c
CÉNOSPHÈRES
c
TRIBO-SÉPARATEUR
c
MOUSSES SYNTACTIQUES
c
FRITTAGE
c
FONCTIONNALISATION DES SURFACES
Web De sources industrielles et académiques
Les cénosphères étant une technologie nouvelle, il n’y a pas encore à proprement parler de site de référence sur ce sujet. Sur le site Fillite (www.fillite.com) du distributeur suisse de matériaux Omya, l’internaute pourra toutefois, outre des informations techniques sur les produits, trouver une liste très fournie d’applications dans l’industrie et le bâtiment. Le fournisseur Ceno Technologies (http://cenotechnologies.com) propose des informations techniques et met l’accent sur les applications dans les revêtements conducteurs ou protecteurs contre le rayonnement électromagnétique, ainsi que l’atténuation du rayonnement infrarouge. Le site Powersourcing (www.powersourcing.com/te/cenospheres.htm) recense plus d’une vingtaine de fournisseurs dans le monde. Enfin, le site du laboratoire des transformations catalytiques des petites molécules de l’Institut de chimie et de technologie chimique de l’Académie des sciences de Russie à Krasnoyarsk (www.icct.ru/Eng/Laboratiries/Anshits/Anshits-eng.php) évoque les recherches du professeur Alexander Georgievich Anshits. cm
c
Retrouvez sur notre site une vidéo de présentation du système Adaptiv de BAE Systems qui utilise des revêtements à base de cénosphères pour modifier la signature infrarouge de véhicules militaires, voire les faire totalement disparaître de la vue des capteurs infrarouges.
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Matériau composite cellulaire constitué d’une matrice métallique, polymère ou céramique, dans laquelle on a injecté des cénosphères. Ces mousses sont légères et résistantes à la pression.
Procédé permettant de fabriquer des objets à partir de poudre. Celle-ci, comprimée dans un moule, est chauffée à une température inférieure à son point de fusion. Les grains se soudent alors entre eux.
industrie-techno.com
COMPOSITES À MATRICE MÉTALLIQUE Matériaux composés d’une matrice métallique en alliage léger renforcée par infiltration de particules. Le matériau obtenu est à la fois résistant et léger.
D.R.
Une cape d’invisibilité pour blindés
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Machine de séparation utilisant les lois de l’électrostatique qui chargent électriquement par frottement la surface de matériaux en mouvement relatif. Les différences de charge permettent de séparer les matériaux d’un mélange.
Modification de la surface d’un matériau en lui apportant des caractéristiques physiques, chimiques ou biologiques nouvelles.
Vidéo
Adaptiv
Microsphères creuses de silicate d’aluminium remplies d’un mélange d’azote, d’oxygène et de dioxyde de carbone, qui forment les particules les plus légères contenues dans les cendres volantes des centrales à charbon.
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LA FABRIQUE DE L’INNOVATION ccTHIBAUT DE JAEGHER DIRECTEUR DE LA RÉDACTION
tdejaegher@industrie-technologies.com
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Chez DUPONT, la science est mère de l’innovation
cc Des
centres d’accélération du transfert de technologies
Cet étonnant positionnement « science oriented » (DuPont déclare 32 compétences clés en la matière) cache en fait une obsession : celle de trouver des applications concrètes et rentables à toutes les inventions de ces brillants cerveaux. Pour accélérer ce phénomène de transfert, DuPont a créé 12 centres d’innovation en deux ans. Proches des marchés (à Taïwan, au Brésil, en Suisse, en Corée, en Thaïlande…),
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N°956-957ccSEPTEMBRE 2013
ils ont pour mission de transformer en produit « sur mesure » les découvertes faites sur paillasses des chercheurs DuPont. Le dernier centre, celui de Johnston, dans l’Iowa (3), travaille ainsi avec les agriculteurs de la région sur les sujets d’alimentation et d’énergie, notamment sur la question de la production d’éthanol. cc 30 %
du chiffre d’affaires grâce aux innovations
Grâce à ce dispositif, DuPont, entreprise deux fois centenaire, est une véritable machine à inventer. Si la firme s’est fait un nom avec le nylon (4) ou le kevlar (5), elle continue sa marche en avant. Rien qu’en 2012, elle a mis au point plus de 2000 nouveaux produits et déposé près de 1000 brevets (près de 40000 depuis ses origines). 30% de son chiffre d’affaires est tiré par des produits ayant moins de quatre années d’existence. Et la nouvelle organisation autour de centres d’innovation va permettre encore d’accentuer cette présence. En 24 mois, 225 nouveaux projets ont été lancés au sein des douze centres. Sans relâcher l’effort sur les investissements en recherche. En six ans, ils sont passés de 1,4 milliard à 2 milliards de dollars par an! La «Science Company», comme elle se surnomme elle-même, a donc de belles années devant elle! cm
BRUNO LEVY POUR IT ; D. R.
Q
ui a mis la Science (avec un grand S) au cœur de sa stratégie ? Le MIT ? Non. Le CNRS ? Sans doute, mais ce n’est pas de lui dont il s’agit ici. Les universités ? Encore raté. Non, l’entreprise privée qui a fait de la Science sa marque de fabrique, c’est DuPont. La célèbre firme américaine d’origine française ne cesse de marteler qu’elle est une entreprise scientifique. Son ambition ? Résoudre les grands problèmes mondiaux en matière d’alimentation, d’énergie et de protection des personnes. Ses armes ? Chimie, science des matériaux, nanotechnologie et biologie (1). Ses divisions ? 9 500 chercheurs et ingénieurs répartis dans 150 centres de R&D (2) et épaulés par une nuée de laboratoires et d’universités (sur le mode de l’open innovation).
Moteurs et installations électriques 2 ouvrages à découvrir !
MOTEURS ÉLECTRIQUES POUR LA ROBOTIQUE Pierre MAYÉ
2013 r 2e édition r 296 pages r 170 x 240 mm r 46,80 € Grâce aux progrès réalisés dans le domaine des petits moteurs et de leur électronique de commande, les actionneurs électriques ont acquis une place prépondérante en robotique et en automatique. Cet ouvrage présente les connaissances nécessaires pour aborder le domaine des actionneurs électriques :
la description et les caractéristiques des trois principaux types de moteurs employés : à courant continu, à courant continu sans balais, pas-à-pas ; • les mécanismes et leur influence sur le choix du moteur ; • les asservissements de vitesse et de position ; • les phénomènes d’échauffement ; • les circuits électroniques, dont dépendent les performances de l’ensemble. •
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Une approche claire et pédagogique
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Un ouvrage pratique avec près de 300 tableaux et schémas
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Un panorama synthétique sur les trois principaux types de moteurs électriques
Principalement destinée aux ingénieurs et techniciens, la nouvelle édition de cet ouvrage, mis à jour et enrichi, leur permettra de choisir le moteur adéquat et ses dispositifs associés, et d’utiliser au mieux ses capacités.
APPAREILLAGES ET INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES INDUSTRIELS Conception, coordination, mise en œuvre, maintenance Jacques Marie BROUST 2013 r 352 pages r 170 x 240 mm r 56,80 €
Lors de la conception des installations électriques, la rédaction des cahiers des charges et la consultation des catalogues constructeurs ainsi que les opérations d’expertise nécessitent une connaissance précise des spécificités techniques et des modes de fonctionnement de chaque type de matériels, ainsi que leurs interactions. u Un panorama complet qui va de Cet ouvrage vous permet de définir, en fonction de la normalisation en vigueur, les la conception à l’installation et à conditions d’exploitation, de protection et d’entretien des appareillages, des la maintenance des installations et des tableaux électriques industriels : appareillages. Plus de 250 schémas et tableaux pour illustrer et mieux comprendre les problématiques.
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Un ouvrage pratique qui porte sur les différents champs d’applications (industrie, grand public, tertiaire…).
• les
domaines d’utilisation et éléments de technologie, fonctions élémentaires et caractéristiques, • la structure, les modes d’étude et de calculs, et la maintenance des ouvrages électriques. • les
Il est l’outil de travail indispensable des rédacteurs des cahiers, des concepteurs et bureaux d’études, des prescripteurs de matériels et responsables produits, des responsables de la mise en œuvre, de la vérification et de la maintenance des équipements électriques.
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