IT974 by INFOPRO DIGITAL

LES 50 QUI FONT L’INNOVATION EN FRANCE

N°974ccMARS 2015- 16,50

www.industrie-techno.com

PRODUCTION

Du proto à la série, et vite! ccPAGE 24

UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il répare les moteurs par impression 3D Didier Boisselier, fondateur de Beam

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

Les lasers de puissance

De la physique fondamentale aux applications sociétales

Stand 4-F61

La première qualité d’un robot est de s’adapter à l’homme.

Man and Machine www.staubli.com

Et si le robot travaillait (vraiment) avec l’homme ? Au-delà de ses performances, un robot doit jouer son rôle : celui d’un partenaire de l’homme. Il n’est pas là pour le remplacer mais pour le servir efficacement, dans une relation simple et intuitive. Dans cet esprit, les robots Stäubli travaillent avec précision, rapidité, sécurité. Mais avant tout avec l’homme.

ROBOTICS

Stäubli Faverges SCA, Tél. +33 (0)4 50 65 62 87 Staubli est une marque de Stäubli International AG, enregistrée en Suisse et d’autres pays. © Stäubli, Semaphore & Co 2014 « Man and machine » est une marque déposée appartenant à Stäubli International AG

www.industrie-techno.com

EDITO

Cinquante nuances de matière grise

ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdevericourt@industrie-technologies.com

S’il y a bien une chose qui se marie mal avec l’innovation, c’est l’uniformité. D’ailleurs, les hommes et les femmes qui la font sont aussi différents que possible les uns des autres. Le portrait-type de l’innovateur ? Si l’on s’essayait à l’écrire, cela pourrait ressembler à ceci. Il est débordant d’idées, son enthousiasme est communicatif. Il est plutôt discret, mais quand il prend la parole, tout le monde tend l’oreille. Elle a commencé dans une start-up, presque dans un garage, et rêve parfois de retrouver cette période bénie. Elle a fait toute sa carrière dans un grand groupe, elle adore les échanges multiculturels que cela implique au quotidien. Il est pour la loi Macron. Il est contre la loi Macron. Il se dit que la loi n’y fait pas grand-chose, il pense que les vrais innovateurs ﬁnissent de toute façon par arriver à leur but. Elle est ingénieure, et aujourd’hui, elle ne voit S’il y a bien une chose pas ce qu’elle aurait pu faire d’autre, qui qui se marie mal lui plairait autant. Elle est designeuse, et avec l’innovation, aujourd’hui, elle ne voit pas ce qu’elle aurait pu faire d’autre, qui lui plairait c’est l’uniformité. autant. Elle est chef d’entreprise, et aujourd’hui, elle ne voit pas ce qu’elle aurait pu faire d’autre, qui lui plairait autant. Il a bien pensé, quelquefois, à tout laisser tomber. Il n’a jamais passé une journée à s’ennuyer. Il a vibré quand on a marché sur la Lune. Il a vibré quand il a été immergé dans un cave, face à la voiture de ses rêves. Il a vibré quand son ﬁls de cinq ans lui a demandé si le petit robot qui sautillait sur cette comète avait vraiment été construit par des vraies personnes. Elle a une solide formation universitaire. Il est autodidacte. Elle en apprend tous les jours… Il est pragamatique. Elle est visionnaire. Il est perfectionniste. Elle est créative. Il est débrouillard. Elle est entière. Il est, parfois, contradictoire… cm

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il répare les moteurs par impression 3D Sous l’impulsion initiale de Didier Boisselier, la jeune société Beam a mis au point un procédé de réparation de pièces métalliques fondé sur la fabrication additive par laser. Un vrai saut qui permet, notamment dans le secteur aérnautique, d’importantes économies.

Didier Boisselier, fondateur de Beam

Début décembre 2014, Philippe Varin, l’ancien président du directoire de PSA Peugeot-Citroën, Frédéric Sanchez, patron du groupe Fives, Hervé Guillou, PDG de DCNS et Émeric d’Arcimoles, patron du salon du Bourget et conseiller de JeanPaul Herteman, le PDG de Safran, ont investi un million d’euros dans le capital de Beam. « Sa technologie répond vraiment à un obstacle sur lequel on butait dans la maintenance aéronautique », fait valoir Émeric d’Arcimoles. Pour en arriver là, il a fallu à Didier Boisselier une vingtaine d’années de tâtonnements. Tout commence au début des années quatre-vingt-dix. L’ingénieur, diplômé de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg, vient de rejoindre l’Irepa Laser, un Centre régional d’innovation et de transfert de technologie (Critt) basé à côté de Strasbourg. Mettant ainsi un point final à ce qui a bien failli être une carrière universitaire, puisque l’homme avait entamé une thèse après un DEA en mécanique des fluides.

cc L’injection coaxiaLe Le principe de l’injection coaxiale consiste à fusionner un matériau métallique et une mince couche de la surface du substrat pour assurer une liaison métallurgique. Grâce au faisceau laser, l’apport thermique est précis et localisé. La poudre est injectée de façon coaxiale par rapport au faisceau laser, au moyen d’une buse avec une sortie annulaire conique. La matière est déposée pour former un cordon (de 300 µm à plusieurs millimètres de large), avec une hauteur de couche de 150 à 1 000 micromètres). La juxtaposition des cordons et la superposition des couches suivant des trajectoires programmées permettent de fabriquer le volume de la pièce. Les lasers utilisés sont principalement des lasers solides.

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Cinq ans après son arrivée, en 1993, il dépose un brevet sur une nouvelle buse qui permet d’injecter la poudre dans un faisceau laser. « Coaxiale, la buse permet de faire fondre de la poudre et de l’apporter en surface (2D) sur une pièce métallique », détaille Didier Boisselier. La fabrication additive étant alors en plein essor, l’ingénieur se tourne progressivement vers l’impression 3D métallique. Aux États-Unis, au Canada ou en Allemagne, plusieurs laboratoires ou centres de recherche, travaillent sur des procédés équivalents. Mais ce qui va faire la vraie différence, c’est la volonté sans faille dont fera preuve Didier Boisselier pour industrialiser son procédé. cc Objectif :

développer une machine industrielle

À partir de 2005, il travaille essentiellement sur ce qui constituera le cœur de Beam. L’Irepa Laser rejoint Ramati, un programme européen, pour mettre au point un procédé de microdéposition de poudres métalliques assisté par laser. «En miniaturisant les cordons, on a réussi à construire des petites formes. Et par améliorations successives, on est passé de la surface au volume, au 3D », ajoute Didier Boisselier. L’Irepa Laser aurait pu s’arrêter là. Le centre fait au contraire le pari de l’industrialisation. L’idée est alors d’intégrer le procédé dans un petit centre d’usinage 5 axes, pour assurer la répétabilité du process, et d’automatiser la programmation jusqu’ici faite à la main. Didier Boisselier déniche l’éditeur britannique Delcam pour la programmation.

P. gUittet PoUr inDUStrie et technologieS

’est un problème crucial dans certaines industries, notamment l’aéronautique : comment réparer des pièces de structures qui coûtent très cher ? L’homme qui a su apporter une réponse à cette question s’appelle Didier Boisselier. Avec son associé Emmanuel Laubriat, il a fondé la start-up Beam, qui propose un procédé unique dit Construction laser additive directe (Clad). L’une des principales applications de cette technologie d’impression métallique en 3D, ou pour les puristes, de fabrication additive, est de permettre l’ajout de matière sur des pièces très fines ou sur des matériaux imposibles à souder. «Au lieu de fondre le matériau étalé sur un lit de poudre, les poudres métalliques sont transportées par un gaz et injectées dans un faisceau laser, puis se déposent fondues sur les couches précédentes de la pièce en cours de construction. Le dépôt, homogène et dense, se solidifie rapidement», explique Didier Boisselier. Ainsi, la pièce est réparée au lieu d’être jetée.

DIDIer BoIsseLIer

P. gUittet PoUr inDUStrie et technologieS

Diplômé en 1983 de l’École nationale supérieure des arts et industries de strasbourg (réseau Insa), Didier Boisselier, 53 ans, est titulaire d’un DeA en mécanique des fluides. Ingénieur à l’Irepa Laser à partir de 1988, il a développé des applications de soudage laser, ouvrant la voie à la fabrication additive. Il a fondé la société Beam en 2012.

Et là bingo, le Français est repéré par la société américaine Chromalloy, notamment spécialisée dans la réparation des pièces pour moteurs d’avions. « Ils voulaient un procédé permettant de reconstruire une pièce en alliage titane », se souvient Didier Boisselier. Parallèlement, l’École centrale de Nantes et le laboratoire belge Sirris, prennent contact avec l’ingénieur. Didier Boisselier se tourne alors vers Huron, un constructeur voisin de 500 mètres, qui fournit un centre d’usinage dans lequel deux buses sont intégrées. Fin 2010, c’est l’accélération : l’Irepa Laser entre dans le fonds unique interministériel Falafel (Fabrication additive par laser et faisceau d’électrons), où tous les ténors de l’aéronautique se retrouvent. Objectif : développer une machine industrielle capable de réaliser

de la fabrication additive en univers neutre (sans oxygène) pour des pièces métalliques. Didier Boisselier noue un partenariat avec Fives Machining. Après un an et demi de développement, c’est la première consécration des efforts avec l’installation de la machine à l’Irepa Laser, puis la création de Beam avec Emmanuel Laubriat. cc Fabriquer

ou réparer une pièce voire lui ajouter une fonction

Beam a déjà produit plus de 700 pièces de turbines pour Chromalloy. « Aujourd’hui nous sommes capables de répéter le process sans dérive et surtout, à des cadences industrielles », lance Emmanuel Laubriat. Naturellement, la machine, qui coûte entre 300 000 et 1,5 million d’euros, peut aussi fabriquer ex-nihilo des pièces nou-

velles. Cependant, le marché de la réparation, ou de l’ajout de fonction à une pièce, constitue l’essentiel des débouchés. Beam prévoit une quinzaine d’embauches en 2015, et envisage de prospecter d’autres secteurs comme la défense, l’énergie et le biomédical. En parallèle, Didier Boisselier s’est attelé à un autre chantier : traiter des grandes pièces, d’un ou deux mètres. Là encore, l’ingénieur a su trouver les bons partenaires, en s’arrimant au programme européen Amaze. « On va monter des raidisseurs sur une tôle au plus proche des cotes avec le minimum de perte de matière », jubile-t-il déjà. De quoi intéresser les avionneurs comme Airbus. cm cc Guillaume lecompte-Boinet redaction@industrie-technologies.com

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SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

ÉLECTRONIQUE

Quels assouplissants pour les écrans ?

cc PAGE 8

CRYPTOGRAPHIE

Un générateur de photons intriqués XXS

cc PAGE 10

MATÉRIAUX

Un adhésif pour les moteurs

cc PAGE 12

CAPTEURS

Des M&Nems sur une puce

cc PAGE 14

CHIMIE

Le graphène a de la concurrence cc PAGE 17

ASTRONOMIE

Amos, la tête dans les étoiles

cc PAGE 18

C’EST PAS NOUVEAU, QUOIQUE…

Des cathédrales aux pôles d’excellence

cc PAGE 20 ÉNERGIE

Gaz de schiste : les industriels se mobilisent

cc PAGE 21

INDUSTRIE-TECHNO.COM

DOSSIER Les 50 qui font l’innovation en France cc PAGE 22

PRODUCTION

Du proto à la série, et vite!

Passer du démonstrateur à la ligne de production n’est pas une mince affaire. Pour négocier ce virage délicat, au mieux et au plus vite, de nombreux outils viennent au secours des industriels. C’est notamment le cas de la simulation et de la fabrication additive. ccPAGE 24

Du laboratoire à l’usine

3- BIOPRODUCTION

Passer le cap des fermenteurs de gros volumes cc PAGE 29

cc PAGE 32

cc PAGE 26

4- ÉLECTRONIQUE GRAND PUBLIC

2- AUTOMOBILE

Aller vite et ne pas se tromper de cible

Du prototypage rapide à la fabrication additive

1- NANOTECHNOLOGIES

Produire en masse sans perdre en qualité

Les composites ont rendez-vous avec les hautes cadences cc PAGE 28

cc PAGE 30

cc PAGE 36 5- NUCLÉAIRE

Plusieurs dizaines d’années pour tout valider cc PAGE 31

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Simuler pour accélérer la montée en puissance

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 Julien Elmaleh Directeur général délégué Paul Boursier Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

LOGISTIQUE

La préparation de commandes obéit à la voix

cc PAGE 40

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 7 secteurs de référence

cc PAGE 44 à 55

RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe des rédactions 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), Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Séverine Fontaine, Guillaume Lecompte-Boinet et Philippe Richard 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 lasers impulsionnels de puissance De la physique fondamentale aux applications sociétales cc PAGE 57

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 Flora Morel (9361) 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) Directrice Marketing direct et diffusion Laurence Vassor Marketing direct abonnements Isabelle de Goüyon Matignon Gestion abonnements Nadia Clément Marketing Damien Delhomme (9786) TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 169 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 Librairie (vente des numéros déjà parus et des annuaires) Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION

FUJIFILM Sa transformation numérique ? C’est de la chimie ! cc PAGE 66

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : TRONICS ; P. GUITET. SOMMAIRE : BMW ; 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

Matériaux Quels assouplissants pour les écrans ? Les écrans de demain seront souples. C’est du moins ce que promettent les industriels de l’électronique grand public, à coup de prototypes pliables ou enroulables. Plusieurs barrières technologiques restent à franchir avant la commercialisation. Pour remplacer le verre et son revêtement conducteur, plusieurs matériaux sont en lice.

ls s’enroulent, se plient, se courbent et s’incurvent. Les industriels de l’électronique grand public communiquent régulièrement sur les talents de contorsionnistes des écrans de demain. Dès le Display Week, qui se tenait à San Diego en juin 2014, Nokia et Advanced Film Device ont présenté deux prototypes d’écrans Oled souples (LED organiques), pouvant être pliés en deux ou en trois, tandis que LG dévoilait dans la foulée un écran de 18 pouces capable de s’enrouler sur lui-même. Si ces écrans sont déjà une réalité dans les laboratoires, de nombreux enjeux technologiques restent à relever avant leur commercialisation. Industriels et instituts de recherche se penchent sur de nouveaux matériaux, pour remplacer la plaque de verre.

« Quand on dit souple, on sait qu’il existe différents niveaux de souplesse. Par exemple, un écran incurvé se fait comme un écran traditionnel. Si on veut fabriquer un écran qui s’enroule, en revanche, il faut passer à d’autres substrats, comme le plastique », précise Bernard Geffroy, expert en électronique organique au laboratoire d’innovation en chimie des surfaces et nanosciences (Licsen) du CEA Saclay. cc La

technologie Oled est bien adaptée

Pour fabriquer un écran souple, trois éléments sont nécessaires. D’abord, une électrode transparente souple pour remplacer la plaque de verre et son revêtement conducteur des écrans rigides. Ensuite des diodes électroluminescentes compa-

DU GRAPHÈNE

c Le prototype fabriqué par l’université de Cambridge et Plastic Logic intègre du graphène pulvérisé sur un substrat en plastique et associé à un ﬁlm électrophorétique à matrice active. Le ﬁlm remplace la couche d’électrode habituellement en oxyde d’indium et d’étain.

tibles avec des substrats souples pour réaliser les pixels, ou encore un ﬁlm électrophorétique. Enfin, des transistors compatibles avec des substrats souples pour réaliser l’électronique de commande de ces pixels. Les matériaux utilisés sont différents pour ces trois fonctions.

Ils ont aussi besoin de ﬂexibilité et innovation chez Sunpartner. Des chercheurs du CEA développent par ailleurs des technologies d’électronique souple pour les étiquettes de magasin: «simples -un millier de transistors-, elles ne fonctionnent pas à haute fréquence», précise Bernard Geffroy, expert en électronique organique au laboratoire d’innovation en chimie des surfaces et nanosciences (Licsen) Sunpartner a inventé un composant photovoltaïque transparent adapté aux surfaces courbes. du CEA Saclay. D.R.

L’électronique souple n’intéresse pas que les fabricants d’écrans. Des cellules photovoltaïques souples, capables de s’adapter à des surfaces courbes, sont par exemple fabriquées avec le verre souple de Sunpartner. «Jusqu’à présent, on utilisait un support en plastique, moins transparent et moins résistant à la montée en température que le verre», fait valoir Jean-Luc Ledys, vice-président technologie

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TENDANCES

DU POLYAMIDE c LG a fait la démonstration d’un prototype souple, un écran de 18 pouces. Il utilise la technologie Oled, ce qui évite le rétroéclairage, et un support en polyamide, plus souple que le plastique. Ce prototype peut s’enrouler.

DU LTPS

c Dans le prototype de Samsung, un écran Oled souple, des transistors LTPS (matrices actives en silicium polycristallin basse température) sont intégrés sur un substrat plastique. Pour éviter la fonte du plastique lors de la fabrication, les transistors sont déposés sur le verre, qui est ensuite délaminé.

« La technologie qui arrive aujourd’hui, et qui va se prêter aux écrans souples, c’est l’Oled. Chaque pixel est une Oled. Ainsi, elles remplacent les cristaux liquides. En outre, ces diodes sont fabriquées avec des polymères ou des macromolécules. Ces matériaux organiques ont une propriété semi-conductrice », détaille Bernard Geffroy, avant de préciser : « Ce sont des films très minces, qui ont une propriété de flexibilité, et qu’on pourrait donc enrouler. Les Oled sont donc bien adaptées pour la fabrication d’écrans souples. » Reste à savoir comment les encapsuler efficacement à faible coût.

alternatives au verre testées en laboratoire

D.R.

cc Des

« On sait faire des prototypes d’écran souple avec du verre souple », témoigne Bernard Geffroy. Celui-ci est fabriqué par Corning, une entreprise américaine qui produit du verre et de la céramique. La start-up aixoise Sunpartner, spécialisée dans la fabrication de vitrage intelligent,

développe aussi un verre de 0,1 millimètre d’épaisseur. « À 100 microns d’épaisseur, le verre peut se déformer et s’enrouler comme un film. Il y a ainsi une application potentielle pour les écrans Oled ﬂexibles » explique Jean-Luc Ledys, vice président technologie et innovation chez Sunpartner. « Le problème du verre, c’est que ça casse », résume Bernard Geffroy. Des alternatives aux verres sont testées en laboratoire sur des prototypes : « Des écrans expérimentaux ont été faits sur du plastique, avec du polytéréphtalate d’éthylène (ou PET), sur lequel on peut déposer de l’oxyde d’indium et d’étain (ITO, revêtement conducteur de l’écran, ndlr) » Le plastique a également un inconvénient majeur : sa perméabilité ! L’électronique organique est très sensible à l’oxygène et à l’eau. Il faut donc l’encapsuler… avec une plaque de verre. L’enjeu consiste à trouver un équivalent au verre en termes d’imperméabilité. Une solution consiste à mettre une ﬁne couche d’oxyde entre les couches organiques,

mais les couches d’oxyde risquent de faire perdre de la souplesse si elles sont trop épaisses », détaille le chercheur. D’autres matériaux intéressent les industriels pour remplacer le verre comme l’acier en feuille mince sur lequel travaille ArcelorMittal ou encore le graphène, un matériau formé d’une seule couche d’atomes de carbone. «Il faut trouver un substrat avec une électrode conductrice, c’est le cas du graphène», précise Bernard Geffroy. L’université de Cambridge et Plastic Logic ont ainsi conçu un écran souple. La partie qui gère l’affichage de l’écran est en graphène associé à un film électrophorétique, pour remplacer la couche d’électrode en oxyde. Pour l’instant monochrome, cet écran devrait rapidement accéder à la couleur. Autant de technologies qui ont fait leurs preuves, et qui justifient que chercheurs et industriels se plient en quatre pour fabriquer des écrans flexibles. cc SOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

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TENDANCES

Informatique Sécurisation des accès USB Le+ Données sous contrôle

WhiteN protège

La société Bertin IT les réseaux vient de lancer WhiteN, contre sa solution logicielle les attaques de sécurité des systèmes issues d’information sensibles. des supports amovibles. Déjà déployée sous forme de pilote à l’état-major des armées, elle permet de neutraliser les menaces issues des fichiers importés via des supports amovibles USB. Pour cela, elle filtre les périphériques par liste blanche, bloque les appareils non autorisés, vérifie l’innocuité et la conformité du format des fichiers, et confine l’environnement ayant accès au périphérique. La création d’un canal d’information unidirectionnel permet de bloquer la sortie d’informations vers le support USB, et garantit ainsi qu’aucune donnée sensible ne puisse sortir du système. cm

40 mètres

C’est la longueur de l’imprimante 3D utilisée par la société chinoise WinSun pour construire un immeuble en béton de cinq étages.

Cryptographie Un générateur de photons intriqués XXS Le+ Compacité

Un système capable de générer des photons intriqués, assez petit pour tenir sur une puce. C’est ce qu’ont

obtenu des chercheurs de l’université de Pavie en Italie. Ce système pourrait être utilisé pour la cryptographie quantique, qui consiste à coder par des bits quantiques. L’élément clé du dispositif est un «microrésonateur», soit un anneau de 20 micromètres de diamètre gravé dans une plaquette de silicium. Quand un faisceau laser est dirigé le long d’une ﬁbre optique et dans le dispositif, les photons tournent autour de l’anneau et s’intriquent. Le dispositif peut générer 10 millions de paires de photons intriqués par seconde, et nécessite moins d’un milliwatt de puissance. C’est mille fois moins que ce qui était nécessaire aux précédents émetteurs de photons intriqués. Les chercheurs recourent à des lasers d’une longueur d’onde de 1 550 nanomètres, souvent

Le+ Résistance à l’usure

Les gouttes d’eau rebondissent sur les métaux traités avec des lasers femtosecondes.

Transformer des métaux en matériaux super-hydrophobes ? C’est pos-

sible grâce à la nanostructuration laser, selon une technique mise au point par des scientiﬁques de l’université de Rochester, dans l’État de New York. Les chercheurs ont obtenu un matériau noir si hydrophobe que les gout-

d’Intelligence Technologique

www.industrie-techno.com/ﬁt N°974ccMARS 2015

utilisée dans les télécommunications, ce qui permettrait au dispositif d’être facilement intégré dans les systèmes sur puce, basés sur du silicium. Les chercheurs voient des applications dans le domaine bancaire, par exemple, où les clients pourraient échanger des clés cryptées par la mécanique quantique, principe selon lequel on ne peut mesurer un système sans le perturber : une information cryptée par des bits quantiques apparaît mieux protégée qu’une donnée cryptée de manière traditionnelle. cc S. E.

Matériaux Un métal hydrophobe pour l’aéronautique

Sélectionné par le

Le dispositif peut générer 10 millions de paires de photons.

tes d’eau rebondissent dessus, en utilisant des lasers femtosecondes pour nano et micro-structurer des échantillons de platine, de titane et de laiton, de manière à donner de nouvelles propriétés à leurs surfaces. Non seulement la structure s’use beaucoup moins vite que s’il s’agissait d’un traitement chimique superficiel effectué après coup, mais la surface absorbe mieux la lumière, et est « superhydrophobe » ainsi qu’autonettoyante. Le métal pourrait être utilisé selon ses créateurs pour empêcher la corrosion ou le gel sur des avions ou des voitures, ou rendre étanches les appareils électroniques. Il a d’ailleurs été en partie financé par le Bureau de la recherche scientifique de l’US AirForce. cc P. P.

D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Ă&#x2030;nergie Des batteries pour les bus ĂŠlectriques

D.R.

Les systĂ¨mes de stockage ultrarapides de Nawatechnologies sont Ă cheval entre les batteries et les supercondensateurs. Cette start-up issue du CEA envi-

cc EN BREF

Chimie Des ultrasons pour favoriser les rĂŠactions Le+ Haut rendement

Le+ Recharge ultrarapide

sage leur utilisation pour ĂŠquiper les bus ĂŠlectriques de ville, et permettre une recharge Ă chaque arrĂŞt. Les piles que conĂ§oit la start-up sont formĂŠes de deux ĂŠlectrodes composĂŠes Ă partir de nanotubes de carbones fonctionnalisĂŠs et alignĂŠs les uns Ă cĂ´tĂŠ des autres sur un substrat dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium. Les deux ĂŠlectrodes baignent dans un liquide ĂŠlectrolytique classique et sont sĂŠparĂŠes par une membrane qui laisse passer les ions, comme dans une batterie lithium-ion classique. Le liquide ĂŠlectrolytique remplit lâ&#x20AC;&#x2122;espace entre les nanotubes de carbone dans chaque ĂŠlectrode, la surface dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchange est dĂŠmultipliĂŠe et le courant qui circule est alors bien plus important. In ďŹ ne, la taille de ces ÂŤ batteries en carbone Âť va du tube dâ&#x20AC;&#x2122;aspirine Ă la canette de coca, celleci ayant une capacitĂŠ de 10 Wh. cc P. P.

Nawatechnologies met en Ĺ&#x201C;uvre des nanomatĂŠriaux organisĂŠs comme les tapis de nanotubes de carbone alignĂŠs.

Soumettre un liquide Ă des ultrasons entraĂŽne la crĂŠation de bulles Ă haute pression et Ă haute tempĂŠrature. Celles-ci favorisent les rĂŠactions chimiques Ă haut rendement entre les ĂŠlĂŠments volatils dissous dans le liquide. Un phĂŠnomĂ¨ne ĂŠtudiĂŠ au sein de lâ&#x20AC;&#x2122;Institut de chimie sĂŠparative de Marcoule (ISCM) pour des applications liĂŠes aux matĂŠriaux pour le nuclĂŠaire et au recyclage des terres rares et des platinoĂŻdes. Lâ&#x20AC;&#x2122;implosion des bulles conduit Ă la formation de microjets de liquides qui additionnĂŠs aux ondes de chocs ĂŠmises par lâ&#x20AC;&#x2122;implosion, peuvent ĂŠroder ou dĂŠcaper la surface des matĂŠriaux, permettant de fabriquer des objets de taille contrĂ´lĂŠe. cm

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TENDANCES

Objets connectés L’Applewatch, c’est pour avril Le+ Intelligence embarquée Le patron d’Apple, Tim Cook a annoncé le lancement de sa montre connectée et intelligente, Applewatch, pour le mois d’avril. Le géant à la pomme rejoint Samsung, Motorola, et Sony parmi les industriels de l’électronique grand public à commercialiser une smart watch. cm

Spatial Tchouri a enlevé son manteau Le+ Fenêtre ouverte sur l’espace

La comète Tchouri photographiée par la caméra de la sonde spatiale Rosetta.

La comète Tchouri a sans doute perdu le ﬁn manteau de poussières qui recouvrait sa surface depuis son dernier passage proche du soleil, selon une étude publiée dans le magazine Nature, à partir des analyses effectuées par l’instrument Cosima. cm

11ans

C’est le temps déjà passé par le rover Opportunity à arpenter Mars. La mission du robot devait initialement durer trois mois.

Matériaux Un adhésif pour les moteurs Le+ Résiste à 180 °C

Un adhésif mis au point par Delo résiste aux hautes températures.

Dédié aux métaux dans des applications pour moteurs électriques, le produit de cette entreprise allemande spécialisée dans les colles industrielles a été développé pour des applications jusqu’à 180 °C. Une performance, car de nombreux adhésifs voient leur performance chuter de manière prononcée quand les températures d’utilisation dépassent 150 °C. À 180 °C, la résistance au cisaillement de l’adhésif Delo est jusqu’à deux fois plus élevée que celle d’autres méthacrylates. L’adhésif conserve également sa tenue en cas de contact avec de l’huile de transmission, de l’huile moteur ou de l’essence. Grâce à un double mécanisme de polymérisation, cette colle peut être préﬁxée à la lumière (visible ou UV) en 6 secondes pour obtenir une tenue de manipulation. La tenue optimale est ensuite obtenue par polymérisation anaérobie. Contrairement aux résines époxy mono ou bicomposants nécessitant des temps de prises assez longs, les méthacrylates photopolymérisables permettent de réduire les

Comment mesurer la concentration ou l’élimination des nanotubes de carbone (NTC) dans un organisme après une exposition à ces particules ?

Les chercheurs ont utilisé des larves Une question qui intéresse les d’amphibiens pour leur étude. secteurs utilisateurs de ces technologies, comme l’automobile, l’aéronautique ou l’électronique, entre autres. Des chercheurs de trois équipes basées à Toulouse ont planché sur la question. Les scientiﬁques ont utilisé des microondes dans des dispositifs microﬂuidiques pour mesurer très précisément la quantité de nanotubes de carbone présents dans des larves d’amphibiens après leur exposition à ces nanoparticules. Cette technique permet de détecter des quantités aussi faibles que 0,02 µg de NTC (dans la cellule de mesure). Un seuil de détection aussi faible n’avait jamais été atteint auparavant. Ces travaux rendent maintenant possible la détection de traces de NTC dans ces milieux complexes et permettront aussi d’étudier comment les NTC sont concentrés ou éliminés par les organismes. ccS. E.

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en-cours de production et autorisent des processus plus rapides. Les outillages de maintien se trouvent simpliﬁés par rapport à un processus à base de polymérisation thermique. Enﬁn, cet adhésif à viscosité moyenne adhère aussi bien à l’acier ou à l’aluminium qu’aux aimants sur base de terres rares (ferronéodyme). Des pièces métalliques peuvent également être collées à des composants en matière plastique en utilisant un activateur. Pour les températures encore plus élevées, Delo a présenté l’année dernière un produit à base de résine époxy thermique pouvant être utilisé jusqu’à 220 °C, mais qui nécessite un peu plus de temps pour polymériser. ccP. P.

Mesure Les nanotubes de carbone + Détection dès 0,02 µg sous contrôle

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Delo a développé une colle à prise rapide adaptée aux moteurs électriques.

D.R.

cc EN BREF

Toucher. Découvrir. Résoudre.

L’oscilloscope réinventé.

Nous avons amélioré un produit éprouvé. Le Keysight 3000T représente la nouvelle génération d’oscilloscopes InfiniiVision série X. Avec son écran tactile, vous pouvez configurer le déclenchement sur zone avec vos doigts pour n’importe quel signal. Vous pouvez donc isoler un signal en quelques secondes, bien plus vite qu’avec tout oscilloscope concurrent. Le 3000T est aussi un instrument 6-en-1. En même temps qu’un oscilloscope, vous avez un MSO, un générateur de fonctions WaveGen, un analyseur de protocoles, un voltmètre numérique et un compteur. Touchez du doigt l’avenir des oscilloscopes. Relevez dès maintenant le « Trigger Challenge ».

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TENDANCES

Matériaux Coup de foudre pour mousses métalliques Le+ Porosité améliorée de 50 % Une méthode qui simpliﬁe la fabrication des mousses métalliques a été développée par des chercheurs espagnols. Cette méthode permet de concevoir des solides ayant une porosité allant jusqu’à 90 %. Le procédé consiste à soumettre à une décharge électrique des particules de métal placées en apesanteur. Les particules ﬂottantes forment alors une structure gélatineuse très poreuse. cm

Qualité Caractérisation 3D des renforts textiles pour composites PPE présente une technologie de mesure de perméabilité des renforts en 3D EasyPerm lors du salon Jec Europe 2015. Actif depuis

plus de 10 ans dans le domaine de la caractérisation des renforts textiles utilisés dans les matériaux composites, PPE est un centre international de transfert de technologie, spécialisé dans les matériaux composites renforcés à Le+ Fiabilité

Ce banc de mesure Easyperm évalue la capacité d’un renfort à s’imprégner de résine.

ﬁbres continues. Lors du salon, qui se tient en mars à Paris, il présente le premier banc de mesure permettant d’évaluer la capacité d’un renfort à drainer la résine et de le caractériser en 3D. Cet équipement de contrôle qualité est extrêmement fiable, car il repose sur une mesure de pression effectuée via un réseau de capteurs. Celle-ci est ensuite post-traitée sur la base de la loi de Darcy. Le caractère physique de cette mesure exclut ainsi toute erreur d’interprétation humaine, ce qui fait de ce banc un moyen robuste, compact et facile à mettre en œuvre, donnant des informations reproductibles et ﬁables. « Easyperm reprend une technologie de mesure développée et éprouvée depuis une dizaine d’années en intégrant les dernières évolutions relatives à la mesure et à sa précision », constate Henri Perrin, responsable R&D de PPE. cc J.-F. P. Le+ Intégration

Capteurs Des M&Nems sur une puce Une puce est capable de détecter tout mouvement sur six axes (trois de translation et trois de rotation) sur 4 mm2. Elle a été mise au point

par les chercheurs du CEA-Leti, grâce à la technologie M&Nems, qui permet de miniaturiser encore les Mems (Microelectromechanical systems), d’abaisser leurs coûts et leur consommation électrique, et d’intégrer plusieurs capteurs différents sur une seule et même puce. Les capteurs Mems sont constitués de deux éléments en forme de peignes dont l’un, mobile, bouge par rapport à l’autre, ﬁxe, en fonction des sollicitations extérieures (pression, champ magnétique, etc.). L’intervalle entre les dents change et modiﬁe la capacité électrique de l’ensemble, à partir de laquelle on extrait l’information voulue. Cette technologie dite «capacitive » a permis de créer les accéléromètres qui se sont imposés sur le mar-

ché (des manettes de la Wii jusqu’aux fusées Ariane en passant par les systèmes de déclenchement d’airbag), puis des capteurs de pression, des géophones, des gyromètres, etc. La technologie M&Nems les combinent au Nems (Nanoelectromechanical systems) de la dimension du nanométrique. Ils ont utilisé une masse mobile reliée à un nanofil de silicium piézorésistif. Nanométrique (250 nm), le fil a une sensibilité augmentée et permet une diminution de la taille de l’ensemble, tandis que la masse mobile reste micrométrique pour générer un signal assez fort. Les mouvements de la masse (dues à une accélération, pression, champ magnétique…) exercent une contrainte sur le nanofil (torsion, étirement, etc.) et modifient ainsi sa résistance électrique. La technologie permet alors d’imaginer la conception de puces intégrant sur la même base de silicium (masse mobile,

Sélectionné par le

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nanofil, partie fixe) des accéléromètres, magnétomètres, gyromètres, capteurs de pression et microphones. Les capteurs de pression et microphones sont possibles en ajoutant une membrane très fine au système. cc P. P.

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Le CEA-Leti a combiné aux éléments microscopiques du Mems un nanoﬁl de silicium piézorésistif.

D.R.

c EN BREF

TENDANCES

Biomimétisme Un robot sous-marin imprimé en 3D Le+ Accélération record

D.R.

Il mesure trente centimètres à peine, mais peut accélérer à la vitesse de trois mètres par seconde ! Un robot à pro-

pulsion ultrarapide a été développé par des chercheurs de l’université de Southampton (Royaume-Uni), du MIT et de l’alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie. Doté d’un squelette polycarbonate imprimé en 3D et d’une membrane souple en plastique, il est capable, comme une pieuvre, «d’ingérer» de l’eau puis de la rejeter pour se propulser en avant. Les scientiﬁques ont présenté leur robot-roquette dans la revue Bioinspiration and Biomimetics, en soulignant qu’il réalise des performances encore jamais atteintes. Un robot un peu plus gros, à la locomotion comparable, pourrait être encore plus efﬁcace, selon les chercheurs. Au-delà des applications sous-marines, ces travaux pourraient même inspirer le design des ailes d’avions. cc M. V.

Ce robot est capable, comme une pieuvre, « d’ingérer » de l’eau puis de la rejeter pour se propulser en avant.

cc EN BREF

Chimie Des capteurs magnétiques en diamant Le+ Faible coût Des diamants dopés De minuscules à l’azote permettent capteurs de surveiller les se créent réactions chimiques. en intégrant C’est ce qu’ont un atome constaté les d’azote dans du diamant. chercheurs impliqués dans le projet européen Diadems, coordonné par Thales, en mesurant les changements dans le spin des électrons de ces capteurs magnétiques. La technologie repose sur des diamants de synthèse, manipulés à température ambiante par les chercheurs, si bien que son coût est acceptable pour être commercialisable. À l’avenir, les chercheurs espèrent pouvoir mesurer la réaction d’un neurone à une molécule, ou utiliser ces capteurs pour développer des disques de stockage ﬁables de grande capacité. cm

TENDANCES

Réalité augmentée Skier en restant chez soi Le+ Expérience utilisateur optimisée

Une étrange course de ski s’est déroulée cet hiver. Sur une piste

située à Schladming, en Autriche, un skieur équipé d’un casque de réalité augmentée a affronté deux joueurs localisés en Grèce et en Allemagne, munis d’un casque Oculus Rift. Un test grandeur nature pour un jeu immersif mis au point dans le cadre du projet de recherche européen 3D Live, démarré en septembre 2012. « Le skieur portait un casque du commerce, équipé d’un écran sur lequel nous avons projeté un jeu vidéo via une connexion bluetooth avec un smartphone qu’il avait dans sa poche. Il pouvait ainsi voir à côté de lui ses deux compétiteurs», détaille Benjamin Poussard, chef de projet de l’équipe Présence et Innovation d’Arts et Métiers ParisTech, qui était impliquée dans le projet.

L’équipe française a plus particulièrement planché sur l’optimisation de l’expérience utilisateurs et sur l’intégration de l’ensemble des périphériques. Différents tests ont été réalisés, avec des équipements plus ou moins coûteux d’un simple périphérique Kinect à un cave professionnel en passant par des Oculus Rift ou une Wii. L’un des défis technologiques du projet a consisté à gérer la compression de la reconstitution d’humains réels en maillage 3D en vue de sa transmission ﬂuide sur les réseaux de télécoms existants. « Un challenge relevé pour une interaction entre trois joueurs… mais pas plus », précise Benjamin Poussard.

Le+ Qualité

Le+ Détection accélérée

Une sonde visant à protéger les entreprises des cyberattaques a été développée par Airbus Defence and Space. Baptisée

Keelback Net, elle permet de détecter les cyberattaques les plus furtives dès les premières semaines d’installation sur le système d’information. La sonde est particulièrement destinée aux Opérateurs d’importance vitale (OIV), aux entreprises du CAC 40, aux grands donneurs d’ordres, aux institutions étatiques et à la défense. Elle dispose de trois fonctionnalités clés : la détection d’intrusion, l’analyse de paquets en profondeur (deep packet inspection) et la capture de traﬁc brut pour analyser les malwares qui transitent dans ce traﬁc et extraire les sections suspectes sur lesquelles on fait de l’analyse. ccS. F.

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Keelback vise à détecter et défendre les systèmes d’information.

D.R.

Pour faciliter le travail des réparateurs automobiles, SKF Sur l’emballage du kit a placé des flash de réparation SKF, un flash code codes sur les simplifie les réparations. étiquettes de référence des emballages de ses kits de réparation. Les réparateurs disposent ainsi des mises à jour des instructions de montage, des valeurs de couple serrage, des schémas techniques, des vues éclatées pour situer l’emplacement exact des composants et des recommandations sur les outils. cm

Un skieur a affronté deux joueurs en ligne dans la première course de ski interactive.

Cybersécurité Une sonde pour protéger les réseaux industriels

cc EN BREF

Traçabilité SKF fait entrer les ﬂash codes au garage

Les technologies développées dans le cadre de 3D Live pourraient par exemple permettre « d’accompagner » virtuellement un promeneur ou un skieur sur les pistes, sans quitter un chalet bien chauffé, ou de se positionner aux côtés d’un champion olympique au moment de sa performance. Des applications sont également envisagées dans d’autres sports, notamment le golf ou le jogging. ccM. V.

TENDANCES

Matériaux Le graphène a de la concurrence

Électronique Un dissipateur thermique hybride

Le+ Modularité

Le+ Compacité

D.R.

Les polymères ne sont pas tous isolants ! Des chaînes carbonées bidimen-

sionnelles, stratiﬁées comme le graphène, qui conduisent l’électricité le long des « spaghettis » emmêlés qui les composent ont été découvertes par des chercheurs nantais. Lorsqu’ils sont reliés entre eux par des connecteurs chimiques conducteurs, les atomes forment une structure plane dite en nid-d’abeilles, qui se comporte comme un feuillet de graphène. Mais contrairement à celles du graphène, leurs propriétés peuvent être modulées en changeant la composition chimique des chaînes de polymères. Les polymères pourraient, de plus, être capables d’accélérer ou de ralentir le courant électrique. Les scientiﬁques planchent désormais avec une équipe allemande sur leur synthèse. cc P. P.

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Le fabricant d’alimentations TDK Lambda a mis au point une nouvelle conﬁguration de dissipateur thermique pour les composants électroniques de puissance montés sur les circuits imprimés. Elle fait

La structre électronique des polymères conjugués 2D est similaire à celle du graphène.

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appel à un substrat métallique isolé (SMI), composé de couches de cuivre et d’isolation thermo-conductrice collées à un substrat métallique. Celui-ci est monté en position verticale sur le circuit imprimé principal et raccordé électriquement à l’aide de picots qui sont soudés sur le circuit. Hormis les soudures, cet assemblage de faible encombrement ne nécessite aucun dispositif de ﬁxation mécanique pour être maintenu en position sur le circuit imprimé principal, ce qui permet de regrouper sur un même dissipateur thermique hybride deux types de composants qui jusque-là nécessitaient des dissipateurs spéciﬁques différents. cc J.-F. P.

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TENDANCES

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AĂŠronautique Le nouveau centre de recherche de Safran, SafranTech Le+ Au cĹ&#x201C;ur dâ&#x20AC;&#x2122;un ĂŠcosystĂ¨me dâ&#x20AC;&#x2122;innovation

Le centre SafranTech rassemble dĂŠjĂ 130 chercheurs et ingĂŠnieurs.

Safran a ouvert son centre de recherches SafranTech, sur le plateau de Saclay. Il rassemble dĂŠjĂ 130 chercheurs

et ingĂŠnieurs, sur les 300 qui travailleront sur place en 2017. Il sera le fer de lance des recherches appliquĂŠes du groupe Safran, notamment dans le domaine des technologies de communication, de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectriďŹ cation des aĂŠronefs et

des nouvelles architectures de propulsion. Lâ&#x20AC;&#x2122;implantation Ă Saclay, en rĂŠgion parisienne, place ce centre au cĹ&#x201C;ur dâ&#x20AC;&#x2122;un maillage serrĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtablissements de formation, dâ&#x20AC;&#x2122;organismes publics, de groupes industriels et de start-up. Le groupe a dĂŠjĂ investi 60 millions dans ce projet, et doit encore y consacrer 20 millions dâ&#x20AC;&#x2122;ici 2018. cc M. V.

Astronomie Amos, la tĂŞte dans les ĂŠtoiles Le+ TĂŠlescope XXL

Ce sera le plus grand tĂŠlescope de Turquie. Lâ&#x20AC;&#x2122;appareil commandĂŠ par

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NÂ°974ccMARS 2015

Le miroir principal de ce futur tĂŠlescope mesurera 4 mĂ¨tres de diamĂ¨tre. D.R.

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lâ&#x20AC;&#x2122;AtatĂźrk University dâ&#x20AC;&#x2122;Erzurum en Turquie Ă lâ&#x20AC;&#x2122;entreprise liĂŠgeoise Amos pour 16,3 millions dâ&#x20AC;&#x2122;euros pĂ¨sera 100 tonnes et fera 10 mĂ¨tres de haut. Son miroir primaire mesurera 4 mĂ¨tres de diamĂ¨tre. Il sera installĂŠ Ă 3 700 mĂ¨tres dâ&#x20AC;&#x2122;altitude prĂ¨s de la ville dâ&#x20AC;&#x2122;Erzurum, dans lâ&#x20AC;&#x2122;est de lâ&#x20AC;&#x2122;Anatolie. Il sâ&#x20AC;&#x2122;agit dâ&#x20AC;&#x2122;un projet majeur pour la Turquie, dont les plus grands tĂŠlescopes actuellement en service ne dĂŠpassent pas 1,5 m de diamĂ¨tre. Il permettra aux astronomes turcs dâ&#x20AC;&#x2122;observer le ciel en lumiĂ¨re visible et infrarouge et dâ&#x20AC;&#x2122;approfondir les connaissances en matiĂ¨re dâ&#x20AC;&#x2122;astronomie extragalactique. Ce projet, qui devrait durer 5 ans reprĂŠsente environ 50 000 heures de travail pour des ingĂŠnieurs, des opticiens, des dessinateurs ou encore des ouvriers-mĂŠcaniciens. cc J.-F. P.

TENDANCES

Matériaux Soitec repousse les limites des communications mobiles Le+ Performance améliorée

D.R.

Soitec a annoncé la création d’un substrat à haute résistivité destiné aux applications de radiofréquence (RF), le eSI90. Ce produit

du spécialiste français de la production de matériaux semi-conducteurs très hautes performances pour l’électronique et l’énergie est déjà en cours d’évaluation chez plusieurs fabricants de puces et fondeurs. Il vise à améliorer les performances RF des composants, tels que les commutateurs et adaptateurs d’antenne à haute linéarité, intégrés dans les smartphones haut de gamme, destinés à être utilisés sur les réseaux LTE-Advanced (LTE-A), qui utilisent l’agrégation de porteuses. Une technologie qui permet d’utiliser simultanément plusieurs bandes de fréquences aﬁn d’obtenir des débits plus élevés. Aﬁn de mieux prédire la linéarité RF des circuits intégrés, Soitec a élaboré un standard de métrologie, l’Harmonic Quality Factor (HQF). Ce facteur de qualité harmonique est corrélé à

la valeur de distorsion harmonique de second ordre d’un guide d’ondes coplanaires déposé sur le substrat. La valeur maximale d’HQF des nouvelles plaques est portée à – 90 décibel-milliwatt (dBm), contre – 80 dBm pour la première génération de substrats eSI. Un progrès qui permettra aux fabricants de puces d’affiner leurs conceptions et procédés de fabrication, afin d’améliorer la performance RF de leurs circuits et de répondre aux exigences de la LTE-A avec Mimo (entrées et sorties multiples) et agrégation de porteuses, pour des échanges de données plus rapides. cc J.-F. P.

Le substrat eSI90 de Soitec devrait permettre des échanges de données plus rapides.

cc EN BREF

Objets connectés Les serrures intelligentes de La Poste Le+ Sécurité La Poste vient de présenter un système de verrou connecté sécurisé, Postaccess, qui se ﬁxe sur la serrure d’une porte. Il permet de fermer à clé ou d’ouvrir la porte grâce à un smartphone, un badge ou un bracelet connecté, et, via une application disponible sur Google Play et Apple Store, de commander l’ouverture à distance ou de programmer des horaires d’ouverture et de verrouillage. Il peut être équipé d’un dispositif donnant l’alerte à la façon d’une alarme. Il est commercialisé dans cinquante bureaux de Poste du Sud-Est, entre 99 et 149 euros, plus un abonnement de 5,99 à 9,99 euros par mois. cm Postaccess est une solution connectée qui s’installe en quelques minutes sur une serrure.

MARS 2015ccN°974

TENDANCES

QUOIQUE… cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

Spatial IXV, la première navette européenne Le+ Polyvalence

Des cathédrales aux pôles d’excellence

Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François Prevéraud en vous abonnant à notre newsletter www.industrie-techno.com

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La première navette spatiale européenne a décollé !

IXV a été propulsée avec succès depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane, par une fusée Vega. Conçue par Thales Alenia Space, la navette, d’un poids de deux tonnes, est longue de cinq mètres, haute de deux mètres cinquante et large de deux mètres vingt. Ce test réussi constitue le premier pas pour l’Agence spatiale européenne (Esa), en vue de se doter d’une navette spatiale polyvalente, capable d’effectuer des missions variées, comme convoyer des échantillons, voire être déclinée dans une version de plus grande taille, afin de raccompagner des astronautes sur Terre. Pour valider les tests en soufflerie, tester le système de guidage de la navette et vérifier l’efficacité de la protection thermique, l’Esa a effectué un test d’une heure quarante le 11 février 2015. IXV s’est élevée à 412 km au-dessus du sol, propulsé par la fusée Vega, conçue par Arianespace, avant de la quitter 340 kilomètres plus loin. Par la suite, la navette a regagné la terre, ou plutôt l’Océan Pacifique, à une vitesse de 7,7 km/s. Un bateau l’a repêchée pour valider par de nouveaux examens son comportement au cours de ce test. cc M. V.

cc EN BREF

Automobile Un patch pour ConnectedDrive Le+ Sécurité 2,2 millions de BMW, de Rolls-Royce et de Mini étaient vulnérables aux attaques de pirates informatiques. Pour y remédier, le constructeur vient de mettre à disposition une mise à jour de son service ConnectedDrive, qui permet, grâce à une carte SIM, une connexion Internet à bord, et l’accès à des applications et services d’aide à la conduite et de divertissement. Il pallie ainsi une faille de sécurité qui permettait de détourner ConnectedDrive pour prendre contrôle de certaines fonctions… dont le déverrouillage des portes ! cm

D.R.

l’heure où l’apprentissage retrouve ses lettres de noblesse, le mot compagnonnage symbolise à lui seul l’excellence du savoir-faire des métiers artisanaux et sa transmission des maîtres vers les apprentis lors de leur Tour de France. Une institution pourtant bien ancrée dans le XXIe siècle avec la création d’un pôle d’excellence sur les matériaux souples. Si son origine se perd dans la nuit des temps –elle remonterait à la construction du Temple de Salomon dix siècles avant J.-C.– les premières mentions des «sociétés compagnonniques» remontent au XIIIe siècle, lors de l’édiﬁcation des cathédrales. Elles assuraient à la fois la formation des jeunes apprentis, mais aussi la défense des intérêts de leurs membres et leur protection sociale. Ce sont en cela les ancêtres des syndicats et des assurances sociales. Elles créèrent des réseaux de Maisons couvrant la France, à la fois lieux d’hébergement, agences locales pour l’emploi et écoles de formation théorique. Les apprentis découvraient au ﬁl des étapes de nouveaux matériaux et leurs techniques de mise en œuvre. Mis à mal par la Révolution industrielle, le mouvement s’étiola au XIXe siècle puis se réorganisa autour de quelques sociétés, s’ouvrit sur l’international Les Compagnons du devoir forment ainsi qu’aux femmes, tout en adaptant à de nombreux métiers ses enseignements aux matériaux et artisanaux. technologies les plus avancées. Ainsi l’Association des Compagnons du devoir a été admise à la Conférence des grandes écoles et le mouvement inscrit au patrimoine culturel immatériel de l’humanité. Tournés vers le futur, les Compagnons du devoir ouvriront en septembre 2015 à Pantin un Pôle d’excellence des métiers autour des matériaux souples. Cette infrastructure dotée d’ateliers d’experts, d’une «technothèque» et d’une «procédéthèque», abritera une cellule de recherche et d’hébergement de projets. Elle devrait former 260 jeunes chaque année. Et ça, c’est nouveau ! cm

La navette IXV de l’Agence spatiale européenne.

TENDANCES

Énergie Gaz de schiste : les industriels se mobilisent

cc EN BREF

Électronique Puce pour chien connecté

Le+ Expertise de haut niveau

D.R.

Malgré l’interdiction d’utiliser la fracturation hydraulique en France, les industriels français ne désespèrent pas de pouvoir un jour exploiter les huiles et gaz de schiste piégés dans le soussol. Et pour mieux faire porter leur voix, ils ont

décidé de créer le Centre hydrocarbures non conventionnels (CHNC). Le Centre devrait compter parmi ses membres Total, GDF Suez, Vallourec, Solvay, Air liquide, Vinci, Arkema, Technip, Bureau Veritas et Suez Environnement. Il sera présidé par Jean-Louis Schilansky, ancien président de l’Union française des industries pétrolières (Ufip). La structure se donne comme projet de diffuser des informations sur l’état des techniques, le développement du gaz de schiste dans le monde ou son impact sur les politiques énergétiques. Elle se dotera pour cela d’un conseil scientifique, constitué « d’experts de haut niveau ». Si le mot « lobbying » est officiellement proscrit, les industriels entendent bien peser plus efficacement sur les décisions à venir en se regroupant, à commencer par arracher l’autorisation d’explorer le sous-sol français afin d’en mesurer le potentiel. cc P. P.

Exploitation de gaz de schiste en Pennsylvanie (États-Unis).

Les objets connectés n’épargnent pas les bêtes. Visiomed a lancé MYCompanion, un boîtier connecté intelligent doté d’une carte SIM, destiné à être accroché Visiomed crée le premier collier au collier des animaux GPS pour chiens. de compagnie pour les localiser et vériﬁer qu’ils font sufﬁsamment d’exercice, via une appli dédiée. De quoi rassurer les maîtres inquiets de perdre leurs chers compagnons ou de les voir s’empâter ! cm

INDUSTRIE-TECHNO.COM NUMÉRIQUE & INFORMATIQUE

PRODUCTION & ROBOTIQUE

MATÉRIAUX & CHIMIE

ÉNERGIE & ENVIRONNEMENT

CONCEPTION & DESIGN

Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Dossier Les 50 qui font l’innovation en France

Ils s’appellent Xavier Niel, Stéphane Donikian, Philippe Menasché, Vincent Bolloré… qu’ils soient plutôt grand groupe ou start-up, plutôt surdoués de la technique ou ﬁns analystes de ses usages, plutôt agitateurs d’idées ou orchestrateurs de talent, les cinquante personnalités dont nous vous proposons de découvrir le portrait jouent un rôle de premier plan pour catalyser l’innovation en France. Entrepreneurs, politiques, chercheurs, ingénieurs, designers, makers, médecins, ils inventent sans relâche, utilisent brillamment ou diffusent les technologies de demain. cm 50 innovateurs

La mécanique des rêves Quand les artistes s’emparent de l’impression 3D

Il n’y a pas que les ingénieurs, ou les fans de technologies que sont les makers, qui soient fascinés par l’impression 3D. Les artistes s’en emparent. Dans un monde où la technologie a un impact de plus en plus marqué, ils sont en effet de plus en plus nombreux à investir un territoire situé à la frontière entre art et technique, pour questionner les effets de la progression effrénée des technosciences ou, tout simplement, pour utiliser de nouvelles technologies aﬁn de créer des œuvres originales. L’impression 3D n’y échappe pas. Elle permet de créer d’incroyables sculptures, des vêtements aux formes totalement inattendues ou des bijoux originaux. Découvrez dix créateurs qui vous blufferont par leur inventivité et leur maîtrise de cette technique qui intéresse un nombre croissant d’industries. cm Artistes 3D

Avis d’experts Brevets en 3D

c La multiplication

des brevets portant sur l’impression 3D est révélatrice du dynamisme de cette technologie. Une analyse signée France Brevets. France Brevets

Vidéo Drones de chorégraphie

c Les mini-drones Parrot,

le Rolling Spider et le Jumping Sumo, revisitent l’Apprenti sorcier de Paul Dukas dans une drôle de chorégraphie. Parrot

Rendez-vous Innovations à succès

c Lorsque vous vous sentez…

Article Alpine Dans les secrets du bureau d’études

Antony Villain est responsable du design d’Alpine. Il a été l’un de ceux qui ont été à l’origine du projet de renaissance de la marque pour concrétiser les ambitions d’Alpine et trouver l’ADN spéciﬁque de la marque pour le futur. Le designer a dévoilé en exclusivité à Industrie & Technologies les dessous du concept car développé pour le jeu Gran Turismo (utilisé par 60 millions de passionnés d’automobile), qui a récemment été exposé dans le cadre de l’exposition des concept cars clôturant le Festival automobile international, à Paris. Il a également levé un coin du voile sur la future « berlinette », qui sortira en 2016. cm

Sourire

Réseaux @IT_technologies La communauté de l’innovation hub Industrie & Technologies IndustrieTechno

d’Intelligence Technologique Un service en ligne gratuit permet de signaler que l’on ne souhaite pas qu’une zone soit survolée par les drones. Il sufﬁt d’indiquer son adresse sur le site NoFlyZone.org, qui se charge de transmettre ces coordonnées aux constructeurs de drones, qui l’entrent dans leur base GPS.

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D.R.

ABONNÉS

Alpine

comme un lundi, consultez vite notre liste d’innovations qui vont dans le bon sens. Elles vous rendront votre bonne humeur !

DU LABORATOIRE À L’USINE 1- NANOTECHNOLOGIES

Produire en masse sans perdre en qualité ccPAGe 26

2- AUTOMOBILE

Les composites ont rendez-vous avec les hautes cadences

ccPAGe 28

3- BIOPRODUCTION

Passer le cap des fermenteurs de gros volumes ccPAGe 29

4- ÉLECTRONIQUE GRAND PUBLIC

Aller vite et ne pas se tromper de cible ccPAGe 30

5- NUCLÉAIRE

Plusieurs dizaines d’années pour tout valider ccPAGe 31

Simuler pour accélérer la montée en puissance ccPAGe 32

Du prototypage rapide à la fabrication additive ccPAGe 36

EN COUVERTURE

Production Du proto à la série, et vite! Passer du démonstrateur à la ligne de production n’est pas une mince affaire. Pour négocier ce virage délicat, au mieux et au plus vite, de nombreux outils viennent au secours des industriels. C’est notamment le cas de la simulation et de la fabrication additive.

n le surnomme « la vallée de la objets connectés, tout le défi pour d’autres mort », parce que c’est souvent professionnels, comme ceux de l’automobile un passage délicat, en particu- ou les utilisateurs de matériaux intégrant lier pour les start-up, mais plus des nanotechnologies, consiste au contraire généralement pour tout projet à s’adapter aux process existants. Pour réusinnovant. Le chemin qui va du laboratoire à sir au mieux, et au plus vite, les industriels l’usine est pavé d’embûches, et nécessite peuvent s’appuyer sur un certain nombre attention et savoir-faire. D’autant plus qu’il d’outils. Au premier rang desquels vient la faut agir vite, afin de prendre de vitesse ses simulation, qui permet de réduire les temps concurrents, de minimiser de montée en cadence tout les coûts et de répondre en en optimisant les produits ChEmiN qUi Va temps et en heure aux LE et leur coût. Après des dU LabORaTOiRE besoins du marché. Et ce, à L’UsiNE EsT paVé décennies essentiellement quel que soit le secteur d’ac- d’EmbûChEs, consacrées à la simulation tivité, même si la nature du ET NéCEssiTE comportementale des proaTTENTiON défi dépend précisément du ET saVOiR-faiRE. duits, les industriels mettent type d’industrie et du type de en effet aujourd’hui l’accent projet. Dans certains domaisur la simulation des prones, comme les biotechnolocess d’obtention de ces progies, c’est le plus souvent au foisonnant éco- duits, pour augmenter la qualité et les cadensystème des jeunes pousses que revient la ces. L’impression 3D, qui s’invite désormais délicate mission de prouver au plus vite leur en production, permet également dans cercapacité à industrialiser un procédé, pour tains cas d’accélérer le passage en phase de qu’il puisse être adopté par de grands grou- fabrication, en repensant de fond en comble, pes. Dans d’autres, comme le nucléaire, les au passage, les pièces concernées. Une révoéchelles de temps sont bien plus longues, et lution qui ne fait que commencer. cm les acteurs, bien moins nombreux… Et si certaines innovations nécessitent de construire ccMuriel de vericourt de nouvelles lignes, comme sur le front des mdevericourt@industrie-technologies.com

Application manuelle du gelcoat (matériau à base de résine thermodurcissable) dans la presse RTM (Resin transfer moulding) à l’usine BMW de Laudshut (Allemagne).

bmw

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Industrialiser à grande vitesse Quel que soit le secteur d’activité, le passage de la phase de démonstration à la fabrication est un moment crucial, parfois délicat. Le gérer au mieux, et au plus vite, représente toujours un défi. Et ce pour des raisons différentes selon le domaine d’activités.

Produire en masse sans perdre en qualité

nanotechnologies

inquante cinq ans après que Richard Feynman en introduise le concept, les nanotechnologies deviennent une réalité. Elles se développent tous azimuts, et sont considérées comme une des « six technologies clés génériques » (KET) du programme européen Horizon 2020. Près

de 6 000 chercheurs en France et près de 100 000 dans le monde participent à une recherche dynamique sur le sujet, qui nourrit l’industrie, composée de grands groupes ou bien de petites start-up issues des laboratoires. Avec des applications dans tous les secteurs. « Elles concernent tout le monde », note Thomas Dubouchet, co-fondateur de

la start-up spécialiste du secteur, Nanothinking. « Mais elles ne servent à rien en ellesmêmes. Elles doivent être intégrées dans un procédé ou un produit pour créer de la valeur. » Pour réussir au plus vite ce passage du laboratoire à la production en masse, trois points doivent absolument être pris en compte, outre la maîtrise des coûts des nanoparticules, pour la plupart encore très prohibitifs : l’adaptation des nanoparticules

Nawatechnologies industrialise ses piles en augmentant peu à peu la taille des substrats aluminium (à gauche) sur lequel croissent les nanotubes de carbone, qui sont ensuite enroulés sur eux-mêmes (à droite).

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D. R.

Électronique, santé, agroalimentaire, textiles… les nanotechnologies servent à tout. En France, les annonces de start-up qui envisagent le passage à la phase industrielle se multiplient. Pour prendre leurs concurrentes de vitesse, elles doivent adapter les procédés aux contraintes spécifiques liées aux nanomatériaux.

PRODUCTION

3UpVHQW DX

aux procĂŠdĂŠs industriels, la validation de leurs propriĂŠtĂŠs dans le produit ďŹ nal, et le transfert de compĂŠtences. Sorties du laboratoire, les nanoparticules sont en effet confrontĂŠes Ă des problĂ¨mes gĂŠnĂŠriques liĂŠs Ă leur taille et leur dispersibilitĂŠ. Et ce dans tous les secteurs : la cĂŠramique, le bĂŠton ou les cosmĂŠtiques, entre autres. DispersĂŠes dans une cuve, par exemple de peinture, elles forment des agrĂŠgats en boules plus grosses et perdent leurs propriĂŠtĂŠs technologiques. Par ailleurs, lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠgration des nanoparticules dans la peinture â&#x20AC;&#x201C; ou plus gĂŠnĂŠralement dans une matrice â&#x20AC;&#x201C; peut modiďŹ er ses propriĂŠtĂŠs. cc Les

diffĂŠrents acteurs doivent travailler ensemble

&DRXWFKRXF 3ODVWLTXH PositionnĂŠe sur le marchĂŠ de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectronique imprimĂŠe, Genesâ&#x20AC;&#x2122;Ink conĂ§oit et fabrique des nanoparticules actives qui entrent dans la formulation dâ&#x20AC;&#x2122;encres uniques.

Finalement, si le produit ďŹ nal ne prĂŠsente plus les qualitĂŠs promises en laboratoire, les PME qui intĂ¨grent les nanoparticules dans leurs procĂŠdĂŠs nâ&#x20AC;&#x2122;ont pas forcĂŠment les compĂŠtences en interne, pour rĂŠsoudre le problĂ¨me, ni les outils de caractĂŠrisation comme un microscope Ă balayage ĂŠlectronique. Les acteurs doivent DĂ&#x2030;FI MAĂ&#x17D;TRISER alors travailler ĂŠtroitement ensemLES PROPRIĂ&#x2030;TĂ&#x2030;S ble pour ĂŠviter de perdre du temps, PHYSICO-CHIMIQUES DES NANO-OBJETS JUSQUE et de trop faire monter ces coĂťts DANS LES PROCĂ&#x2030;DĂ&#x2030;S dâ&#x20AC;&#x2122;adaptation des procĂŠdĂŠs indusINDUSTRIELS triels aux nanoparticules. Ă&#x20AC; lâ&#x20AC;&#x2122;instar de Genesâ&#x20AC;&#x2122;Ink, qui fournit des encres pour lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectronique imprimĂŠe. ÂŤ Pour ĂŠviter que les nanoparticules dâ&#x20AC;&#x2122;argent ne prĂŠcipitent Ă lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠrieur de la tĂŞte dâ&#x20AC;&#x2122;impression, nous mettons au point leur formulation en mĂŞme temps que nous travaillons avec les fabricants de tĂŞtes dâ&#x20AC;&#x2122;imprimantes pour adapter celles-ci Ă notre encre Âť, tĂŠmoigne Corinne Versini, fondatrice de Genesâ&#x20AC;&#x2122;Ink. ÂŤ Nous devons aussi adapter lâ&#x20AC;&#x2122;encre aux diffĂŠrents substrats qui existent. Âť Dâ&#x20AC;&#x2122;autres acteurs peuvent aussi ĂŞtre tentĂŠs de descendre dans la chaĂŽne de valeur et de fabriquer eux-mĂŞmes les imprimantes. De leur cĂ´tĂŠ, les fabricants dâ&#x20AC;&#x2122;imprimantes peuvent ĂŞtre tentĂŠs de se lancer dans la production dâ&#x20AC;&#x2122;encres. Quoi quâ&#x20AC;&#x2122;il en soit, câ&#x20AC;&#x2122;est par la collaboration et le partage des ĂŠquipements dont industriels et chercheurs ont besoin que nanotechnologies et industrie rĂŠussiront leur mariage. cm D. R.

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ccPHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

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EN COUVERTURE

Les composites ont rendez-vous avec les hautes cadences

AUTOMOBILE

près 2020, les voitures neuves s’orientent pas vers le tout composite s’inne devront pas émettre plus téressent de près à la question. «Avant 2020, de 95 g de CO2 par km. Les une voiture de grande série aura un pourmatériaux composites s’im- centage de pièces en composites approposent donc, pour les alléger en se substi- chant de 30% de la masse hors moteur», tuant aux métaux. Un vrai challenge pour prédit Christophe Cornu, ingénieur comla production. Certes, des véhicules quasi posites au Cetim. Conséquence : « les constructeurs mettent au défi « tout composite » sont déjà les fournisseurs de rang 1 de fabriqués par BMW. Reste que DÉFI PRODUIRE leur fournir des pièces plus les prix prohibitifs des i3 et i8 DES COMPOSITES légères, avec les mêmes foncles cantonnent à un marché de À HAUTE CADENCE, ET MIEUX ASSEMBLER tionnalités, et une cadence de niche. Pas seulement à cause LES PIÈCES production équivalente à celle du coût des fibres de carbone MULTIMATÉRIAUX des matériaux métalliques métalliques», », (20 euros le kg contre 1 euro poursuit-il. Or du côté du pour l’acier), mais aussi parce qu’elles posent des défis inédits en termes temps de cycle, d’importants progrès resd’industrialisation. Pour fabriquer ses voi- tent à accomplir: les techniques de fabricatures, le constructeur allemand a dû tion traditionnelles des composites construire une nouvelle usine. Un choix – compression SMC, moulage par injecradical que les constructeurs, dont l’outil tion– ne sont pas transférables aux compoindustriel est long à amortir, ne sont pas sites de haute performance. Restent deux tous prêts à faire. Mais même ceux qui ne procédés concurrents: le RTM (injection

PSA travaille activement sur les composites, de leur résistance à la traction (à gauche), jusqu’au procédé de dépôt de ﬁbres, avec Coriolis Composites

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par transfert de résine), et la compressionmoulage. L’une comme l’autre ont une marge de progrès en vue de la grande série. Ainsi, pour le RTM, les deux obstacles de taille sont le temps nécessaire à la cuisson de la résine, qui vient s’ajouter à celui de la polymérisation, et celui requis pour imprégner de grandes pièces, proportionnel à la taille de l’élément. La réponse viendra peutêtre du RTM haute pression, qui permet de gagner à la fois sur les temps d’injection et de cuisson. BMW est ainsi parvenu à passer de trente minutes à 10 minutes pour des pièces de grande dimension. Fives travaille, lui, sur les liants (époxy) pour réduire les temps d’imprégnation et est ainsi passé de 150 à 85 secondes, avant, espère-t-il, de gagner encore 25 secondes. cc Modéliser

la tenue des assemblages

De leur côté, les constructeurs sont mis au déﬁ d’intégrer à haute cadence les sousensembles de pièces qui leur sont fournies, tout en gardant une bonne tenue mécanique. C’est le cas chez PSA, dans le cadre du projet FastLite. Les ingénieurs étudient les techniques déjà bien connues comme le collage ou le rivetage, mais aussi des techniques moins utilisées, comme les vis autotaraudeuses. «Plus tard, nous travaillerons sur la modélisation de la tenue de ces assemblages multimatériaux, pour bien comprendre leur comportement mécanique», explique Mathieu Kielwasser, responsable assemblage multimatériaux chez PSA. Dans le cadre du plan «Usine du futur», PSA devrait aussi inaugurer une ligne pilote de production de matériaux composites pour travailler sur les carrosseries, les assemblages multimatériaux et les pièces structurelles. La révolution des composites n’est plus qu’une question de temps. cm ccP. P. ppassebon@industrie-technologies.com

PSA ; CORIOLIS

Pour rendre les véhicules moins gourmands, les constructeurs misent sur les matériaux composites, plus légers que les métaux. Les fournisseurs devront prouver la capacité de ces pièces à s’adapter aux hautes cadences, et les constructeurs réussir à assembler les différents matériaux entre eux.

PRODUCTION

Passer le cap des fermenteurs de gros volumes

BIOPRODUCTION

Les idées ne manquent pas pour substituer aux dérivés du pétrole des molécules issues du végétal grâce aux biotechnologies. Pour y parvenir, les acteurs innovants doivent sortir les micro-organismes du laboratoire, pour les emmener chez les industriels capables de les utiliser à grande échelle.

e progrès des techniques de manipulation du vivant et le développement de la bioinformatique ont stimulé, depuis une dizaine d’années, l’essor des biotechnologies. Les industriels savent désormais modiﬁer le métabolisme des micro-organismes pour leur faire produire à haut rendement des produits d’intérêt pour la chimie, la pharmacie ou l’agroalimentaire. L’enjeu, désormais, pour les jeunes pousses du secteur, consiste à prouver aux grands acteurs de la chimie leur capacité à produire à grande échelle. En France, Global Bioenergies, Métabolic Explorer ou encore Fermentalg s’y emploient, dans l’espoir de licencier leurs procédés.

les paramètres en vue de leur optimisation

RÉA

cc Simuler

L’aventure commence au laboratoire. Les souches les plus intéressantes sont optimisées pour transformer la matière première en molécules d’intérêt à rendement d’au moins 30 %. « Ce rendement conditionnera le coût en matière première », souligne Pierre Monsan, directeur du démonstrateur pré-industriel TWB, un consortium d’acteurs industriels et académiques qui développe et promeut des voies de production biologiques innovantes. « Sont aussi optimisées la productivité – plus la production est rapide, moins les fermenteurs ont besoin d’être gros et moins les investissements sont importants – et la concentration ﬁnale du produit d’intérêt – l’extraction du milieu aqueux des polymères étant une étape coûteuse. » Les micro-organismes doivent ensuite passer l’épreuve de la montée en échelle des volumes des fermenteurs. De quelques

milligrammes à quelques kilogrammes dans le laboratoire, les fermenteurs passent à quelques dizaines de litres au stade prépilote puis de 600 à 10 000 litres au stade pilote. Or les procédés catalytiques fonctionnent mieux dans les petits volumes, tandis qu’ils souffrent de l’inhomogénéité de différentes valeurs ––température, température, PH, oxyDÉFI MULTIPLIER PAR 1000 LES VOLUMES DES FERMENTEURS gène, concentration, DU LABORATOIRE À L’USINE pression–– dans les grospression ses cuves. Autant de paramètres simulés en amont en vue de leur optimisation. «Avec ces pilotes, nous modélisons l’usine et produisons ainsi un échantillon destiné aux industriels pour qu’ils valident que le produit est conforme à leurs attentes, tant du point de vue de leurs procédés que de leurs exigences économiques,» explique Marc Delcourt, PDG de Global Bioenergies. La jeune pousse née en 2008 est passée progressivement de fermenteurs de 42 litres en laboratoire à 500 litres sur un premier pilote inauguré en 2014 sur le site de Pomacle-Bazancourt puis passera à 5000 litres en 2016 sur un pilote en Allemagne. Elle a bénéficié pour cela de financements publics et de levées de fonds. Si les gros industriels suivent et si le marché répond positivement, une usine viable produit de 50000 à 100000 tonnes par an, dans des fermenteurs de 250000 à 500000 litres. In fine, «il faut sept à huit ans pour passer de l’idée à l’usine dans la biologie industrielle», conclut Marc Delcourt. «Et encore, nous n’avons pas les contraintes réglementaires auxquelles sont exposées les biotechnologies médicales, pour lesquelles cela prend de douze à treize ans.» Un travail de longue haleine, donc, mais pour des procédés destinés à fonctionner pendant des décennies et à suppléer à la raréfaction des Les Malteries Soufflet maîtrisent en ressources pétrolières. cm

laboratoire (en haut) la fermentation en milieu solide. Le fermenteur Case (en bas) est testé pour industrialiser le procédé.

ccP. P. ppassebon@industrie-technologies.com

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Aller vite et ne pas se tromper de cible

ÉLECTRONIQUE GRAND PUBLIC

Dès 2020, le nombre d’objets connectés devrait atteindre les 80 milliards. Avec les smartphones, ils devraient continuer à inspirer l’innovation technologique de la microélectronique. Pour réussir, les jeunes pousses innovantes doivent travailler main dans la main avec les intégrateurs et arriver au bon moment.

cc Transférer

aux industriels un procédé fiabilisé

Pour les nouveaux entrants porteurs d’innovations sur ce marché au renouvellement constant, le moment de mise sur le marché, donc la capacité à développer rapidement un produit, est clé. Si l’application, et donc la valeur ajoutée que permet la technologie n’est plus au goût du jour, ou est

Tronics maîtrise l’ensemble de la fabrication, du test des composants RF (à gauche) à l’assemblage du capteur par portage (à droite).

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ccP. P. ppassebon@industrie-technologies.com

TRONICS

Internet des objets concerne tous les secteurs. De la surveillance des environnements industriels aux bâtiments et villes intelligentes, en passant par la domotique, la santé ou l’agroalimentaire, il constitue le nouvel eldorado pour les fabricants de composants microélectroniques. Les technologies de microsystèmes sont en effet tirées par toutes les applications et fonctions possibles à donner aux objets et smartphones.

tions industrielles à Tronicsgroup, une entreprise grenobloise spécialisée dans la conception de Mems. Une fois les perfordéjà remplie par une technologie concur- mances techniques validées au laboratoire, rente, la première aura beau jeu de présen- les étapes de faisabilité industrielle comter de meilleures qualités, elle ne trouvera mencent. «Nous avons étudié les procédés plus preneur. L’adoption d’une technologie des fabricants d’écrans de sorte que 80% de en masse entraîne en effet une baisse de ses notre procédé de fabrication soit le même coûts de production qui rend la tâche qu’eux et les 20% restants facilement intéencore plus difficile aux concurrents. Aussi grables,» explique Ludovic Deblois, cofonpour aller vite et ne pas dateur et président de se tromper de cible, le DÉFI PORTER SUR LE MARCHÉ Sunpartner Technolocomposant microélectro- LA TECHNOLOGIE ADAPTÉE gies, qui conçoit des fi films lms nique doit être conçu dès AUX DEMANDES DU MOMENT photovoltaïques transpale laboratoire en collaborents à intégrer aux ration avec les industriels plus proches du écrans ou aux vitrages. ««Une Une fois le procédé marché, mais aussi de manière à correspon- fiabilisé, nous sommes capables de le transdre au cahier des charges des intégrateurs. férer aux industriels. Nous les accompa«Nous utilisons la simulation pour le pro- gnons ensuite 9 mois pour réaliser la ligne.» cédé de fabrication mais aussi pour conce- Pour Tronicsgroup, qui produit lui-même voir la manière dont devra fonctionner le plusieurs de ses composants, la phase pilote capteur pour répondre aux contraintes a pour objectif de définir les indicateurs, d’alimentation et de fonctionnement des former le personnel, ou encore mettre en autres composantes du téléphone,» expli- place la supply chain. «Le volume atteint que Philippe Azoley, directeur des opéra- alors 10 à 15% de celui prévu pour la ligne de production finale. Notre objectif est d’atteindre un rendement de 50 % à partir duquel on considère que l’on peut passer en production récurrente. Au final, le rendement atteint 90 % avec les Mems, » détaille Philippe Azoley. Enfin, pour réussir, le secret est de voir loin dès le départ. À l’instar de Sunpartner Technologies. «Nous fabriquons des électrodes qui produisent du courant à partir de l’énergie solaire. Demain, il faudra faire évoluer ces composants pour leur permettre de régler la luminosité d’un écran en fonction de la luminosité extérieure, détecter l’exposition aux UV, ou permettre la communication Li-Fi », explique Ludovic Deblois, dont la technologie devrait équiper dès 2015 les smartphones du groupe TCL. cm

PRODUCTION

Plusieurs dizaines d’années pour tout valider

NUCLÉAIRE

En 2009, la France a arrêté son choix sur la technologie des réacteurs à neutrons rapides pour son nucléaire de quatrième génération. Tout en s’appuyant sur l’expérience de Phénix et Superphénix, partenaires académiques et industriels s’unissent pour préparer la construction du premier démonstrateur industriel.

gue. Le réacteur serait aussi plus facile à refroidir en cas d’incident. » Si les pouvoirs publics validaient la technologie, un déploiement industriel serait possible en France à l’horizon 2040. Dès à présent, les études d’ingénierie et de R&D mobilisent différents industriels français et étrangers : Airbus Defence and Space, Alcen, Areva, Alstom, Bouygues, EDF, ou encore Jacobs, Rolls-Royce, ou Toshiba. La France ne part pas de zéro. Astrid possède en quelque sorte ses « pré-démonscc Les deux surgénérateurs ont trateurs » en l’objet des réacteurs Superservi de pré-démonstrateurs phénix et Phénix, deux réacteurs au Pour assurer l’indépendance énergétique sodium mis en service en 1974 et 1985. et la sécurité d’approvisionnement, amé- Ils ont prouvé la possibilité de brûler les liorer les standards de sûreté, optimiser actinides à très longue durée de vie et ont durablement la gestion des matières et permis de mettre en évidence des apports minimiser la production des déchets sans de sécurité en cas de perte du système de émettre de gaz à effet de serre, six filières refroidissement. Mais ils sont maintenant ont été déterminées. La France a choisi de arrêtés depuis 1998 et 2010. Depuis, pour travailler sur deux d’entre elles : une préparer la conception d’Astrid, la simufilière refroidie au gaz et une filière à neu- lation est incontournable. « L’objectif est trons rapides refroidie de mettre sous forme au sodium. La première DÉFI SIMULER AU PLUS PRÈS d’équations la physique ne devrait pas être LE COMPORTEMENT et la chimie du réacteur, mature avant 2100. La DES INSTALLATIONS précise Jean-Paul Defseconde possède en AVANT DE CONSTRUIRE fain, responsable du LE DÉMONSTRATEUR revanche déjà son proprogramme de simulajet de démonstrateur tion au CEA. En paralindustriel : Astrid, d’une capacité de lèle, nous faisons des calculs sur une série 600 MWe. Celui-ci est encore en phase d’installations expérimentales pour évad’études jusqu’en 2019, avant que ne soit luer les écarts entre réalité et simulation. définitivement décidée sa construction. Nous utilisons pour cela des prototypes « Les réacteurs à neutrons rapides ont sans nucléaire, chauffés par un autre plusieurs avantages, explique Christophe moyen. » Au centre CEA de Saclay, un Béhar, directeur de l’énergie nucléaire au mur d’images permet par exemple de CEA. Ils sont capables de brûler tout type simuler la perte des réacteurs primaires de plutonium, même usé, mais aussi du réacteur, ou la non chute des barres de l’uranium appauvri, et même le neptu- refroidissement. « Nous n’avons pas tounium, l’américium et curium, trois acti- jours le temps et l’opportunité pour expénides mineurs à la radiotoxicité très lon- rimenter. Nous n’allons pas par exemple

CEA

ndustrialiser une nouvelle génération de réacteurs nucléaires n’est pas une mince affaire. En ce qui concerne la quatrième génération, plusieurs décennies se seront écoulées entre les premières réﬂexions sur le sujet, lors du Forum international génération IV, sous l’impulsion du ministère américain de l’énergie, en 2000, et leur possible industrialisation en France, entre 2040 et 2100.

Utilisant les acquis de Phenix et Superphénix (en haut), le réacteur à neutrons rapides de 600 MWe, Astrid, (ci-dessus) sera raccordé au réseau.

réaliser les situations accidentelles sur réacteur comme on fait des crashs test de voitures. » Une fois construit, Astrid devra accumuler une quinzaine d’années d’exploitation pour démontrer ses capacités : essais d’opérabilité, tests de vieillissement des matériaux, tests de transmutation, etc. Et peut-être initier l’industrialisation de la ﬁlière à partir de 2040. cm ccP. P. ppassebon@industrie-technologies.com

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Simuler pour accélérer la montée en cadence

e nouveau représentant de la Nafems en France, Didier Large, en est persuadé: «Le monde de la production est le prochain challenge que devra relever la communauté de la simulation». Bien placée pour observer les besoins, cette association a pour mission d’aider les entreprises à définir et optimiser leur démarche simulation pour atteindre leurs objectifs. «Après des décennies essentiellement consacrées à la simulation comportementale des produits, les industriels mettent l’accent sur la simulation des process d’obtention de ces produits. Ils comptent ainsi optimiser plus rapidement leur production en augmentant la qualité et les cadences, tout en économisant du temps, de la matière et de l’énergie pour y arriver.» C’est pour répondre à cette question que la Nafems et le Centre technique des industries mécaniques (Cetim) devraient organiser cet automne un colloque sur la simulation de production. cc Prédire

en amont les problèmes qui pourraient survenir

Mais pourquoi existe-t-il un tel décalage temporel entre la simulation des produits et celle des process d’obtention ? « La très grande majorité de process de production est multiphysique et très fortement nonlinéaire. Nous n’avions jusqu’à une date récente ni les modèles mathématiques idoines, ni la puissance informatique disponible pour arriver rapidement à des résultats cohérents et précis », explique Antoine Langlois, directeur technique de MSC.Software France. Effectivement, beaucoup de process de production mettent en œuvre le plus sou-

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vent des phénomènes mécaniques et thermiques, conduisant à un changement de phase du matériau, voire à une modification de sa structure cristalline et chimique. Or peu d’industriels et de chercheurs ont conduit des politiques d’essais systématiques permettant de créer des bases de données et des modèles mathématiques comportementaux satisfaisants sur le sujet. De plus, la multiplicité des paramètres influant sur la qualité des résultats rend le problème très complexe à traiter. C’est d’ailleurs ce qui explique en partie que les industriels aient été pendant très longtemps « fidèles » à des processus de production qui fonctionnent correctement. « La mise en place d’outils de simulation des process permet, à moindre coût et sans immobiliser les moyens de production, de s’éloigner des zones de fonctionnement « stables ». Elle permet d’explorer des domaines nouveaux avec des combinaisons de paramètres inhabituelles, desquels pourront peut-être sortir des process de production novateurs ou pour le moins optimisés. Mais les industriels, souhaitant ainsi prendre de l’avance sur leurs concurrents, restent très discrets sur ces travaux », prévient Antoine Langlois. C’est par exemple le cas dans le domaine de la forge, où Transvalor développe depuis 1984 le logiciel Forge, qui utilise le savoirfaire du Centre de mise en forme des matériaux (Cemef) de Mines ParisTech. «Nous avons plus de 350 forgerons à travers le monde qui utilisent nos outils. Leur préoccupation principale est de prédire en avance de phase tous les problèmes qui pourraient survenir en production, afin de réduire

leurs cycles de développement», explique Richard Ducloux, directeur des applications clientèle chez Transvalor. Effectivement, dans un métier où les marges sont réduites et la concurrence internationale féroce, ce n’est pas quand les outillages sont fabriqués qu’il faut s’apercevoir d’un problème ou que la machine envisagée ne convient pas. Les retards pourraient alors se compter en semaines. Outre ces aspects extrêmes, nombre de forgerons utilisent aujourd’hui la simulation pour mieux dimensionner leurs process de production, voire carrément les pièces produites. « Ils peuvent ainsi mieux comprendre les changements structuraux qui vont intervenir sur la pièce au cours de sa mise en forme. À l’heure où les industriels cherchent à minimiser la masse de leurs pièces pour réduire les coûts matière et l’énergie nécessaire à leur mise en mouvement, leur optimisation est incontournable et la simulation des process d’obtention y contribue ». Cette meilleure connaissance du comportement de la matière permet ainsi d’affiner les coefficients de sécurité et de s’approcher d’une utilisation optimale de la matière. Les forgerons peuvent alors devenir force de proposition vis-àvis de leurs donneurs d’ordres. cc Permettre

la fabrication de pièces de tôlerie complexes

La simulation permet aussi de mieux dimensionner les machines nécessaires à la frappe, donc de réduire leur consommation énergétique, voire de réduire le nombre de coups nécessaires ou la température de chauffe pour obtenir la pièce. Autant de connaissances nouvelles qui participent aussi à la réduction des lopins de métal nécessaires à l’obtention des pièces. « Des gains de masse de 10 % sont courants, ce qui outre le coût matière initial, réduit la

D. R.

Les industriels découvrent les bienfaits de la simulation des process de production. Outre le gain de temps, elle permet une optimisation des produits, des économies, et une amélioration de la qualité. À condition de disposer des bons modèles comportementaux et des valeurs expérimentales pour les alimenter.

pROdUCTiON

familles d’outils au service de la production

Les outils de simulation aident à déﬁnir et à optimiser plus rapidement les procédés, en autorisant de multiples essais virtuels sans immobiliser des moyens de production coûteux. Ils épaulent aussi la recherche de nouveaux procédés et permettent la remontée des savoirs vers les concepteurs pour optimiser les produits.

LIGNES DE PRODUCTION c La simulation des cellules robotisées et des lignes automatisées sert à valider la faisabilité des process et la cohérence des déplacements, en évitant les collisions dans des environnements denses.

MISE EN FORME c Emboutissage, forge, moulage, injection plastique, drapage et nappage des composites… de multiples applications où la conception des produits et des process sont très imbriquées.

TRAITEMENTS

MsC sOFWaRE ; COMsOL ; TECnOMaTIX ; sPRInG TECHnOLOGIEs

c Traitements thermiques, traitements de surfaces, dépôts chimiques ou électrolytiques… comprendre les modiﬁcations structurelles de la matière permet d’optimiser les paramètres des procédés.

PROCESS CONTINU

USINAGE c Enlèvement de matière, détection des collisions, optimisation des parcours d’outils et des paramètres et de coupe, gestion du couple outil/matière, prise en compte de l’usure machine… la simulation améliore l’usinage.

c Réactions et traitements chimiques et thermiques, cuisson, mélange, déplacement de ﬂuides… la simulation permet d’optimiser les vitesses de travail et les consommations énergétiques, en garantissant la qualité.

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quantité de matière à mettre en température et le volume des chutes à recycler. On gagne ainsi sur plusieurs tableaux. » Une problématique que l’on retrouve dans le domaine de l’emboutissage. « La simulation a donné aux industriels la possibilité de mettre au point de nouvelles techniques comme l’emboutissage à tiède ou à chaud, qui autorisent la fabrication de pièces de tôlerie plus

La simULaTiON a pERmis dE faiRE dEs EmbOUTissagEs pROfONds jUsqUE-Là iRRéaLisabLEs.

complexes, avec des emboutissages profonds jusque-là irréalisables sans déchirures des flans», constate Vincent Ferragu, responsable d’AutoForm Engineering pour la France. Des simulations qui accélèrent aussi la mise au point des process

et le réglage de leurs paramètres « offline ». « Cela permet d’une part de mieux chiffrer les réponses aux appels d’offres et de d’autre part de monter plus vite en cadence de production ». Des moyens jusque-là essentiellement utilisés par l’industrie automobile, qui se démocratisent. Des fabricants d’écrans plats s’en servent par exemple pour réaliser des supports de dalles plus fins. cc Simuler

l’usinage pour booster la productivité

c L’agroalimentaire

commence à utiliser les outils de simulation pour optimiser plus rapidement ses process. ainsi le groupe nestlé, qui souhaitait extruder de la crème glacée en forme de cœur, était confronté à un problème de qualité au niveau de la pointe du cœur. La simulation a permis de déterminer que cela était dû au réchauffement local du produit surgelé dû au frottement. Une seconde simulation a servi au dimensionnement du système de refroidissement local à mettre en place dans la filière pour garantir la qualité du produit fini. autre défi : pour uniformiser l’enrobage des pralines, le chocolat liquide doit être correctement mélangé, à bonne température. Un terrain d’expression savoureux pour la simulation. « nous avons pu aller au-delà en optimisant les paramètres du process pour réduire le temps où le chocolat est maintenu chaud et ainsi limiter les risques d’attaque bactérienne »,

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Pour améliorer la saveur d’un pain industriel, Ansys a simulé le procédé du malaxage la pâte dans la cuve.

raconte Thierry Marchal, responsable du secteur agroalimentaire de l’éditeur ansys. Dernier exemple, la mise au point d’un process de mélange industriel de la pâte à pain d’un grand chef. La multiplication par dix des dimensions de la vis de mélange du laboratoire du chef ne donnait pas satisfaction. La simulation a montré que le taux de cisaillement de la pâte y était trop élevé, ce qui dissociait certaines protéines entraînant une modification de la saveur en bouche et du moelleux. La simulation a permis de redimensionner la vis et d’en adapter la vitesse pour fabriquer plusieurs tonnes de pâte savoureuse par jour.

La simulation de l’usinage, c’est-à-dire d’enlèvement de matière dans un bloc, est l’une des plus anciennes qui existe dans le domaine des process de production, puisque les deux leaders du secteur CGTech et Spring Technologies ont été créés au milieu des années 80. Il faut dire que c’était l’évolution logique de l’apparition de la FAO, pour la définition des parcours d’outils, et des machines-outils à commande numérique, pour l’usinage. Pourquoi immobiliser ces dernières pour vérifier sur la machine la cohérence de l’usinage, alors que disposant de toutes les informations numériques il était possible de le simuler « off-line » à moindre coût sur un simple PC ? Ainsi sont nés les logiciels Vericut et NCSimul. Ils permettent de vérifier l’absence de collision entre toutes les parties en mouvement lors de l’usinage (pièce, outils, porteoutils, fixations, bâti…), ainsi que le parcours de l’outil pour garantir un bon enlèvement de matière. Il est même possible en faisant appel aux bases de données matériaux et outils coupants de définir le meilleur couple outil/matière et d’optimiser les conditions de coupe pour améliorer la qualité ou réduire la consommation énergétique. «Mais aujourd’hui, seulement 5% des utilisateurs de FAO simulent leurs parcours d’usinage avant de les donner à l’atelier. C’est dire les gisements de productivité qu’il reste à découvrir», constate Gilles Battier, PDG de Spring Technologies. cc Des

process continus pour garantir un mélange homogène

La simulation concerne aussi les process continus. Un éditeur comme Comsol propose dans sa gamme Multiphysics un module Mixer, qui permet d’analyser et

ansys

La simulation dans l’assiette

pROdUCTiON

Vidéo

D. R.

d’optimiser le mélange de fluides ou de pâtes dans des cuves soumises à une agitation rotative. « Ces outils servent à optimiser le positionnement, le nombre et la forme des pales de l’agitateur pour obtenir un mélange homogène dans le minimum de temps, tout en économisant l’énergie et en réduisant la phase pilote », détaille Jean-Marc Petit, responsable de Comsol France. Toujours dans le génie des procédés, un autre module de cet éditeur permet de comprendre et d’optimiser la cinétique de réactions chimiques en simulant les transports de matière et de chaleur au sein d’un réacteur. Témoin de l’enjeu crucial de la simulation des process pour l’industrie, le nombre très important de projets autour de ce sujet lancés dans les pôles de compétitivité. cm cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

L’usine du futur selon Airbus Pour préﬁgurer l’usine du futur, airbus a imaginé le montage de ses avions de ligne en simulant de nombreux processus novateurs de planification, mais aussi d’assemblage des différents sous-ensembles, puis de leur intégration finale. Plusieurs systèmes automatisés y véhiculent les éléments, assurent leur jonction et contrôlent leur bon fonctionnement. Airbus

industrie-techno.com

EN COUVERTURE

Du prototypage rapide à la fabrication additive

tilisée depuis plus de vingt ans pour le prototypage rapide dans les bureaux d’études, l’impression 3D s’est installée plus récemment sur les chaînes de production. Quelques industries, dans le secteur de l’aéronautique, du médical et de l’électronique notamment, ont franchi le pas. Dans son rapport annuel sur le sujet, l’expert Terry Wohlers a estimé que le marché de cette technologie atteindrait 3,7 milliards en 2015 et 6 milliards en 2019. De plus en plus d’entreprises misent sur cette technologie, qui ne cesse de progresser. C’est notamment le cas de

General Electric, qui a investi 50 millions de dollars l’année dernière dans un centre d’impression 3D. Celui-ci est dédié à la fabrication d’injecteurs de carburant pour les moteurs Leap développés par CFM International, sa joint-venture avec Snecma (groupe Safran). Une pièce trop complexe et coûteuse pour être réalisé par les techniques de fabrication traditionnelle. Une autre filière du groupe Safran, Turbomeca, a également annoncé en janvier avoir équipé son usine située à Bordes (Pyrénées-Atlantiques) d’une imprimante 3D. Pour le moment, les pièces fabriquées ne sont pas les plus

Des applications tous azimuts c La

fabrication additive fait de plus en plus d’adeptes dans les entreprises, toutes industries confondues. Trois secteurs se montrent particulièrement en pointe sur le sujet. Dans l’aéronautique, l’impression 3D permet de fabriquer des pièces sur mesure, plus performantes, dans une optique persistante d’allégement des appareils. Dans le secteur biomédical, elle offre la possibilité de réaliser des dispositifs médicaux, notamment des prothèses, Cette personnalisés et sur mesure. prothèse Dans l’électronique, enfin, elle offre plus de liberté de la hanche dans la forme des composants plastiques réalisée par de dispositifs électroniques, comme des protections impression 3D comprend personnalisées de smartphones ou les grilles plusieurs matériaux (chrome-cobalt, polyéthylène…) des écouteurs, entre autres.

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critiques du moteur. Elles font partie des éléments fixes de celui-ci. L’avantage de miser sur les machines d’impression 3D pour réaliser des pièces en petite série? Accélérer le passage du prototypage rapide à l’industrialisation du produit. Et ce, en repensant complètement des pièces, pour optimiser leur forme et leur intégration, afin d’améliorer les performances ou encore de gagner en légèreté. «Les deux avantages majeurs de l’impression 3D sont la personnalisation au micron près – possible en fabrication traditionnelle, mais trop chère– et la réalisation de formes complexes, comme certains angles ou les corps creux», explique Mathilde Berchon, spécialiste de l’impression 3D et fondatrice de MakingSociety. La réduction du coût de fabrication est également un avantage, permis par la suppression des étapes d’assemblage (forgeage, conception de moule, soudage, collage, etc.) ainsi que la réduction du gâchis de matériau. Cela concerne particulièrement la production à base de métal, où la perte de matière représente 80 à 90%. Autre bénéfice: il n’est pas nécessaire de posséder l’outillage, coûteux et susceptible d’allonger le temps de fabrication. cc Deux

défis à relever : les matériaux et la cadence

Bien que son utilisation commence à se répandre au sein des entreprises, quelques freins subsistent à l’adoption de l’impression 3D. Notamment, la cadence. La vitesse d’impression reste en effet encore trop lente. « Une imprimante 3D fabrique 200 pièces dans l’heure alors qu’en moule, on peut en fabriquer 50 toutes les dix secondes », reconnaît Clément Moreau, directeur général de Sculpteo. Autre verrou : les matériaux sont assez limités, même si les progrès sont constants sur ce front. Le fabricant français Prodways tente notamment d’y remédier, via un partenariat avec

D. R.

Hier cantonnée aux bureaux d’études, pour obtenir des prototypes en plastique, l’impression 3D a progressé au point de pouvoir être utilisée pour passer rapidement à la production en petite série. Intérêt : supprimer les étapes d’assemblage, créer des formes jusqu’alors impossibles et personnaliser les pièces.

PRODUCTION

Une imprimante 3D pour des pièces de moteur d’hélicoptères L’OUTIL

LA SOCIÉTÉ cTurbomeca, filiale du groupe Safran, est spécialisée dans la conception de moteurs d’hélicoptères. Elle fabrique un nouveau moteur, l’Arrano, sélectionné pour motoriser le nouveau X4 d’Airbus Helicopters. Le moteur de 1100 à 1300 shp de puissance est destiné aux hélicoptères de 4 à 6 tonnes.

cEOSINR M 280, du fabricant EOS, est l’imprimante 3D sélectionnée par Turbomeca pour produire ses composants aéronautiques destinés à la fabrication de moteurs d’hélicoptères. Cette machine utilise la fabrication par frittage laser direct de métal. Elle est équipée d’un laser à fibre de 200 à 400 W, qui fait fondre la poudre métallique couche par couche.

Injecteur de la chambre de combustion de l’Arrano. AVANT

c La société utilisait jusque-là des procédés de fabrication traditionnels (forgeage, usinage, fraiseuse 5 axes à commande numérique) basés sur l’enlèvement de matière pour la plupart de ses moteurs, tel que l’Arriel 2N, dernière variante du moteur Arriel. c L’injecteur de l’Arriel 2N est composé d’une douzaine de pièces différentes, nécessitant d’être assemblées.

APRÈS

c La société a adopté un procédé de fabrication, par fusion sélective par laser (SLM), pour réaliser les injecteurs de carburant de ses nouveaux moteurs Arrano. Elle consiste à fabriquer par couches successives de 20 à 100 micromètres des pièces métalliques de forme complexe. c Le laser commandé par ordinateur est orienté vers un lit de poudre de superalliage à base de nickel, faisant fondre le métal dans les zones souhaitées. Le matériau reste le même, seule la technique change. c La fabrication ne nécessite pas d’assemblage, l’impression 3D permettant de réaliser la pièce en une seule fois. Elle permet ainsi de gagner en temps et en coût.

D. R.

c Les pièces fixes réalisées par impression 3D sont introduites dans des endroits sensibles du moteur.

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EN COUVERTURE

ccportrait

cc Recourir

à la sous-traitance ou au coworking

Pour accélérer le passage à la phase de production, il n’est toutefois pas toujours nécessaire d’acquérir une imprimante 3D. Les sociétés qui proposent de sous-traiter la fabrication additive sont en effet nombreuses. La société Sculpteo propose ainsi d’allier impression 3D et numérique pour fournir « une usine au bout de la souris », note Clément Moreau. Pour lui, « l’impression 3D permet de se libérer des contraintes de fabrication ». Et d’accélérer l’étape de prototypage. Au CES 2015, Sculpteo a présenté sa nouvelle technologie de prototypage en ligne baptisée FinalProof. Mais pas question de remplacer le prototype physique pour Clément Moreau. Cette solution consiste avant tout « à gagner encore plus de temps en permettant aux professionnels d’avoir un aperçu précis – au micron près – de la pièce qu’ils souhaitent produire. » Un avant-goût réaliste de ce que ses clients recevront en réel, laissant apparaître les défauts d’une technologie encore imparfaite – comme l’effet de superposition des couches de matériau. Autre possibilité : recourir non pas à un prestataire, mais à un espace de coworking. Fin 2014, un nouveau concept de Fab Lab est né : l’Usine IO. Avec ses 1 500 m2 de surface, cet espace de proto-

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Gilles Allory

Expert en procédés de production au Cetim

La fabrication additive complétera les technologies traditionnelles La fabrication additive peut-elle encore progresser ? Gilles Allory : Les technologies de fabrica-

tion additive sont très loin de leurs limites, et peuvent encore beaucoup évoluer. Leur champ d’application est multiple. Mais les machines et les technologies ne sont pas encore optimales. On rencontre par exemple un problème de guidage du faisceau d’énergie sur les grandes distances.

Gagnera-t-elle du terrain sur les lignes de production ? G. A. : Au niveau industriel, aujourd’hui,

la technologie n’est pas compétitive pour une production en grande série, ce qui représente un frein pour son adoption massive dans certains secteurs, comme

typage, fabrication et coworking permet de mettre en relation des professionnels dans le but de développer plus rapidement un produit et d’accélérer son passage à l’industrialisation. Et cette structure n’accueille pas uniquement artisans, start-up ou PME. « Dans leur dynamique d’innovation, certains industriels préfèrent envoyer leurs équipes innover à l’extérieur, chez nous pa exemple, explique Benjamin Carlu, fondateur de l’Usine

l’automobile. Pour l’instant, on peut fabriquer des pièces de l’unité à quelques milliers d’unités dans des tailles relativement modestes (du 8e au 1/4 de m3). La fabrication additive ne supplantera pas les technologies traditionnelles de fabrication, mais elle apportera un supplément. Les industriels sont-ils préparés à cette évolution ? G. A.: Au sein du Cetim, nous avons remar-

qué un basculement courant 2014. Avant, les industriels nous contactaient pour une phase d’information dans le cadre d’un projet. À présent, ils connaissent l’intérêt et les limites de la technologie, la faisabilité, le coût, voire les moyens de mise en œuvre. Ils sont déjà bien informés! cm

IO, plutôt que dans des laboratoires internes nécessitant un budget d’entretien. L’état d’esprit est différent. » Ainsi, ils ont accès à des ressources techniques, dont une machine de prototypage rapide et à des experts pour développer leur produit. Pas de doute, l’impression 3D fait bouger les lignes. cm cc séverine fontaine redaction@industrie-technologies.com

D. R.

le CEA-Liten visant à améliorer les propriétés des matériaux utilisés en impression 3D et à optimiser les procédés de conception des pièces en polymère, céramique et métal. Autre défi : adapter la fabrication additive à la production en masse, et non plus seulement aux petites séries. C’est ce sur quoi planche 3D Systems, avec son imprimante « High Speed Fab Grade ». Ce prototype de production à haute cadence est capable d’imprimer des pièces polymères 50 fois plus rapidement que les technologies actuelles. Il permettrait ainsi de fabriquer des produits personnalisés en grande quantité. Une capacité qui intéresse Google, notamment pour réaliser les modules de son smartphone modulaire ARA, et qui pourrait retenir l’attention de beaucoup d’autres industriels.

Gilles Allory, en tant qu’expert en procédés de production performants et innovants au Centre technique des industries mécaniques (Cetim), accompagne notamment les industriels dans leur démarche d’intégration de la fabrication additive au sein de leur production.

Le rendez-vous de la filière ferroviaire 24, 25, 26 mars 2015, Lille, France

• 450 exposants: des PME aux grands industriels, des clusters régionaux aux sociétés internationales

• Conférence et remise des Grands Prix des Régions de Ville, Rail & Transports : le classement de la qualité de l’exploitation ferroviaire en régions

• Conférence FIF : “Exporter, opportunité ou obligation ?”

• Présentations et séminaires : SNCF, i-Trans, AIF/ CISIT, et Ville Rail & Transports

• Ateliers et rencontres internationales b2b Business France (ex-UBI France)/Fer de France : découvrez les opportunités de grands marchés ferroviaires

• Convention Européenne b2b ferroviaire • Visites de sites ferroviaires : Eurotunnel, Delta 3 Dourges

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THE EUROPEAN RAIL INDUSTRY

Un évènement

prodUits

LOGISTIQUE

La préparation de commandes obéit à la voix On parle six fois plus vite qu’on écrit. Résultat : la reconnaissance vocale permet d’augmenter la productivité tout en limitant le taux d’erreurs. Utilisée en logistique pour épauler la préparation de commandes, elle peut être efﬁcacement combinée à des lunettes de réalité augmentée.

tion génère environ 12 milliards d’interactions par an », précise Christophe VanMighen, responsable commercial chez Nuance Communications. Autre secteur: la sécurité informatique. Selon Opus Research, entre 2015 et 2016, le marché mondial de l’authentification vocale pour remplacer les mots de passe pourrait passer de 308 à 420 millions de dollars. Enfin, le picking, utilisé en logistique depuis une dizaine d’années. Lors de la réalisation d’une commande, les « dialogues » consistent en une succession d’instructions diffusées par l’unité centrale (adresses, quantité de colis à prélever…) et confirmées par le préparateur équipé d’un casque-micro et d’un petit boîtier assurant la communication. Le picking est utilisé principalement par les poids lourds du e-commerce et, dans une moindre mesure, pour les « Drive » de la grande distribution, afin de livrer de plus en plus

vite. Autre utilisateur : le secteur du frigorifique, où les salariés portent des gants et ne peuvent donc pas utiliser d’interfaces tactiles ou prendre un crayon. cc Des

atouts intéressants pour les PME

Aujourd’hui, les technologies vocales s’ouvrent à de nouveaux marchés et séduisent des entreprises de plus petite taille. Trois atouts intéressent en particulier les PME. Premièrement : la reconnaissance vocale permet d’augmenter la productivité dans la préparation des commandes (de l’ordre de 30% dans les entrepôts de la grande distribution) et de réduire les délais de rédaction des rapports (commerciaux, médicaux, juridiques…). Deuxièmement: elle réduit le taux d’erreurs dans la retranscription de la parole et la préparation des commandes, le tri, les inventaires ou les check-lists des produits

d.R.

vec Siri d’Apple, on ne passe plus pour un hurluberlu lorsqu’on dicte des notes à son smartphone. C’est simple et efficace. Les progrès réalisés dans de nombreux domaines (intelligence artificielle, acoustique, électronique…) ont permis d’améliorer cette technique visant à reconnaître, dans une suite de signaux sonores, les phonèmes et les phrases. Une technologie qui séduit de plus en plus d’entreprises, pour des domaines d’application variés. La retranscription des propos, popularisée par les logiciels Dragon NaturallySpeaking de Nuance Communications, leader sur les marchés des solutions de reconnaissance et de synthèse vocales peut s’avérer utile pour faire de la veille concurrentielle et indexer, rechercher et analyser différentes sources. Bien connus de tous, les serveurs vocaux guident le client vers le bon service. «Cette applica-

poUrQUoi Les LoGicieLs donnent dU sens À LA pAroLe

POUR ASSISTER LES OPÉRATEURS

POUR ANALYSER DES CONVERSATIONS

c La reconnaissance vocale est intégrée dans les lunettes ORA

c La solution LiveSpeech de Vecsys est utilisée et testée par des centres

de la start-up Optinvent, qui fonctionnent comme une minuscule tablette Android. d’autres applications peuvent s’ajouter : pilotage depuis un smartphone ou une tablette, ou gestuelles de la tête pour faire déﬁ déﬁler ler des menus. Elles proposent de la réalité augmentée (des images numériques) dans le champ visuel de l’utilisateur. L’écran, en plastique, résiste aux éclaboussures et la start-up planche sur une version endurcie.

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de contact pour analyser en temps réel ce que disent les clients et les opérateurs. Elle permet d’extraire de nombreuses informations pour connaître les thématiques abordées, le niveau de satisfaction des clients… LiveSpeech permet de remonter sur l’écran de l’agent ou du superviseur plusieurs indices et phrases-clés.

Parler pour libérer ses mains

c Le prélèvement par guidage vocal ou pick-by-voice

fonctionne sur des instructions vocales émises par microphone et casque. Plutôt que de communiquer via le papier ou un écran, ce système permet à l’opérateur d’utiliser ses deux mains pour manipuler les stocks avec plus d’efﬁcacité et d’ergonomie.

finis grâce à la confirmation vers un serveur vocal. «Notre solution Isivoice Tri, basée sur la reconnaissance vocale, a permis de diviser par deux à trois le temps de traitement des courriers de nos clients comme La Poste ou IBM, qui reçoit chaque matin 5000 lettres», précise Serge Grange, PDG de Isitec International, un éditeur de logiciels «orientés métier». En 2005, il a développé une solution vocale qui ne nécessite

pas d’apprentissage et peut donc être utilisée immédiatement par des intérimaires en cas de forte activité. Enfin, elle permet d’automatiser le reporting, grâce à une meilleure synchronisation entre les différents sites d’une entreprise et la traçabilité complète des ﬂux. Mais attention à l’effet de mode. «Le tout vocal n’est pas forcément la solution. L’usage de la commande vocale doit aller

POUR PROTÉGER LES DONNÉES SENSIBLES

d.R.

c Protéger l’accès à des

applications ou accéder depuis un smartphone à des données sensibles stockées en ligne nécessitait de mettre différents codes d’accès. Fastidieux. Avec VocalPassword de Nuance, c’est la voix qui sert de mot de passe. Selon l’éditeur, c’est une solution plus simple et sûre pour accéder à un serveur vocal interactif.

vers une amélioration de l’ergonomie et répondre à un besoin fonctionnel», rappelle Ariane Nabeth-Halber, directrice du développement et des opérations de Vecsys, une filiale de Bertin Technologies spécialisée dans les environnements industriels critiques et l’urgence. cc Simplifier

logistique

toute la chaîne

Par ailleurs, «cette technologie n’est pas encore assez simplifiée. Trop de solutions font intervenir de nombreux serveurs gérant une partie du travail. Cela complexifie leur déploiement. C’est la raison pour laquelle Hub One développe des solutions simplifiant toute la chaîne logistique afin que la reconnaissance vocale et d’autres interfaces utilisent les mêmes applications métier», précise Salvatore Cappaï, directeur de la division Mobility de Hub One, un groupe de sociétés de technologies, filiales du groupe Aéroports de Paris, qui accompagne les PME et les grandes entreprises dans leurs projets d’évolution numérique. La convergence répond en effet à un besoin

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prodUits

LOGISTIQUE

Point de vue

Croissance du marchĂŠ majeur des industriels. Elle pourrait dâ&#x20AC;&#x2122;ailleurs aller au-delĂ de la seule reconnaissance vocale. On pourrait imaginer que les lunettes connectĂŠes de Google, finalement retirĂŠes temporairement du marchĂŠ en janvier 2015, trouvent finalement leur salut dans les entreprises grĂ˘ce Ă la convergence entre la rĂŠalitĂŠ augmentĂŠe et la reconnaissance vocale. Mais dans ce domaine, le gĂŠant nâ&#x20AC;&#x2122;est pas le seul. La sociĂŠtĂŠ amĂŠricaine Vuzix propose dĂŠjĂ ses M100, pour la somme 1 000 euros. RaccordĂŠe Ă un terminal mobile, cette paire de lunettes Ă rĂŠalitĂŠ augmentĂŠe dispose sur la branche droite ou gauche dâ&#x20AC;&#x2122;un petit ĂŠcran (lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquivalent dâ&#x20AC;&#x2122;un ĂŠcran de 10 cm positionnĂŠ Ă 35 cm des yeux), dâ&#x20AC;&#x2122;un microhaut-parleur et dâ&#x20AC;&#x2122;un capteur de lumiĂ¨re ambiante. La reconnaissance vocale peut ĂŞtre fournie par des applications spĂŠcialisĂŠes comme

Selon une ĂŠtude de Forrester menĂŠe en 2013, la commande vocale et les assistants intelligents devraient se gĂŠnĂŠraliser dans les entreprises. dĂŠjĂ de nombreux salariĂŠs commencent Ă adopter ces technologies. Selon JP Gownder, viceprĂŠsident de Forrester, il faudra toutefois un certain temps avant que les commandes vocales rejoignent claviers et souris.

fonction de gĂŠolocalisationâ&#x20AC;Ś Mais la solution de Vuzix prĂŠsente un inconvĂŠnient: elle oblige Ă porter une paire de lunettes et un terminal mobile. cc AccĂŠlĂŠrer

le remplissage des formulaires

Ce nâ&#x20AC;&#x2122;est pas le cas avec la paire de lunettes novatrice imaginĂŠe par la start-up franĂ§aise Optinvent, crĂŠĂŠe Ă Rennes en 2008. BaptisĂŠe ORA, elle est en quelque sorte une minuscule tablette Androidâ&#x20AC;Ś intĂŠgrĂŠe dans les branches. Cet ĂŠquipement autonome permet de bĂŠnĂŠficier notamment dâ&#x20AC;&#x2122;un affichage trois fois plus grand et deux fois plus lumineux que celui des GoogleGlass. Cependant pour Salvatore CappaĂŻ: ÂŤCâ&#x20AC;&#x2122;est une solution intĂŠressante, mais elle ne pourra pas tout remplacer, car le poste de travail devra ĂŞtre modulaire pour sâ&#x20AC;&#x2122;adapter

Commande vocale

industrie-techno.com lâ&#x20AC;&#x2122;AR Warehouse Picker App (Android), dĂŠveloppĂŠ par SAP, leader des applications dâ&#x20AC;&#x2122;entreprise. En plus de la reconnaissance vocale, elle permet dâ&#x20AC;&#x2122;afficher des informations sur lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcran, de saisir les codes-barres, dâ&#x20AC;&#x2122;augmenter la productivitĂŠ grĂ˘ce Ă une

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prodUits

cc Un tri dU coUrrier optimisé Auparavant, pour la distribution du courrier en interne, sur le site de Sanofi à Chilly-Mazarin, des listings papier du personnel étaient utilisés. Le regroupement de trois sites en banlieue parisienne, en 2009, a entraîné l’arrivée de 500 personnes supplémentaires. Une solution de reconnaissance vocale signée Isitec, permettant de gagner du temps, a été retenue. « Lorsque nous utilisions les annuaires papier, les 7 agents mettaient 1 heure. Aujourd’hui, 2 agents mettent en moyenne 30 minutes, même si nous avons moins de courrier qu’à l’époque des annuaires papiers », explique Jean-Jacques Arokiassamy, responsable la plate-forme logistique de Sanofi à Chilly-Mazarin.

d.R.

Hub One a conçu une solution, Voixtreme, pour simplifier l’utilisation des technologies de reconnaissance vocale dans les entrepôts.

à tous les besoins spécifiques. Par ailleurs, ces lunettes sont encore trop chères pour être adoptées.» L’intégration peut aussi se faire avec différents appareils mobiles. Contrairement aux écrans tactiles, la reconnaissance vocale n’oblige pas à passer par plusieurs étapes pour accéder à une fonction précise. Elle accélère l’affichage de l’information ou de

la fonction demandée. Un avantage très apprécié par les avionneurs. Ces commandes vocales permettent un remplissage de formulaires et la centralisation des données plus rapides. Ces deux domaines d’application sont la spécialité de Vecsys. «Intégrée dans des appareils mobiles qui n’ont pas besoin d’être connectés à un réseau de communication, notre solution MobileSpeech

permet de remplir quasi instantanément (de l’ordre du dixième de seconde) un formulaire, car elle s’appuie sur un répertoire très limité et des commandes prédéfinies. Dès qu’un accès réseau est disponible, la centralisation des données se fait en temps réel. Cela est très pratique dans des situations d’urgence, comme nous avons pu le constater en mai 2014, lors d’un exercice que nous avons mené avec le Samu», rapporte Ariane Nabeth-Halber. cm ccPhiliPPe RichaRd redaction@industrie-technologies.com

notre sélection de produits classés en 7 secteurs de référence

Équipement gÉnÉraL cc PAGE 44

cc équipement général

mesure cc PAGE 46

cc Sécurité détecteur de mouvements

composants mÉcaniques cc PAGE 50 ÉLectrotechnique cc PAGE 51 batiment travaux pubLics cc PAGE 52 matÉrieL inFormatique ccPAGE 54

Conçu pour piloter automatiquement l’éclairage intérieur des véhicules industriels (utilitaires, poids lourds, porteurs, remorques, semi-remorques…), ce détecteur de mouvement commande plusieurs éclairages à la fois sans avoir à installer autant de détecteurs que de points d’éclairages, ainsi que diverses autres applications comme les aérateurs électriques, les actionneurs et les systèmes d’alarme. Fonctionnant en 12 ou 24 V, le détecteur Syou est adapté à tous les types de véhicules, y compris frigorifiques, car fonctionnant jusqu’à – 30 °C. Sa zone de détection est à 1,70 m de distance quand il est situé à 2 m de haut. En plastique de hautes performances mécaniques, le boîtier du détecteur, classé IK10, garantit la protection du capteur et la résistance aux chocs. Le produit est conforme à la réglementation de transport de matières dangereuses (ADR). Fournisseur pommier

Caméras iP onvif

Vous trouverez en page 54 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

N°974ccMARS 2015

Livrant des images de haute qualité, ces caméras IP conformes Onvif sont adaptées pour des surveillances précises dans les lieux publics (villes, routes, aéroports, services publics…) et les sites industriels. Leur principal atout est le balayage progressif vidéo, qui fournit plus de détails sur les objets en mouvement (plaques d’immatriculation, visages). Les caméras Vrai jour/nuit sont disponibles en résolution 1 080 pixels et 720 pixels et intègrent la technologie WDR (Wide Dynamic Range) qui améliore la visibilité et la capture d’images

Fournisseur honeywell security group

surchaussures à crampons interchangeables

Ces surchaussures tout terrain, avec crampon en acier, interchangeables en un tour de clé, sont indispensables pour lutter contre les risques de chute sur verglas,

neige, surfaces boueuses et pentues. Elles sont destinées à la maintenance de sites industriels, aux livraisons, aux opérations de secours ou de déblaiement, à l’entretien des espaces verts. Mastergrip est disponible en trois tailles qui couvrent toutes les pointures. Il se met rapidement sur tout type de chaussures et s’adapte grâce à sa sangle auto-agrippante confort. Il est livré dans un sac de rangement résistant, accompagné de deux jeux de crampons : Icegrip (rouges) pour neige et verglas, Allroad (jaunes) pour les terrains boueux. Fournisseur tiger grip

cc Sécurité

Caméra dôme haute vitesse La caméra dôme haute vitesse 20x Full HD WDR est destinée à la surveillance des grandes surfaces extérieures de type parkings ou terminaux de transport. Elle est équipée d’un capteur Sony Exmor CMOS de 3 mégapixels permettant de capturer des images Full HD en haute résolution. Le filtre infrarouge amovible de la caméra fournit des images détaillées, même dans des conditions de faible luminosité, et la technologie intégrée WDR corrige les conditions de surexposition (soleil de midi, par exemple). La plage d’inclinaison verticale élevée (de -10° à 190°) permet à la caméra de voir au-delà de l’horizon vrai. La DCS-6915 intègre 256 positions préréglées et permet de paramétrer jusqu’à huit séquences de patrouille. La capacité à passer rapidement d’une position préréglée à une autre ou d’effectuer une rotation de 360 degrés à une vitesse pouvant atteindre 400 degrés par seconde permet de s’assurer de la détection de tout mouvement sur une zone étendue. Intégrée dans un robuste boîtier étanche IP66 et anti-vandalisme certifié IK10, elle est munie d’un chauffage et d’un ventilateur intégrés. Elle prend en charge l’audio bidirectionnel. Une fonction permet aux utilisateurs de masquer jusqu’à 16 zones sensibles. Fournisseur D-Link

cc dEscriPtion

référence DCS-6915 Caractéristique Cette caméra

de surveillance peut capturer des vidéos de haute résolution avec une excellente qualité d’image.

cc Points forts

- Caméra conçue pour les environnements difficiles - Le logiciel fourni permet de gérer jusqu’à 32 caméras - Zoom optique 20x - Filtre anti-infrarouge amovible D. R.

ÉLectronique cc PAGE 48

dans des environnements contrastés (sombres, ombragés, contre-jour…). Les caméras 1 080 pixels couvrent près de trois fois la surface horizontale des caméras analogiques fixes standard. Ce qui réduit le nombre de caméras nécessaires pour surveiller un espace déterminé.

Produits

sécurité pour boutons poussoirs

Ces protections de sécurité pour boutons poussoirs et arrêt d’urgence renforcent la sécurité pendant la maintenance des machines. La protection se fixe sur une base permanente collée autour du bouton et elle est consignée à l’aide d’un cadenas jusqu’à la fin des opérations. Cette solution est adaptée à tous les diamètres standards de boutons de commande. Le dispositif de sécurité par rotation de la protection Brady constitue une solution efficace qui limite le risque d’accidents graves. La protection amovible indique clairement que le bouton poussoir ne doit pas être utilisé. Sa transparence permet aux équipes de maintenance de vérifier l’état de commutation (marche-arrêt) des boutons. Fournisseur brady

cc EnvironnEmEnt nettoyant industriel

Ce nettoyant industriel, formulé sur une base aqueuse, est biodégradable à 64 % selon la norme européenne. Certifié NSF pour un usage dans les industries agroalimentaires, il supprime les graisses, les huiles, les saletés et impuretés incrustées des murs, des sols et des installations alimentaires. Il peut être pulvérisé, utilisé dans un nettoyeur à pression, à vapeur, dans un bain ou comme un simple produit d’entretien. Le KF ECO est garanti sans phosphate ni EDTA. Le fabricant a créé son propre label ECO, qui désigne, dans cette gamme, les formules biodégradables selon la norme européenne de biodégradibilité OCDE 301B : c’est-à-dire qui se dégradent facilement dans les usines de traitement des eaux usées et dans le milieu naturel.

Fournisseur infield

Fournisseur cummins France

tabliers de travail

Fournisseur crc industries

cc équipEmEnt

Groupe électrogène de secours

Casque de sécurité

Des performances très élevées d’absorption de l’énergie cinétique en cas de choc, et des matériaux résistants, confèrent à ce casque de protection une durée de vie exceptionnelle de 6 ans. Confortable et ergonomique, il est fabriqué en ABS avec une fente frontale qui permet de fixer une lampe frontale ; et des fentes latérales qui acceptent des coquilles antibruit, et un pare-visage. Le Ranger est équipé de la technologie Crash box : une double calotte avec un système absorbant l’énergie cinétique en cas d’impact (soit 15 à 20 % de plus que les meilleurs casques du marché). Ce système reprend la technologie du Crumple zone qui se déforme pour réduire l’énergie du choc et la diffuser vers la calotte. Celle-ci est disponible en plusieurs coloris et peut être recouverte, en option, d’une coiffe textile 6 points avec crémaillère.

102 x 120 mm). Robuste et puissant, il réagit rapidement aux variations de charges. Son réservoir de 448 litres lui autorise une autonomie de 14 heures (à 75 % de charge) et possède une capacité de rétention des fluides de 110 %. Son capot résistant, muni d’un système anti-intrusion, le protège de la rouille et des intempéries, avec une insonorisation de 79 dB(A) à un mètre. Ses dimensions atteignent 2 537 mm en longueur, 1 090 mm en largeur et 1 846 mm en hauteur pour un poids de 1635 kg (version ouverte).

Ce groupe électrogène de 170 kVA marqué CE est adapté aux applications requérant une alimentation de secours de petite puissance. Il est doté d’un alternateur brushless 2/3 à faible réactance permettant de réduire l’échauffement, d’un système de refroidissement avec radiateur attelé et d’un système de contrôle incluant le redémarrage et l’arrêt automatique. Il dispose également d’une alarme de contrôle et de l’affichage du statut. Outre le Power Command 1.2, le système Power command 3.3 permet de mettre en parallèle plusieurs groupes électrogènes. Le C170 D5 fait partie de la gamme Cummings Power Generation (de 8 à 3 300 kVA). Son moteur turbo diesel de 6 cylindres affiche une cylindrée de 5,9 litres (alésage-course :

Les œillets de ces tabliers en polyuréthane sont thermo-soudés, ce qui apporte une grande résistance à l’arrachement et facilite le nettoyage. Ils sont montés sur une bretelle standard avec une boucle de réglage en propylène alimentaire. Destiné aux industries agroalimentaires, le tablier offre une haute résistance aux graisses animales, au sang, à la pénétration de l’eau. Les tabliers Delta satisfont aux principales normes en usage dans la profession (règlement CE 1935/2004 et UE 10/2011, ainsi que l’article 33 du règlement Reach 1907/2006, sans oublier les exigences de la directive européenne 89/686/CEE. Ils existent en deux épaisseurs (300 µ-355 g/m2 et 500 µ-600 g/m 2 ). De taille 90 x115 cm, ils sont disponibles en plusieurs coloris. Fournisseur bobet materiel

Compresseur à vis

Ces compresseurs à vis de classe 45 à 90 kW, refroidis par eau, avec régulation de fréquence en option, produisent de l’air comprimé exempt d’huile pour des domaines d’utilisation sensibles. Ils concernent l’industrie pharmaceutique, alimentaire, industrie des boissons ou des semi-conducteurs. Tous les modèles sont disponibles en option avec un refroidissement du capot et une récupération de la chaleur. La série SO est équipée de moteurs IE3 de la classe Premium Efficiency. Le mode de fonctionnement à deux niveaux des compresseurs (basse pression et haute pression) garantit un besoin de puissance très faible. Ils consomment jusqu’à 8 % d’énergie de moins pour un débit jusqu’à 6 % plus élevé que les autres modèles et sont plus silencieux de 3 décibels. Le revêtement des rotors offre une protection anticorrosion résistante à l’usure. Fournisseur boge France

objectifs industriels motorisés

Ces objectifs motorisés avec une monture C disposent de la technologie optique modulaire Optem Fusion. Celle-ci permet aux utilisateurs de remplacer rapidement et simplement les composants de l’objectif pour modifier la performance, l’image et la fonctionnalité. Le système accepte des zooms polyvalents 7:1 ou 12.5:1 ou d’autres distances focales fixes moins onéreuses. Il fournit une plage d’agrandissement pour la micro imagerie de 0.16X à 14.4X avec des résolutions allant jusqu’à 600 lp/mm. Ils ont été optimisés pour tous les formats de capteurs jusqu’à 4/3. Fournisseur stemmer imaging

MARS 2015ccN°974

Produits

cc MESURE

Transmetteurs de pression compacts et robustes

Utilisant une cellule à couches minces à la place de l’habituel système à jauges de contrainte, ces transmetteurs de pression procurent une meilleure précision et un excellent rapport qualité/ prix. Aucun joint d’étanchéité séparé n’est plus nécessaire et le boîtier compact entièrement en inox est protégé IP 67 ou IP 69K. Réalisés en diverses versions couvrant des étendues de mesure entre 0 et 400 bar et dotés d’une sortie analogique 4-20 mA sur connecteur M12, les transmetteurs de pression PT fournissent une précision de ± 0,5 % du gain et une répétabilité de ± 0,05 % du gain. Ils peuvent s’intégrer au process (huile, air comprimé ou eau) grâce à un raccord G1/4.

Capteur photoélectrique ultraminiature

Doté d’un faisceau plus étroit, ce capteur photoélectrique détecte des objets très petits (jusqu’à 0,5 mm de diamètre à 1 m de distance). Compact (14,5 x 10 mm sur 3,5 mm d’épaisseur) et très léger (50 g environ), il peut s’installer sur des équipements mobiles comme des bras de robots, mais comporte néanmoins un indicateur à LED de couleurs. Le capteur EX-10S est une version améliorée du capteur EX-10 avec un faisceau deux fois plus étroit. Son boîtier en plastique jouit d’une protection IP67.S Fournisseur Panasonic Electric

cc InstrumentatIon et traItement Transmetteurs de pression de process

Utilisant un circuit intégré unique à effet Hall, ce codeur rotatif s’associe, dans les applications où la taille est un facteur décisif, à une multitude de micromoteurs à courant continu, qu’il ne rallonge que de 1,4 mm. De plus, il fonctionne dans une plage de températures comprise entre – 40 et +100 °C. Sa résolution est de 4 096 impulsions par tour. Le codeur intégré IEH2-4096 présente une résolution 4 fois supérieure à celle de la version précédente, tout en restant mécaniquement compatible. Le synchronisme a aussi été amélioré, notamment aux faibles vitesses. Le modèle standard se combine à des moteurs à commutation par métaux précieux de 15 à 22 mm. Fournisseur Faulhaber France

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Particulièrement destiné aux secteurs du verre, de la métallurgie, des semi-conducteurs et du plastique, le système à balayage linéaire infrarouge Ircon ScanIR3 crée des images thermiques en temps réel et s’applique notamment au contrôle de la température des procédés industriels continus et discontinus. Doté d’une visée laser, d’un refroidissement par eau et d’une purge à air, ce système acceptant des conditions de fonctionnement difficiles existe en huit modèles sensibles aux gammes de températures et longueurs d’onde diverses. Avec une résolution optique maximale de D:200/1, une vitesse de balayage de 150 lignes/seconde et jusque 1 024 points/ligne, ce nouveau scanner est parmi les produits les plus rapides et précis du marché. Il est fourni avec un boîtier de traitement résistant qui se connecte à l’aide d’un seul câble et dispose d’une interface Ethernet (fibre optique en option) et diverses entrées/sorties analogiques et numériques. Il peut fonctionner de manière autonome (sans ordinateur), le logiciel ScanWiewPro fournit toutes les fonctions de paramétrage et d’analyse. Le système comprend également une gamme complète d’accessoires. Fournisseur Raytek

cc description

Destinés aux secteurs tels que l’agroalimentaire, le traitement d’eau, la chimie… ces transmetteurs de pression ont été développés pour les applications réclamant un capteur doté d’intelligence. La compensation en température intégrée (entre +10 et +70 °C) rend ces instruments intéressants pour un large éventail d’applications. L’afficheur des UPT-20 et 21 est l’un des plus grands du marché et intègre 4 ½ digits avec une très grande qualité de contraste pour favoriser une lecture même à longue distance (jusqu’à 5 m). Le boîtier est orientable sur 330 ° et l’afficheur LCD peut être monté dans différentes positions, orientable par pas de 90 °. Fournisseur Wika Instruments

cc points forts

Référence Ircon ScanIR3 Caractéristiques

Les scanners en ligne conviennent au contrôle de la température des procédés continus et discontinus. La série comprend huit modèles aux plages de températures et longueurs d’onde diverses.

Caméra thermique

Système portable pour contrôle non destructif

Système autonome de balayage linéaire infrarouge pour les procédés industriels les plus difficiles.

Fournisseur IFM Electronic

Codeur rotatif intégré

cc InstrumentatIon et traItement Imagerie thermique pour procédés industriels

Dotée d’un objectif grand angle à mise au point fixe, cette caméra thermique destinée aux professionnels du bâtiment (chauffage, climatisation…) réalise facilement des images infrarouges sur site. Son capteur de 160 x 120 points (super-résolution 320 x 240), sa sensibilité thermique de 100 mK et son écran de 3,5 pouces fournissent des diagnostics rapides. La caméra thermique 870 est sensible aux températures comprises entre –20 et +280 °C et détecte automatiquement les points chauds et les points froids. Elle rafraîchit les images à la cadence de 9 Hz et dispose d’une mémoire interne acceptant plus de 2000 thermogrammes. Un appareil photo numérique est intégré. Fournisseur Testo

Destiné au contrôle non destructif par ultrasons dans divers domaines industriels, cet appareil de terrain à écran tactile, portable et autonome, s’utilise en mode expert ou opérateur. Il réalise les contrôles sur 64 voies parallèles et peut piloter les sondes matricielles et appliquer des techniques d’imagerie optimisée en temps réel. Gekko est le premier et le seul appareil sur le marché permet-

D.R.

cc Capteurs

Produits

tant de combiner une approche multiélément classique avec des fonctions avancées d’hyperfocalisation et de vision 3D. Son système d’applications permet à tous les opérateurs de réaliser un contrôle par étapes en réduisant le risque d’erreurs. Il intègre des outils de gestion d’indications ultrasonores et de rapports personnalisables. Fournisseur M2M

Sonomètre/analyseur de vibrations

(Wi-Fi, modem 3G). Il enregistre le signal vibratoire sur 3 axes sans fil, stocke les indicateurs acoustiques et enregistre le signal audio en parallèle. Le sonomètre/analyseur Fusion s’utilise seul mais aussi s‘intègre harmonieusement dans l’environnement proposé par le constructeur. Il dispose d’un écran couleur lisible au soleil, de trois touches silencieuses et de flancs caoutchoutés. Il accepte des cartes à mémoire de 2 à 128 Go, détecte le calibrateur, permet des déclenchements et peut se synchroniser. Une gamme de logiciels de traitement est proposée pour les divers domaines d’application.

D.R.

Fournisseur 01 dB

Compact et doté d’une autonomie de plus de 24 heures, cet appareil embarque une multitude de capteurs (GPS) et d’interfaces filaires (Ethernet) et sans fil

Surveillance de l’environnement

Connecté, ce dispositif équipé de capteurs de précision surveille la qualité de l’environnement et fournit les données en temps réel. Il mesure la température, les gaz, les particules, les champs électromagnétiques et la radioactivité (nuisances sonores en option). Intégrant un GPS, il dispose de liaisons 3G, Wi-Fi et Ethernet. Fournisseur Eurotech France

Mesureur portable polyvalent

Associé à une large gamme de sondes sans fil et filaires et de modules reconnus instantanément, cet appareil de mesure portable très polyvalent dispose d’un écran en couleurs d’un port pour carte à mémoire d’une liaison USB. Les domaines concernés sont la vitesse et le débit d’air, la température, l’humidité relative et le point de rosée et la pression. Le multifonction HHH reçoit des sondes sans fil et des sondes filaires qui couvrent la vitesse et la température (0 à 30 m/s et –29 à +100 °C), l’humidité relative et la température (0 à 100% HR et 0 à 60 °C) ou les trois (0,2 à 25 m/s, 0 à 100% HR, -10 à +60 °C). Huit modules de pression uniquement sans fils couvrent la plage de 0 à 99635 Pa. Fournisseur TH industrie

Produits

cc Ă&#x2030;LECTRONIQUE

Modules de puissance DC-DC

Circuit intĂŠgrĂŠ rĂŠcupĂŠrateur et gestionnaire dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie

DestinĂŠ Ă accroĂŽtre la durĂŠe de vie de la pile dans les rĂŠseaux Ă systĂ¨mes sans fil, le LT3107 est un circuit Ă trĂ¨s haute intĂŠgration qui combine les possibilitĂŠs de rĂŠcupĂŠration et de gestion dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie. Il fonctionne Ă partir de gĂŠnĂŠrateurs thermoĂŠlectriques ou de thermopiles, fournissant des tensions aussi basses que 20 mV, dont il stocke lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie dans un condensateur. Il assure la transition avec la pile quand cette ĂŠnergie nâ&#x20AC;&#x2122;est plus disponible, pour alimenter sans coupure le dispositif sans fil. Le LT3017 intĂ¨gre aussi un rĂŠgulateur Ă faible chute de tension pour alimenter un microprocesseur externe. Il est conĂ§u pour utiliser une pile pour dĂŠmarrer ses propres fonctions, fournir la tension de sortie et alimenter le rĂŠgulateur. Pour rĂŠcupĂŠrer lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie, il doit ĂŞtre associĂŠ Ă un petit transformateur ĂŠlĂŠvateur standard. Lorsquâ&#x20AC;&#x2122;elle est disponible, il ne consomme que 80 nA sur la pile. Le LMT3017 est fourni en boĂŽtier DFN Ă 10 broches de 3x3 mm et ne requiert que peu de composants externes. Fournisseur Linear Technology

,*8( $'237e /( 7$3,6 $17, )$7 $1'6 1206 *5 6 3/8 3$5 /(6 $1&$,6( '( /Âˇ,1'8675,( )5

DestinĂŠ aux applications Ă forte densitĂŠ de puissance, ces blocs, intermĂŠdiaires entre un circuit discret et un convertisseur non isolĂŠ, consiste en un convertisseur Buck sans le contrĂ´leur Ă modulation dâ&#x20AC;&#x2122;impulsion. Le premier module mesure 12,7 x 17,02 x 10,7 mm, fournit 25 Ă&#x20AC; Ă partir dâ&#x20AC;&#x2122;une tension de 7 Ă 13,2 V (12 V nominal) avec un rendement typique de 93,5%. Le module de puissance de la sĂŠrie OKPL de 25 A, rĂŠfĂŠrencĂŠ OKPL-X/25-W12C, sâ&#x20AC;&#x2122;associe au contrĂ´leur numĂŠrique ZSPM1025 de la sĂŠrie ZMDI, intĂŠgrant une interface de communication PMBus, pour former une solution POL de 25 A complĂ¨tement configurĂŠe. Fournisseur Murata Electronique

cc Composants Module de sĂŠcuritĂŠ pour les rĂŠseaux intelligents

Conforme aux normes industrielles en matiĂ¨re de sĂŠcuritĂŠ, le module Kerkey est destinĂŠ Ă empĂŞcher les attaques malveillantes des passerelles de rĂŠseaux ĂŠlectriques intelligents, les concentrateurs et les compteurs intelligents. Il peut ĂŞtre personnalisĂŠ selon les besoins propres Ă chaque client. Il offre les avantages dâ&#x20AC;&#x2122;un socle matĂŠriel ĂŠprouvĂŠ qui rĂŠpond aux tests de pĂŠnĂŠtration selon les critĂ¨res communs EAL6+relatif aux circuits intĂŠgrĂŠs pour cartes Ă puce et selon la norme FIPS-140 pour les modules cryptographiques multipuces. CertifiĂŠ conforme aux critĂ¨res communs EAL4+ et AVA-VAN Niveau 5, ainsi quâ&#x20AC;&#x2122;au profil de protection BSI pour les modules de sĂŠcuritĂŠ des rĂŠseaux intelligents, le module Kerkey est le premier circuit de ce type Ă prendre en charge le systĂ¨me dâ&#x20AC;&#x2122;exploitation Java Card JC2.2. Cela permet de mettre en Ĺ&#x201C;uvre les services cryptographiques Ă lâ&#x20AC;&#x2122;aide dâ&#x20AC;&#x2122;une applet Java. Il est livrĂŠ sous forme dâ&#x20AC;&#x2122;un module de sĂŠcuritĂŠ prĂŞt Ă lâ&#x20AC;&#x2122;emploi, ne nĂŠcessitant quâ&#x20AC;&#x2122;une configuration finale minime, en boĂŽtier QFN32 avec interfaces ISO-7816 et I2C. Fournisseur STMicroelectronics

Oscillateur compensĂŠ par microcontrĂ´leur

cc description

cc points forts

RĂŠfĂŠrence Module Kerkey CaractĂŠristiques Il est conĂ§u pour

- Personnalisable en fonction des besoins spĂŠcifiques Ă chaque client. - CertifiĂŠ conforme aux critĂ¨res communs EAL4+ et AVA-VAN Niveau 5, ainsi quâ&#x20AC;&#x2122;au profil de protection BS pour les modules de sĂŠcuritĂŠ des rĂŠseaux intelligents.

de Âą 50 ppb (parties par milliard) sur toute la gamme de tempĂŠrature de â&#x20AC;&#x201C;40 Ă +85 Â°C. Avec sa stabilitĂŠ Ă court terme de 2.10-10/s, lâ&#x20AC;&#x2122;oscillateur IQMY-100 nâ&#x20AC;&#x2122;occupe que 7 x 5 mm dans un boĂŽtier cĂŠramique Ă 8 ou 10 broches. Il est disponible dans un grand choix de

frĂŠquences standards entre 10 et 50 MHz, sâ&#x20AC;&#x2122;alimente en 3,0, 3,3 ou 5 V et sa sortie peut ĂŞtre du type sinus ĂŠcrĂŞtĂŠ ou HCMOS avec une charge de 15 pF. Le bruit de phase est de 145 dBc/Hz Ă 100 kHz.

empĂŞcher les attaques malveillantes qui visent les passerelles des rĂŠseaux ĂŠlectriques intelligents, les concentrateurs et les compteurs intelligents.

LĂ oĂš la taille et la consommation dâ&#x20AC;&#x2122;un oscillateur thermostatĂŠ (OCXO) sont trop importantes et oĂš une stabilitĂŠ supĂŠrieure Ă celle dâ&#x20AC;&#x2122;un oscillateur compensĂŠ en tempĂŠrature (TCVCXO) est indispensable, cet oscillateur compensĂŠ par microprocesseur (MCXO) offre une stabilitĂŠ

Fournisseur IQD Frequency Products

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3ULQFLSH GÂˇDPRUWLVVHPHQW pODVWLTXH

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NÂ°974ccMARS 2015

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D.R.

cc Composants

Produits

Modules pour radio logicielle

Destinés aux systèmes de radio logicielle dans les domaines militaires, d’instrumentation RF, d’infrastructures de communication, ces modules au standard FMC (FPGA Mezzanine Card) portent un circuit intégré émetteur-récepteur sur une zone de prototypage rapide. Ils sont fournis avec tous les pilotes matériels et le code HDL nécessaire. La carte FMC d’émission-réception monovoie ADFMCOMMS4-EBZ intègre l’émetteur-récepteur AD9364 sur un module de prototypage rapide. La carte FMC à deux canaux ADFMCOMMS3-EBZ est destinée aux applications d’accord à large bande (70 MHz à 6 GHz). Elle est architecturée autour de l’émetteur-récepteur AD9361 sur un module 2x2 (diversité d’antennes – Mimo).

Jauge de charge de batteries

Destiné aux batteries d’accumulateurs de 3,6 à 20 V, ce circuit mesure la charge, la tension, l’intensité et la température avec une précision de 1% et dispose d’une interface à deux fils compatible I2C/SMBus. Il utilise une résistance en série dans le point chaud mais ne requiert aucun circuit de décalage de niveau pour s’adapter à la tension des éléments. Le LTC2943 mesure le courant grâce à une résistance placée en série dans le point chaud de la batterie et détermine la charge par intégration de cette mesure. Un diviseur programmable intégré autorise une large gamme de capacités de batteries. Fourni en petit boîtier DFN à 8 broches de 3x3 mm, il est disponible en version commerciale ou industrielle. Fournisseur Linear Technology

Convertisseurs isolés pour applications distribuées

Fournisseur Analog Devices

Convertisseur point de charge à rendement élevé

D.R.

Exploitant une topologie innovante, ce convertisseur continucontinu non isolé 60 A pour point de charge réduit considérablement les pertes, atteignant, pour 12 V d’entrée et 1 V de sortie, un rendement de 91,3% à 50% de charge et 88,5 % à pleine charge. Il accepte des tensions d’entrée de 7,2 à 14 V et fournit une tension programmable entre 0,6 et 1,5 V. Les convertisseurs de la série NDM3ZS-60 exploitent une topologie qui combine un convertisseur abaisseur traditionnel dans un Sepic. Il existe en trois configurations: une version verticale traversante mesurant 33,02 x 8,92 x 18,11 mm, et une version horizontale mesurant 33,02 x 18,11 x 7,44 mm pour montage en surface ou à connexions traversantes. Fournisseur CUI Inc

Plateformes de contrôle moteurs

Grâce à ces deux plateformes de contrôle de moteur, on peut démarrer n’importe quel moteur triphasé synchrone à aimant permanent (moteur sans balais) en moins d’une minute ! Reposant sur la famille de microcontrôleurs RX à 32 bits, l’un à base de RX220, fournit 50 DMIPS et l’autre à base de RX62T fournit 165 DMIPS. Ils relèvent automatiquement le défi consistant à adapter le logiciel embarqué aux exigences applicatives notamment en ce qui concerne la régulation sans capteur d’un moteur. Les kits assurent automatiquement le réglage des coefficients PI (Proportionnel-Intégral), l’identification des paramètres intrinsèques du moteur et la visualisation en temps réel de la phase du moteur, du courant et de la réponse à un échelon. Fournisseur Renesas Technology Europe

Destinés aux architectures de puissance distribuée et de bus intermédiaire, ces convertisseurs DC-DC 150 W sont en boîtier au standard industriel 1/8 de brique, en versions à broches ou pour montage en surface. A partir d’une tension nominale de 48 V, ils fournissent une tension de 3,3, 5 ou 12 V avec un rendement de 92 % et une isolation de 2 250 V DC. Les convertisseurs de la série UEE assurent une régulation de ligne et ±0,1% et de charge de ±0,25%. Ils fonctionnent dans la plage de températures de –40 à + 85 °C, et intègrent des protections : blocage en cas de sous-tension, courts circuits en sortie, surintensité et surchauffes. Ils ont une entrée de commande à distance, une télédétection pour compenser les chutes en ligne et une fonction d’égalisation de la tension. Fournisseur Murata Electronique

cc sous-systèmes

Kit de développement pour processeurs embarqués

Destiné à la famille de processeurs RZ/A1, ce kit de développement offre un moyen de démarrer la conception et la création d’interfaces homme-machine. Il intègre un écran tactile WVGA de 7 pouces et 15 exemples de logiciel. Avec 10 Mo de SRAM intégrée, les composants RZ/A1 pilotent des écrans jusqu’à la résolution XGA sans utiliser la mémoire externe. Le kit RSK comporte une carte de développement avec le processeur et des connecteurs pour accéder à ses principaux périphériques: CAN, Ethernet, vidéo et audio, carte SD, USB 2.0 hôte et fonction. Selon les versions, il inclut aussi le matériel nécessaire au développement et à l’évaluation. Fournisseur Renesas Technology Europe

MARS 2015ccN°974

Produits

cc composants mĂŠcaniques cc Pneumatique

Vide sĂŠcurisĂŠ en cas de coupure dâ&#x20AC;&#x2122;alimentation

lâ&#x20AC;&#x2122;on rencontre sur les appareils de levage ergonomiques (manipulateurs) et les ponts roulants (traverses) pour la manutention manuelle de plaques de verre, de mĂŠtal ou autres surfaces ĂŠtanches. Fournisseur Piab

6 $'237e 3$5 /(6 3/8 *5$1'6 1206 '( /Âˇ,1'8675,( (8523e(11(

cc mĂŠcanique

Rails linĂŠaires motorisĂŠs avec commande intĂŠgrĂŠe

Le BGS06 est un systĂ¨me de guidage polyvalent associant un moteur pas Ă pas simple ou double stack de taille 17, Ă un dispositif ĂŠlectronique entiĂ¨rement programmable. Avec une course maximale de 610 mm, il est capable de transporter une charge horizontale maximale de 600 N. Il supporte des couples de 15,75 Nm en Roll (x), de 10,75 Nm en Pitch (y) et de 12,40 Nm en Yaw (z). Ce systĂ¨me de guidage, comme tous les systĂ¨mes BGS fonctionne avec des ensembles vis ĂŠcrous Inox 303 fabriquĂŠs suivant un procĂŠdĂŠ de roulage de prĂŠcision. Les vis revĂŞtues de TFE Black Ice offrent une lubrification Ă sec. Elles entraĂŽnent une noix de prĂŠcision intĂŠgrĂŠe Ă un chariot en aluminium montĂŠ sur un rail en acier Inox.

cc description

RĂŠfĂŠrence Bagues dâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt

de Ruland

CaractĂŠristiques

Ces bagues en acier inoxydable, prĂŠsentent des surfaces finement usinĂŠes et exemptes dâ&#x20AC;&#x2122;irrĂŠgularitĂŠs.

cc points forts

- Elles sont en acier inoxydable dans les classes de qualitĂŠ 1.4305 (303) et 1.4401 (316). - Le type 1.4401 en revanche est adaptĂŠ aux applications sous lâ&#x20AC;&#x2122;eau, requĂŠrant un niveau ĂŠlevĂŠ de rĂŠsistance Ă la corrosion.

6833257 $0257,66(85 6833257 $0257,66(85 $872 6&(//$17 *5,362/Â&#x160; 3285 0$&+,1( 3RXU SUpVHUYHU OHV KRPPHV HW OHXUV RXWLOV GH SURGXFWLRQ :DWWHOH] OÂˇpODVWRPqUH LQGXVWULHO SURSRVH OHV VXSSRUWV DPRUWLVVHXUV DXWR VFHOODQWV *5,362/Â&#x160; 8QH ODUJH JDPPH GH *5,362/Â&#x160; GpYHORSSpV SRXU UpGXLUH OHV YLEUDWLRQV 3RXU FKDTXH DSSOLFDWLRQ LO H[LVWH XQ *5,362/Â&#x160; VSpFLDOHPHQW DGDSWp /H VXSSRUW DPRUWLVVHXU DXWR VFHOODQW *5,362/ $(52 IDLW SDUWLH GH OD JDPPH $17,9,%5$72,5( %< :$77(/(=

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NÂ°974ccmars 2015

Fournisseur Michaud Chailly

Fournisseur Haydon Kerk Motion

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Ces bagues dâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt sont proposĂŠes en acier inoxydable dans les classes de qualitĂŠ 1.4305 (303) et 1.4401 (316). Elles visent les vĂŠhicules sousmarins autonomes et tĂŠlĂŠguidĂŠs, la reconnaissance dâ&#x20AC;&#x2122;activitĂŠs sismiques, lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie des marĂŠes ou encore les ĂŠquipements de forage. Le type 1.4305 est plutĂ´t destinĂŠ Ă des applications hors de lâ&#x20AC;&#x2122;eau, dans lesquelles la bague dâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt peut ĂŞtre nettoyĂŠe rĂŠguliĂ¨rement. Le type 1.4401 en revanche est adaptĂŠ aux applications sous lâ&#x20AC;&#x2122;eau, requĂŠrant un niveau ĂŠlevĂŠ de rĂŠsistance Ă la corrosion. Elles prĂŠsentent des surfaces usinĂŠes avec prĂŠcision et elles sont exemptes de toutes aspĂŠritĂŠs et de toutes autres irrĂŠgularitĂŠs. Elles sont disponibles en version en une ou deux piĂ¨ces dans des diamĂ¨tres intĂŠrieurs standards de 3 Ă 80 mm. Elles ont une perpendicularitĂŠ prĂŠcise de la face dâ&#x20AC;&#x2122;appui par rapport Ă lâ&#x20AC;&#x2122;alĂŠsage avec une prĂŠcision < 0,05 mm. Pour les bagues en deux piĂ¨ces, les deux demibagues dâ&#x20AC;&#x2122;origine restent ensemble tout au long du processus de fabrication afin de garantir des ajustements et alignement parfaits. Les modĂ¨les tant en acier inoxydable 1.4305 quâ&#x20AC;&#x2122;en acier inoxydable 1.4401 sont ĂŠquipĂŠes de vis dans les matiĂ¨res de mĂŞme qualitĂŠ afin de garantir une rĂŠsistance Ă la corrosion ĂŠgale.

D.R.

Cet ĂŠjecteur Ă vide dĂŠcentralisĂŠ est destinĂŠ aux applications ĂŠtanches demandant une sĂŠcuritĂŠ ĂŠlevĂŠe en cas de dĂŠfaillance de lâ&#x20AC;&#x2122;alimentation en air comprimĂŠ du systĂ¨me. La fonction de sĂŠcuritĂŠ est assurĂŠe par un clapet antiâ&#x20AC;&#x201C; retour extra-ĂŠtanche sĂŠparĂŠ. En cas de panne dâ&#x20AC;&#x2122;alimentation, ou du systĂ¨me, le Pisecure ĂŠvite que les piĂ¨ces manutentionnĂŠes ne chutent, et permet de rĂŠduire les temps dâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt machines et les mises au rebut de piĂ¨ces endommagĂŠes. La dĂŠcentralisation joue aussi un rĂ´le important dans lâ&#x20AC;&#x2122;aspect sĂŠcuritaire du Pisecure puisque, dans ce cas, la dĂŠfaillance dâ&#x20AC;&#x2122;une ventouse ne peut pas perturber le reste du systĂ¨me. Le clapet antiretour procure une trĂ¨s forte ĂŠtanchĂŠitĂŠ avec un taux de fuite trĂ¨s faible. La technologie Coax fournit un temps de rĂŠponse et dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠvacuation trĂ¨s court pour permettre des cycles de manutention rapides. Une fonction dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomie dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie en option donne Ă lâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrateur la possibilitĂŠ de rĂŠduire sa consommation dâ&#x20AC;&#x2122;air/ dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 99%. Les applications oĂš ce produit trouvera typiquement sa place sont celles que

cc mĂŠcanique Bagues dâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt pour environnement sĂŠvĂ¨re

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Produits

cc éLectRotecHnique cc entraînements Ensemble moteur et variateur de haut rendement

La combinaison du moteur Sprim, avec un variateur à contrôle vectoriel V1000 et d’un filtre EMC, autorise un rendement énergétique de 92 %. Ceci dépasse les préconisations de la norme européenne IE4, qui sera effective en 2020. Cet ensemble prêt à l’emploi, offre un couple constant de 10 à 100 % de sa vitesse nominale. Il est adapté à toutes les applications à couple constant ou variable. Très compact, il pourra facilement se substituer à d’anciens moteurs. Il est particulièrement adapté pour les applications grosses consommatrices d’énergie telles que les ventilateurs, les pompes, les convoyeurs, les compresseurs, etc. Fournisseur Yaskawa Europe

cc comPosants

et aPPareillages Luminaires à LED

Dotée d’une double lentille et d’un récupérateur de flux, la gamme Smart de luminaires à LED fournit une puissance > 25 000 lumens en sortie d’appareil. Trois versions sont proposées : plafonnier (1 ou 2 x 58 W, 1 ou 2 x 54 W), suspension industrielle (250/400 W), projecteur avec 6 optiques (faisceau de 10°, 30°, 60°, 100°, elliptique ou asymétrique). Avec un maintien de flux à 70 %, la durée de vie est de 80 000 heures. Un taux d’éblouissement UGR < 25, une température de couleur de 4 000 °K et un indice de rendu de couleur de 80, assurent le confort visuel. Les Smart sont certifiés IP66 (hermétique à la poussière et à l’eau), IK08/IK10 (protection contre les chocs) et CE. Fournisseur Gewiss

Alimentation secteur pour tests

Cette source d’alimentation secteur permet de tester un produit avant son exportation. Deux séries de modèles fournissent respectivement une puissance de sortie de 1 725 ou 2 200 VA max, pour une plage réduite de tensions comprises entre 10 et 138 VCA (à 12,5 ou 16 A) ou plus étendue, entre 10 et 276 VCA (6,25 A ou 8 A), pour des fréquences de 47 à 450 Hz. D’un poids de 12,3 kg, cet équipement intègre sept formats courants de fiches secteurs. Il permet aussi de simuler les chutes de tensions dans un système électrique.

Multimètre industriel

Ce multimètre numérique robuste effectue des mesures TRMS (véritable valeur efficace). Il analyse les ondes sinusoïdales et les signaux bruités relevés dans le matériel relevé par variateur de fréquence. Il fournit des mesures exactes de tension et de fréquence. Le mode basse impédance Loz réduit les relevés de tension parasites sur les exécu-

tions longues. La fonction enregistrement des données permet de détecter les problèmes intermittents. Doté de la technologie Bluetooth, il permet de se connecter à l’application Flir Tools Mobile (importation et partage des données) sur une tablette ou un smartphone. Avec la connectivité sans fil Meterlink, le DM93 peut ajouter les mesures électriques aux images thermiques de caméras compatibles. Il est équipé d’une lampe puissante pour éclairer la zone de travail et d’un écran au rétroéclairage blanc par LED. L’incertitude de mesure en tension est de ± 0,05 % en courant continu et de ± 0,5 % en courant alternatif (et variateur), pour une portée maximale de 1 000 V. En mesure d’intensité, elle est de respectivement ± 0,2 et ± 1 %. Fournisseur Flir Systems

Fournisseur Interpower Corp

Relais industriels avec borniers à pinces

Les relais industriels G2RS ne dépassent pas 16 mm de large, garantissant fiabilité et longévité même dans les applications exigeantes. Ils sont équipés de contacts en alliage argent-étainindium qui offrent des caractéristiques de commutation bien équilibrées pour des charges de tout type, y compris les charges cc et les charges à courants d’appel élevés. Ils disposent d’une part de borniers à vis pour les terminaisons en anneau ou en fourche et d’autre part de borniers à ressorts permettant de réduire considérablement le temps de câblage lors des opérations d’installation et de maintenance. Le fabricant vient d’introduire de nouveaux socles avec borniers à pinces. Fournisseur Omron Electronics

cc entraînements Variateurs en rack de forte puissance

Ce variateur en rack de forte puissance utilise des amplificateurs soit linéaires, soit PWM pour contrôler les moteurs brushless, CC, linéaires ou pas à pas. Les amplificateurs PWM fournissent une tension de service allant jusqu’à 320 Vcc et un courant de pointe de 30 A. Les amplificateurs linéaires, pour lesquels ces valeurs s’élèvent respectivement à 80 V et 20 A, sont utilisés pour des applications de forte puissance et de faible bruit. Doté de processeurs DSP, le Npaq 6U effectue de manière numérique les fermetures de boucles standard et d’asservissement. Il offre ainsi un niveau élevé en matière de précision de positionnement et de stabilité en vitesse. C’est cette capacité de traitement qui lui permet d’afficher des fréquences de boucle allant jusqu’à 20 kHz et de gérer en temps réel les E/S analogiques et numériques, les collectes de données, les déclenchements de laser et l’interpolation codeur. Il comprend deux sections d’alimentation configurables à 600 W chacune, qui peuvent être réunies pour fournir une puissance plus élevée. Il possède un port Ethernet dédié pour communiquer avec des modules d’E/S. Fournisseur Aerotech

cc description

Référence Npaq 6U Caractéristiques Ce variateur

de forte puissance en rack Npaq 6U contrôle des moteurs brushless, CC, linéaires ou pas à pas.

cc points forts

Doté de processeurs de traitement du signal double précision à hautes performances, cet équipement effectue de manière numérique les fermetures de boucles standard et d’asservissement.

mars 2015ccN°974

Produits

cc bĂ˘timent travaux publics

Saturateurs pour bardage

Ces saturateurs sont destinĂŠs Ă dĂŠgriser et Ă prolonger lâ&#x20AC;&#x2122;aspect naturel et contemporain du bois (mĂŠlĂ¨ze, douglas, cĂ¨dre rouge). De plus en plus de maisons sont construites en bois ou avec des bardages bois et sont soumises aux UV, qui provoquent dĂŠcoloration et grisaillement, ou aux attaques fongiques, telles que les champignons de dĂŠcoloration, qui altĂ¨rent et noircissent le bois. Les saturateurs SX assurent une protection haute qualitĂŠ pour limiter lâ&#x20AC;&#x2122;oxydation du bois. Lâ&#x20AC;&#x2122;application dâ&#x20AC;&#x2122;une sous-couche SX va crĂŠer une barriĂ¨re anti-UV et antioxydante pour permettre dâ&#x20AC;&#x2122;optimiser les performances du saturateur SX602 de finition. Dâ&#x20AC;&#x2122;aspect mat, il met en valeur les essences nobles avec sa nouvelle teinte bois grisĂŠ. RenforcĂŠ en agents anti-UV, il a ĂŠtĂŠ formulĂŠ pour les bois exposĂŠs aux intempĂŠries. Fournisseur Sarpap &Cecil Industrie

cc ConstruCtion

Lanterneau avec brise-soleil intelligent Ce lanterneau est le premier du marchĂŠ franĂ§ais intĂŠgrant un brisesoleil intelligent. En toutes saisons, ÂŤ Sunlite Control Âť anticipe et sâ&#x20AC;&#x2122;adapte aux conditions climatiques pour optimiser la lumiĂ¨re naturelle et contrĂ´ler la chaleur dans les bĂ˘timents. Il propose une rĂŠgulation efficace de lâ&#x20AC;&#x2122;intensitĂŠ lumineuse. Sous lâ&#x20AC;&#x2122;action dâ&#x20AC;&#x2122;un moteur ĂŠlectrique intĂŠgrĂŠ, les lames du brise-soleil pivotent pour stopper le rayonnement et lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠblouissement en forte pĂŠriode dâ&#x20AC;&#x2122;ensoleillement, ou au contraire laisser passer une grande quantitĂŠ de lumiĂ¨re en pĂŠriode hivernale. En hiver ou par temps nuageux la transmission lumineuse atteint 50 %, en ĂŠtĂŠ il limite le facteur solaire Ă 15 %. Ce modĂ¨le est disponible pour toutes les fonctions des lanterneaux du fabricant : ĂŠclairement zĂŠnithal, aĂŠration, et/ou de dĂŠsenfumage. Le Sunlite Control est disponible en deux versions : grands volumes et bĂ˘timents industriels, avec le pilotage de la rĂŠgulation assurĂŠ par le coffret StorePilot Web. Pour les locaux de vie et petits volumes, la commande manuelle des lames est rĂŠalisĂŠe via un interrupteur. Fournisseur Hexadome

cc description

RĂŠfĂŠrence Sunlite Control CaractĂŠristiques Ce lanterneau

avec brise-soleil intelligent anticipe et sâ&#x20AC;&#x2122;adapte aux conditions climatiques pour optimiser la lumiĂ¨re naturelle.

cc points forts

- LuminositĂŠ maximale en hiver ou par temps nuageux: transmission lumineuse = 50%, - Protection solaire optimale en ĂŠtĂŠ: facteur solaire = 15%

Volet roulant intĂŠgrant une protection solaire

Câ&#x20AC;&#x2122;est un volet roulant deux en un. Il est dâ&#x20AC;&#x2122;abord un store solaire disposant dâ&#x20AC;&#x2122;une excellente isolation thermique (R = 0,23 qui le rend ĂŠligible au crĂŠdit dâ&#x20AC;&#x2122;impĂ´t) et une moustiquaire limitant les intrusions dâ&#x20AC;&#x2122;insectes avec une bonne ventilation. Le NovaDesign se prĂŠsente comme un coffre arrondi compact avec des finitions trĂ¨s ĂŠlĂŠgantes qui sâ&#x20AC;&#x2122;intĂ¨gre Ă toutes les configurations de fenĂŞtres et les styles dĂŠcoratifs. Il est ĂŠquipĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;un tablier Ă lames en aluminium double paroi 37 mm, 41 mm avec des joints pĂŠriphĂŠriques dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtanchĂŠitĂŠs pour une isolation renforcĂŠe. Il est proposĂŠ en version Luce Ă projection Ă lâ&#x20AC;&#x2122;italienne sâ&#x20AC;&#x2122;appuyant sur une motorisation ĂŠlectrique pour dĂŠployer le volant protĂŠgeant lâ&#x20AC;&#x2122;habitat du soleil, gardant la lumiĂ¨re naturelle et prĂŠservant lâ&#x20AC;&#x2122;intimitĂŠ des occupants. Il offre un large choix de 50 coloris. Fournisseur France Fermetures

D.R.

cc ConstruCtion

NÂ°974ccMARS 2015

Produits

Solution de cloisonnement en ERP

ques d’incendie. Il se décline en quatre familles qui répondent à toutes les situations. Il offre des cloisons de doublage et de distribution, celles à haute résistance au feu, les spécifiques pour l’isolation acoustique et les dernières à double cloison thermo-acoustique séparative.

D.R.

Fournisseur Bouyer-Leroux

Ce carreau de terre cuite de grande dimension est destiné à la construction de cloisons sèches. Il est facile à assembler avec les clavettes de centrage et il se monte au liant-colle. Avec sa structure en alvéole, il réalise une cloison dure en surface qui résiste à l’humidité et permet d’accrocher des charges lourdes. Il est surtout adapté aux exigences réglementaires des Établissements recevant du public (ERP). Classé MO (incombustible), le système « Carrobric » évite les ris-

Isolation des couvertures avec pose directe sur chevrons

individuels ou collectifs, aux Établissements recevant du public (ERP), aux bâtiments tertiaires et aux locaux à faible ou moyenne hygrométrie. En pose directe sur chevrons, il est décliné en grand format de 2 400 × 1,2 mm. « Thane Sarking Grand Format » se compose de mousse polyuréthane entourée de deux parements composites aluminiumkraft. Conforme à la norme NF EN 13 165, ce panneau à quatre bords rainurés-bouvetés est disponible en épaisseurs de 120 à 160 mm. Combiné à une capacité de réversibilité, son système d’assemblage par emboîtement est simple et réduit le temps lié aux découpes et la réalisation de joints. Fournisseur Knauf

Ce procédé d’isolation par l’extérieur des toitures en support des couvertures en pente est destiné aux bâtiments d’habitation

Panneau solaire thermique en ardoise

C’est un panneau solaire thermique qui est constitué en ardoise naturelle. Il récupère 98 % du rayonnement solaire reçu. Le pouvoir de régulation thermique de l’ardoise permet d’abaisser de près de 15 % la montée en température dans les combles. Relié au ballon d’eau chaude par des circuits collecteurs, il fournit plus de 2/3 des besoins annuels en ECS d’un bâtiment. Le Thermoslate affiche une surface de 1,12 m². Fournisseur Cupa Pizarras

Produits

cc matériel informatique

A.................................................................... ampère A/m ............................ ampère par mètre Bq .......................................................... becquerel °C.................................................. degré Celsius C ................................................................. coulomb cd ................................................................ candela cd/m2 ...................... cd par mètre carré F............................................................................ farad h .......................................................................... heure H.......................................................................... henry Hz......................................................................... hertz J ..............................................................................joule K .......................................................................... kelvin kg .................................................... kilogramme lm .................................................................... lumen lx ................................................................................. lux m....................................................................... mètre m2.................................................... mètre carré m3..................................................... mètre cube m/s............................ mètre par seconde m/s2 ................................m/s par seconde min ..............................................................minute N ................................................................... newton nm .................................................... nanomètre Pa ..................................................................... pascal rad .................................................................. radian s ................................................................... seconde ps ................................................... picoseconde T .............................................................................tesla V ................................................................................ volt VA ..................................................... voltampère W........................................................................... watt Wb ...................................................................weber Ω ............................................................................ ohm Autres abréviations Å.............................................................. angström atm............................................... atmosphère bar ........................................................................... bar dB .................................................................. décibel dpi ....................................... point par pouce g ..................................................................gramme cal .................................................................. calorie ch ...............................................cheval vapeur c/s ................................. cycle par seconde eV ....................................................électronvolt Go ........................................................ giga-octet gr ........................................................................ grade Kbit .......... kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h......................kilomètre par heure Ko ........................................................... kilo-octet kWh......................................... kilowattheure l ..................................................................................litre Mo ................................................... méga-octet Mx ............................................................. maxwell Po ........................................................................ poise t ...........................................................................tonne tr.........................................................................................................................tour tr/min ............................. tour par minute

N°974ccMARS 2015

cc BureAutique

Imprimantes multifonctions couleur

La gamme Color LaserJet Enterprise MFP M680 a une vitesse d’impression pouvant atteindre 42 pages par minute en A4 et offre des options avancées de gestion du papier et de finition. Elle permet d’imprimer, de copier, de numériser, de télécopier et d’utiliser d’autres fonctions directement depuis l’écran tactile couleur personnalisable de 20,3 cm. Elle peut être administrée facilement et enrichie avec le microgiciel FutureSmart 3.0 firmware, la plateforme Open Extensibility Platform, le driver Universal Print Driver et le logiciel Web Jetadmin. Pour les volumes importants la MFP M680z, est équipée d’un bac de sortie de 900 feuilles, avec trieuse de trois casiers et fonction agrafage. Spécialisée dans la capture et le routage de documents, elle peut numériser rapidement grâce à un chargeur universel gérant en un lot des documents de taille et de dimensions différentes. La technologie EveryPage détecte automatiquement si 2 pages passent par erreur en même temps, et garantit une fiabilité optimale. Elle dispose aussi de la reconnaissance optique de caractères, l’optimisation de lisibilité et de tailles de documents et de l’accès au cloud. Fournisseur HP (Hewlett Packard)

Projecteurs flexibles et écologiques pour l’éducation

Ces projecteurs trois LCD d’entrée de gamme évoluent pour garantir une utilisation facile et des couleurs éclatantes. Ils possèdent une meilleure luminosité (> 3000 lumens) qui se traduit par ne pas devoir fermer les rideaux même en plein jour. Ils bénéficient aussi d’un taux de contraste amélioré de 10000: 1 pour des images

plus nettes. Des nouvelles fonctionnalités apparaissent pour rendre l’enseignement plus pratique et confortable comme la mise en réseau filaire et sans fil, une entrée HDMI, une fonction A/V mute et un curseur de correction horizontale du trapèze. La série EB-9xxx dispose de la fonction modérateur qui lui permet de connecter rapidement des ordinateurs et des appareils intelligents au projecteur pour gérer de façon fluide et agréable le contenu à partager avec la possibilité de connecter en même temps un maximum de cinquante personnes. Le nouveau menu écologique sur le tableau de bord est remarquable pour opérer les bons réglages. Il met en particulier à disposition une fonction automatique d’assombrissement de la lampe pour limiter la consommation électrique. Fournisseur Epson France

cc PériPhériques

Stockage mobile sans fil

Claviers plats et compacts

Plats et peu encombrants, ces deux claviers USB sont particulièrement adaptés à l’utilisation sur des racks 19 pouces dans les salles de serveurs, avec les systèmes de caisse comme dans les pharmacies, ou dans l’industrie et l’artisanat. Le mécanisme de contact en ciseaux garantit leur longévité (10 millions de frappes par touche). Les claviers Cherry KC 4 000 et 4 020 se distinguent par la frappe douce et silencieuse, le marquage bicolore des touches et le passage réglable du câble à la sortie du boîtier (à gauche/au milieu/à droite). Le KC 4020 est plus économique avec son rétroéclairage blanc réglable sur trois niveaux pour une utilisation dans différentes conditions d’éclairage. Fournisseur Cherry

cc AutomAtismes

Au format clé USB, ce lecteur flash ajoute aux appareils mobiles iPad, iPhone, Kindle Fire et Android, un espace de stockage mobile de 64 Go accessible sans connexion Internet. Il se connecte à huit appareils maximum en même temps dont trois pouvant utiliser simultanément des flux multimédias. Fonctionnant partout sans connexion Internet, câbles ou routeurs, la Connect Wireless Flash Drive a une portée d’environ 40 m, diffuse jusqu’à 4 heures de vidéo sur une seule charge, et se recharge via le port USB d’un ordinateur. Il suffit de télécharger l’application mobile du lecteur sur les appareils mobiles et d’organiser les fichiers multimédias pour faciliter le stockage, le partage et le streaming. Fournisseur SanDisk

et contrôle Coffret de commande pour IHM

Ce coffret de commande avec poignées propose une plateforme unifiée composée de 9 tailles standard (300 x 200 x 155 mm jusqu’à 600 x 600 x 210 mm) et d’accessoires compatibles. Le traitement de surface (revêtement poudre) est très résistant à la corrosion. Le panneau avant en aluminium peut être facilement démonté pour être usiné en fonction des besoins. Il se monte sur un pied ou un bras porteur du bloc modulaire. Le système de montage décentré offre un positionnement totalement flexible. Avec une solution de verrouillage intelligent, l’assemblage et le raccordement peuvent être réalisés par une seule personne. Fournisseur Rittal

D.R.

Les unités de mesure système internAtionAL

Produits

ContrĂ´leur sĂŠrie pour petites machines

(IHM ou automates) via un rĂŠseau Modbus TCP ou Memobus. Les fonctions de sĂŠcuritĂŠ STO de catĂŠgorie 3 SIL2 sont aussi disponibles sur ces servopacks. Fournisseur Yaskawa Europe

D.R.

Modules dâ&#x20AC;&#x2122;E/S compacts

Ce contrĂ´leur de machines est spĂŠcifiquement adaptĂŠ aux applications de positionnement ou pour les machines de 1 Ă 4 axes. Il permet de contrĂ´ler jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 6 stations sur un rĂŠseau de communication propriĂŠtaire Yaskawa Machatronik II. Son logiciel dĂŠdiĂŠ est gratuit et utilise un langage de programmation simple et intuitif par diagrammes. Le MA100 peut associer plusieurs systĂ¨mes pĂŠriphĂŠriques

Les boĂŽtiers de ces modules dâ&#x20AC;&#x2122;entrĂŠes digitales haute densitĂŠ sont deux fois plus fins que ceux de la version prĂŠcĂŠdente, notamment grĂ˘ce Ă leurs fiches de raccordement compactes. Les deux connecteurs enfichables situĂŠs Ă lâ&#x20AC;&#x2122;avant du boĂŽtier disposent chacun de huit contacts. En outre, ils intĂ¨grent des LED dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtat pour chacun des huit voies disponibles, ce qui facilite le diagnostic et accĂŠlĂ¨re la mise en service et la maintenance. Les nouveaux modules prennent jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 40 % de place en moins pour un systĂ¨me dâ&#x20AC;&#x2122;E/S dĂŠportĂŠes complet comprenant

un coupleur de communication et une alimentation, selon la combinaison des signaux. Ces modules plus ĂŠtroits peuvent ĂŞtre installĂŠs dans des endroits oĂš lâ&#x20AC;&#x2122;on ne peut pas implanter dâ&#x20AC;&#x2122;armoires de grandes tailles. Fournisseur Pepperl+Fuchs

Passerelle de communication Powerlink

net. Elle est capable dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŞtre utilisĂŠe pour les tĂ˘ches dâ&#x20AC;&#x2122;automatisation de haute performance en temps rĂŠel. Cette passerelle transfĂ¨re les donnĂŠes de diffĂŠrents postes au contrĂ´leur via Powerlink. Elle peut ĂŠchanger 1 000 octets de donnĂŠes dâ&#x20AC;&#x2122;entrĂŠe et de sortie et jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 99 postes en mode cyclique. La communication acyclique est aussi envisageable selon la configuration. Une interface USB supplĂŠmentaire est disponible pour les tĂ˘ches de diagnostic. Fournisseur Eaton secteur ĂŠlectrique

La technologie SwartWire-DT, qui supporte dĂŠjĂ les protocoles de bus de terrain Profibus-DP, CANopen, Modbus-TCP, EthernetIP et Profinet, communique maintenant avec Powerlink Ether-

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16/02/15 14:42

cahier technique Les lasers impulsionnels de puissance ccréalisé par

ccGérard Mourou Professeur au Haut Collège de l’ÉCole PolyteCHnique Il dirige le laboratoire Izest, après avoir notamment exercé dans les universités de Rochester et du Michigan. Inventeur d’une méthode d’amplification révolutionnaire intégrée dans tous les lasers de puissance, il a proposé de créer, en France, une infrastructure pour produire les impulsions laser les plus puissantes au monde.

ccréMi Soulard

CHerCHeur au sein de l’ÉCole PolyteCHnique

W? PARRA ; D. R.

Il a travaillé pour Thales-TRT et Quantel avant de rejoindre le laboratoire Izest (International Center for Zettawatt-Exawatt Science et Technology), où il travaille actuellement sur le projet Ican.

es lasers ont plus de cinquante ans. Aujourd’hui largement répandus, ils sont à la fois présents dans notre vie quotidienne et très utilisés dans la recherche scientifique et dans l’industrie. Toujours plus puissants grâce aux évolutions technologiques, ils sont parfois installés dans des bâtiments dont la superficie représente plusieurs terrains de football. Les impulsions extrêmes que ces installations peuvent produire, de l’ordre du pétawatt en crête, sont utilisées pour des applications scientifiques, notamment dans le domaine nucléaire. À une moindre échelle, on trouve aussi des usages des faisceaux lasers puissants dans les domaines de l’usinage des matériaux, de l’ophtalmologie, de l’esthétique, mais aussi de la mesure. cm

MARS 2015ccN°974

cahier technique

Fig. 1

Le laser à rubis de Maiman

F. RobERT

Laser: la course à la puissance

e laser a 55 ans ! Le premier a été réalisé en 1960 par Théodore Maiman. Un aboutissement après de longues années de travaux théoriques, depuis l’introduction en 1917 par Albert Einstein de la notion d’émission stimulée, puis la publication par Charles Townes et Arthur Schawlow, en 1958, d’un papier théorique sur le laser. Le laser à rubis de Maiman produisit une lumière pulsée à 694,3 nm, ce qui correspond à un rouge profond (Fig. 1). Bien que sa puissance soit faible comparée à celle des lasers de notre époque, ce faisceau laser avait une brillance d’un million de soleils et fournissait des impulsions de l’ordre de la milliseconde. Pour la première fois, une grande quantité de lumière se propageait de manière rectiligne et restait concentrée sur une faible section. D’énormes progrès technologiques, notamment dans le domaine des matériaux, ont ensuite été réalisés qui ont permis de générer une onde toujours plus puissante en conservant tout de même une faible divergence.

1. tYPOLOGie Lasers continus et impulsionnels Parmi les lasers de puissance, on compte ceux qui émettent de la lumière de manière continue et ceux qui génèrent des trains d’impulsions dont la puissance crête est très élevée par rapport à la puissance moyenne. Nous nous concentrerons ici sur ces lasers impulsionnels. Leur puissance crête est d’autant plus grande que l’énergie contenue dans l’impulsion est importante et la durée de l’impulsion est courte. L’impulsion laser étant très brillante, une grande quantité de photons peut être concentrée dans un volume restreint. Depuis son invention, le laser a donné des intensités crêtes toujours plus élevées. Elles permettaient au départ

N°974ccMARS 2015

Excités par la lampe flash, les atomes du cristal de rubis émettent des photons. Les ondes lumineuses créées oscillent en permanence entre les deux miroirs garnissant ses extrémités et gagnent en énergie. Le miroir semi-réfléchissant en laisse échapper une partie par l’orifice avant sous forme d’un faisceau cohérent.

d’étudier la matière à l’échelle de l’atome. Il est désormais possible d’envisager des interactions subatomiques. Le champ électrique est si intense qu’il permet d’accélérer les électrons, voire les protons (1 800 fois plus lourds) à des vitesses approchant celle de la lumière. À terme, les lasers deviendront peut-être assez puissants pour « casser le vide » ou étudier la matière noire. Si le délai entre chaque impulsion est faible, le faisceau lumineux gagne en puissance moyenne, ce qui ouvre la porte à de nombreuses applications à la fois sur le plan scientifique et industriel. Nous allons voir quelles sont les limites physiques et les solutions technologiques pour y remédier.

2. FOnctiOnneMent La génération du rayonnement laser Un amplificateur laser permet d’amplifier un signal optique (Fig. 2). Pour cela, Il faut lui fournir de l’énergie optiquement ou électriquement de manière à placer les ions actifs dans un état excité. Le signal lumineux désexcite alors les ions par effet stimulé en produisant des photons en tout point identiques aux photons incidents. Une cavité laser permet de générer un rayonnement laser. Cette source associe un amplificateur optique (Fig. 3) à une cavité optique constituée de miroirs dont un est partiellement réfléchissant, c’est-à-dire qu’une partie de la lumière sort de la cavité et l’autre partie est réinjectée vers l’intérieur de la cavité laser (Fig. 4). Un régime pulsé permet d’atteindre des puissances bien plus importantes qu’un régime continu. Pour générer des impulsions, deux techniques peuvent être utilisées: le fonctionnement Q-switch ou le verrouillage de mode. Le premier régime fonctionne à des cadences plus faibles que le second, les impulsions sont plus énergétiques mais

D. R.

Les lasers sont de plus en plus présents dans l’industrie, pour percer ou découper, pour guider optiquement les informations, ou même pour traiter des déchets nucléaires ou désorbiter les débris spatiaux.

LaSerS de PuiSSance

Fig. 2

cc Ce qu’il faut retenir

cL’évolution des technologies et des matériaux permet aujourd’hui d’atteindre des puissances d’impulsion de 10 PW. Les spécialistes estiment qu’ils atteindront les 180 PW en 2020. cLes cadences de tir vont de 1 Hz à 10-15 kHz c En fonction de la puissance des impulsions lasers, les domaines d’application vont de l’ophtalmologie à la destruction de débris spatiaux.

F. RobERT

L’amplificateur laser à fibre optique

Le pompage optique provoqué par les diodes lasers excite les atomes du noyau de la fibre, provoquant à la fois une émission spontanée de photons dans la fibre et une émission stimulée amplifiant le signal optique entrant dans la fibre. C’est l’effet Raman. Pour obtenir un gain plus homogène et plus important tout au long de la fibre, on place aussi une diode laser en sortie de fibre. Des diodes optiques d’isolation bloquent les ondes contra-propagatives. Le gain de l’amplificateur est proportionnel à la puissance de pompe et au dopage de la fibre.

leur durée est plus longue. Ce mode de fonctionnement consiste à contrôler les pertes de la cavité et à déclencher l’oscillation laser lorsque l’énergie stockée dans le milieu amplificateur est importante. Dans le verrouillage de modes, seules quelques longueurs d’onde sont sélectionnées par la cavité. Si ces modes sont en phase, l’enveloppe de l’onde devient courte, son intensité devient importante et celle-ci peut se propager, s’amplifier et générer une impulsion puissante.

3. PuiSSance Un défi en termes de matériaux Tout d’abord, pour avoir des impulsions de fortes puissances crêtes, il faut des impulsions temporellement courtes, c’est-à-dire que leur spectre doit être large. Cependant les matériaux lasers ont une bande spectrale de gain limitée qui peut conduire à un rétrécissement spectral par le gain lors de l’amplification laser. Ensuite, l’augmentation de la puissance crête des lasers impulsionnels est limitée par Fig. 3

F. RobERT

Section de la fibre amplificatrice Le noyau de la fibre (entre 10 µm pour les fibres télécoms et 100 µm, pour les lasers de puissance), dopé à l’erbium, véhicule le signal d’entrée d’une longueur d’onde de 1,55 µm. Les couches périphériques (200 à 300 µm) véhiculent le signal de la pompe d’une longueur d’onde de 980 nm. Le tout est enrobé de silice pour former une fibre mesurant 1 mm de diamètre.

l’endommagement des surfaces des matériaux utilisés. Les paramètres principaux à prendre en compte pour connaître les effets potentiels d’une irradiation laser sont la longueur d’onde, la durée de l’impulsion, son énergie et la taille du faisceau afin notamment de limiter l’intensité crête des impulsions. Enfin, la génération de faisceaux de puissance de moyenne importance conduit à la production de chaleur dans le milieu amplificateur. Cette chaleur peut rompre le matériau. Elle est aussi responsable d’aberrations optiques qui dégradent la qualité du faisceau. Afin d’éviter un effet de rétrécissement spectral par le gain, il faut utiliser des matériaux lasers pour lesquels la bande de gain est large par rapport aux composantes spectrales de l’impulsion. Les milieux très utilisés aujourd’hui dans le domaine des lasers de puissance sont le titanesaphir (Ti: Sa) et les verres. Limiter l’intensité crête des impulsions est donc primordial pour éviter un endommagement irréversible du matériau laser. Une première possibilité est d’augmenter la largeur spatiale des matériaux, ce qui est envisageable dans le cas des deux types de matériaux précédemment cités. Une seconde technique, Chirped Pulse Amplification (CPA), consiste à étirer temporellement l’impulsion, l’amplifier et la recompresser. Elle est aujourd’hui largement répandue dans les systèmes d’amplification laser. Cette méthode utilise deux réseaux de diffraction pour étirer. Elle est parfaitement réversible et permet après compression d’atteindre des puissances crêtes très importantes (Fig. 5). Les effets thermiques sont néfastes pour l’augmentation de la cadence des impulsions et donc la génération de faisceaux de forte puissance moyenne. Cela suppose donc de produire le moins possible de chaleur et de l’évacuer de manière efficace. Le premier point est permis en réduisant le défaut quantique et les transferts d’énergie entre ions actifs, ainsi qu’en privilégiant un pompage diode. Le second point est rendu possible en augmentant le rapport surface/volume du matériau. Un tel rapport est maximisé dans des géométries «thin-disk» (disque mince) ou «slab» (plaque) ou dans une structure fibrée. Une grande surface d’échange thermique avec l’extérieur ainsi qu’un régime de diffusion de la chaleur efficace y sont en effet possibles. Celui-ci est d’ailleurs exalté si la conductivité thermique du matériau est bonne. C’est le cas du Ti: Sa par exemple, mais pas des verres. MARS 2015ccN°974

cahier technique

Fig. 4

La cavité laser pour un verre. Par ailleurs, son excellente conductivité thermique permet de tirer toutes les secondes, ce qui en fait un laser de quelques dizaines de watts de puissance moyenne. Le premier laser CPA pétawatt Ti : Sa a été réalisé en 2010 par une équipe de chercheurs SudCoréens et le premier laser commercial a été installé à Berkeley (états-Unis) en juillet 2012 par Thales.

F. RobERT

5. iMPLantatiOnS De grands projets dans le monde entier

Lors de l’allumage du pompage, la lumière excite les atomes dopés aux terres rares du milieu amplificateur. Il y a émission spontanée de photons et donc génération d’un faisceau lumineux multidirectionnel. Une diode d’isolation optique arrête les photons contra-propagatifs. Lorsque le faisceau lumineux revient dans le milieu amplificateur, l’effet Raman stimule et amplifie la lumière. À chaque « tour » le miroir semi-réfléchissant laisse s’échapper une petite partie de la lumière générée créant un « rayon laser ».

4. PerFOrManceS Une progression constante La puissance crête que l’on sait obtenir actuellement est de l’ordre du pétawatt (1 PW = 1015 W), soit une puissance un million de fois plus grande que celle d’une centrale nucléaire, délivrée à l’échelle de la femtoseconde. Les verres peuvent être de grandes dimensions. Ils présentent un temps de fluorescence long. Ainsi ils peuvent stocker des kilojoules. Cependant, la bande spectrale d’émission ne permet pas d’obtenir des impulsions plus courtes que 150-200 femto-secondes. Par ailleurs, leur faible conductivité thermique ne permet pas de tirer plus qu’une fois toutes les 10 secondes. Le premier laser pétawatt utilisant des verres était le laser Nova, qui a tiré pour la première fois en 1992. Le Ti : Sa est un matériau laser qui permet de générer des impulsions de quelques dizaines de femto-secondes. Il faut ainsi stocker moins d’énergie dans le matériau pour obtenir des pulses laser de classe « pétawatt » que

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Plusieurs projets sont en cours pour générer des faisceaux de classe pétawatt. Tout d’abord, le laser Petal, en construction au CEA, qui sera mis en service en 2015. Ce laser de haute énergie et de haute puissance générera des impulsions à 3,5 kJ durant 0,5 à 5 picosecondes. Il permettra d’allumer la réaction de fusion nucléaire dans le projet Laser Mega Joule (LMJ) en comprimant une cible de deutériumtritium par confinement inertiel. Le projet européen ELI (Extreme Light Infrastructure) verra l’émergence de quatre centres de recherche. Trois sont en cours de construction et le quatrième visant à la construction d’un laser de classe 100 PW, soit un ordre de grandeur au-dessus des autres, doit encore être décidé. La construction du premier a démarré en 2011 en République tchèque. Il contient quatre lignes lasers dont la dernière vient d’être livrée. Celle-ci est basée sur une technologie verre et délivre 10 PW. Le deuxième centre est basé en Roumanie et a démarré en 2012. Il sera consacré à des applications dans le domaine de la physique nucléaire. Deux lasers de 10 PW seront mis en phase pour atteindre des intensités de 1023 à 1024 W/cm2. Ils utiliseront la technologie Ti : Sa, de manière à atteindre une cadence d’un tir par minute. Le troisième ELI-Attoseconde, situé en Hongrie, a démarré en 2013 et sera une installation visant à générer des rayonnements extrêmement brefs sur une grande gamme de fréquences. L’installation Apollon, basée en France, devrait être mise en service en 2015. Le laser de 10 PW tirera toutes les minutes et sera basé sur une technologie Ti: Sa. On peut aussi citer le projet XCELS qui visera à la construction d’un laser 180 PW obtenus par amplification paramétrique dans des cristaux non linéaires. Ce laser devrait fonctionner vers 2020.

6. PrOSPectiVe CAN, une technologie prometteuse Les solutions technologiques pour réaliser des lasers de puissance crête importante ont été trouvées et sont en voie de réalisation. Cependant, ces lasers n’ont pas

LaSerS de PuiSSance

Fig. 5

F. RobERT

La technique d’amplification CPA (Chirped Pulse Amplification)

L’impulsion initiale est étirée temporellement par un réseau de diffraction. Cette impulsion étirée est amplifiée sans que la densité d’énergie du laser n’endommage les éléments optiques présents dans la chaîne. Un réseau conjugueur recomprime temporellement l’impulsion qui voit alors son amplitude fortement augmenter avant d’être focalisée sur une cible.

un taux de répétition élevé et donc une puissance moyenne élevée. Le projet Ican (International Coherent Amplifying Network) propose toutefois une solution intéressante pour obtenir des puissances crêtes élevées et des puissances moyennes élevées. Cette solution est basée sur un réseau d’amplificateurs cohérents à base de fibres (Fig. 6). L’ion actif utilisé est l’ion terre-rare Yb3+. Il a l’avantage de présenter une structure électronique simple à deux niveaux. Ainsi, l’écart énergétique entre le photon de pompe et le photon signal est faible et il n’y a pas de transfert d’énergie entre ions, ce qui rend le système intrinsèquement efficace. De plus, cet ion laser présente un temps de fluorescence long permettant de stocker l’énergie absorbée. Un gain important est obtenu, car pompe et signal sont guidés sur une longue distance. Il est ainsi possible d’atteindre une efficacité optiqueoptique de 70 %. Sachant que les diodes lasers ont des rendements électrique-optique de 50-60 %, l’efficacité globale du laser CAN atteint 30-40 %. Le faible défaut quantique de l’ion Yb3+ implique aussi une faible charge thermique. Par ailleurs, la géométrie fibre présente un rapport surface/volume élevé rendant ainsi efficace l’évacuation de la chaleur. La puissance moyenne extraite du réseau de fibre est donc importante et pourra dépasser les 100 kW. On obtient donc des impulsions de forte puissance crête à cadence élevée (10-15 kHz). Dans un système CAN, la phase de chaque monoémetteur est asservie à sa consigne, de manière à corriger les bruits de phase provenant des vibrations mécaniques ou des fluctuations de température, entre autres. Lorsque toutes les phases sont identiques, un faisceau de bonne qualité spatiale est obtenu en champ lointain. Les pulses issus de chaque mono-émetteur sont donc combinés spatialement, c’est-à-dire qu’il résulte de leurs interférences un spot central intense. De plus, chaque impulsion étant une somme des N impulsions issues

du réseau de fibres, leurs fluctuations temporelles sont réduites d’un facteur N1/2 de celles de chaque monoémetteur. Lorsque l’on change la phase de chaque mono-émetteur, le profil spatial du faisceau est modifié. Cette distribution de phase peut donc constituer un jeu de paramètres permettant d’obtenir la forme de faisceau désirée. Par ailleurs, une approche heuristique peut être implémentée avec ce type de laser. En effet, l’interaction d’impulsions puissantes avec des milieux plasmas pour générer, par exemple, des faisceaux de protons ou d’électrons, est complexe et difficile à modéliser. Le système CAN est intelligent et peut jouer sur la phase de chaque mono-émetteur, afin d’obtenir une interaction optimisée de la lumière avec la matière. Le réseau d’amplificateurs comprendrait 10 000 canaux (Fig. 7), ce qui indique que le système laser devrait être complexe. Cependant, l’évolution technologique des systèmes à fibres permise par le développement du secteur des télécoms est un atout pour la construction d’un tel laser. En effet, des éléments optiques fibrés tels que les séparateurs de faisceaux, les combineurs signal/pompe, les modulateurs de phase permettent d’envisager un système robuste puisqu’il ne nécessite pas d’alignement. Par ailleurs, ces composants restent à prix réduits. Le système Ican comprend tout d’abord une source laser femto-seconde. Les impulsions sont ensuite étirées temporellement (méthode CPA) puis divisées et amplifiées à travers le réseau de fibres amplificatrices. Une matrice de micro-lentilles permet de collimater, c’est-à-dire aligner, les 10 000 faisceaux, dont la phase sera mesurée par une méthode interférométrique. Un algorithme permet de rétroagir sur la phase de chaque faisceau via les modulateurs, de manière à mettre en phase les impulsions entre elles. L’impulsion finale recombinée est enfin comprimée pour atteindre 100 TW à 1 PW (Fig. 8). MARS 2015ccN°974

cahier technique LaSerS de PuiSSance

Fig. 7

Le principe du laser CAN

L’un des canaux d’amplification du laser CAN

F. RobERT

Fig. 6

L’impulsion initiale du laser est étirée temporellement par un réseau de diffraction. Ses composantes sont réparties trois fois entre plusieurs faisceaux de fibres optiques où elles sont amplifiées. Cette division évite des échauffements qui détruiraient les fibres. Tous les faisceaux sont recombinés dans des modulateurs de phase pour être cohérents et synchronisés. Ils sont alors recomprimés temporellement pour fournir une impulsion avec une énergie de l’ordre de 10 J à une fréquence de 10 kHz. Celle-ci est focalisée sur une cible pour être utilisée avec une puissance ponctuelle de 100 TW et 1 PW.

7. aPPLicatiOnS De la chirurgie au nucléaire L’ionisation multiphoton permet de générer un plasma même dans les matériaux transparents à la longueur d’onde du laser. Tous les matériaux sont ainsi usinables quel que soit leur « bandgap » (bande interdite photonique) et leur dureté. Par exemple, le diamant peut être usiné par laser. Pour les impulsions longues, une partie de l’énergie est convertie en chaleur. Celle-ci diffuse dans le matériau et l’ablation n’est pas nette. Dans le cas de lasers femto-secondes, la découpe ou le perçage est beaucoup plus propre car la matière est rapidement vaporisée. Il est possible de mettre en forme le faisceau et de reproduire ces formes sur le matériau à usiner. Les lasers impulsionnels permettent aussi de décaper des surfaces et de faire de la soudure.

L’ajustement de la phase du faisceau injecté lutte contre les effets thermiques et vibratoires, limitant le gain de l’amplificateur. Le choix de placer les diodes laser de pompe en mode contra-propagatif est dû au besoin d’écarter les fibres pour éviter leur échauffement et augmenter leur rendement.

En médecine, afin de s’affranchir du port de lunettes ou de lentilles, la chirurgie laser peut être employée pour remodeler la surface de la cornée de l’œil et ainsi en corriger les aberrations optiques comme la myopie, l’hypermétropie ou l’astigmatisme. La technique la plus utilisée est le Lasik. La couche superficielle de la cornée est d’abord découpée par un laser femto-seconde, puis un laser à excimère usine un tissu plus profond. Le laser a beaucoup d’autres applications d’ordre esthétique (détatouage, épilation…). Dans le domaine scientifique, les moyens métrologiques standard ne permettent pas d’étudier des phénomènes ultrabrefs, tels que les processus mis en jeux lors de réactions chimiques. Ceci est néanmoins possible par utilisation de lasers femto-secondes, en utilisant des techniques pompe-sonde. Dans ces mesures, un premier laser (pompe) induit une modification des propriétés physiques de l’objet à étudier qui seront analysées par un second laser (sonde). On peut par exemple étudier la modification des propriétés d’absorption d’une molécule. Focaliser des impulsions puissantes dans des plasmas conduit à des champs électriques très intenses. Des parti-

Les multiples utilisations des lasers de puissance Nucléaire (Projet Petal, Ican…)

Découpe laser matériaux (plastiques, métaux, diamant…)

N°974ccMARS 2015

Spatial (destruction déchets orbitaux…) Esthétique (détatouage, épilation…)

Scientifique (mesure, accélérateur de particules dans des plasmas, source de neutrons…)

D.R.

Médecine (ophtalmologie, proton-thérapie…)

Fig. 8

F. RobERT

Les modulateurs de phase en sortie du laser CAN

D.R.

Les céramiques nano-cristallines ferroélectriques transparentes PLZT (Perovskite Lead Lanthanum Zirconate Titanate) des modulateurs de phase appliquent localement, via les électrodes gravées dessus, une tension sur chacune des fibres optiques polarisées les traversant, pour synchroniser la lumière qui les parcourt. Ces fibres, regroupées dans des plans de recombinaison, aboutissent à une matrice de microlentilles collimatant les 10 000 faisceaux en un faisceau cohérent.

cules chargées peuvent alors être accélérées à des vitesses proches de celles de la lumière en quelques mètres, contrairement aux accélérateurs de particules standard, où les champs sont 10000 fois moins intenses. En irradiant un milieu avec un faisceau chargé, on peut alors créer des sources nouvelles (gamma, neutrons…). Les lasers de puissance permettent aussi de fabriquer des sources de neutrons qui transmutent les déchets radioactifs en matériau avec une demi-vie de quelques dizaines d’années. Le taux de répétition d’un laser tel qu’Ican rendrait possible une telle application. La possibilité de générer des sources de protons est aussi très intéressante pour la proton-thérapie où des tumeurs cancéreuses sont irradiées. L’avantage de cette technique réside dans le fait que les cellules cancéreuses sont précisément ciblées, limitant ainsi les dommages occasionnés aux tissus biologiques environnants. Les lasers de puissances ont aussi une application dans le nucléaire avec des projets comme Petal. Enfin, dans le domaine spatial, le nombre de débris en orbite autour de la terre augmente de façon substantielle chaque année. On compte 300000 débris de 1 à 10 cm en orbite basse, ce qui constitue une menace importante pour nos satellites puisqu’ils causent des dommages importants lors de collisions. À ce jour, seul le laser est une solution pour y remédier. Lorsque l’impulsion percute le débris, une partie du matériau est éjectée ce qui cause une décélération de l’objet qui change d’orbite. Lorsqu’il entre dans l’atmosphère, le déchet se consume alors intégralement. Un laser placé en orbite basse croiserait un débris avec une vitesse relative de 15 km/s, soit 15 fois plus que la vitesse d’une balle de fusil. Afin de transférer suffisamment d’énergie à la cible, il faut donc interagir en quelques secondes. Un laser à haute cadence tel que l’Ican serait parfaitement adapté à ce genre d’application. Outre le rendement d’ablation élevé de ce laser, un avantage important réside aussi dans son rendement énergétique qui permettrait de l’alimenter par un panneau solaire d’une dizaine de mètres carrés. cm MARS 2015ccN°974

cahier technique LaSerS de PuiSSance

POUR ALLER PLUS LOIN De nombreux ouvrages traitent des lasers. Parmi eux, il y a les deux livres incontournables sur le sujet : Lasers de A. Siegman et Solid-State Laser Engineering de W. Koechner. Le premier, plus fondamental, détaille de manière pédagogique le sujet. Le second est écrit pour les ingénieurs dans un but industriel. Le site Web RP Photonics, est lui aussi écrit de manière pédagogique. Il contient notamment un dictionnaire très complet sur les lasers en général. L’article de référence sur la technique CPA dont les auteurs sont D. Strickland et G. Mourou est intitulé Compression of ampliﬁed chirped optical pulses. Une revue sur les concepts récents en combinaison cohérente de faisceaux lasers pour la conception des prochains lasers de puissance pourra être trouvée dans le livre Coherent Laser Beam Combining de A. Brignon. On peut aussi consulter l’article The future is ﬁbre accelerator publié dans Nature Photonics. cm

Conférences Rassemblement de chercheurs et d’ingénieurs

De nombreuses conférences sont organisées de manière à présenter les derniers résultats de recherche sur un domaine et à échanger des idées et nouer des contacts. Après celle rassemblant la communauté Izest (International center for Zetta-Exawatt Science & Technology), où ont été abordées la science Zepto et Zetawatt dans le but d’explorer la physique des hautes énergies par laser, et l’application d’Ican aux débris orbitaux, ainsi que la conférence Icuil (International Conference on Ultra Intense Lasers) dans le domaine des lasers de très forte intensité, en mai 2015, c’est Cleo (Conference on Lasers & Electro-optics) qui aura lieu en Californie. C’est la conférence majeure dans le domaine des lasers qui se déroule tous les ans et qui regroupe près de 5 000 participants. Une conférence similaire nommée Cleo-Europe a lieu tous les deux ans à Munich. cm

Vidéo

Projet ican Une architecture laser nouvelle appelée CAN, développée par le consortium Ican, permettrait d’augmenter la puissance moyenne de la dizaine de watts au mégawatt et l’efficacité de 1 à 30 %. Ican

N°974ccMARS 2015

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Vocabulaire professionnel c

RENDEMENT ÉLECTRIQUEOPTIQUE Rapport entre la puissance lumineuse émise par la source laser et la puissance électrique reçue par celle-ci.

POMPAGE DIODE Excitation

LASER À FIBRE Laser

FIBRES À CRISTAL PHOTONIQUE (ou fibres micro-structurées) Fibres

du milieu laser obtenue par l’utilisation de diodes lasers dans lesquelles le passage d’un courant électrique permet de générer l’émission d’un rayonnement laser dont le spectre optique est assez fin pour être contenu dans la bande spectrale d’absorption du matériau laser.

pour lequel la fibre optique est utilisée comme milieu à gain. La pompe et le laser sont guidés par un double cœur, ce qui permet d’obtenir des gains d’amplification très importants.

dans lesquelles les propriétés de guidage sont assurées par un arrangement périodique de trous d’air tout le long de la fibre.

SATURATION DU GAIN

RÉTRÉCISSEMENT SPECTRAL PAR LE GAIN

Un milieu à gain ne peut pas maintenir un gain constant si le signal à amplifier est trop puissant. Ce phénomène est appelé saturation du gain.

Réduction du spectre optique après amplification dans un milieu de bande spectrale de gain limitée, car la région centrale du spectre optique voit un gain plus important que la région périphérique.

D.R.

Bibliographie La course à la puissance

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1 2

ujiﬁlm, c’est un peu l’anti-Kodak. Quand l’ex-géant mondial de la photographie a mis toute son énergie à tenter de sauver son business de pellicules photo (1), son challenger japonais, lui, a décidé de raisonner tout autrement pour encaisser le choc du passage de l’argentique au numérique. Il ne s’est pas demandé comment il pouvait préserver son « vieux » business comme l’américain, mais quelles étaient ses compétences clés… en faisant abstraction de son métier. cc De

la pellicule photo à la crème anti-âge

Le numéro 2 de la photo argentique a alors lancé son introspection, en 2004. Cette démarche, baptisée « Vision 75 », a duré cinq ans et a permis de redéfinir le groupe autour de son « vrai » core-business : la chimie. En analysant son portfolio technologique, Fuji a compris que son vrai métier n’était pas la photographie mais la formulation, et sa capacité à inventer de nouvelles molécules (il dispose d’un catalogue de 200 000 molécules) et à les produire de manière fiable (2). Cette technologie clé identifiée, Fuji s’est demandé sur quel marché l’appliquer. La direction a identifié des secteurs en croissance comme l’électronique

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(écran LCD par exemple (3)), la santé, les sciences de la vie et la cosmétique comme cibles prioritaires. Concrètement, cela voulait dire que les investissements R&D du groupe, soit environ 8 % du chiffre d’affaires par an, se trouvaient concentrés sur ces domaines, au détriment de l’activité photo dont Fuji acceptait de gérer la décroissance. Elle ne représente plus aujourd’hui que 15 % du chiffre d’affaires. C’est donc en se repositionnant comme un chimiste de spécialité (4) que Fuji a répondu au défi du numérique. Avec succès. Son coup de génie ? Convertir des techniques mises au point pour la photo (traitement de l’image, conception de molécules, traitement de surface…) à d’autres applications. Fuji a développé des formulations pour la cosmétique (5), pour des crèmes anti-âges, grâce à sa connaissance du collagène utilisé aussi dans ses pellicules. Il vient aussi d’annoncer qu’il allait travailler avec l’institut de recherche Bioaster sur la mise au point d’un test de diagnostic rapide du virus Ebola. Là, c’est son savoirfaire en traitement de l’image qui sera mis à profit. Et ce n’est pas fini. Fuji a, dans son pipeline, plusieurs traitements contre la grippe, le cancer de la prostate ou la maladie d’Alzheimer. Objectif ? Les mettre sur le marché d’ici 2018. cm

BRUNO LEVY POUR IT ; D. R.

FUJIFILM Sa transformation numérique? C’est de la chimie!

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59 € Réseaux de communication pour systèmes embarqués

L’électronique embarquée s’est imposée comme une discipline à part entière avec ses spéciﬁcités propres. Dans le domaine des transports, elle a su s’adapter aux contingences les plus critiques et aux cahiers des charges les plus exigeants de l’aéronautique, du ferroviaire ou de l’automobile.

CAN, CAN FD, LIN, FlexRay, Ethernet… Dominique Paret, Hassina Rebaine ■

2014 - 2e édition - 512 pages

69 €

Cet ouvrage permet non seulement d’avoir une vision synthétique du secteur, mais il donne aussi des revues détaillées de solutions, tant sur les aspects systèmes que sur les aspects composants ou logiciels. Il fait ressortir les similitudes, les différences et les perspectives d’évolution des transports automobile, aéronautique et ferroviaire à travers de nombreux exemples commentés.

Systèmes temps réel embarqués Spéciﬁcation, conception, implémentation et validation temporelle ■ F.

Cottet, E. Grolleau, S. Gérard, J. Hugues, Y. Ouhammou, S. Tucci-Piergiovanni

Cette deuxième édition comporte un nouveau chapitre sur les véhicules hybrides et électriques, et des mises à jour sur l’usage de l’énergie électrique à bord des avions modernes.

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2014 - 2e édition - 640 pages

85 €

Sommaire

Ingénierie au niveau système ■ Ingénierie au niveau des composants ■ Systèmes embarqués en aéronautique ■ Systèmes embarqués ferroviaires ■ Systèmes embarqués automobile.

Flashez et découvrez l’extrait

Le traitement du signal radar

Détection et interprétation de l’écho radar ■

en partenariat avec

Renaud Cariou

2012 - 360 pages 170x240 mm

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59 €

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