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N°987ccMAI 2016 - 16,50

www.industrie-techno.com

ROBOTS Ils apprennent le travail d’équipe ccPAGE 20

UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il invente le futur de l’impression 3D

André-Luc Allanic, cofondateur de Prodways

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 49

Intelligence artiﬁcielle

Les ordinateurs doués de raison

AGJF1604-5478 - crédit photo : Miguel Sandiha

35 % des salariés du secteur de l’industrie sont absents au moins une fois par an * et 55 % seraient intéressés par des services pour améliorer leur sommeil ** Avec Malakoff Médéric, associez des services de prévention innovants aux contrats santé et prévoyance pour concilier santé des salariés et performance de votre entreprise.  Profitez d’une expérience sectorielle dans 68 branches et de l’accompagnement de tous nos conseillers en région pour mettre en place la complémentaire santé et la prévoyance pour vos salariés.  Souscrivez et gérez facilement en ligne la complémentaire santé pour votre entreprise.  Bénéficiez d’une complémentaire santé qui vous permet : - d’accompagner vos salariés au quotidien, avec un programme de e-coaching santé personnalisé afin d’agir sur les principaux facteurs de risque santé comme le sommeil ; - de disposer de services d’orientation dans nos réseaux de soin pour donner accès à vos salariés à des soins de qualité tout en maîtrisant leur reste à charge. * Données analysées sont issues des déclarations annuelles des données sociales de 2014. ** Étude santé bien-être au travail 2015 réalisée auprès de 3500 salariés représentatifs du secteur privé français.

Pour plus d’informations : malakoffmederic.com

santé - pré voyance - épargne - retr aite

www.industrie-techno.com

EDITO

Le sens du progrès

ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdevericourt@industrie-technologies.com

S’il y a bien une chose qui caractérise les technologies numériques, c’est la rapidité de leur renouvellement et la fulgurance de leur obsolescence. Diffusantes, elles impulsent à tous les secteurs une cadence d’innovation rapide. Au point que l’on peut parfois s’interroger sur la capacité des utilisateurs à intégrer à cette vitesse la nouveauté. Les entreprises, tout en ayant conscience qu’elles devraient s’emparer de telle ou telle technologie, ont parfois du mal à la « digérer » réellement. Combien ont par exemple acquis des machines d’impression 3D, sans trop savoir encore comment en tirer parti ? Du côté des individus, même les plus technophiles peuvent parfois ressentir une sorte de vertige devant l’accélération des processus d’innovation, surtout lorsque, comme l’intelligence artificielle ou les biotechnologies, ils touchent à l’essence de ce que nous sommes. Adopter de telles révolutions nécessite un temps d’adaptation. L’humain Se pourrait-il que l’humain finisse par devenir le facteur limitant du progrès ? Pour les pourrait-il devenir concepteurs, la question n’est pas anodine, le facteur limitant puisqu’elle est directement liée à la bonne du progrès ? réception que leurs produits recevront ou non. Pour ne pas prendre le risque d’arriver trop tôt sur un marché qui n’est pas encore prêt, il ne suffit pas d’aller dans le sens du progrès. Il faut donner du sens au progrès, pour le rendre désirable. C’est par exemple pour n’avoir pas (encore ?) réussi à le faire que les concepteurs des Google glass ont fini par en suspendre la production, trois ans après leur lancement en fanfare. Tout l’enjeu consiste en fait à ne pas perdre de vue l’interrogation ironique de l’architecte britannique Cedric Price, créateur de structures très innovantes reposant sur des technologies audacieuses : « La technologie est la réponse, mais quelle était la question ? » cm

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il concocte le futur de l’impression 3D Artisan de l’une des premières imprimantes 3D européennes, André-Luc Allanic a aussi créé une technologie de fabrication additive ultrarapide et précise. Aujourd’hui à la tête de la R&D de Prodways, il prépare l’arrivée de Google, Apple et HP dans ce domaine.

uel âge avez-vous ? « J’ai, hum… » Silence. «… 51 ans ! » Si André-Luc Allanic hésite, ce n’est pas parce qu’il souhaite cacher son âge, mais parce qu’il doit faire quelques calculs. « J’ai récemment changé de date d’anniversaire. Ça tombait le 20 septembre et je n’aimais pas du tout. Il fait moche, c’est la fin des vacances. Donc maintenant c’est le 17 mai ». Moi, incrédule : « Vous plaisantez ? » Lui, très sérieux : « Ah non pas du tout. Je fête mon anniversaire et j’apporte les croissants au travail le 17 mai ! » Pas de doute, le directeur de la R&D de Prodways, spécialiste français de l’impression 3D, est un personnage atypique. C’est aussi un excellent ingénieur. Et il le sait. « J’aurais fait un mauvais chercheur, mais je suis un bon ingénieur et j’en suis ﬁer », conﬁe-t-il. Autre certitude : « Je n’ai pas l’étoffe d’un entrepreneur. En revanche, j’ai une vision technique que n’ont pas les dirigeants d’entreprise et je suis

capable de renifler dix ans à l’avance là où il faut aller ». Âme d’entrepreneur ou non, André-Luc Allanic est bien à l’origine de plusieurs entreprises dans l’impression 3D. Une passion que ce cinquantenaire à la barbe blanche et aux lunettes discrètes cultive depuis plus de 30 ans. cc Un

binome brillant aux compétences additives

Lors de ses études de chimie, il découvre l’impression 3D par hasard. La scène se passe en 1987 lors de son DEA au sein d’un laboratoire de photonique à Nancy, dirigé par le professeur Jean-Claude André. « Je le vois se promener tout ﬁer dans le laboratoire en disant : « Ça, c’est l’avenir .» Il avait à la main un bidule. C’était une sorte de cendrier. Il avait fait le premier objet en 3D à la main », se souvient-il. C’est dans ce même laboratoire qu’il rencontre Philippe Schaeffer. Le binôme fait tout de suite des étincelles. « La combinaison de l’approche scientiﬁque, d’ingénierie et d’automatisation a donné lieu

cc rapide, stable et de haute résolution La technologie Movinglight repose sur une tête DLP (puces micro-électroniques) qui oriente la lumière UV pour polymériser des résines photosensibles. La tête DLP embarque jusqu’à 2 millions de miroirs microscopiques. Amovible, chacun représente un pixel de l’image à projeter et peut générer, ou non, un point lumineux à la surface de la résine liquide à polymériser. Grâce à cette approche par zone, et non par balayage, tous les points d’une zone de la section sont polymérisés simultanément. Comme le laser, ce procédé offre une haute résolution (résolution native de 600 dpi) mais permet d’aller bien plus vite (puissance maximale de 7 watts) et surtout de surmonter les problèmes de stabilisation.

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à des machines », raconte le docteur, mordu de programmation et de gros processeurs. Les deux compères participent ainsi au développement de l’une des premières machines européennes de fabrication additive. En 1993, le tandem fonde Laser 3D pour concevoir des appareils de stéréolithographie. Naïveté et mauvaise rencontre transforment cette première expérience entrepreneuriale en cauchemar. « Nous avions fait des machines exceptionnelles, mais elles enfreignaient plein de brevets sans même que nous le sachions. » Fin 1995, le binôme quitte « cet environnement » et se retrouve dans la cave de Philippe Schaeffer, sans argent ni droit au chômage. Deux ans plus tard naît la société Optoform. « Cette fois-ci, nous avons eu une approche plus mûre et nous avons résolu un problème juridique avec notre puissance technique », explique l’ingénieur, qui raconte avoir mis au point une véritable équipe commando. « On ne se payait pas et nous payions très peu nos employés. » Leur acharnement, lui, est payant. En 2001, l’américain 3D Systems rachète Optoform. André-Luc Allanic devient alors directeur de recherche chez le constructeur américain. Deux ans plus tard, il décide de revenir en France. « J’étais le dernier de l’équipe initiale et suis parti avec un joli chèque ». En échange, il signe un contrat qui lui interdit d’avoir une activité dans le monde de l’impression 3D pendant encore trois ans. Une fois sa peine purgée, il replonge aussitôt dans la fabrication additive pour

T. GoGny PoUR inDUsTRie eT TeCHnoLoGies

André-Luc Allanic, cofondateur et directeur R&D de Prodways

AnDré-Luc ALLAnIc

T. GoGny PoUR inDUsTRie eT TeCHnoLoGies

ce docteur en chimie, est un pionnier de l’impression 3D. Il a fondé plusieurs entreprises dans le domaine, dont Optoform, revendue à 3D Systems en 2001, et Phidias Technologies rachetée par le groupe Gorgé en 2013 et rebaptisée depuis Prodways. Il est aujourd’hui à la tête de la r&D de cette dernière.

fonder en 2007 Phidias Technologies. Il met alors au point la fameuse technologie Movinglight: un procédé de photopolymérisation qui combine haute résolution et rapidité d’exécution grâce à une tête DLP (puces micro-électroniques) qui oriente la lumière UV pour polymériser des résines photosensibles. D’après l’ingénieur, ce procédé est le fruit «d’une conjonction technologique phénoménale». Apparition des LED, des DLP en UV et développement des processeurs graphiques… «Toutes les étoiles se sont alignées au même moment.» Movinglight permet d’obtenir une résolution native de 43 microns par pixel et d’imprimer jusqu’à dix fois plus rapidement que les autres technologies du marché. La première machine voit le jour en 2010. Pour développer une véritable gamme d’imprimantes 3D, André-Luc Allanic prévoit de

recontacter 3D Systems pour revendre la technologie. Finalement, il rencontre en 2013 Raphaël Gorgé, par l’intermédiaire de Boris Vallaud alors directeur du cabinet du ministre de l’Industrie, Arnaud Montebourg, et accepte très rapidement son offre de rachat. Phidias Technologies devient alors Prodways. cc Fabriquer

des moules par impression 3D

Aujourd’hui, André-Luc Allanic dirige une quinzaine de personnes. «Je fais moins de technique et me consacre plus à la gestion de gens brillants», reconnaît-il. Une ironie du sort pour cet homme qui assure être plus à l’aise avec les machines qu’avec les humains. «Dans ce magma, j’essaie de repérer les choses où nous sommes le mieux placés en tant que groupe de taille moyenne.

Je me prépare à l’arrivée de Google, Apple, HP et autres.» Prodways compte notamment se diriger dans les procédés indirects qui consistent à fabriquer des moules par impression 3D. Les autres pistes de recherche restent, elles, conﬁdentielles. « Ce qui me plaît le plus dans mon travail c’est ce que vous ne pouvez pas savoir», lance malicieusement le technophile qui admet toutefois vouloir prendre sa revanche sur la startup Carbon 3D à l’origine d’un procédé d’impression en continu. «J’ai aussi été missionné pour explorer des choses qui ne marcheront pas », ajoute-t-il. Allergique aux interventions en public, André-Luc Allanic sait, en revanche, très bien entretenir le mystère. cm cc juliette raynal jraynal@industrie-technologies.com

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SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

RÉALITÉ VIRTUELLE

Assez joué avec les casques !

cc PAGE 8

AUTOMOBILE

Tesla Model 3 : le déﬁ de la production

cc PAGE 10

PÉTROCHIMIE

Total organise un concours de robots

cc PAGE 12

MOBILITÉ

Un atelier de prototypage pour les véhicules électriques

cc PAGE 14 ALGORITHMES

Protéger les données des doubles défaillances

cc PAGE 15

ENVIRONNEMENT

Le stockage du CO2 couplé à la géothermie

cc PAGE 18

C’EST PAS NOUVEAU, QUOIQUE…

Le calcul de la durée de vie des roulements s’afﬁne

cc PAGE 16

INDUSTRIE-TECHNO.COM

START-UP Des pépites à suivre cc PAGE 18

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ROBOTS

Ils apprennent le travail d’équipe Les robots sortent de leur isolement. Les progrès réalisés dans leur conception leur permettent désormais de travailler à plusieurs, ou de collaborer avec les humains. Une révolution qui permet d’imaginer une usine où les machines collaborent entre elles pour remplir leur mission. ccPAGE 20 ROBOTIQUE

COBOTS

LOGICIELS

L’union fait la force

Hommes et robots main dans la main

Les algorithmes de la coopération

cc PAGE 24

cc PAGE 28

cc PAGE 34

RECHERCHE

Quand les drones travaillent en essaim

cc PAGE 26

MISE À NU

HRP-4 un robot manufacturier pour Airbus cc PAGE 32

Pour s’abonner c www.industrie-techno.com/abonnement Déja abonné c abo@infopro-digital.com - 01 77 92 99 14

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 Directrice générale déléguée Isabelle André Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE

Réduire la consommation des séchoirs industriels cc PAGE 38

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 6 secteurs de référence cc PAGE 42 à 47

RÉDACTION Directrice des rédactions Christine Kerdellant (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 Juliette Raynal (9421) (Numérique, électronique, informatique), Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Claire Lecœuvre et Pauline Michel 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

L’intelligence artiﬁcielle au cœur de notre futur L’ordinateur doué de raison cc PAGE 49

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 Guillaume de Corbière Directrice Marketing direct et diffusion Laurence Vassor Marketing direct abonnements Carole Hardy Gestion abonnements Nadia Clément TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 220 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 MÉCANIQUE DES RÊVES

IMPRESSION 3D Des robes design créées sur mesure cc PAGE 58

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : T. GOGNY ; GETTY IMAGE. SOMMAIRE : GETTY IMAGE ; F. ROBERT ; BMW ; D.R.

Numéro de commission paritaire : 0617 T 81775. 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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MAI 2016ccN°987

TENDANCES

Déjà utilisés pour la visite virtuelle des modèles CAO, les casques de réalité virtuelle, rendus abordables par les modèles destinés au jeu, vont permettre aux éditeurs d’applications industrielles de proposer des outils de revue de projet collaboratifs. Ils vont ainsi démocratiser l’usage de la réalité virtuelle dans les processus industriels. ifficile cette année d’échapper aux casques de réalité virtuelle durant la visite, fin mars, du salon Laval Virtual. Il faut dire que l’Oculus Rift arrive enfin sur le marché après des mois de report, en même temps que son concurrent taiwanais, le HTC Vive. Des casques grand public qui, outre des performances intéressantes, sont proposés à des prix abordables, 700 euros pour l’Oculus, 900 euros pour le Vive. Néanmoins, si l’on ajoute au casque le PC suffisamment performant pour faire tourner l’application, le contrôleur de positionnement et de détection de mouvements, ainsi que les manettes d’activation, on arrive à un coût moyen hors application de l’ordre de 2 000 à 3 000 euros, ce qui risque de faire cher

pour les applications de jeu grand public, premier marché visé par les fabricants de ces casques. cc Déployer

à moindre coût la réalité virtuelle dans les PME

En revanche, on reste très en deçà des prix des systèmes industriels de réalité virtuelle immersifs qui, suivant le niveau de performances et d’immersion souhaité, peuvent varier de 50000 euros à plusieurs millions d’euros, s’il s’agit d’un Cave (cave automatic virtual environment) multiface très haute définition pouvant accueillir plusieurs intervenants. «Mais ce que tous les industriels ont retenu des annonces de ces fabricants de casques, c’est le prix», constate Christophe Chartier, président d’Immersion, l’un des grands intégrateurs français de systèmes de réalité virtuelle. «Et de fait,

DEUX CASQUES IMMERSIFS CHOISIS PAR LES INDUSTRIELS OCULUS RIFT

HTC VIVE

c Il dispose d’une résolution totale de 2160×1200 (90 Hz) répartie sur ses deux écrans Oled. Il est équipé d’un système de tracking infrarouge, d’un gyroscope, d’un accéléromètre et d’un magnétomètre. Il est principalement axé pour une utilisation en position assise. Simple, il est facile à utiliser. c Avec une résolution identique à l’Oculus il est également doté d’un gyroscope, d’un accéléromètre, de capteurs de position laser et de deux caméras infrarouges sans ﬁl à placer dans deux coins de la pièce. Reliées au casque, elles déterminent l’espace virtuel de travail de l’utilisateur qui dispose d’une grande liberté de mouvement.

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tous nos clients industriels y voient le moyen, non pas de remplacer les moyens lourds tels les Cave, mais de les compléter et de déployer à moindre coût la réalité virtuelle dans leurs entreprises.» Un moyen de mettre le pied à l’étrier pour les PME. Avec un challenge de taille, la collaboration. Jusque-là le casque de réalité virtuelle a été un outil immersif très «individualiste» permettant à un «acteur» de faire une visite virtuelle dans la maquette numérique d’un site industriel. Son «expérience» pouvant être partagée par des spectateurs visualisant sur écran ce qu’il perçoit dans son champ de vision. Si ces spectateurs voulaient devenir acteurs, il leur fallait soit guider l’acteur en lui demandant de se déplacer et de regarder telle ou telle chose, soit enfiler eux-mêmes le casque. Un niveau de travail collaboratif difficilement utilisable pour une revue de projet où il y a nécessairement de multiples acteurs devant échanger rapidement et efficacement. C’est ce qui a favorisé l’usage des murs d’images et autres Cave pour ce genre d’application. Mais l’arrivée des casques « économiques » fait réfléchir les industriels : seraitil possible d’en faire un outil de travail collaboratif efficace en plaçant plusieurs acteurs dans la même scène, en leur permettant de se voir et d’interagir ? « C’est aujourd’hui une vraie demande de la part de nos clients », confirme Christophe Chartier. Un marché que les éditeurs d’applications anticipent déjà. Ainsi la plateforme de réalité virtuelle Clarté a-t-elle développé, en partenariat avec DCNS et MiddleVR, Improov3 qui permet de réaliser des revues de projets en mode collaboratif avec des acteurs qui peuvent se trouver géographiquement très éloignés, qu’ils soient équipés d’un casque de réalité virtuelle ou non. Chacun peut alors sous les yeux des autres acteurs interagir avec le modèle 3D (plans

D.R.

Réalité virtuelle Assez joué avec les casques !

TENDANCES

Place au travail collaboratif La plateforme logicielle, Improov3, développée par Clarté, permet d’anticiper et de préparer les opérations relatives au process et au produit durant son cycle de vie. Voici ce que perçoit un collaborateur équipé d’un casque immersif lors d’une séance de travail collaboratif. UNE GRANDE FLEXIBILITÉ

Même les collaborateurs invités ne disposant pas d’outil de réalité virtuelle peuvent interagir, via la souris de leur ordinateur. Ils apparaissent en image réelle dans un écran.

LE MODÈLE AU CENTRE

Le modèle CAO 3D de la nacelle de l’éolienne en cours de revue de projet est placé au centre de la réunion virtuelle. Il est visible par chacun des participants disposant d’un casque de réalité virtuelle.

DES AVATARS POUR ÉCHANGER

Chaque collaborateur invité à la réunion se retrouve dans la scène sous forme d’un avatar. Il peut s’exprimer à la fois vocalement, ainsi qu’en bougeant la tête et les mains grâce à ses manettes d’activation.

DES INTERACTIONS FACILITÉES

D.R.

Chaque participant peut tour à tour interagir naturellement sur le modèle grâce à une palette d’outils lui permettant de déplacer des objets, d’effectuer des coupes, de prendre des mesures, d’apposer des annotations, de prendre des photos. Il peut aussi partager des documents de son ordinateur.

de coupe, mesures 3D, annotations…) «De tels outils vont quasiment autoriser la téléportation en facilitant la collaboration à distance. Leur faible coût et la mobilité qu’ils procurent du fait de l’absence d’infrastructures dédiées font que leur retour sur investissement va être très rapide», prédit Jean-Louis Dautin, directeur de Clarté. «Ces casques de réalité virtuelle vont changer la donne. Ce qui faisait le prix des solutions de réalité virtuelle jusqu’alors c’était le matériel (infrastructure, vidéo-projecteurs…), maintenant ce sera le prix des logiciels applicatifs. Il y aura pour ce genre de casques des applications low-cost de 3000 à 5000 euros permettant des visites virtuelles à plusieurs. Il faudra compter de 8000 à 15000 euros pour réaliser des revues de projets collaboratives avec des outils de

mesure simples. Après, les prix grimperont suivant les fonctionnalités et la précision souhaitées.» cc Le

succès dans le jeu décidera de l’avenir des casques

Mais tout dépendra de l’acceptation des casques par le marché du jeu. Ce sont les volumes de vente dans ce domaine qui vont booster ou non les recherches pour diminuer les temps de latence, améliorer la fluidité, afﬁner la géolocalisation, réduire le poids et supprimer les câbles de liaison. Cela peut aller très vite ou ne pas décoller. On sera ﬁxé dans les 18 mois à venir. Si le casque de réalité virtuelle rencontre le succès attendu, les éditeurs vont alors porter leurs applications industrielles des systèmes lourds vers les casques. Dassault

Systèmes anticipe lui le mouvement avec Dream Sketcheur, une application de réalité virtuelle à destination des designers. En revanche, l’électronique, malgré toutes ses capacités, n’est pas encore capable de passer toutes les informations qui circulent de manière intangible lors de la rencontre réelle de plusieurs personnes. Le casque de réalité virtuelle reste un outil immersif, qui ne donne accès qu’à un monde virtuel où les autres acteurs peuvent apparaître sous forme d’avatars, ce qui limite la communication si l’on veut faire du travail collaboratif. C’est le prochain grand défi que devront relever les casques en mixant peutêtre réalité virtuelle et augmentée. cm cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

MAI 2016ccN°987

TENDANCES

Mobilité Des véhicules autonomes sur un site EDF Le+ Émissions de CO2 réduites La centrale nucléaire EDF de Civaux (Vienne) va devenir le premier site industriel au monde à s’équiper de véhicules électriques 100 % autonomes. Les six navettes Arma, de la start-up Navya, pourront transporter quinze personnes chacune et assureront toutes les trois minutes la circulation des personnes sur le site. Pour se positionner, Navya ne nécessite ni rail ni caténaire, mais utilise plusieurs technologies : Lidar, caméra stéréovision, GPS RTK, infrarouge, IMU, odométrie, etc. cm

Impression 3D Un service en ligne pour fabriquer des paliers Le+ Sur-mesure

Igus propose un service en ligne d’impression 3D pour pièces résistantes à l´usure.

Des paliers imprimés à la demande. C’est ce que propose le fabricant Igus avec un service en ligne d’impression 3D à partir d’une série de modèles CAO, présenté lors du salon Industrie. Intérêt: se passer de la fabrication d’un moule pour l’injection. Idéal pour les prototypes et les petites séries. cm

Automobile Tesla Model 3 : le défi de la production 115000 précommandes de la Tesla model 3, la voiture électrique grand public de la firme californienne, ont été enregistrées avant même sa présentation officielle. Ce chif-

fre atteignait 350000 en une semaine. Ce modèle à 35 000 dollars ne sera pourtant livrable que fin 2017 aux États-Unis et pas avant 2018 en Europe. Un engouement qui constitue un déﬁ pour le groupe en termes de production de cette berline qui disposera de 350 km d’autonomie et passera de 0 à 100 km/h en moins de 6 secondes. Un système de conduite semiautonome Autopilot et la recharge via les superchargers de la marque seront proposés de série. Reste donc à produire la voiture. La capacité de production de l’usine californienne de Fremont a été prévue pour 500000 véhicules par

an. Du côté des batteries, une gigafactory a été bâtie au Nouveau Mexique. C’est le plus gros centre de production de cellules lithium-ion au monde, il produit autant que tous les autres réunis, avec une capacité de production de 50 GWh par an. Parallèlement, d’ici la sortie de la voiture, le nombre de bornes gratuites de recharge rapide (autoroutes) dans le monde devrait être doublé pour atteindre 7 200 superchargers tandis que le nombre de points de recharge classique (hôtels, parkings…) passera de 3 700 à 15 000. cc J.-F. P.

Il peut se mouvoir dans l’eau ou dans les airs ! Le drone Cracuns, pour Corrosion

resistant aerial covert unmanned nautical system, est un prototype imprimé en 3D mis au point par des chercheurs du laboratoire de physique appliquée de l’université de John Hopkins, dans le Maryland. L’engin peut rester immergé pendant deux mois, puis surgir de l’eau salée pour réaliser différentes missions aériennes. Le cadre de l’aéronef a été fabriqué à partir de matériaux composites aﬁn d’allier légèreté et robustesse. Les éléments de contrôle et la charge utile sont, quant à eux, enfermés dans un container sous pression, résistant à l’eau et élaboré grâce à des techniques de fabrication additive. Les chercheurs

Le drone Cracuns dispose d’éléments résistants à la corrosion et à la pression.

ont enﬁn utilisé un revêtement du commerce pour protéger les moteurs exposés à l’eau salée. Cette fabrication à bas coût permet aux entreprises de s’équiper de plusieurs unités pour former des flottes qui pourraient intervenir dans des scénarios à hauts risques comme des opérations militaires. Des expérimentations ont d’ores et déjà été menées à une profondeur de plusieurs dizaines de mètres. cc P. P.

d’Intelligence Technologique

www.industrie-techno.com/ﬁt N°987ccMAI 2016

La Tesla Model 3 est certainement la voiture électrique la plus attendue au monde.

Robotique Un drone imprimé + Submersible en 3D

Sélectionné par le

Le+ Économique

D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Matériaux Un moteur en plastique !

D.R.

Un moteur constitué du maximum de matériaux en plastique possible pour en alléger la structure est en conception dans le cadre du projet Polimotor 2, mené par Solvay.

Polimotor 2 développe un moteur qui devrait peser entre 63 et 67 kg, c’est-à-dire de l’ordre de 40 kg de moins qu’un moteur standard. Pour cela, le projet vise à substituer jusqu’à 10 composants métalliques du moteur (la pompe à eau, la pompe à huile, les entrées et sorties d’eau, le boîtier papillon, la rampe d’injection, les pignons, etc.) par des matériaux thermoplastiques de haute performance. Ils seront renforcés par de la fibre de carbone. En revanche, aciers et alliages sont encore utilisés pour les composants clés tels que les cylindres ou la chambre de combustion, c’està-dire là où la chaleur est importante. En 2016, le moteur quatre cylindres et à double arbre à cames Polimotor 2 sera installé dans un concept car Norma M-20 qui entrera en compétition dans la course Lime Rock Park, dans le Connecticut aux États-Unis. Solvay avait déjà participé au projet Polimotor initié au début des années 1980, et renforcé avec de la ﬁbre de verre. Allégé, le moteur de 450 ch doit ainsi permettre des économies en consommation de carburant. cc P. P.

cc EN BREF

Aéronautique Airbus présente ses nouvelles cabines Le+ Design L’éclairage d’ambiance est basé sur les toutes dernières technologies LED.

Le+ Légèreté

Airbus a présenté ﬁn mars le design de la cabine de l’A330 neo basée sur son concept « Airspace by Airbus ». Les cabines Airspace sont basées sur quatre dimensions majeures : le confort, l’ambiance, le service, et le design. Coffres à bagages plus grands, toilettes plus spacieuses, de sièges et couloirs plus larges améliorent le confort. L’éclairage d’ambiance est basé sur les toutes dernières technologies LED. Le design se caractérise par des lignes et des formes simples et épurées, des surfaces dégagées et une zone d’accueil unique et personnalisable. cm

Les matériaux thermoplastiques de haute performance seront au cœur du moteur Polimotor 2.

6,7 PÉTAFLOPS

C’est la puissance du plus gros supercalculateur d’Europe, le Pangea de Total, qui vient de tripler ses capacités. C’est aussi le plus puissant des supercalculateurs en service chez un industriel.

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TENDANCES

Pétrochimie Total organise un concours de robots Pour relever les déﬁs de l’exploration et de la production d’hydrocarbures en conditions difﬁciles, Total compte sur l’appui des robots de dernière géné-

ration. Le groupe français a lancé fin 2013 le Challenge international Argos (Autonomous robot for gas and oil sites). Lors de la première compétition en juin 2015, cinq équipes sur trente ont été retenues. Le robot devait réaliser des missions d’inspection automatique, sans être téléopéré, en conditions réelles. La deuxième manche de la compétition a eu lieu en avril 2016 sur le site de Lacq, dans une ancienne unité de déshydratation de gaz, dans des conditions proches de celles rencontrées sur les installations de Total. Les robots ont été confrontés à des obstacles et des anomalies: ils devaient être en mesure d’identifier des bruits anormaux tels qu’une fuite de gaz ou Le+ Open innovation un phénomène de cavitation dans les tuyaux. Ils devaient alors vérifier la présence d’obstacles inconnus ou encore la présence d’extincteurs. La troisième et dernière manche se déroulera en février 2017. L’Agence nationale de la recherche (ANR) a été mandatée pour lancer l’appel à projets en décembre 2013. Total attribue quant à lui une enveloppe pouvant atteindre 600 000 euros à chaque équipe. Une dotation de 500 000 euros sera remise Le robot de l’équipe Vikings est doté de chenilles et d’un mat de mesure. au vainqueur. ccP. P. cc EN BREF

Q Q Q

1 million de dollars. C’est la somme que vient de débourser le laboratoire national Lawrence Livermore, rattaché au département américain de l’énergie, pour s’offrir un supercalculateur inspiré du fonctionnement du cerveau humain, mis au point par IBM. Le supercalculateur est composé de 16 puces bioinspirées TrueNorth. Il regroupe 16 millions de neurones artiﬁciels et présente une très faible consommation énergétique. Spécialement adapté aux algorithmes de deep learning, il doit notamment être utilisé pour épauler l’administration américaine de la sûreté nucléaire dans ses missions de cybersécurité. cm

Q Q Q

Énergie Le déﬁ du stockage

Les distributeurs sont mis au déﬁ de s’emparer de la question de la révolution opérée par les batteries de stockage en 2015, sous peine d’aller à leur perte, selon l’étude d’Accenture « Digitally Enabled Grid ». Pour s’en sortir, ils doivent entamer une triple transformation digitale, réglementaire et opérationnelle et se tourner résolument vers le stockage. cm Le+ Réﬂexion

Alstom et Saft proposent une solution de stockage sur la plateforme Concept grid d’EDF.

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Calcul Un cerveau artiﬁciel pour la sûreté nucléaire Le+ Puissance

TENDANCES

Ă&#x2030;lectronique Le dĂŠsosseur dâ&#x20AC;&#x2122;iPhone

Le+ Ă&#x2030;cologique

Liam dĂŠtecte et trie en 11 secondes tous les ĂŠlĂŠments dâ&#x20AC;&#x2122;un iPhone de maniĂ¨re efďŹ cace.

D.R.

Liam â&#x20AC;&#x201C;pour Large inverse assembly machineâ&#x20AC;&#x201C; dĂŠtecte les diffĂŠrents composants et les trie de maniĂ¨re efďŹ cace. RĂŠalisĂŠ en aluminium, Liam est un ensemble de 29 bras robotisĂŠs dotĂŠs des pinces qui le rendent capable de saisir le smartphone puis de trier les matĂŠriaux: cobalt et lithium dans la batterie; or et cuivre de lâ&#x20AC;&#x2122;appareil photo ou encore argent et platine de la carte mĂ¨re. Liam

30 ans

rĂŠussit Ă dĂŠsosser un iPhone en 11 secondes, soit un volume de 1,2 million dâ&#x20AC;&#x2122;iPhone par an! Si les dĂŠchets ĂŠlectroniques reprĂŠsentent une faible part de la masse totale de dĂŠchets, ils sont en revanche bien plus toxiques. Le robot a ĂŠtĂŠ conĂ§u dans le cadre du programme de reprise des iPhone Apple Renew, et a ĂŠtĂŠ prĂŠsentĂŠ par Tim Cook dans le cadre des actions quâ&#x20AC;&#x2122;entreprend la ďŹ rme en faveur de lâ&#x20AC;&#x2122;environnement, plutĂ´t proactive sur le sujet. ccP. P. Câ&#x20AC;&#x2122;est lâ&#x20AC;&#x2122;Ă˘ge de la famille de satellites Spot. Ce programme conĂ§u par le Cnes en collaboration avec la Belgique et la SuĂ¨de a marquĂŠ les dĂŠbuts de la ďŹ liĂ¨re optique franĂ§aise dâ&#x20AC;&#x2122;observation de la Terre. Il a vu cinq satellites se succĂŠder entre 1986 et 2015, offrant une vision de plus en plus prĂŠcise de la Terre.

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Apple a dĂŠvoilĂŠ un robot capable de sĂŠparer tous les ĂŠlĂŠments dâ&#x20AC;&#x2122;un iPhone en ďŹ n de vie.

TENDANCES $ ( # , ( ( % $ ( % , % ($ $ % %

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MobilitĂŠ Un atelier de prototypage pour les vĂŠhicules ĂŠlectriques Le+ Moteur de crĂŠativitĂŠ

Lâ&#x20AC;&#x2122;Institut pour la transition ĂŠnergĂŠtique sur le vĂŠhicule dĂŠcarbonĂŠ communicant et sa mobilitĂŠ (ITE Vedecom) a proďŹ tĂŠ de son deuxiĂ¨me anniversaire pour inaugurer son atelier de prototypage. Il sera attenant Ă son centre dâ&#x20AC;&#x2122;ex-

cellence en ĂŠlectriďŹ cation en cours de construction sur les anciens terrains de Nexter sur le plateau de Satory Ă Versailles (Yvelines). Dans le cadre de la transition ĂŠnergĂŠti-

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cc EN BREF

Intelligence artiďŹ cielle Une application pour les aveugles Le+ LĂŠgĂ¨retĂŠ du dispositif

Robotique Ailleurs lâ&#x20AC;&#x2122;herbe est plus verteâ&#x20AC;Ś Le+ Facilite le partage

Un drone quadrimoteur capable de dĂŠplacer un robot tondeur dâ&#x20AC;&#x2122;une pelouse Ă lâ&#x20AC;&#x2122;autre Les lunettes a ĂŠtĂŠ mis au point par la sociĂŠtĂŠ Robomow, connectĂŠes dĂŠcriront leader mondial des robots tondeurs. Il peut cette scĂ¨ne oĂš une jeune femme dĂŠplacer le robot jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 100 kilomĂ¨tres, lance un frisbee. pour mettre facilement en commun cet ĂŠquipement, dans une logique Dans le cadre du projet dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomie du partage. cm de recherche Seeing AI, Microsoft a dĂŠveloppĂŠ une application qui permet aux personnes aveugles ou malvoyantes de mieux comprendre le monde qui les entoure. Celle-ci repose sur des lunettes connectĂŠes et des algorithmes dâ&#x20AC;&#x2122;intelligence Le drone se saisit artiďŹ cielle qui permettent de la tondeuse une description orale des scĂ¨nes pour la dĂŠposer sur une autre pelouse. photographiĂŠes par les lunettes.cm

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ITE vedecom lance un atelier pour passer du concept Ă la rĂŠalisation industrielle.

que, Vedecom doit, parmi ses multiples missions, mettre en Ĺ&#x201C;uvre les indispensables ruptures technologiques, qui permettront Ă terme Ă lâ&#x20AC;&#x2122;industrie automobile franĂ§aise de mettre sur le marchĂŠ des vĂŠhicules ĂŠlectriques et hybrides, accessibles au plus grand nombre. Dans ce contexte, lâ&#x20AC;&#x2122;institut sâ&#x20AC;&#x2122;est dotĂŠ des moyens lui permettant dâ&#x20AC;&#x2122;offrir aux chercheurs, quâ&#x20AC;&#x2122;ils soient acadĂŠmiques ou industriels, travaillant sur les machines ĂŠlectriques la possibilitĂŠ de valider puis de rĂŠaliser rapidement, des piĂ¨ces physiques rĂŠsultant de leurs travaux de recherche, et de dynamiser ainsi leur processus crĂŠatif. Outre des moyens dâ&#x20AC;&#x2122;usinage classiques (tour, fraiseuse, rectiďŹ euseâ&#x20AC;Ś), lâ&#x20AC;&#x2122;atelier dispose aussi dâ&#x20AC;&#x2122;une machine de dĂŠcoupe laser pour les tĂ´les, dâ&#x20AC;&#x2122;une ĂŠquilibreuse de rotors, ainsi que dâ&#x20AC;&#x2122;une bobineuse de stators et de moyens dâ&#x20AC;&#x2122;imprĂŠgnation des bobinages. cc J.-F. P.

TENDANCES

Algorithmes Protéger les données des doubles défaillances Fondée en novembre 2014 par Alan Julé, la jeune pousse Envor Technologie est spécialisée dans le stockage et la protection des données contre les défaillances.

Elle utilise un algorithme spéciﬁque de protection qui nécessite 10 fois moins de place qu’avec les approches classiques de duplication. Elle propose d’utiliser des

D.R.

Le+ Compacité et rapidité

Le coût de sécurisation d’un stockage peut être très élevé pour un data center.

codes correcteurs d’erreurs dits «low density parity check (LDPC)», qui sont beaucoup moins complexes que les «Reed-Solomon » lorsqu’il s’agit de protéger les données de deux défaillances ou plus. Ils étaient pourtant considérés jusqu’ici comme inutilisables pour cette application à cause de leur dimension probabiliste (seulement 90% de chance de récupérer les données en cas de double défaillance). Les équipes d’Envor Technologie se sont donc attelées à supprimer cette contrainte en ajoutant des règles supplémentaires. Résultat, la protection de dix disques de données contre deux défaillances simultanées peut se réaliser avec seulement deux disques de protection, au lieu de vingt pour la duplication. Cette approche permet aussi d’obtenir un temps de réponse sept fois plus rapide qu’avec le code correcteur ReedSolomon. cc J. R.

cc EN BREF

Réalité augmentée À la pointe de l’épée Le+ Visualiser le geste

L’application

enrichit les images Une application des assauts de réalité augmentée par des effets viuels propose de mieux visualiser sur les trajectoires. les exploits des escrimeurs. Proposée par l’entreprise japonaise Dentsu Lab, elle enrichit les images des assauts en ajoutant des effets visuels sur les trajectoires des ﬂeurets, épées et autres sabres. Pour cela, les lames des armes sont équipées de marqueurs et des capteurs de mouvements entourent la piste. cm

TENDANCES

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

Le calcul de la durée de vie des roulements s’afﬁne

l aura fallu un siècle pour que les chercheurs améliorent leur connaissance de la tribologie et rendent moins empirique le dimensionnement des roulements servant au guidage en rotation. Ainsi en 1947 Arvid Palmgren, chercheur chez SKF en Suède, aidé par le professeur Gustaf Lundberg, modélise les phénomènes agissant sur la durée de vie du roulement et propose une formule de calcul simplifiée, pour dimensionner les montages de roulements idéalement lubrifiés à partir de la charge. C’est le Basic rating life model où la durée de vie s’exprime par la formule : L10 = (C/P)p. Cela deviendra une norme ISO en 1962. Cette méthode sera améliorée en 1989 par Eustathios Ioannides et Tedric Harris, deux chercheurs de SKF qui intégrèrent la réalité de la lubrification. C’est le Modified life model et sa formule : L10m = askf(C/P)p. Cela devint une norme ISO en 2007. Mais ces deux formules, basées sur la capacité de charge dynamique, ne prenaient en compte Arvid Palmgren que les dommages initiés dans est à l’origine de la première formule de les sous-couches des matériaux, calcul de la durée de vie des roulements. soit environ 15 % des avaries, ignorant les dommages initiés en surface. Les recherches se sont donc poursuivies pour aboutir aujourd’hui à un Generalized Bearing Life Model développé par Guillermo Morales et Antonio Gabelli de SKF. Basé sur des modèles tribologiques explicites, il prend en compte des paramètres de performance, de lubrification, de contamination, de finition de surface et de résistance à l’usure. La formule de calcul de la durée de vie devient donc : L10GMh = [ƒss(C,Rss) + ƒs(Rs,p1,p2)]b où le premier membre tient compte des phénomènes de sous-couche et le second des phénomènes de surface. Outre un dimensionnement plus réaliste, elle permet aux concepteurs d’agir sur de multiples paramètres pour optimiser la durée de vie du roulement par rapport à une application, tout en réduisant son encombrement. Et ça, c’est nouveau ! cm Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François Prevéraud en vous abonnant à notre newsletter www.industrie-techno.com

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Environnement Le stockage du CO2 couplé à la géothermie Le+ Piéger le gaz carbonique

Une mesure ﬁable de la quantité de CO2 injectée est indispensable ainsi que la détection des fuites.

L’association sur une même installation industrielle de la production d’énergie géothermique et du stockage du CO2 a été testée dans le cadre du projet ANR CO2-Dissolved, coordonné par le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM). L’infrastructure

testée dans le cadre du projet repose sur l’utilisation de deux puits, l’un pour pomper la saumure chaude d’un aquifère salin profond et l’autre pour en réinjecter la chaleur à plus basse température. Dans le cadre du projet, du CO2 dissous y a été injecté jusqu’à ce que la saumure soit saturée en CO2. Une installation expérimentale reproduisant un puits à échelle décimétrique a permis d’effectuer des tests. L’étude a montré que les réactions chimiques induites par l’injection de la saumure acidiﬁée par le CO2 n’avait que des conséquences négligeables sur le puits d’injection et le réservoir, étant donné les profondeurs où elles avaient lieu. Une évaluation économique a été testée sur le cas de la sucrerie-distillerie Tereos à Artenay (Loiret) Elle a montré que cette option était bien plus intéressante que l’utilisation d’une technologie de captage-stockage de CO2 habituelle. Un inventaire des sites industriels potentiellement compatibles a été mené sur la France, l’Allemagne et les États-Unis. Plus de 650 sites ont été identiﬁés rien qu’en France, soit l’équivalent de 20% des émissions industrielles nationales de CO2. cc P. P. Le+ Compacité

cc EN BREF

Design Un casque pliable

Le casque dispose de segments imbriqués les uns dans les autres.

En s’inspirant des écailles protectrices du Pangolin, mobiles les unes par rapport aux autres, le jeune ingénieur Guillaume Vétier a inventé le casque de sport Alpha, à la fois résistant et pliable. Après 5 années de développement, ce casque arrive maintenant sur la plate-forme de ﬁnancement participatif Kickstarter, aﬁn de lever les fonds nécessaires à sa commercialisation. cm

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Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Start-up Des pépites à suivre

Uavia permet de contrôler un drone situé en France depuis San Francisco grâce à l’Internet mobile, Envor Technologie optimise le stockage et la protection des données contre les défaillances, Glowee propose un système de bioéclairage, Sunibrain veut mettre de l’intelligence dans les panneaux photovoltaïques, Donéclé examine l’état de santé des avions grâce à des drones autonomes, Isorg développe des capteurs optiques organiques… Voici un aperçu des innovations mises au point par les jeunes pousses qui font partie de notre sélection exclusive de start-up à suivre. Découvrez l’intégralité du dossier en ligne. cm

Interview Yann Lecun

c Selon le directeur

du laboratoire d’intelligence artiﬁcielle de Facebook, l’apprentissage prédictif constitue aujourd’hui le plus grand déﬁ de cette discipline. Lecun

Start-up

Avis d’expert L’avenir de la propriété industrielle

Décryptage Les coulisses technos de « Panama Papers »

Sans les nouveaux outils de traitement de données, les révélations fracassantes de l’affaire « Panama Papers » n’auraient sans doute jamais vu le jour. Système de reconnaissance textuelle, base de données de graphes, forum crypté... Pour faciliter l’exploration et le décryptage des 2,6 téraoctets de données, issues du cabinet panaméen Mossack Fonseca, le Consortium international des journalistes d’investigation (ICIJ) a mis à la disposition des médias partenaires une palette d’outils. Contacté par la rédaction, un data journaliste du Monde.fr a détaillé comment ces instruments fonctionnaient. cm

c Propriété industrielle

et open innovation sont-elles incompatibles ? C’est la question rhétorique que pose Patrick Pierre, viceprésident chez Questel, qui suggère plus de ﬂexibilité. Propriété industrielle

Panama Papers

Tribune Halte à l’EPR bashing c Xavier Ursat, directeur

Aéronautique Quand Ariane s’inspire de Toyota et d’Airbus

Le cycle de développement et de production d’Ariane 6 va constituer une petite révolution pour l’industrie spatiale. Là où Ariane 5 avait une organisation en silos, avec peu d’intégration des partenaires industriels lors de la conception, et des temps de cycle très élevés, Ariane 6 vise deux ans (de la commande des pièces jusqu’à l’arrivée du lanceur à Kourou), soit deux fois moins de temps qu’Ariane 5. Pour cela, les concepteurs du programme se sont inspirés à la fois des méthodes lean de Toyota et de celles d’Airbus. cm

EPR

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

d’Intelligence Technologique La diode la plus petite du monde a été mise au point par des chercheurs israélo-américains, à partir d’une molécule d’ADN couplée à une autre petite molécule baptisée coralyne. Cette découverte pourrait conduire à des progrès signiﬁcatifs dans l’électronique nanométrique.

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exécutif d’EDF en charge de l’ingénierie et des projets nouveau nucléaire, s’agace des dénigrements à l’égard des réacteurs EPR.

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robotique

L’union fait la force

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recherche

Quand les drones travaillent en essaim

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cobots

Hommes et robots main dans la main

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Mise à nu

HRP-4 un robot manufacturier pour Airbus

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LogicieLs

Les algorithmes de la coopération

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EN COUVERTURE

Robots Ils apprennent le travail d’équipe

Les robots sortent de leur isolement. Les formidables progrès réalisés dans leur conception leur permettent désormais de travailler à plusieurs, ou de collaborer efficacement avec les humains. Une révolution qui permet d’imaginer une usine où les machines collaborent entre elles pour remplir leur mission. e concept du robot isolé dans sa connectées et l’Internet des objets sont notamcage à qui l’on donne en guise ment deux domaines clés, qui stimulent l’inde cacahuètes des pièces à usi- térêt des chercheurs et des industriels pour la ner touche-t-il à sa fin ? Les collaboration entre différentes machines constructeurs de robots indus- autonomes. L’aboutissement de travaux de triels sont bien décidés à rendre leurs créatu- recherche initiés dans les années 1980. res sociales, pour répondre aux besoins d’agi- L’étude du comportement des insectes lité et de performance des entreprises ! Elles sociaux (fourmis, thermites, abeilles…) se communiquent les informations pertinen- guide en particulier les travaux en ce tes, tiennent mutuelledomaine depuis de nomment compte de leurs TOUs LEs iNdUsTRiELs breuses années. Elle fournit aujourd’hui les actions, s’organisent face sONT CONCERNés paR CETTE RéVOLUTiON à l’imprévu… sans oublier qUi s’iNsCRiT modèles de base de la robotique dite « en qu’elles deviennent com- pLEiNEmENT pétentes pour travailler daNs La dyNamiqUE essaim ». Cette discidirectement avec les opé- dE L’iNdUsTRiE 4.0. pline fait intervenir de rateurs humains. Aéronombreux petits modènautique, agroalimenles identiques de robots taire, assemblage, ou encore gestion des autour du même objectif. Quoiqu’elle soit réseaux d’électricité ou ferroviaire: il semble surtout étudiée au niveau du laboratoire, que tous les industriels soient concernés par elle pourrait demain donner des systèmes cette révolution qui s’inscrit pleinement dans multirobots aux applications réelles comme la dynamique de l’industrie 4.0. Pour qu’elle la récolte de données en environnement advienne, il aura fallu les immenses progrès extrême ou la surveillance de sites sensiréalisés ces dernières années du côté logiciel, bles. Bienvenue dans un monde de robots dans l’intelligence artiﬁcielle, les protocoles dont les performances surpassent la somme de communication, ou encore le stockage et des intelligences individuelles, grâce à leur le traitement des données… Les voitures capacité à collaborer. cm

Le robot collaboratif devient un collègue sur les lignes de production. Ici, dans une usine BMW aux états-Unis le robot UR-5 d’Universal Robots participe au montage des portières.

bmw

MAI 2016ccN°987

EN COUVERTURE

Robotique L’union fait la force

ans un appartement, un drone repère dans une pièce le livre recherché. D’autres petits robots au sol rejoignent alors le drone là où il est, en transportant à plusieurs un robot sans roues, mais capable de grimper. Celui-ci prend alors le relais pour aller chercher en hauteur le livre dans la bibliothèque. Ce scénario réalisé avec succès dans le cadre du projet européen Swarmanoid illustre l’intérêt à faire collaborer des robots ensemble. La recherche sur les multirobots ne consiste pas seulement à faire travailler en toute sécurité, les robots les uns à côté des autres. Elle se fixe comme but de mettre en œuvre plusieurs robots pour leur faire réaliser une mission commune. cc Produire

collectivement des systèmes intelligents

« Plus soutenue dans d’autres pays, la recherche sur les multirobots est assez peu marquée en France, commente Olivier Simonin, responsable du programme Chroma de l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria). Elle redémarre pourtant aujourd’hui, poussée par les systèmes communicants mobiles, en particulier les véhicules autonomes et l’Internet des objets.» Aux problèmes de communication indirecte –les robots ne doivent pas se gêner quand ils franchissent une porte, par exemple– s’ajoutent les problèmes de coopération directe proprement dits: porter quelque chose ensemble ou distribuer adéquatement la prise de décision. Perception, stratégie décisionnelle, débits de communication et dextérité sont au

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travaillent ainsi avec Nexter Robotics sur des systèmes multirobots qui viennent en soutien aux militaires dans les zones sensibles. Les technologies développées sont les mêmes que celles testées par le même laboratoire dans un centre commercial en 2015, autour du cas d’un colis abandonné. Deux cœur des solutions recherchées. En la robots affichaient le message « éloignezmatière, le monde animal apporte des vous» et coordonnaient leurs mouvements exemples inspirants. La robotique en essaim pour isoler la zone dangereuse. Pour cela, cherche en particulier à mimer les compor- les robots évoluaient face à face et se comtements du monde des insectes. L’intérêt de muniquaient mutuellement ce qui se passe ces recherches réside en la capacité qu’ont derrière l’autre afin qu’ils bloquent les perdes agents simples à produire collective- sonnes par leurs mouvements. Dans le cas ment des systèmes intelligents. L’essaim du projet militaire, un essai grandeur peut ainsi réaliser des tâches inabordables nature verra en juin 2016 trois robots évoluer dans une forêt aux côtés par un seul individu. Le d’autres militaires. Parmi ces modèle tranche avec la DaNs l’UsiNE, vision classique de la roboti- ObjET ET RObOTs robots, l’un aura toujours plus d’informations que les que, qui consiste à faire des DOiVENT pOUVOiR TOUs deux autres. C’est alors lui robots très complexes aux COmmUNiqUER qui calculera le meilleur actions planifiées. La victoire ENsEmblE. comportement à prendre, de l’équipe française Larsen auquel les deux autres de l’Inria en 2012 à un concours quelque peu original l’illustre par- s’adapteront. Mais si en se cachant derrière faitement. «L’idée était de construire une un arbre, un des deux autres robots découcarte en trois dimensions et de cartogra- vre plus d’informations, il prendra alors le phier des objets dans un appartement leadership. «Le leader est dynamique et inconnu à l’aide d’un système robotisé. Tou- change à chaque situation, c’est le modèle tes les équipes disposaient du même bud- du leader-suiveur, détaille Abdel-Illah get. Nous avons opté pour un système mul- Mouaddib, chercheur à l’université de Caen. tirobots, constitué de robots plus simples Il travaille également sur ces questions avec que nos concurrents mais qui communi- Airbus et Dassault, intéressés pour des quent entre eux. Lorsque nous avions un applications de surveillance ou d’explorarobot coincé dans un piège, l’opération pou- tion. «Lorsqu’un drone surveille une zone, vait continuer malgré tout avec les autres les autres drones vont aller voir ailleurs de robots, avertis de choisir une autre option», manière à ce que les ressources disponibles raconte François Charpillet, responsable de soient distribuées au mieux en fonction de l’espace total à couvrir. Lorsque l’un voit l’équipe. Sans parler d’essaim, deux ou plusieurs une anomalie, d’autres le rejoignent pour robots qui travaillent ensemble apportent s’approcher de l’objet, précise Abdel-Illah une plus-value qui intéresse les industriels Mouaddib. Les ingénieurs de l’école Sigma ou les militaires. Cela va des systèmes ou un bras tend une pièce à un autre bras doté Clermont peuvent également témoigner d’un outil aux missions plus complexes. À de l’intérêt des industriels l’université de Caen, les équipes du Greyc pour ces recherches. En 2010,

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Pour être capables d’accomplir des tâches de plus en plus complexes, les robots ne doivent pas seulement évoluer vers plus de complexité, mais gagnent à apprendre à travailler ensemble. Communication, prise de décision et dextérité sont au cœur des enjeux de ces recherches sur les systèmes multirobots, que les industriels commencent déjà à tester dans leurs procédés.

RObOTiqUE

CE QU’ILS SAVENT FAIRE ENSEMBLE aGROalimENTaiRE

As de la découpe Trois bras collaborent pour réaliser la séparation des muscles de pièces de viande bovine en laboratoire dans le cadre du projet ANR Arms démarré en 2010 à Sigma Clermont. Un challenge de taille car toutes les pièces de bœuf sont différentes et se déforment quand elles sont manipulées. Aussi le bras de manipulation doit-il être parfaitement coordonné avec le couteau, tandis que la caméra doit changer continuellement de point de vue. Pour cela, un modèle de déformation basé sur une technologie d’apprentissage permet de suivre et de prédire en direct le comportement des objets déformables.

aÉRONaUTiqUE

BOEING ; D. R.

Montage concerté

Tandis qu’un robot ﬁxe un rivet par percussion sur un panneau de fuselage d’un Boeing 777, un autre oppose une force en face pour maintenir en place le rivet. Dotés chacun d’un contrôleur, les robots communiquent par Ethernet.

aGRiCUlTURE

Suivi à la trace

Dans le cadre du projet Safe Platoon, l’Irstea est capable de faire évoluer un convoi de trois véhicules dont deux autonomes qui s’adaptent en temps réel au terrain et au comportement du tracteur.

miliTaiRE

Démineurs de choc

Bras et plateforme roulante, tous deux autonomes, doivent coordonner leurs déplacements pour interagir sur leur environnement, comme pour des opérations de déminage, dans ce projet porté par Adept Technologies avec l’US Army.

sERViCE

Sécurité assurée

Dans le cas où ils doivent sécuriser un lieu dans une zone commerciale, les deux robots se concertent et s’avertissent mutuellement lorsque des passants s’approchent trop près.

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Une tête pour deux bras bras n’est pas synonyme de savoir les faire travailler ensemble de manière non-automatisée. «Des systèmes bi-bras sont commercialisés mais beaucoup ont été conçus comme deux systèmes mono-bras», explique Youcef Mezouar, ingénieur à Sigma Clermont. C’est le cas par exemple du robot Baxter, dont l’architecture ouverte permet toutefois aux chercheurs de travailler sur le sujet.

Pour Youcef Mezouar, la réussite de ce challenge ne tient pas qu’aux calculs effectués à partir de la communication et la vision du robot, mais à tous les capteurs embarqués. Son équipe travaille sur deux bras Kuka LWR au bout desquels il teste une main de 20 degrés de liberté dont les doigts sont dotés d’une vingtaine d’électrodes pour mesurer pression, température, vibration… et s’adapter en conséquence.

ils ont travaillé avec un abattoir sur la séparation de muscles bovins à l’aide de plusieurs bras robotisés. Ils s’attaquent à présent avec Air France et la société lyonnaise Sapi au décapage de pièce d’avion avec l’aide de deux robots coordonnés. « Ils apportent une notion de modularité, selon les ressources nécessaires. Ils peuvent aussi porter à plusieurs les pièces les plus lourdes », explique Youcef Mezouar, responsable du pôle machines mécaniques et systèmes à Sigma.

Une équipe de Sigma Clermont teste deux bras Kuka LWR qui travaillent à l’assemblage d’une pièce.

fonctionne, seule l’information importante et nécessaire soit communiquée. Les animaux font très bien cela. Un autre enjeu sera de permettre à tous ces robots et objets différents de communiquer entre eux sans ﬁl. » L’Institut de recherche

Vidéo

cc Permettre

à tous ces robots de communiquer entre eux sans fil

Dans le cadre d’un projet européen, ils travailleront également avec Bouygues et l’espagnol Robotnik au désamiantage d’un bâtiment avec l’aide d’une flotte de robots mobiles. Dans ce cas, au contraire des robots militaires, l’organe qui attribue les ressources est déporté et centralisé en dehors du bâtiment, même si chaque robot est capable de naviguer de manière autonome. La communication directe entre robots génère en effet beaucoup de données, qui peuvent poser des problèmes de débit. « Le partage de connaissances entre robots est un vrai challenge, » reconnaît François Charpillet. Un des enjeux est alors que, pour que le système

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À chaque équipier son poste En collaborant, une équipe de trois types de robots différents réussit à trouver et ramener un livre. Tandis que les drones « eye-bots » partent en exploration, les « foot-bots » transportent le robot « hand-bot » capable quant à lui de monter le long de la bibliothèque. eye-bots

industrie-techno.com

en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture (Irstea) travaille aussi sur ces questions. Pour des raisons d’adhérence changeante du terrain, des machines qui travaillent ensemble pour vider des trémies ou pulvériser des traitements ne vont pas toujours à la même vitesse. « Dans ce cas, soit chaque machine s’adapte en fonction de ce qu’elle voit directement devant elle, mais l’erreur d’une machine se propage ainsi de machine en machine, explique Roland Lenain, chargé de recherche à l’Irstea. Soit elles ont toutes le même référentiel, mais cela nécessite alors que tout le monde communique sans cesse et cela prend du temps. Nous travaillons sur une solution médiane où chaque robot regarde devant et derrière lui, et se décale en fonction. Cela permet d’amortir puis d’annuler la propagation d’erreurs. Cela nécessite aussi que la machine adapte ses amortisseurs en fonction du terrain. » Les « trains » de petits véhicules de transport dans les milieux aéroportuaires ou les centres industriels, premières concrétisations des véhicules autonomes connectés entre eux, partagent cette problématique lorsqu’ils se suivent de près. cm cc PHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

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c Doter un robot de deux

Les condensats ne troublent pas sa vision ! L’avenir avec 80 GHz : la nouvelle génération de mesure de niveau radar

Avec la nouvelle génération de capteurs de niveau radar, plus aucune question à se poser en présence de condensats. Le VEGAPULS 64 mesure précisément la hauteur des produits liquides sans être influencé par les condensats ou le colmatage de l’antenne. Vous serez convaincus par la plus petite antenne de sa catégorie et son exceptionnelle focalisation. C’est simplement la nouvelle référence mondiale ! www.vega.com/radar

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Recherche Quand les drones travaillent en essaim Plusieurs petites unités de robots identiques, même très simples, peuvent accomplir ensemble des prouesses. Les essaims de robots, souvent bio-inspirés, sont pour l’instant surtout étudiés en laboratoire pour explorer les méthodes d’intelligence distribuée. Demain, ces régiments de drones aériens, marins ou terrestres pourront aussi récolter des données ou patrouiller pour nous ! ccPHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

c Les kilobots ont été créés par les chercheurs en informatique de l’université d’Harvard afin de rendre possible les expérimentations sur la coopération entre robots nécessitant des quantités importantes de machines. Des groupes de 1 024 kilobots peuvent s’auto-organiser dans des formes complexes de deux dimensions. Les chercheurs montrent ainsi, par exemple, qu’il est plus rentable pour un Kilobot d’acquérir sa position en communiquant avec d’autres Kilobots, que de déterminer sa position dans l’espace.

Ancres flottantes c Ces ancres flottantes développées par le laboratoire Jaffe pour l’imagerie sous-marine peuvent contrôler leur flottabilité. Chaque ancre contient des capteurs pour la collecte de données et fait partie d’un réseau ad hoc pour les relayer jusqu’aux stations de surface où elles sont analysées. En fonction de la position des autres ancres, et des courants qu’elles veulent mesurer, les ancres adaptent leur flottabilité pour se déplacer.

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Kilos de robots

ROBOTIQUE

Rotors imprimés en 3D Papillons bioniques

c Ces mono-rotors aux cadres hexagonaux imprimés en 3D, s’assemblent pour former des structures unifiées de différentes formes. Une fois en l’air, la plateforme effectue un vol plané et au bout de quelques minutes se désassemble et retombe au sol. Les chercheurs de l’ETH de Zurich montrent ainsi la capacité autonome de décision de chaque unité à stabiliser l’ensemble de la structure. Chaque robot possède un gyroscope, un accéléromètre, un inclinomètre, trois roues omnidirectionnelles et des aimants pour lui permettre de s’accrocher aux autres unités, qui communiquent entre eux par des faisceaux de lumière infrarouge.

c Pas moins de dix caméras infrarouges sont nécessaires pour faire voler ensemble les papillons eMotion conçus par l’allemand Festo. Les caméras quadrillent la zone test de leurs 160 images par seconde et suivent la trace des papillons bioniques de 32 grammes via leur marqueur infrarouge. Ce réseau offre ainsi à l’analyse plus de 3,7 milliards de pixels de données chaque seconde. Bien que leur vol groupé ressemble étonnamment à celui de leurs alter ego naturels, la présence de caméras montre que ces papillons ne sont pas prêts de voler de leurs propres ailes en pleine nature.

FESTO ; D.R.

Phéromones digitales c Les chercheurs de l’Inria de Nancy allient table intelligente et robots pour copier la nature. Lorsqu’il évolue sur la table, un robot laisse des traces virtuelles, en quelque sorte des « phéromones digitales » que les autres robots peuvent détecter. Concrètement, la table change de couleur en fonction du nombre de passages détectés. Les robots captent ces couleurs et peuvent donc se déplacer vers là où il y a moins de traces s’il s’agit de patrouiller dans un environnement. À l’extérieur, il est envisageable d’associer les traces avec des coordonnées GPS stockées dans une mémoire commune.

Moules, nénuphars et poissons artificiels c De drôles de poissons vont bientôt peupler la lagune de Venise, dans le cadre du projet de recherche européen Subcultron, qui débute en 2016. Les aMussels (moules artificielles) seront enfouies dans le sable pour collecter une batterie de données et établir une sorte de réseau sensoriel. Situés à la surface de l’eau, les aPads (nénuphars artificiels) visent à apporter l’énergie nécessaire à l’écosystème. Enfin, les aFishs (poissons artificiels) circuleront entre les deux premières populations pour apporter de l’énergie aux moules artificielles et récolter des informations. Tous communiqueront grâce à des algorithmes inspirés du comportement des insectes sociaux.

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Cobots Homme et robot, main dans la main

ls s’appellent Yumi, Sawyer ou encore UR3. Ils sont dotés d’un ou deux bras articulés, parfois même d’un écran en guise de visage et séduisent les industriels, toujours plus nombreux, dans le domaine de l’automobile, de l’agroalimentaire et de la pharmacie. Ce sont les derniers robots collaboratifs des leaders mondiaux de la robotique. Capables de s’intégrer rapidement aux lignes de production, ils sont conçus pour assister les opérateurs humains dans les tâches les plus difﬁciles de soudure, de peinture et de manipulation. On les appelle robots collaboratifs, on parle aussi de cobots, même si ce néologisme associant les mots « coopération » et « robotique» est souvent plus spéciﬁquement utilisé pour désigner les dispositifs qui viennent au contact direct du corps d’un opérateur, comme les exosquelettes. À en croire les chiffres des analystes du secteur, les robots collaboratifs ont un bel avenir devant eux. D’ici 2020, le marché pourrait dépasser les 3 milliards de dollars alors qu’il atteignait à peine 100 millions en 2015. Légers, bon marché et flexibles, les cobots répondent aux nouvelles attentes des industriels. « Aujourd’hui la compétitivité est au cœur des processus de fabrication », souligne Guillaume Pradels, chargé d’affaires chez ABB France Robotique. « Les entreprises doivent faire face à une main-d’œuvre asiatique abondante mais peu qualifiée et des opérateurs locaux qualifiés mais coûteux. L’intégration de petits robots sur les lignes de production pour effectuer des tâches répétitives à la place de l’homme est donc apparue comme une

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solution incontournable pour sauver certaines usines de la délocalisation ». Jusqu’alors, les robots industriels évoluaient sur les sites de production dans des enceintes sécurisées, loin des opérateurs. Capables de soulever de lourdes charges, ils sont dotés d’une force inestimable et en cas de collision avec l’homme, le risque de blessure est quasi inévitable. cc Une

collaboration en toute sécurité

« Même après un arrêt d’urgence un robot peut s’avérer dangereux du fait de son énergie résiduelle non purgée de ses composants. Si le robot porte un cutter ou une pointe, l’opérateur peut être gravement blessé », avertit Erik Pourtau, expert en robotique chez Sysaxes, distributeur français de la marque Universal Robots. « Nos cobots UR3, UR5 et UR10 ont donc été conçus avec un système de sécurité intrinsèque qui limite les risques de collision avec l’opérateur. Une zone de travail est déﬁnie en amont et si l’opérateur franchit cette zone et s’approche, le robot ralentit ou s’arrête ». Des lasers détecteurs de mouvements permettent ainsi au robot d’analyser ce qui se passe autour de lui. C’est également en ce sens que Stäubli a développé sa dernière génération de robots collaboratifs TX2. Le bras robotisé de la machine est relié à un scanner qui détecte la position de l’opérateur qui se trouve à ses côtés. La société ABB a choisi, quant à elle, d’aborder le problème de sécurité d’une autre manière lors de la conception de son robot Yumi. Comme le précise Guillaume Pradels,

LE pLUs baVaRd TX2-60, de la société Stäubli, est muni d’un bras robotisé relié à un scanner laser. Il est capable de détecter la position de l’opérateur à ses côtés et de l’en informer. «Je vous ai détecté» ou «pour votre sécurité, je me suis arrêté», annonce TX2-60 en cas d’éventuel danger.

LE pLUs pRéCis

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Le travail d’équipe, ce n’est pas seulement entre robots. Une tendance importante veut que désormais les machines soient capables d’interagir avec les humains. Les robots classiques fixes doivent également partager leur zone de travail avec leurs cousins collaboratifs, plus légers et flexibles.

RObOTiqUE

LeS CHAmpionS de LA CoLLABoRATion LE pLUs COsTaUd

LE pLUs ExpREssif

CR-35iA, conçu par la société Fanuc, se distingue par sa capacité de soulèvement. Muni de capteurs de force et d’un revêtement en caoutchouc souple, il peut déplacer des charges lourdes, allant jusqu’à 35 kg.

Le robot Sawyer de chez Rethinks Robotics, avec ses deux bras articulés et son écran de contrôle en guise de visage, est le plus humanoïde de notre sélection. Des yeux expressifs apparaissent ainsi sur l’écran pour informer l’opérateur de ses intentions.

LE pLUs sENsibLE

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Le robot Yumi, dont le nom fait référence à « toi » et « moi », se différencie par la précision de ses deux bras articulés. Grâce à une multitude de caméras Cognex dispersées sur le corps, le robot est capable, selon le constructeur, d’enfiler un fil dans une aiguille.

LBR iiWA, mis au point par l’industriel Kuka, est doté d’une technologie intrinsèque nommée « intelligent industriel work assistant ». Il est capable de stopper son mouvement dès lors qu’il rencontre le moindre obstacle sur sa trajectoire.

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UR5, un modèle ultra-sécurisé dotés d’un système de sécurité breveté, les robots collaboratifs de dernière génération d’Universal Robot se présentent comme inoffensifs pour les hommes. Pas moins de huit paramètres sont contrôlables via un système certifié par la société TUV, pour maîtriser les mouvements et éviter tout risque de collision. Ainsi les robots sont capables de réduire leur vitesse quand un humain entre dans leur zone de travail puis de retrouver un rythme normal lorsque l’opérateur s’éloigne. poinT CenTRAL

c La position du point central du bras robotisé ainsi que son orientation, sa vitesse de mouvement et sa force sont soigneusement définis pour limiter les risques d’accident.

l’ajout de caméras à ses extrémités ne sert pas à localiser un travailleur humain situé à proximité mais à visualiser l’objet à attraper ou à déplacer. « La sécurité de l’opérateur passe par le design du robot. Avec sa coque en mousse et son squelette en magnésium, Yumi est un cobot très léger avec une capacité de charge très faible, de l’ordre de 500 g par bras. Certes cela restreint son nombre d’applications, mais sa force est limitée. D’autant plus que son design ne laisse aucune place au risque de pincement ou d’écrasement des doigts de l’opérateur ».

cobots pour tous les secteurs d’activité

ARTiCULATionS

c L’angle d’ouverture minimal et maximal et la vitesse d’ouverture sont contrôlés indépendamment pour éviter les collisions.

moTeUR

c La puissance et le rythme impulsés par le moteur sont maîtrisés.

Le bras robotisé UR doté de 6 axes est actuellement utilisé par BMW aux États-Unis. Il travaille en toute sécurité à côté des employés pour le montage des portières.

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Apprendre à travailler avec un robot suppose un paramétrage minutieux de celui-ci et une analyse de risque de l’environnement de travail en amont. Pour le spécialiste de la robotique Erik Pourtau, ce n’est pas le robot en lui-même qui est dangereux, mais ses applications. Les risques diffèrent que le robot manie une perceuse pour faire des trous sur une planche ou transporte une caméra embarquée pour le tournage d’une émission de télévision. Une vitesse maximale de collaboration, une limite de la force du robot et une distance de sécurité avec l’opérateur doivent alors pouvoir être définis par un logiciel de sécurité breveté avant le lancement de toute application. Les industriels travaillent d’ailleurs en ce sens pour les robots collaboratifs à venir. Ils tentent de simplifier le plus possible l’interface homme-robot de façon à ce que n’importe quel opérateur puisse paramétrer facilement le robot en fonction des besoins de production et de son environnement. « Si UR3 ou UR5 doivent exécuter une tâche dans un endroit restreint, le bras articulé devra être réglé de façon à ce qu’il ne puisse se déployer au risque de blesser son voisin», détaille Erik Pourtau. Le fabricant Kuka vient également d’annoncer un partenariat avec Microsoft France pour développer un nouveau logiciel de programmation robotique, Sunrise. Cet outil devrait ainsi simplifier l’intégration de leur robot collaboratif LBR IIWa au sein d’une chaîne de production. Les robots collaboratifs séduisent essentiellement les industriels de l’automobile, et surtout les PME sous-traitantes du sec-

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cc Des

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Les rĂ¨gles du travail en bonne intelligence cLe travail collaboratif entre lâ&#x20AC;&#x2122;homme et la machine est encadrĂŠ, depuis aoĂťt 2011, par la norme ISO 10218 intitulĂŠe ÂŤRobots et dispositifs robotiques â&#x20AC;&#x201C; Exigences de sĂŠcuritĂŠ pour les robots industrielsÂť. ArticulĂŠe en deux parties, elle concerne les robots eux-mĂŞmes mais aussi leur intĂŠgration et leur utilisation sur les chaĂŽnes de production. Les robots collaboratifs ainsi mis sur le marchĂŠ doivent rĂŠpondre Ă des normes de sĂŠcuritĂŠ, de performance

et dâ&#x20AC;&#x2122;ergonomie. Mais Ă ce jour il nâ&#x20AC;&#x2122;existe aucune rĂŠglementation sur les fonctions techniques du robot et pour certains fabricants, ce nâ&#x20AC;&#x2122;est pas le robot en lui-mĂŞme qui est dangereux mais ses applications. Les textes de loi commencent Ă ĂŠvoluer en ce sens. Depuis peu, le risque de collision Ă la tĂŞte est dĂŠfini comme plus dangereux que dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠventuels coups portĂŠs au ventre par le robot.

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teur. GrĂ˘ce Ă leur fonction interchangeable, ventouse, pince ou visseuse, ils sâ&#x20AC;&#x2122;adaptent en une nuit Ă des chaĂŽnes de production ĂŠphĂŠmĂ¨res, oĂš sont assemblĂŠes des petites piĂ¨ces, comme des phares ou des essuie-glaces. Les entreprises de lâ&#x20AC;&#x2122;industrie agroalimentaire, de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectronique et mĂŞme de la recherche mĂŠdicale aussi sâ&#x20AC;&#x2122;y intĂŠressent de plus en plus. ÂŤYumi est aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui en test de production chez un client pour assembler des composants de smartphone Âť, confie Guillaume Pradels. ÂŤ TrĂ¨s prĂŠcis, il a une capacitĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;assemblage de grande prĂŠcision Ă des cadences trĂ¨s ĂŠlevĂŠes, de lâ&#x20AC;&#x2122;ordre de 1500 mm par seconde Âť. Lâ&#x20AC;&#x2122;activitĂŠ principale des robots collaboratifs reste aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui le ÂŤ pick and place Âť, que ce soit dans le secteur de lâ&#x20AC;&#x2122;agroalimentaire pour la mise en cartons de paquets de biscuits ou de chocolat, ou la manutention de lame de verre entre deux microscopes dans un laboratoire de recherche mĂŠdicale. Pour rĂŠpondre Ă ces nouvelles demandes, les fabricants continuent dâ&#x20AC;&#x2122;innover pour proposer des robots adaptĂŠs aux salles blanches, avec une surface vernie et polie empĂŞchant le dĂŠpĂ´t de particules. De plus en plus flexibles dans leur programmation et de plus autonomes dans leurs applications, les entreprises de services aussi commencent Ă songer Ă leur utilitĂŠ. Peut-ĂŞtre mĂŞme les croisera-t-on bientĂ´t dans les banques ou chez les assureursâ&#x20AC;Ś cm

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cc Pauline Michel redaction@industrie-technologies.com !)) . & ) * .. ( $% $ %( +

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c Deux capteurs d’effort ATI Mini40 sont placés dans chaque main. Ils ont été modiﬁés pour s’interfacer avec les bus de terrain du robot (CAN). Ils permettent au robot de savoir quel poids il porte et de contrôler la puissance de la force qu’il applique sur des surfaces.

DES MAINS HABILES

Les chercheurs du Joint Robotics Laboratory, en collaboration avec Airbus Group, customisent le robot HRP-4 de Kawada pour lui permettre de réaliser des tâches complexes et de se mouvoir dans un environnement exigu, comme le fuselage d’un avion, sans mettre en danger les opérateurs humains qui travailleront à côté de lui.

c Une carapace soft et déformable doit être développée pour amortir, stabiliser et sécuriser les appuis. La technologie pneumatique et très légère Numatech est étudiée. Elle est constituée d’un noyau spongieux entouré d’une peau élastique et dans laquelle on peut intégrer des réseaux de capteurs de pression.

UNE PEAU ARTIFICIELLE

c Un système Kinect offre au robot une vision 3D. Cette technologie est couplée à un logiciel Slam (Simultaneous localization and mapping) de la société française Pixmap, qui permet au robot HRP-4 de cartographier son environnement en temps réel et de se localiser dans cette cartographie.

UNE VISION 3D

Mise à nu HRP-4 un robot manufacturier pour Airbus

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n février dernier, Airbus Group a donné le coup d’envoi d’un programme de recherche ambitieux. Il vise à développer des robots humanoïdes dédiés aux lignes d’assemblage aéronautiques et capables de travailler au contact d’oprérateurs humains. Mené avec le Joint Robotics Laboratory (JRL), ce projet consiste notamment à développer de nouveaux algorithmes de panification et de contrôle des mouvements précis car pour se déplacer et réaliser des tâches dans un environnement contraint, le robot devra utiliser ses pieds, ses coudes ou encore ses genoux. On parle d’approLes réflexions logicielles permettront aussi d’identiﬁer un certain nombre de limites quant à la conception du robot

les ateliers d’ici dix à quinze ans

cc Dans

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cc juliette raynal jraynal@industrie-technologies.com

et de mieux spécifier les caractéristiques que doit réunir un robot humanoïde manufacturier de grandes structures. Côté calendrier, le programme doit s’étendre sur quatre ans, mais les chercheurs estiment que la première génération de robots manufacturiers pourra être effectivement déployée seulement d’ici dix à quinze ans. Plusieurs cas d’usage ont d’ores et déjà été identifiés par Airbus Group. Parmi eux: l’aide à la vérification d’un système, le nettoyage de poussières métalliques sur une surface ou encore le serrage d’écrous. cm

de liberté

34 degrés

che «multicontact» et celle-ci implique la prise de plusieurs décisions de la part du robot. Par exemple, face à une colonne, il devra choisir s’il est plus pertinent de placer son bras à gauche ou à droite. Les algorithmes seront expérimentés sur deux modèles de robots humanoïdes développés par Kawada: le HRP-2 et le HRP-4 (que nous vous proposons de découvrir ici en détails).

c Une semelle capable de se déformer est en cours de développement. Elle doit permettre au robot d’absorber les imperfections du sol pour ne pas perturber les algorithmes qui régissent ses mouvements. Plusieurs matériaux sont à l’étude, dont des mousses et autres élastomères.

DES PIEDS TOUT TERRAIN

39 kg

1,51m

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Airbus humanoïdes

Les chercheurs testent également leurs algorithmes sur le robot Kawada HRP-2. Regardez-le dans cette vidéo utiliser ses coudes et ses genoux pour se déplacer et s’asseoir.

Quand HRP-2 joue des coudes

Vidéo

c L’objectif est de permettre au robot de se déplacer en utilisant ses pieds, ses coudes et ses mains. Les chercheurs développent donc de nouveaux algorithmes probabilistes et des techniques d’optimisation numérique pour améliorer la planiﬁcation et le contrôle des mouvements du robot en multicontact.

UNE SOUPLESSE À TOUTE ÉPREUVE

ROBOTIQUE

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Les industriels souhaiteraient faire travailler les robots en équipe pour gagner en rapidité, efficacité et robustesse. Mais de nombreux challenges technologiques d’un point de vue logiciel doivent encore être relevés. Les algorithmes inspirés du comportement des insectes sociaux sont attentivement étudiés.

ener une opération de contrôle entre le passage de deux trains grâce à la coopération d’un drone éclaireur et d’un drone inspecteur. C’est l’un des scénarios qu’envisage sérieusement la SNCF. L’industriel vient de rejoindre le projet de R&D Airmes, dont l’objectif est de permettre à différents drones de coopérer entre eux selon une organisation sociale déﬁnie. Piloté par le toulousain Eurogiciel, le programme rassemble également plusieurs pôles de compétitivité, le CNRS, l’université technologique de Compiègne, EDF et Aerosurveillance.

Cette approche intéresse donc particulièrement la SNCF et EDF pour l’inspection de leurs infrastructures linéaires. Prometteuses, ces applications ne seront toutefois déployées qu’à l’horizon 2020 et les expérimentations, elles, gagneront en complexité au fur et à mesure. « Il y aura d’abord un seul drone en l’air qui sera remplacé automatiquement par un autre. Nous ferons ensuite voler plusieurs

Vidéo

cc Conférer

aux drones une autonomie de décision

L’entreprise Eurogiciel est, elle, chargée de développer une intelligence embarquée distribuée afin de conférer aux drones une certaine autonomie de décision. Pour chaque mission, le logiciel permettra de définir un ensemble de règles. Le rôle et la responsabilité des différents drones seront fixés. « Chaque engin aura une capacité intrinsèque et chacun aura la possibilité d’offrir ses services aux autres. Il y aura une vraie organisation sociale », détaille Jean-Frédéric Real, directeur de l’innovation d’Eurogiciel. Les différents drones de la flottille communiqueront en s’envoyant des signaux d’influence à travers un réseau maillé. Grâce à cette architecture, un drone, chargé de découvrir un environnement, pourra détecter et éviter des obstacles. Par le jeu de la collaboration, il notifiera à un second drone d’intervenir dans une zone bien précise.

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Petits, mais costauds Dans cette vidéo, six robots de 17 g chacun tirent une voiture de 1800 kg. Pour parvenir à cette prouesse, les chercheurs du laboratoire de biomimétisme et de manipulation agile (BDML) de l’université de Stanford ont développé des algorithmes inspirés du comportement des fourmis, capables de dégager une importante force collective en utilisant de manière simultanée trois de leurs six pattes. BDML

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drones homogènes ensemble, puis plusieurs drones hétérogènes », explique Jean-Frédéric Real. Si le programme doit évoluer de manière si progressive, c’est que de nombreux challenges technologiques doivent encore être relevés. Olivier Simonin, professeur à l’Insa de Lyon et responsable de l’équipe Inria Chroma au laboratoire Citi, identifie trois grands défis logiciels. Ces derniers sont respectivement liés aux algorithmes de coordination, à l’interopérabilité et aux protocoles de communication. « Sur le plan algorithmique, plus on rajoute d’unités, plus la problématique de la coordination entre les robots devient explosive. On qualifie cette problématique de passage à l’échelle », précise le chercheur. L’interopérabilité entre les systèmes logiciels et les systèmes d’exploitation de robots hétérogènes pose également une question épineuse : comment peut-on faire travailler ensemble des robots s’ils ne parlent pas le même langage ? Pour surmonter cet écueil, les roboticiens misent sur l’émergence d’un standard au niveau des langages de programmation et des protocoles de communication. La popularité grandissante du middleware ROS, pour Robotics operating system (voir encadré page 36), pourrait bien répondre à cette problématique. Dernier défi : celui de la connectivité. « Pour que les robots puissent échanger des données, construire des données ensemble ou encore chercher des données dans le cloud, une connectivité doit être assurée au sein de la flotte. Or les protocoles de communication radio classiques ou le Wi-Fi n’ont pas été pensés pour les flottes robotiques », note Olivier Simonin. Les roboticiens et informaticiens doivent donc développer de nouveaux algorithmes de navigation qui prennent en compte cette contrainte de connectivité. « La stratégie d’exploration

D. R.

Logiciels Les algorithmes de la coopération

ROBOTIQUE

Une intelligence au bout des bras

Doté du logiciel Akeospine, ce robot bi-bras peut travailler près des humains. Il est testé par des acteurs de l’aéronautique et de l’automobile. c Deux

bras robotiques peuvent se coordonner pour effectuer une tâche d’assemblage grâce à l’interface Akeospine. Développé par Akeoplus, ce logiciel permet de faire communiquer capteurs et système robotique. Concrètement, des caméras couplées à des modèles mathématiques

de la flotte doit être adaptée pour faire en sorte que lorsque les robots se déplacent, ils prennent en compte les limites de ces protocoles », précise le spécialiste.

algorithmes d’intelligence collective bio-inspirés

D. R.

cc Des

La complexité de ces challenges technologiques explique pourquoi il n’existe pas encore de solution logicielle clés en main pour les systèmes multirobots. Toutefois, le co-développement de solutions, porté par des laboratoires de recherche et des industriels, tend à se multiplier. En effet, les entreprises s’intéressent de plus en plus à cette approche multirobots car elles y voient un moyen de rendre la réalisation de certaines tâches plus rapide, plus efﬁcace et plus robuste grâce au jeu de la redondance. L’équipe Chroma de l’Inria travaille, par exemple, avec une start-up sur la coordination de plusieurs robots agricoles dans des rangées de plantation. Les chercheurs collaborent, par ailleurs, avec Renault à l’encadrement

de stéréovision et des algorithmes d’intelligence artificielle permettent au système robotique d’avoir une vision 3D et de reconnaître des formes dans une image. Ensuite, des capteurs d’effort procurent des sensations aux bras robotiques lorsque la pièce est bien clipsée.

de thèses sur la coordination de véhicules autonomes pour le délicat passage des intersections. L’équipe Chroma est spécialisée dans les problématiques de navigation et travaille notamment sur les questions de stratégie de répartition spatiale au sein d’une flotte de robots. « Nous cherchons à mettre au point des algorithmes qui optimisent le potentiel d’acquisition de nouvelles informations pour cartographier un environnement, tout en minimisant le coût de calcul de cette distribution spatiale », explique le responsable de l’équipe. Lorsque le nombre de robots est faible, le temps de calcul n’est pas très « cher ». En revanche, il peut rapidement exploser lorsque le nombre de robots augmente. Ici, la complexité de calcul est telle que les algorithmes utilisés ne sont plus déterministes mais probabilistes et relèvent des techniques d’intelligence artiﬁcielle. Pour relever ce déﬁ, les chercheurs s’intéressent particulièrement aux algorithmes d’intelligence collective bio-inspirés. Ces

Akéovision est un module embarqué dans le logiciel Akeoplus. Il permet d’apprendre au robot à reconnaître l’endroit où il doit effectuer un contrôle.

Grâce à ces informations issues des capteurs et traduites de manière algorithmique, Akeospine peut adapter la trajectoire des bras robotiques. L’interface permet également à un roboticien d’apprendre au robot de nouvelles trajectoires et de les enregistrer sous forme de séquences.

techniques appartiennent au domaine de la robotique en essaim, qui s’inspire du comportement des insectes sociaux. Dans cette branche, les informaticiens ont notamment mis au point des algorithmes d’évolution artiﬁcielle qui peuvent être distribués sur l’ensemble d’une population. Cette approche ne permet pas de trouver la solution optimale, mais d’en être proche. De quoi trouver un bon compromis entre précision de la solution et temps d’exécution. cc Des

essaims de robots pour des applications d’exploration

Cette approche n’est pas encore appliquée en milieu industriel, car le temps de convergence n’est pas connu à l’avance. Une caractéristique, bien sûr, incompatible avec des contraintes de production. En revanche, pour des applications d’exploration, cette méthode trouve tout son sens. Et c’est justement la nature du projet de recherche européen Subcultron. Celui-ci vise à mettre au point un écosysMAI 2016ccN°987

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EN COUVERTURE

ccNicolas BredĂ¨che professeur Ă lâ&#x20AC;&#x2122;uMpC

il faut choisir lâ&#x20AC;&#x2122;algorithme en fonction de lâ&#x20AC;&#x2122;usage

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Les robots des entrepĂ´ts dâ&#x20AC;&#x2122;Amazon sont gĂŠrĂŠs par des algorithmes de planification de chemin optimal qui assurent un contrĂ´le centralisĂŠ.

tĂ¨me de 120 drones sousmarins, rĂŠpartis en trois populations, pour prĂŠserver la lagune de Venise. Les chercheurs misent sur des algorithmes bio-inspirĂŠs pour permettre aux robots de communiquer de maniĂ¨re autonome. ÂŤ Les interactions entre les trois populations vont faire ĂŠmerger de nouveaux comportements, voire une sorte de culture animale. Lâ&#x20AC;&#x2122;objectif est de faire ĂŠvoluer cet ĂŠcosystĂ¨me sur une longue durĂŠe pour que les drones puissent rĂŠcupĂŠrer des donnĂŠes variĂŠes sur la qualitĂŠ de lâ&#x20AC;&#x2122;eau Ă diffĂŠrents endroits de la lagune Âť, avance FrĂŠdĂŠric Boyer, professeur de robotique Ă lâ&#x20AC;&#x2122;Ă&#x2030;cole des mines de Nantes et chercheur Ă lâ&#x20AC;&#x2122;Institut de recherche en communications et cybernĂŠtique de Nantes (IRCCyN). Membre du projet,

il nâ&#x20AC;&#x2122;hĂŠsite pas Ă qualiďŹ er lâ&#x20AC;&#x2122;initiative de complĂ¨tement folle. Preuve que la route de la robotique en essaim vers lâ&#x20AC;&#x2122;usine est encore longue ! cm ccjuliette raynal jraynal@industrie-technologies.com

Une langue universelle pour les robots c DĂŠveloppĂŠe

par lâ&#x20AC;&#x2122;entreprise Willow Garage, ROS (pour Robotics operating system) est une plateforme de dĂŠveloppement logicielle pour la robotique. Il sâ&#x20AC;&#x2122;agit dâ&#x20AC;&#x2122;un middleware qui se situe entre la partie matĂŠrielle et la partie algorithmique dâ&#x20AC;&#x2122;un robot. Disponible en open source, ROS permet Ă diffĂŠrents modules dâ&#x20AC;&#x2122;un mĂŞme robot de communiquer mais aussi Ă plusieurs robots de communiquer. ROS est aussi bien utilisĂŠ par les industriels que par les laboratoires de recherche et tend Ă sâ&#x20AC;&#x2122;imposer comme standard.

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REutERS ; D. R.

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ÂŤLes algorithmes bio-inspirĂŠs pour lâ&#x20AC;&#x2122;intelligence collective sont activement ĂŠtudiĂŠs pour le dĂŠplacement de drones en essaim ainsi que pour la construction collective de bĂ˘timents. Mais cette approche nâ&#x20AC;&#x2122;est pas toujours utile. Par exemple, les robots de logistique quâ&#x20AC;&#x2122;utilise Amazon dans ses entrepĂ´ts ne sont pas rĂŠgis par des algorithmes dâ&#x20AC;&#x2122;intelligence distribuĂŠe. Le contrĂ´le est centralisĂŠ grĂ˘ce Ă des algorithmes de planification de chemin optimal. Cette approche centralisĂŠe est suffisante car le nombre de robots est limitĂŠ, tout comme lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtendue de lâ&#x20AC;&#x2122;environnement. En revanche, une approche hybride, qui combine contrĂ´le centralisĂŠ et distribuĂŠ, serait pertinente pour rĂŠgir les tĂ˘ches des robots dans un port commercial, oĂš la communication globale nâ&#x20AC;&#x2122;est pas garantie. Ces derniers auraient alors une capacitĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;auto-organisation locale.Âť

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ProDUITS

EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE Réduire la consommation des séchoirs industriels

endant longtemps, l’industrie a bénéﬁcié de l’énergie bon marché, constate Arnaud Aubigny, du Centre technique du papier. Aujourd’hui on tente plutôt de réduire sa consommation. Parmi les gros postes de dépense, on retrouve le séchage, utilisé dans de nombreuses industries à des fins différentes selon les secteurs, qu’il s’agisse de l’agroalimentaire, de la fabrication de papier et de carton, de la chimie ou des matériaux. Un poste qui représente une consommation énergétique d’environ 42 TWh/an selon le Centre d’études et de recherches économiques sur l’énergie (Ceren). Selon les produits, leur sensibilité thermique et la qualité souhaitée, les séchoirs diffèrent. On différencie ceux pour les liquides, les solides humides et les solides secs. Le plus courant pour les produits liquides comme le lait est d’utiliser une tour de

séchage par atomisation. Un flux d’air chaud et le liquide sont projetés en même temps du haut d’une cuve, gouttelette par gouttelette. Au contact de l’air chaud, elles sèchent et se déposent au fond de la cuve. cc Recycler

le plus possible la chaleur produite

Les produits solides, papier, carton, ceux à destination du bétail, luzerne ou pulpe de betterave, ou pour l’alimentation humaine, sont séchés à l’aide de tambours rotatifs, cylindres, silos pour les grains ou encore en passant sur un séchoir tunnel. De manière générale, on parle de convection ou conduction, la chaleur peut provenir des parois ou d’un gaz envoyé dans le séchoir. Dans tous les cas, il faut réduire l’énergie utilisée pour chauffer le gaz employé. « Toutes les fois où l’on peut enlever de l’eau avant le séchage, c’est mieux. Pour les liquides par exemple, il

faut essayer de concentrer le plus possible le produit », détaille Catherine Bonazzi chargée de recherche à AgroParisTech. Le séchage mécanique, égouttage, presse, ﬁltration, décantation est favorisé pour cette étape. Cela consomme moins de 100 kWh par tonne d’eau extraite, soit 7 fois moins qu’avec le séchage thermique. « Mais avec ces systèmes, on ne peut pas descendre en dessous d’une certaine teneur en eau, de 30 à 50 % », estime Hedi Romdhana, maître de conférence à AgroParisTech. C’est donc le séchage thermique qui prend le relais. Pour optimiser ce processus, il faut déjà améliorer le circuit du fluide chauffant. L’objectif est de recycler le plus possible la chaleur produite –c’est la récupération de chaleur et l’intégration thermique– mais aussi de mieux l’utiliser. Les séchoirs à flux de chaleur en co-courant, comme pour l’atomisation et certains tunnels et tam-

D.R.

Les séchoirs industriels, utilisés dans des domaines très divers, sont très consommateurs d’énergie. Les industriels possèdent aujourd’hui de nombreuses solutions pour limiter leur utilisation.

TroIS IDÉES PoUr CoNSoMMEr MoINS

RÉCUPÉRER LA CHALEUR

UTILISER L’ÉNERGIE SOLAIRE

c Les récupérateurs de chaleur de Techni-Process sont assortis

c Le système Cogen’air de Base-Innovation mêle production

d’une pompe circulaire liée à une batterie en inox. Cette dernière évite l’encrassement dû aux poussières présentes dans l’air récupéré à la sortie du séchoir grâce à un système de pulvérisation qui nettoie l’ensemble de la batterie. Elle peut tenir 150 heures sans lavage. L’ensemble permet d’économiser 25 à 30 % de l’énergie utilisée dans les séchoirs.

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de chaleur et d’électricité. Un moyen pratique de sécher à basse température. Les panneaux photovoltaïques thermiques ne prennent pas de place puisqu’ils sont installés sur les toits des bâtiments. L’avantage est certain en été. En hiver, le système classique reprend le contrôle.

La chaleur dosée avec précision

c Ce séchoir à tambour de PCS a été fait sur mesure pour

le traitement des biosolides (boues d’efﬂuents et autres matériaux similaires. Quatre éléments infrarouges équipent ce tambour inclinable doté d’une hotte et d’un ventilateur. Un système de contrôle surveille en continu le niveau de chaleur ainsi que la vitesse de rotation et de ventilation.

bours, où l’air chaud avance dans le même sens que le produit, sont les moins avantageux. La température à la sortie du séchoir est en effet moins forte alors que c’est là qu’il faut le plus d’énergie pour faire s’évaporer les derniers pourcentages d’eau. «Le co-courant convient mieux pour les produits qui risquent l’altération à haute température», ajoute Hedi Romdhana. Pour le bois, les levures, ou encore les pommes de terre, il est intéressant d’utiliser le contre-

courant, qui consomme 1,4 à 3,6 fois moins d’énergie qu’un séchoir. Pour ce qui est de la chaleur perdue, installer un récupérateur de chaleur permet de regagner 20% de la consommation énergétique. À la sortie d’un séchoir par atomisation, la température de l’air varie de 60 à 200 °C. Il peut donc servir pour faire passer l’air à l’entrée du séchoir de 15 à 45 °C. Il est aussi possible de récupérer l’air utilisé pour le refroidissement des produits. «Cet air

PASSER À LA VAPEUR D’EAU SURCHAUFFÉE

D.R.

c La société Maguin, spécialiste des sécheurs, ne cesse d’innover avec les séchoirs

à vapeur d’eau surchauffée (VES). Cette technologie atteint aujourd’hui une capacité évaporatoire de plus de 30 t/h. L’entreprise le prévoit plus spéciﬁquement pour les drêches spéciﬁquement utilisées dans les distilleries et permet de récupérer les vapeurs pour chauffer d’autres postes dans les usines.

ressort plus chaud que l’air ambiant, à 40 ou 50 °C au lieu de 19 », précise Francis Courtois, ingénieur à AgroParisTech. Enﬁn, si des boucles d’eau chaude permettent en général déjà de récupérer 25% de consommation, une pompe à chaleur gagne quelques degrés. «La pompe à chaleur joue sur la pression, on récupère une eau à 80 °C que l’on va monter à 120 °C. Cela permet de faire 40% d’économie. Mais intégrer toutes ces économies entraîne des retours sur investissements plus long, autour de 6 ou 7 ans. Les groupes familiaux voient bien la tendance sur dix ans, et investissent», analyse Éric Decanini, président et directeur technique de Techni-process. À l’échelle du séchoir puis de l’ensemble de l’usine, l’installation d’un système de pilotage permet de régler constamment le séchoir au plus proche du besoin. Enﬁn, pour réduire de manière conséquente la consommation, il est possible de remplacer les séchoirs à air chaud par ceux à vapeur d’eau surchauffée (VES), plus performants et de qualité. « La qualité est conservée car le milieu est en

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ProDUITS

EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE Vidéo anoxie, il n’y a pas d’oxydation», conﬁrme Hedi Romdhana. Il s’agit ici de remplacer l’air ou le fluide thermique par de la vapeur. «Avec un séchoir à air chaud, il faut 3,5 MJ pour faire s’évaporer 1 kg d’eau. Avec de la vapeur, c’est de l’ordre de 2,3 MJ », note Francis Courtois, d’AgroParisTech. Cette performance s’explique par le taux d’humidité. «En air chaud, il y a toujours de l’humidité. Si on a une température de 100 °C, le produit monte à 40 °C. En ébullition, avec une température de 110 °C, le produit atteint 100 °C», explique le spécialiste VES, Hedi Romdhana. C’est pourquoi cette technologie n’est pas appropriée aux produits thermosensibles. «Les produits dooivent accepter une température de 120 à 130 °C», prévient Éric Decanini, de Techni-process. Pour le papier, carton, ou les flocons de pomme de terre, les séchoirs de types cylindre ont tout intérêt à utiliser la VES.

Séchage des boues en tunnel fermé Les boues, souvent séchées et traitées en grande quantité, entraînent des pollutions de l’air. Certains séchoirs par convection en tunnel fermé, comme Evaporis de la société espagnole STC, réduisent ces émissions. Evaporis

industrie-techno.com

Cette technologie conserve en revanche un coût élevé et présente une difﬁculté technique: celle de conserver l’étanchéité de la cuve. «La VES est intéressante si l’on a un besoin en vapeur, car l’échangeur de chaleur est l’élément le plus cher. Nous l’installons souvent pour la fabrication d’éthanol où la vapeur sert à la distillation», détaille Christian Labarde, ingénieur au sein de la société Maguin. cc L’énergie

solaire en parallèle des séchoirs classiques

Des projets de recherche visent à améliorer encore cette technologie. Le projet «séchage VES » proposé par Maguin, soutenu par l’Ademe et Total, en partenariat avec AgroParisTech, Luzéal et Cristal-Union, met ainsi au point une solution pour montrer l’intérêt du système au-delà de 10 t/h. «Nous l’appelons la VES+. Elle permettrait de réduire

ProDUITS

ccXavier Labat directeur de la société labat énergie

«L’air chaud du toit suffit pour nos déchets verts » « Dans notre entreprise, nous séchons plus de 2000 tonnes de déchets verts en continu. L’an dernier nous avons décidé d’installer un plateau de 800 m2 sur notre toiture. Des canalisations aspirent l’air chaud et l’envoient sur les bennes à double fond. Cela n’a pas le rendement d’un sécheur dynamique mais n’en a pas le coût non plus. Nous avons investi 300000 euros pour l’ensemble du système. C’est intéressant mêlé à une autre source de chaleur. En été, nous atteignons les 50 °C facilement. C’est un très bon investissement pour ceux qui n’ont pas besoin d’une forte température d’un seul coup. Les autres techniques montent à 90 °C mais pour les déchets verts, cela n’est pas nécessaire. Pour les semences ou le foin, la basse température est préférable.»

la taille des appareils et donc les coûts de matériaux. D’ici juin 2016, nous aurons les premiers résultats du pilote », reprend Christian Labarde. Des procédés reposant sur l’énergie solaire peuvent être installés en parallèle des séchoirs classiques. Souvent utilisés pour le séchage du bois ou de la luzerne, ces systèmes se développent aussi dans l’agroalimentaire. «Les panneaux photovoltaïques thermiques sont optimisés pour les produits séchés à basse température, de 40 à 60 °C, explique Sébastien Ackermann, directeur général de Base-Innovation. Une installation de 200 m2 sur toiture sèche environ 1000 tonnes de fourrage.» Base-Innovation travaille sur le projet Solarwood, en partenariat avec l’Ademe, Cathild et FCBA, pour obtenir une température plus constante que ce que produisent actuellement les panneaux solaires. Les industriels ont du choix pour réduire leur consommation d’énergie. Reste à accepter l’investissement sur un temps plus ou moins long. cm

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ccClaire leCoeuvre redaction@industrie-technologies.com

MAI 2016ccN°987

notre sélection de produits

classés en 6 secteurs de référence logiciels cc PAGE 42 composants mécaniques cc PAGE 43 électronique cc PAGE 44

cc logiciels cc LogIcIELs

D’appLIcatIon Conception et développement de produits

bâtiment travaux publics cc PAGE 45 équipement général cc PAGE 46 mesure cc PAGE 47

La version 10 du logiciel NX se caractérise par sa solution d’ébauche conceptuelle en 2D et son interface tactile optionnelle. L’outil de création en 2D est particulièrement utile aux concepteurs de machines industrielles ou d’équipements électroniques complexes, secteurs pour lesquels il est souvent plus rapide de réaliser les agencements initiaux en 2D, et de les transférer une fois finalisés vers un outil 3D. La nouvelle interface tactile (option) permet d’accéder aux différents modules du logiciel depuis n’importe quel type de périphérique (y compris les tablettes) fonctionnant sous Windows. Cette combinaison d’un meilleur accès à NX et d’une intégration plus étroite avec le PLM via Active Workspace (interface web du logiciel TeamCenter), permet aux utilisateurs de trouver rapidement les informations dont ils ont besoin, même quand elles sont disséminées dans plusieurs sources de données externes. Fournisseur siemens plm software

Logiciel d’étiquetage Vous trouverez en page 47 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.

documents ou gérer des rapports de données. Il est compatible avec Windows 8.1 et avec les systèmes ERP. Associé aux imprimantes et supports d’impression durables de l’éditeur, Codesoft 2014 permet d’imprimer des étiquettes à codesbarres résistantes aux conditions difficiles dans tout type d’applications. Il fournit des fonctions de conception fiables, la prise en charge des codes à barres, des fonctionnalités de sécurité, ainsi qu’un positionnement simplifié des données et un script Visual Basic polyvalent pour créer des formats d’étiquettes basés sur des formats vectoriels (DXF, WMF…) Fournisseur brady France

Gestion de stocks pour atal

Ce progiciel intégré de gestion des services techniques pour les collectivités territoriales, améliore son module de gestion de stock avec des fonctions de gestion des codes à barres, de recensement d’un même article dans plusieurs magasins, et de gestion des articles hors stock. Il inclut des propositions de réapprovisionnement, de commandes et des mises à jour de prix automatiques. Ses atouts principaux sont le stockage minimisé, les approvisionnements simplifiés, l’affectation des consommations en respectant les budgets et une interface avec inventaire. Fournisseur aductis

cc LogIcIELs D’appLIcatIon

Logiciel de métrologie portable Ce logiciel constitue une solution de métrologie complète pour les mesures géométriques basiques, sans la complexité d’un logiciel de métrologie CAO, pour les lasers tracker et les bras de mesure. CAM2 SmartInspect 1.2 a été optimisé pour fonctionner sous Windows sur tous les ordinateurs à écran tactile. Une nouvelle fonctionnalité, Move Device, optimise l’inspection des pièces de grandes dimensions, notamment lorsqu’un repositionnement fréquent de l’appareil de mesure est nécessaire. Les utilisateurs peuvent déplacer leur équipement pendant la mesure et mesurer leur pièce à différentes positions. La bonne correspondance avec la cible étant rapidement identifiée, le temps nécessaire pour replacer le bras ou le laser tracker est réduit et le potentiel d’erreur fortement diminué. Les fonctions de commande vocale et de feedback audio figurent au nombre des autres innovations. La possibilité de donner des instructions par commande vocale permet à l’utilisateur une utilisation en mains libres. Il procure un gain de temps de mesure et une mobilité améliorée. La fonction de feedback audio permet la transmission en temps réel de l’information, alertant l’opérateur quand une mauvaise mesure a été prise ou quand le faisceau du laser tracker a été interrompu. Fournisseur Faro France

N°987ccMAI 2016

Conçu pour gérer les étiquetages les plus complexes, et notamment les étiquettes à codes à barres, ce logiciel est idéal pour gérer des ressources et des actifs, contrôler des chaînes de distribution et l’état des stocks, avoir une traçabilité des

cc dEscriPtion

référence

CAM2 SmartInspect 1.2 Caractéristique

Logiciel de métrologie portable de l’industrie pour lasers tracker et bras de mesure.

cc Points forts

- Fonctionne sur tous les ordinateurs à écran tactile ou Touchpads basés sur la technologie de Microsoft Windows. - Simple et intuitif pour les mesures géométriques de base.

D. R.

Vous PouVez adresser Vos informations de presse concernant de nouveaux produits par e-mail (en joignant une photo) : produitsnouveaux@ industrie-technologies.com

Produits

cc composants mécaniques cc pnEuMatIquE

Caisson à vide modulaire

Le caisson à vide MVG permet la création de multiples zones de préhension indépendantes. Il est fabriqué à la taille souhaitée par l’utilisateur qui l’adapte ensuite à son application en configurant les générateurs de vide ainsi qu’en choisissant les interfaces de préhension et le type de contrôle de niveau de vide, par vacuostat électronique ou par vacuomètre. Compact et léger, le caisson à vide MVG permet l’utilisation d’un robot de plus petite taille. D.R.

Fournisseur coval composants

cc MécanIquE

réducteurs épicycloïdaux

Les versions FDK et FZP de la gamme 300 de ces réducteurs épicycloïdaux sont dotées d’un arbre de sortie creux et d’une bague de verrouillage axial qui facilitent et renforcent la sécurité des opérations de montage et de démontage. La gamme couvre une plage de couples comprise entre 1 000 et 1 287 000 Nm avec des rapports de réduction allant de 3,4 à 5 234. L’arbre creux claveté accepte un couple nominal maximal avec une transmission parfaite. L’arbre cannelé fournit un double centrage, pour un montage aligné de l’arbre mâle de la machine. Grâce à leur conception conique et simplifiée offrant un contrôle visuel du couple de serrage. Des bagues empêchent les erreurs de montage accidentelles. Fournisseur bonfiglioli transmissions

Éléments miniatures compensateurs de pression

Ces mini-éléments de compensation de pression sont destinés à l’industrie automobile pour protéger les capteurs et les composants électroniques des agents agressifs extérieurs. D’un diamètre de 3 mm, ces membranes autocollantes présentent une surface déperlante pour l’eau, l’huile et les carburants. Perméables à l’air, elles assurent la ventilation des composants protégés. Fournisseur schreiner protech

cc HyDrauLIquE

Pompes sans joint ni clapet

Avec les modèles APEX 28 et APEX35, cette gamme de pompes péristaltiques au corps en aluminium, sans joint ni clapet, résistantes aux fluides agressifs ou abrasifs, atteint un débit de 6 200 l/h avec des pressions jusqu’à 8 bar. Les tubes usinés avec précision et à la compression optimisée, combinés à une moyenne pression, autorisent un transfert fiable précis de fluides durant de longues périodes. Conçues avec un tube comme unique pièce d’usure, ces pompes réduisent particulièrement significativement l’usure par abrasion, et par conséquent le temps et les coûts de maintenance. Elles procurent également d’importants gains de productivité. Fournisseur Watson-marlow

Produits

cc ÉLECTRONIQUE cc coMposants

Modules Wi-Fi pour objets connectés

Destinée à l’Internet des objets, cette famille de composants comprend un module Interneton-a-chip certifié qui facilite la connectivité Internet et Wi-Fi embarqué dans une large gamme de produits électroniques. Il permet d’accélérer les développements de produits connectés et de transférer la certification aux produits finaux. La plate-forme SimpleLink inclut les éléments de connectivité facilitant le développement d’objets connectés couvrant plus de 14 normes et technologies (Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee…). Le concepteur peut utiliser le module CC3100 associé à n’importe quel microcontrôleur externe ou le module CC3200 qui intègre un microcontrôleur ARM Cortex-M4 capable d’exécuter un code utilisateur.

Microcontrôleurs à haute intégration

Offrant des performances élevées, une mémoire flash à deux panneaux indépendants atteignant 2 Mo et 512 Ko de RAM, ces microcontrôleurs à 32 bit sont disponibles en 24 versions et se caractérisent par une grande richesse de périphériques: couche MAC Ethernet 10/100, interface MAC/PHY USB haute vitesse et CAN à double port. La famille de microcontrôleurs PIC32MZ présente des performances trois fois plus élevées et une capacité mémoire quatre fois plus grande que la famille précédente (PIC32MX), avec un plus haut niveau d’intégration de périphériques. Avec 28 Méch/s, son convertisseur A/N est l’un des plus rapides disponibles sur un tel microcontrôleur. Elle est compatible avec des écrans jusque WQVGA sans puce graphique externe. Fournisseur Microchip

Inspection des circuits imprimés de grande longueur

cccoMposants Processeurs pour applications IoT

Destinés à l’Internet des objets (IoT), les processeurs d’applications de la gamme TZ5000, à cœur ARM Cortex-A9 présentent une faible consommation. En quelques microsecondes, ils passent au mode basse consommation de manière simple et efficace. Quatre nouveaux modèles disposent d’une interface MIPI DSI (interface série d’affichage) pour la vidéo haute définition 1080p à 60 images/s, les TZ5010 et TZ5011 possédant, en plus, une interface MIPI CSI2 (interface série pour caméra) acceptant la vidéo 1080p à 30 images/s. Les processeurs TZ5010XBG et TZ5011XBG intègrent un double cœur ARM Cortex-A9 à 1,0 GHz, une bande de base Wi-Fi 802.11ac et des moteurs graphique et vidéo. Ils conviennent aux passerelles IoT à grande capacité mémoire, aux dispositifs d’affichage et aux systèmes de streaming. Les TZ5021XBG et TZ5023XBG intègrent un processeur double cœur ARM Cortex-A9 à 800 MHz acceptant la mémoire LP-DDR2/3 et disposent d’un système de basse consommation pour appareils mobiles. Ils intègrent un DSP Cadence Tensilica HiFi Mini pour le traitement de la voix, de l’audio et des capteurs. Fournisseur Toshiba Electronics Europe cc description

cc points forts

Référence Gamme TZ5000 Caractéristique Ces processeurs

conçus pour l’Internet des objets basse-consommation sont dotés de fonctions de sécurité robustes et d’une bonne efficience mémoire.

Ces processeurs peuvent passer en mode basse-consommation en quelques microsecondes, tout en effectuant cette transition plus facilement et plus rapidement que par logiciel.

Oscillateur à quartz synchronisé par GPS

Convertisseurs 200 W pour applications radio

Fournisseur Texas Instruments

Destinée aux téléphones de haut de gamme, cette mémoire de 128 Go est basée sur la norme UFS 2.0. La mémoire USF (Universal Flash Storage) utilise une technologie de gestion des commandes qui autorise une vitesse de 19 000 IOPS (Entrées/ Sorties par seconde), 2,7 fois plus rapide que la norme eMMC 5,0 et 12 fois plus rapide que les cartes mémoire haute vitesse. La mémoire UFS devrait répondre aux applications mobiles de haut de gamme alors que les versions eMMC devraient rester valides dans les segments de moyenne gamme. La mémoire UFS est proposée en capacités de 128, 64 et 32 Go, doubles de la gamme eMMC. Fournisseur Samsung Electronics France

N°987ccMAI 2016

Destiné à l’inspection des cartes électroniques assemblées, avant ou après soudure, ce système accepte des circuits imprimés de 1,60 m de longueur (et même au-delà avec une adaptation). Disponible avec diverses options de vitesses, il peut recevoir un module angulaire rotatif, un laser et un module de mesure en trois dimensions. Utilisés pour l’inspection automatique des circuits électroniques, les systèmes AOI « longboard » disposent de l’inspection à 360° et de l’éclairage multispectral. Ils sont associés au logiciel convivial Pilot 6 qui fournit un haut niveau d’inspection et une grande flexibilité. Fournisseur Göpel Electronic

Intégré dans un boîtier carré de 60 mm à 14 broches, cet oscillateur à quartz thermostaté intègre un récepteur GPS qui fournit une sortie à 1 impulsion par seconde. En cas de perte du signal GPS, l’oscillateur à 10 MHz fonctionne avec une capacité de maintien de 1,5 µs sur 24 heures, jusqu’au retour du signal de référence. Il s’alimente en 5 V. Le module IQCM-110 fonctionne entre –20 et +75°C et fournit une sortie CMOS standard.

Spécialement destinés à l’alimentation des amplificateurs de puissance RF, ces modules convertisseurs continu-continu 200 W au format 1/8 de brique se distinguent par une tension de sortie réglable de 15 à 33 V. Acceptant des tensions d’entrée de 36 à 75 V, ils présentent un rendement typique de 95% à 30 V à demi charge et peuvent être refroidis par paroi froide. Mesurant 58,4 x 22,7 x 8,6 mm, les modules de la famille PKB4216C garantissent un MTBF de 3,53 millions d’heures et une sécurité conforme à la norme IEC/EN/UL 60950-1 avec une isolation de 1500 VDC entre entrée et sortie. Fournisseur Ericsson Power Modules AB

Fournisseur IQD Frequency Products

D.R.

Mémoire flash pour téléphones intelligents

Produits

cc bĂ˘TImENT TRavaUx pUbLICs cc constructIon

Caissons de ventilation tertiaire

FabriquĂŠs en France, ces caissons de ventilation basse consommation sont conformes Ă la directive ErP 2015 et au rĂ¨glement NÂ°327/2011 soumis aux bĂ˘timents tertiaires ou industriels nĂŠcessitant de faibles et moyens dĂŠbits. Ils dĂŠveloppent des niveaux de puissance et de pression acoustique qui ont permis lâ&#x20AC;&#x2122;obtention du label EcoPerf (Economie et Performance aĂŠraulique). La gamme CIBOX THO se dĂŠcline en 4 modĂ¨les compacts de caissons en tĂ´le dâ&#x20AC;&#x2122;acier galvanisĂŠ avec un moteur basse consommation ou un moteur Ă variateur de frĂŠquence intĂŠgrĂŠ. Ils couvrent les dĂŠbits de 500 Ă 4000 m3/heure. Des accessoires supplĂŠmentaires comme un matelas anti-vibratile, un commutateur marche/arrĂŞt, des variateurs 1,5 ou 3A ou une visiĂ¨re anti-pluie femelle assurent plus de confort dâ&#x20AC;&#x2122;installation.

D.R.

Fournisseur Panol

Briques Ă Hauteur dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtage Ă isolation intĂŠgrĂŠe

Ces Briques Monolithes IsolĂŠes (BMI) sont des Briques Ă Hauteur dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtage Ă isolation intĂŠgrĂŠe. Elles sont destinĂŠes Ă la rĂŠalisation de murs porteurs de 30 cm dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpaisseur pour des bĂ˘timents dâ&#x20AC;&#x2122;habitation, industriels, tertiaires ou encore des chantiers dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlĂŠvation. ConstituĂŠes de 2 panneaux de briques reliĂŠs par un panneau isolant au milieu, les BMI forment un ĂŠlĂŠment monolithe permettant de monter en une opĂŠration : 1,6 mÂ˛ de mur, le mur porteur, lâ&#x20AC;&#x2122;isolation et son bardage esthĂŠtique Ă la faĂ§ade du bĂ˘timent. Les dimensions de la BMI (2,80 m de haut et 0,60 m de large) permettent de rĂŠaliser la structure des bĂ˘timents plus rapidement tout en diminuant la pĂŠnibilitĂŠ sur les chantiers grĂ˘ce Ă une mise en place mĂŠcanisĂŠe. Le montage des murs dâ&#x20AC;&#x2122;une maison de 100 mÂ˛ au sol peut ĂŞtre rĂŠalisĂŠ en Ă peine 3 jours avec seulement 3 ouvriers. Lâ&#x20AC;&#x2122;isolation intĂŠgrĂŠe aux BMI offre une solution dâ&#x20AC;&#x2122;isolation par lâ&#x20AC;&#x2122;extĂŠrieur permettant de supprimer les ponts thermiques aux extrĂŠmitĂŠs des planchers. Sa forte inertie thermique est favorable au confort thermique dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtĂŠ et de misaison. Le systĂ¨me BMI comprend des angles, tableaux, linteaux et coffres de volet roulant.

Ă&#x2030;chafaudage tout terrain

Cet ĂŠchafaudage est polyvalent pour traiter les grandes surfaces. Il roule pour sâ&#x20AC;&#x2122;installer sur des sols plats, irrĂŠguliers ou dĂŠnivelĂŠs. Il permet aux utilisateurs de travailler de 3,8 m Ă 9,8 m sur des faĂ§ades de type R+2, R+3, des ouvrages dâ&#x20AC;&#x2122;art ou de gĂŠnie civil. Le montage est trĂ¨s sĂŠcurisĂŠ via une perche tĂŠlescopique avec des crochets, des plinthes intĂŠgrĂŠes et une liaison montantsĂŠchelons brevetĂŠe. Le Cross 180 est composĂŠ de 100 % dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium. La prĂŠcision de mise en place prĂ¨s des zones Ă traiter ĂŠvite les multiples pertes de temps. Les 4 roues sont situĂŠes dans lâ&#x20AC;&#x2122;axe de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchelle et se rĂ¨glent indĂŠpendamment sur 200 mm avec prĂŠ-programmation tous les 12,5 mm. Fournisseur Tubesca-Comabi

cc EngIns DE tp

Moto-basculeurs pour charges lourdes

Avec une capacitĂŠ de charge dâ&#x20AC;&#x2122;une Ă dix tonnes, ces bennes Ă dĂŠversement ou moto-basculeurs offrent une grande diversitĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;utilisation pour les entreprises du bĂ˘timent ou des mĂŠtiers du paysage. Avec le souci dâ&#x20AC;&#x2122;une excellente flexibilitĂŠ, ils sont proposĂŠs Ă la vente ou Ă la location, avec des motorisations allant de 20 Ă 120 ch (15,5 kW â&#x20AC;&#x201C; 90 kW) pour optimiser leur utilisation et atteindre une vitesse maximale de dĂŠplacement. Le JCB Dumper a un chĂ˘ssis construit avec des aciers Ă forte ĂŠpaisseur pour les parois et une structure robuste apportant une grande fiabilitĂŠ. La protection ROPS assure Ă lâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrateur une sĂŠcuritĂŠ maximale. Le tableau de bord est simple. Les commandes de contrĂ´le procurent un niveau de finition de type automobile. Fournisseur JCB

Fournisseur Terreal

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MAI 2016ccNÂ°987

Produits

cc équipement général

Interrupteur compact radio

Wilds (WIreLess Diffusion Sounder) permet d’installer jusqu’à 32 points d’émission d’alerte distants commandés via un signal radio par un pupitre de commande. Chaque point couvre typiquement 1,5 hectare. Ils sont fixés, sans contrainte, à l’endroit le plus opportun pour maximiser l’efficacité des alertes (murs ou arbres). Fournisseur KM Europ

Casque de soudage à écran large

Extrêmement compacts, ces interrupteurs sans fil affichent des performances de commutation identiques aux modèles filaires. Ils s’intègrent facilement dans les systèmes radio. Ils sont équipés d’un générateur électrodynamique qui transforme le mouvement mécanique de l’actionneur en énergie électrique. Le RF 13 est protégé IP67. La portée maximale est de 450 mètres en extérieur. Chaque état de l’interrupteur est détecté pour éviter tout risque de désynchronisation entre émetteur et récepteur. Avec un encombrement de 49x49x21 mm, il convient à la détection de changement d’outillage ou de systèmes de convoyeurs. Fournisseur Steute France

Système d’alarme de forte puissance

Ce système d’émission d’alerte sans fil présente l’avantage de supprimer la tâche d’installation de câblage. Pour la sécurité civile, il est adapté aux structures publiques, aux chantiers ou aux évènements d’envergure demandant une procédure de confinement ou d’évacuation. La technologie sans fil LoRa assure une communication très bas débit et longue portée et totalement sécurisée.

N°987ccMAI 2016

Ce casque de soudage est doté d’un large champ de vision et d’un réglage automatique de l’écran. Grâce à son écran XXL (98x87 mm, soit 95,06 mm² de surface visible contre 78 mm² pour les masques du marché), il agrandit le champ de vision du soudeur, lui permettant une meilleure vision sur son travail et une meilleure perception des risques environnants. Le serretête ultra-souple, ajustable et à mémoire de forme permet de porter le masque sans ressentir de pression. Son filtre électro optique de dernière génération de 114 x 133 mm et d’une épaisseur de 9 mm, renforce la réactivité aux rayonnements les plus nocifs. Il dispose de quatre capteurs photo-électriques (déclenchement express, soit 1 ms, réglage du retour à l’état clair,…) permettant une large plage de teintes variables (échelon 4 pour l’état clair et échelon DIN 5-8/9-13/16 pour l’état foncé). Il permet de s’adapter à tous les travaux de soudage (électrodes enrobées, MIG / MAG, TIG, Plasma), à la découpe et au meulage. Doté d’une protection permanente UV et IR, il est conforme aux normes EN 175 et EN 379 (cagoule et filtre). Il résiste à de fortes chaleurs extrêmes (+60°). Fournisseur Bollé Safety

cc équIpEMEnt

Pulvérisateur à pression préalable

D’une capacité utile de 6 litres, ce pulvérisateur est particulièrement résistant aux produits solvantés à base d’hydrocarbures. Son réservoir cylindrique en polyéthylène injecté, translucide avec jauge graduée, et à large ouverture assure un remplissage aisé et un vidage sans aucune zone de rétention. La cuve est testée à l’explosion (résistance à 4 fois la pression nominale soit 12 bars). Il dispose d’une soupape de sécurité en laiton (corps en polypropylène) avec joint Viton,

tarée à 3 bars assurant une fonction de décompression et d’indicateur de niveau de pression. La pompe fixe excentrée, avec pommeau ergonomique dispose d’une tige en laiton et de joints Viton. Résistant, le tuyau de lance spéciale solvants, en PVC armé noir (extérieur) et revêtement hytrel (intérieur), offre une large compatibilité chimique. La poignée de lance est dotée d’un filtre intégré et le tube de lance (40 cm) est en laiton. Le porte-buse est en polypropylène universel réglable et la buse à jet plat en résine acétal. Il permet l’application d’huiles de décoffrage, d’hydrofuges de façade, de produits de traitement des bois et charpentes, de décapants solvantés etc. Fournisseur LASER Industrie

cc sécurIté

Soupape intrinsèquement sûre Cet équipement a la particularité d‘être une soupape proportionnelle «fail freeze» (qui maintient sa position en cas de défaillance du signal de commande) et d’être certifiée intrinsèquement sûre (IS) par Atex pour une utilisation dans les environnements dangereux. Elle est agréée pour fonctionner dans les zones certifiées et peut également piloter des gaz inflammables plutôt que de l’air comprimé, supprimant l’obligation de générer de l’air comprimé sur les sites éloignés. La capacité «fail freeze» de la soupape 422IS garantit une fourniture de gaz sûre et sans interruption aux utilisateurs, en continuant à piloter avec précision le régulateur de gaz, même en cas de coupure de courant ou d’interruption du signal. En cas de coupure, la soupape continue de réguler la pression à la dernière valeur de consigne, avec un haut degré de précision. Capable de fonctionner sur une plage de température de -10 à +70 ºC avec une pression d’alimentation de 4 bars, elle utilise moins de 0,15 watt d’énergie pour régler la pression et, en fait, elle n’utilise pas d’électricité une fois en position. La linéarité et l’hystérésis sont définies à moins de 0,5% de la plage de réglage et les vibrations et l’orientation ont une incidence minime sur le fonctionnement de la soupape 422IS. Fournisseur IMI Precision

cc description

Référence 422IS Caractéristiques Cette soupape est

certifiée intrinsèquement sûre (IS) par Atex pour fonctionner dans les zones certifiées. Elle peut également piloter des gaz inflammables.

cc points forts

Capable de fonctionner entre - 10 et + 70 ºC avec une pression d’alimentation de 4 bars, elle utilise moins de 0,15 watt d’énergie pour régler la pression. En fait, elle n’utilise pas d’électricité une fois en position.

D.R.

cc sécurIté

Produits

cc meSure cc InstruMEntatIon

Et traItEMEnt Testeurs de batteries de secours

Ces trois appareils autonomes sont destinés au test des batteries stationnaires de tous types, dédiées aux alimentations de secours des installations industrielles et de services. Ils effectuent diverses mesures simples ou en séries automatisées : tension continue, résistance, ondulation (composante alternative résiduelle) ou encore température. La série 500 de testeurs de batterie comporte le modèle BT510, le BT520 pour les armoires et autres endroits d’accès malaisé et le BT521 dont les sondes intelligentes intègrent un capteur de température infrarouge. Le logiciel fourni permet d’importer les données du testeur sur un ordinateur, de comparer les résultats et faire des analyses de tendances et créer des rapports. Fournisseur Fluke France

D.R.

Pyromètre infrarouge pour températures élevées

Mesurant les radiations infrarouges aux courtes longueurs d’onde (1 µm et 1,6 µm), ces pyromètres portables visent les applications industrielles à des températures comprises entre 400 et 3 000 °C (métallurgie, chimie, centrales électriques…). Le point de mesure est indiqué par deux faisceaux laser et la précision est de ±1 % ou 1 °C. L’écran affiche les degrés F ou C et la batterie Li-ion procure une autonomie de 24 heures.

Les pyromètres Raynger 3i Plus 1M et 2M disposent d’une fonction de visée qui permet de cibler les objets incandescents. Leur détecteur résiste à la chaleur et est muni de systèmes d’alarmes. Ils peuvent enregistrer jusque 4 900 points de mesure et disposent d’interfaces USB et Bluetooth. Le logiciel pour PC prend en charge la communication et offre des fonctions de traitement. Fournisseur Raytek

Mesure de pression des process hygiéniques

Équipé d’un raccord sanitaire directement intégré au corps de l’instrument, qui ne génère aucune face d’étanchéité supplémentaire en contact avec le process, ce transmetteur de pression électronique est bien plus propre qu’un appareil à membrane affleurante associé à un raccord adaptateur. De plus, il dérive beaucoup moins en cas de variation de la température du process. Disponible avec des raccords de process agréés 3-A et EHEDG, le transmetteur de pression électronique SA-11 gère de températures de fluide allant jusqu’à 150 °C avec son élément de refroidissement intégré au boîtier. Compatible avec les procédés de nettoyages NEP/SEP, il offre des étendues de mesure de 250 mbar à 25 bar et dispose des signaux de sortie variés, dont le 4-20 mA avec une non-linéarité de 0,2 % BFSL. Fournisseur Wika Instruments

Système de surveillance des chaînes

Ce système est capable de déterminer l’usure des chaînes d’entraînement par mesure de leur élongation et d’informer le personnel de maintenance de la nécessité du remplacement. Il s’installe simplement et rapidement dans de nombreuses applications sans nécessité de pièces additionnelles. La mesure se fait sans contact à des vitesses de 0,02 à plus de 15 m/s. Le système CCM présente un indice de protection IP67 et fonctionne dans des environnements industriels de 0 à 60 °C. L’état de fonctionnement et d’usure de la chaîne est indiqué par des LED et transmis via USB à un ordinateur doté d’une interface graphique spéciale. Le calibrage individuel est effectué à la livraison du système. Fournisseur Iwis France

Scanner acoustique portable

Mesurant 290 x 320 x 320 mm et pesant 1,650 kg, cet outil de diagnostic acoustique doté d’une autonomie de 2 à 4 heures est équipé de microphones MEMS, d’une caméra CMOS et d’une tablette spécialement étudiée. Il répond à de nombreuses utilisations dans l’industrie (usines, maintenance) et dans l’automobile. C’est une alternative aux systèmes d’imagerie acoustique traditionnels, fixes et coûteux. Utilisant une technologie d’antenne acoustique embarquée, le NoiseScanner permet de localiser les fuites acoustiques, détecter les points chauds, les bruits parasites, ou effectuer le contrôle qualité par analyse du bruit stationnaire en balayage ou du bruit non-stationnaire en position fixe et l’écoute en temps réel filtré au casque. Fournisseur Vibratec - MicrodB

Les unités de mesure système internAtionAL A A/m Bq °C C cd cd/m2 F h H Hz J K kg lm lx m m2 m3 m/s m/s2 min N nm Pa rad s ps T V VA W Wb Ω

ampère ampère par mètre becquerel degré Celsius coulomb candela cd par mètre carré farad heure henry hertz joule kelvin kilogramme lumen lux mètre mètre carré mètre cube mètre par seconde m/s par seconde minute newton nanomètre pascal radian seconde picoseconde tesla volt voltampère watt weber 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

MAI 2016ccN°987

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Il a insufflé le vivant dans la chimie

Roger Guilard, professeur à l’université de Bourgogne

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

La matière mise en lumière La simulation de l’optique physique

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Société . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Activité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Code Postal Ville . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction / Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tél. Mobile E-mail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indispensable pour recevoir le Fil d’Intelligence Technologique, les codes d’accès au site web et la newsletter (MAJUSCULES OBLIGATOIRES)

N° Siret

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cahier technique L’intelligence artificielle au cœur de notre futur ccréalisé par

ccVirginie MathiVet Professeur Permanent à l’ePsI lyon

GEtty ; D. R.

Après un diplôme d’ingénieur Insa et un DEA, Virginie Mathivet a fait une thèse sur les algorithmes génétiques et les réseaux de neurones. L’intelligence artificielle est son sujet de prédilection, mais elle développe aussi des applications dans différents langages informatiques. Au sein de l’Epsi Lyon, elle enseigne l’intelligence artificielle, ainsi que différentes matières informatiques comme la robotique ou les objets connectés. Elle est l’auteur de deux livres Intelligence artificielle pour les développeurs – concepts et implémentations, l’un pour le langage C# et l’autre pour le langage Java.

’intelligence artificielle est apparue dès les débuts de l’informatique. C’est un domaine qui utilise aussi bien des connaissances issues des mathématiques, de la biologie, de la physique, que des sciences cognitives. Le terme d’intelligence artificielle lui-même date de 1956. L’augmentation de la puissance des ordinateurs ces dernières années et la démocratisation de l’informatique a permis un fort essor de celle-ci. Les algorithmes d’intelligence artificielle sont mis en avant par les entreprises pour avoir un avantage concurrentiel, en rendant leurs applicatifs plus efficaces, plus optimisés ou encore plus économiques. C’est pourquoi il est de plus en plus important de connaître les différentes techniques et les principaux domaines d’application. cm

MAI 2016ccN°987

cahier technique

Fig. 1

La boite à outils de l’IA

’intelligence artificielle a pour but de donner à l’ordinateur des capacités qu’il n’a pas naturellement, en lui permettant généralement de s’adapter à un problème à résoudre au lieu d’appliquer une suite d’instructions prédéfinies. Cela peut passer par l’application de règles contextuelles, de l’apprentissage ou encore de l’évolution ou de la coopération entre programmes. Il existe de nombreuses techniques, chacune permettant de résoudre une classe de problèmes. On peut les séparer en deux grandes approches. Dans les approches symboliques, on donne au programme les informations sur le fonctionnement de son environnement et il peut ensuite prendre des décisions grâce à la simulation de la réflexion. Dans les approches connexionnistes, au contraire, on laisse au programme le soin de découvrir lui-même les règles sous-jacentes et les symboles, par utilisation de connexions trouvées lors de l’apprentissage ou de l’évolution (Fig. 1). Quelle que soit la technique choisie, il n’y a pas de langage ou de logiciel imposé. Il est donc possible d’ajouter de l’intelligence artificielle à tout système informatisé dans lequel on peut ajouter du code exécutable.

a. Les approches symboLiques 1. Les systèmes experts Les systèmes experts s’inspirent du fonctionnement des experts humains, qui peuvent résoudre un problème rapidement. Pour cela, on va créer une base de règles, qui doit être le plus exhaustive possible. Chaque règle est de la

N°987ccMAI 2016

L’intelligence artificielle utilise deux grandes approches pour résoudre les problèmes qui lui sont soumis. Chacune dispose d’une palette d’outils basés sur des méthodes mathématiques particulières. tout le savoir-faire du spécialiste réside dans le choix et la combinaison des différents outils pour arriver rapidement et avec justesse à la solution souhaitée.

forme : « Si [ensemble de conditions] alors [conclusion]». Chaque règle peut ainsi permettre d’arriver à une conclusion qui peut elle-même être utilisée dans les conditions d’une autre règle. On indique ensuite un ensemble de faits, et le moteur d’inférence cherchera toutes les conclusions qu’il peut obtenir, via un chaînage des règles. Si le nombre de règles est important, le raisonnement suivi devient plus complexe que celui d’un humain, soit parce qu’il ne connaît pas toutes les règles, soit parce que les implications sont si complexes qu’elles sortent des capacités de son cerveau. Cette technique a aussi l’énorme avantage de pouvoir ensuite tracer le raisonnement suivi et de le fournir avec le résultat. Un expert humain peut alors prendre la relève pour vériﬁer l’exactitude du raisonnement ou comprendre pourquoi et comment le logiciel est arrivé à une certaine conclusion (Fig. 2). Au niveau de l’implémentation, on stockera donc une base de règles et une base de faits. Cette dernière contiendra tous les faits fournis en entrée par l’utilisateur mais aussi tous les faits inférés (obtenus par des déductions précédentes) et qui pourront servir à de futures déductions. Il faut aussi prévoir une interface homme-machine (IHM) qui permettra à l’utilisateur ou à un système informatisé de rentrer les faits d’origine et d’obtenir la sortie du système. Le cœur du système, qui relie tous ces éléments, est le moteur d’inférences. C’est lui qui doit choisir les règles à appliquer en fonction des faits entrés et présenter le ou les résultats à l’utilisateur. On en observe de deux grands types : les moteurs à chaînage avant et ceux à chaînage arrière. Dans le premier cas, on part des faits pour obtenir toutes les conclusions possibles, ce qui permet de répondre

D. R.

Qu’il s’agisse d’approche symbolique ou connexionniste, l’intelligence artificielle (IA) utilise des outils et des techniques souvent proches des mathématiques. Il est important de les connaître, alors qu’elle s’insinue chaque jour un peu plus dans notre environnement, tant professionnel que personnel. Découvrez ici les principales notions de base.

F. RobERt

L’ordinateur doué de raison

inteLLiGence artiFicieLLe

Fig. 2

L’architecture d’un système expert

cc Ce qu’il faut retenir

cL’intelligence artificielle consiste à donner à l’ordinateur des capacités qu’il n’a pas dans des programmes classiques, en lui permettant de s’adapter au problème au lieu de suivre uniquement des instructions. cLes différents algorithmes s’inspirent principalement des êtres vivants : évolution biologique, fonctionnement du cerveau, réflexions d’experts, apprentissage et mémorisation…

F. RobERt

cTous les domaines peuvent profiter de ces algorithmes. Pour répondre à la question posée, le moteur d’inférence d’un système expert utilise les règles à sa disposition et les combine avec les faits. Il peut alors trouver une solution qu’il donne à l’utilisateur accompagnée du cheminement de son raisonnement permettant d’en apprécier la validité.

à des questions du type « De quelle(s) maladie(s) est atteint un patient ? » Dans le deuxième cas, on part d’une hypothèse précise et on cherche à la prouver (ou la réfuter) en partant des règles pouvant mener à cette conclusion et en cherchant de manière itérative à prouver les conditions. On répond alors à des questions du type « Ce patient peut-il être atteint de la grippe ? ».

D. R.

2. La logique floue Les systèmes experts permettent d’appliquer des règles, mais celles-ci doivent être précises. La logique floue, extension de la logique booléenne, permet de prendre en compte des règles imprécises, c’est-à-dire faisant entrer en ligne de compte la subjectivité. En effet, dans de nombreux cas, en tant qu’êtres humains nous raisonnons en termes imprécis, comme « S’il fait chaud, alors je ne prendrai pas mon blouson. » Un système informatisé a lui besoin d’entrées précises, comme « température > 25 °C ». Cela ne permet cependant pas de prendre en compte la souplesse des termes imprécis et les systèmes mécaniques utilisant les règles ont des comportements par «à-coups». La logique floue permet donc de créer des règles dans lesquelles les conditions comme les conclusions sont des termes subjectifs, appelés «valeurs floues», et on y associe un ensemble flou à chaque fois, c’est-à-dire une fonction reliant les entrées précises à un degré d’appartenance au terme (Fig. 3). Les règles utilisent ces valeurs floues, en conditions comme en conclusion. Lorsque des entrées issues de capteurs sont fournies au système, on regarde quels termes cela englobe (avec un degré d’appartenance différent de 0), puis on va appliquer toutes les règles qui sont utilisables, donnant chacune un ensemble flou pour la

variable en sortie. Grâce aux opérateurs ensemblistes sur ces ensembles, on obtient ensuite en sortie un nouvel ensemble flou définissant la réponse à apporter aux mesures faites. L’étape de défuzzification, la dernière du processus, permet ensuite de convertir cet ensemble flou en une seule valeur numérique bien définie, que l’on peut appliquer à un actionneur (moteur, vanne…) (Fig. 4). De cette façon, la personne créant le système peut définir des règles de manière plus simple qu’en logique classique et les systèmes connectés peuvent fonctionner d’une manière plus souple, s’adaptant à chaque légère modification de valeurs en entrée par une légère modification de la valeur de sortie. Les bienfaits sont donc autant au niveau de la facilité de mise en place que dans la souplesse des réactions des systèmes physiques. Cela permet souvent de faire baisser la consommation et d’augmenter la durée de vie des pièces sollicitées.

3. Métaheuristiques De nombreux problèmes ont pour but de maximiser ou de minimiser une valeur. Cela peut être un coût, une distance, un prix, un bénéﬁce… Cependant, pour de nombreux problèmes, il n’existe pas de formulation mathématique de celui-ci et une résolution exacte n’est donc pas possible. De plus, le parcours exhaustif de toutes les solutions potentielles n’est pas non plus envisageable si l’espace de recherche est grand. Les métaheuristiques sont donc des algorithmes généralistes, à adapter à chaque problème, permettant de ne parcourir qu’une zone de l’espace de recherche, et d’y trouver un optimum, si possible global, mais plus généralement local. Cependant, si celui-ci est de bonne qualité, il sera considéré comme une bonne solution et pourra être appliqué. Les principales métaheuristiques sont l’algorithme glouton, la descente de gradient, la recherche taboue et le recuit simulé. Pour l’algorithme glouton, on construit itérativement une seule solution, variable par variable, en appliquant pour chaque variable la valeur qui semble la plus proMAI 2016ccN°987

cahier technique

Fig. 4

Définition d’un ensemble flou

Comment la logique floue pilote un volet

F. RobERt

Fig. 3

metteuse. Cette métaheuristique donne des réponses très rapidement, mais elle ne donne pas forcément de bons résultats. La descente de gradient consiste à partir d’une solution aléatoire et à essayer de l’améliorer en la modiﬁant légèrement. Ainsi, à chaque pas de temps, on va calculer le voisinage de la solution actuelle et se déplacer sur le meilleur voisin. On continue jusqu’à atteindre l’optimum local, c’est-à-dire jusqu’à ce que les voisins soient moins bons que la solution en cours (Fig. 5-a ). La recherche taboue fonctionne comme la descente de gradient, cependant elle autorise la sortie des optimums locaux, tant qu’on ne retombe pas sur une solution déjà étudiée (et qui est donc «taboue», d’où le nom de la méthode). On va donc se déplacer plus loin dans l’espace de recherche, et on renverra la meilleure solution rencontrée jusqu’à présent (Fig. 5-b). Le recuit simulé consiste à adapter la taille des pas. On commence par comparer la solution actuelle à des voisins éloignés, puis on diminue progressivement la taille des pas. Cela permet de ne pas rester bloqué dans la «vallée» de l’optimum local de départ, et d’aller explorer plus d’espace (Fig. 5-c). Toutes ces techniques sont bien souvent complémentaires, en fonction des problèmes. Il faut savoir les paramétrer pour qu’elles donnent de bons résultats, ce qui peut demander un peu de temps. Cependant, une fois réglées, elles donnent de très bons résultats, et permettent ainsi de résoudre des problèmes jusque-là insolubles.

b. Les approches connexionnistes Dans les approches connexionnistes, on ne donne pas d’informations a priori sur l’environnement du problème à résoudre. L’algorithme d’intelligence artiﬁcielle va lui-même en déduire ses propres conclusions, via de l’évolution, de l’apprentissage ou de la coopération entre agents par exemple.

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F. RobERt

on peut associer à la valeur floue «chaud», un ensemble flou la définissant via une fonction précise. Dans notre cas, on voit ainsi qu’à 23°C, on peut dire qu’il fait «chaud» à 60 % (c’est le degré d’appartenance). Il n’y aura plus de doute à avoir à partir de 25°C. En dessous de 20°C il ne fait pas «chaud».

Exemple d’application de la logique floue à la gestion de la hauteur d’ouverture d’un store (en cm) en fonction des températures intérieure et extérieure, ainsi que de l’ensoleillement à un instant donné. Le résultat est un ensemble flou résultant de la combinaison de l’application de quatre règles (R8, R9, R11 et R12). Après défuzzification par la méthode des barycentres de l’ensemble flou des solutions, on peut le convertir en une seule valeur numérique, 34,1 cm que l’on peut appliquer à l’actionneur du store.

1. Les algorithmes génétiques Les algorithmes génétiques sont inspirés des découvertes de la génétique et de l’évolution biologique. Apparus dans les années soixante, ils n’ont été révélés au grand public que dans la ﬁn des années soixante-dix. Depuis, ils sont de plus en plus utilisés, car ils se servent de la puissance de l’évolution pour trouver des solutions à des problèmes qu’on ne sait résoudre de manière exacte. Le principe est de faire évoluer une population d’individus. Chaque individu représente une solution potentielle à un problème. On commence par évaluer chacune de ces solutions, et on garde les meilleures pour en faire les «parents» des solutions de la génération suivante. C’est la phase de sélection. S’en suit une phase de reproduction, où l’on croise les informations contenues dans chacun des parents pour créer une nouvelle solution qui sera donc un mélange des solutions mères. On applique ensuite des mutations, c’està-dire de légères modiﬁcations aléatoires, permettant de tester de nouvelles possibilités. La dernière phase est la survie, consistant à mixer les populations des générations N et N+1 et d’en faire une seule population qui servira de terreau pour la génération suivante. Le plus simple est bien souvent de

inteLLiGence artiFicieLLe

Fig. 5

F. RobERt

Les métaheuristiques

a- La technique de descente de gradient permet de détecter un optimum local en utilisant la même valeur pour se déplacer de voisin en voisin.

b- La technique de la recherche taboue permet de rechercher un optimum sans rester coincé dans un optimum local, grâce au choix du meilleur voisin non encore visité, même si cela dégrade la solution en cours.

simplement remplacer la génération N par la génération N+1 (Fig. 6). Lorsqu’on reproduit ce cycle simple sur de nombreuses générations, les solutions sont de plus en plus adaptées et répondent de mieux en mieux au problème posé, jusqu’à des résultats qu’un humain ne pourrait obtenir, par manque de résolution exacte et de temps. On guide ainsi l’évolution par l’évaluation des individus. Théoriquement, il a été prouvé qu’un algorithme génétique convergeait toujours vers l’optimum global. Cependant, pour cela, il faudrait lui autoriser un temps de calcul inﬁni. On se contentera donc bien souvent d’une solution de haute qualité, sans savoir si elle est ou non optimale. Dans la majorité des problèmes, c’est déjà plus que ce que permettent d’obtenir des techniques plus classiques.

2. Réseaux de neurones Les réseaux de neurones, comme leur nom l’indique, sont inspirés du fonctionnement du cerveau humain et plus particulièrement des neurones. En effet, chaque neurone biologique ne fait qu’un traitement très simple. Cependant, grâce à leur nombre et surtout leurs connexions, le cerveau parvient à résoudre des problèmes très complexes. Un réseau de neurones comprend donc un ensemble de neurones formels, connectés entre eux, et reliant les entrées (capteurs, informations fournies…) aux sorties (réponse attendue, valeur d’activation de moteurs…). cHaquE nEuronE Est très sIMpLE Et coMposé DE troIs partIEs : Les connexions en entrée Le neurone est connecté à un ensemble d’entrées, et à chaque lien est associé un poids, correspondant à une c

c- La technique du recuit simulé permet de détecter un optimum en diminuant progressivement la taille des pas, ce qui permet de visiter plus d’espace au début, puis de converger vers un optimum local.

influence plus ou moins forte de l’entrée correspondante sur le comportement du neurone. c une fonction d’agrégation Elle calcule une unique valeur à partir des valeurs des entrées et des poids. Généralement, il s’agit simplement d’une somme des entrées pondérée par les poids. c une fonction d’activation et un seuil En fonction de la valeur calculée par la fonction d’agrégation, la fonction d’activation va produire une sortie numérique. Les principales fonctions utilisées sont la gaussienne (courbe en cloche), la fonction seuil et la sigmoïde. Le seuil est simplement une valeur retranchée au résultat de la fonction d’agrégation avant application de la valeur d’activation (Fig. 7). Tous les neurones possèdent les mêmes fonctions d’agrégation et les mêmes fonctions d’activation. Cependant, en fonction des poids et du seuil de chacun, le résultat est différent. De plus, il est possible de mettre plusieurs couches de réseaux, connectés à chaque fois à la couche précédente, pour résoudre des problèmes plus complexes (Fig. 8). La principale difﬁculté dans la mise en place d’un réseau de neurones est le choix des poids et du seuil de chaque neurone. Pour cela, on utilise un algorithme d’apprentissage (le plus connu étant la rétropropagation du gradient), qui déduit d’un ensemble d’exemples les meilleures variables pour obtenir la sortie attendue. Une fois l’apprentissage effectué, on peut alors présenter de nouveaux cas au réseau qui fournit en sortie la solution estimée.

3. Les systèmes multi-agents Les systèmes multi-agents s’inspirent des insectes. En effet, chacun a des capacités intellectuelles limitées, mais ensemble ils arrivent à s’adapter à leur environnement et à résoudre des problèmes d’apparence MAI 2016ccN°987

cahier technique inteLLiGence artiFicieLLe

Fig. 6

Fonctionnement d’un algorithme génétique

c. Les Domaines D’appLication

F. RobERt

L’intelligence artificielle est utilisée dans de nombreux domaines couvrant tout le cycle de vie des produits. En industrie tout d’abord, elle permet de créer des programmes de contrôle de lignes de production plus efficaces ou des systèmes contrôlés par ordinateur plus souples et moins gourmands en énergie. On observe des gains importants sur la durée de vie des pièces et des machines, grâce à cette adaptation. Les objets fabriqués eux-mêmes peuvent profiter des multiples techniques, depuis les bureaux d’études (où la conception assistée par ordinateur peut utiliser différentes techniques d’optimisation) à leur fonctionnement propre. De nombreux appareils électroménagers sont aujourd’hui équipés de puces embarquées qui peuvent utiliser de l’intelligence artificielle, de la cafetière à la machine à laver en passant par le robot ménager. Le secteur automobile l’a d’ailleurs parfaitement bien compris. La majorité des voitures produites actuellement possèdent plusieurs algorithmes d’intelligence artificielle intégrés à l’ordinateur de bord. Cela va du régulateur de vitesse à la boîte automatique en passant par les injecteurs de carburant ou encore l’ABS. Avec l’arrivée des voitures autonomes, l’intelligence artificielle deviendra le cœur du système de contrôle de celles-ci. Le secteur de la logistique peut également grandement profiter de toutes ces techniques. En effet, la création et l’optimisation de tournées, d’horaires ou l’organisa-

Les algorithmes génétiques s’inspirent de la dynamique des populations vivantes. Dans la phase d’initialisation, des solutions aléatoires servent à former la première génération d’adultes. Ces solutions sont évaluées et les meilleures sont sélectionnées pour être parents. on calcule ensuite les enfants en mélangeant les informations des solutions (crossover) et en modifiant légèrement celles-ci, aléatoirement (mutations). Enfin, on applique une phase de survie pour obtenir une nouvelle population complète. on s’arrête au bout d’un nombre d’itérations fixé ou lorsqu’on a atteint un résultat satisfaisant.

complexe. Les fourmis ont ainsi des colonies particulièrement développées, capables de construire d’énormes fourmilières et de défendre celles-ci contre les autres insectes. En InforMatIquE, un systèME MuLtIagEnt faIt IntErvEnIr troIs éLéMEnts :

De nombreux algorithmes sont issus de cette technique d’intelligence artiﬁcielle. On peut ainsi modéliser des meutes ou troupeaux d’agents, ayant un comportement très proche de ce que l’on observe en réalité (comme par exemple la modélisation d’un vol d’une nuée d’oiseaux). L’optimisation par colonie de fourmis permet, quant à elle, de trouver le chemin le plus court dans un environnement, même dynamique, et le tout rapidement, par le dépôt de phéromones virtuelles sur les axes les plus intéressants. On retrouve également ici les systèmes immunitaires artiﬁciels ou les automates cellulaires.

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Fig. 7

Schéma d’un neurone formel

F. RobERt

c un environnement, représentant celui du problème à résoudre, qu’il soit réel ou complètement virtuel, c Des objets, mobiles ou non, temporaires ou déﬁnitifs c Des agents, chacun ayant des capacités limitées, mais en grand nombre. De leurs interactions va émerger la solution à un problème complexe. Ils peuvent modiﬁer l’environnement ou encore interagir avec les objets ou les autres agents (communication, coopération…).

Les réseaux de neurones s’inspirent du vivant. Ils comprennent des entrées, reliées au neurone via des connexions pondérées par des poids. Une fonction d’agrégation permet ensuite d’en déduire une unique valeur, généralement une somme pondérée. Enfin, une fonction d’activation utilise la valeur calculée précédemment pour en déduire la sortie du neurone.

Fig. 8

RĂŠseau de neurones en couches

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F. RobERt

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Les entrĂŠes correspondent Ă des mesures de capteurs ou des informations fournies. Les neurones cachĂŠs, reliĂŠs aux entrĂŠes, fournissent en sortie ce qui servira dâ&#x20AC;&#x2122;entrĂŠe aux neurones de la couche suivante (la couche de sortie). Ces derniers fournissent les rĂŠponses du systĂ¨me (par exemple des valeurs pour des moteurs, des vannesâ&#x20AC;Ś).

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tion dâ&#x20AC;&#x2122;un entrepĂ´t sont des problĂ¨mes complexes que plusieurs algorithmes dâ&#x20AC;&#x2122;intelligence artiďŹ cielle arrivent Ă rĂŠsoudre bien mieux quâ&#x20AC;&#x2122;un humain ne pourrait le faire. Lâ&#x20AC;&#x2122;ordonnancement de tĂ˘ches et la planiďŹ cation des activitĂŠs sont aussi facilitĂŠs. En robotique, les comportements des robots peuvent ainsi ĂŞtre amĂŠliorĂŠs et lâ&#x20AC;&#x2122;intelligence artiďŹ cielle leur permet de rĂŠsoudre des problĂ¨mes complexes que lâ&#x20AC;&#x2122;on pensait jusque-lĂ rĂŠservĂŠs aux seuls humains. Des secteurs plus ĂŠloignĂŠs de lâ&#x20AC;&#x2122;industrie bĂŠnĂŠďŹ cient aussi de ces avancĂŠes. En finance, par exemple, on observe de multiples applications : gestion et optimisation de portefeuilles, prĂŠvisions boursiĂ¨res, recherche automatique de fraudes, estimation de risquesâ&#x20AC;Ś Dans le domaine militaire, de nombreuses utilisations en sont ĂŠgalement faites dans le domaine stratĂŠgique, pour amĂŠliorer les dĂŠfenses ou attaquer de maniĂ¨re plus efďŹ cace un ennemi. Le domaine des loisirs nâ&#x20AC;&#x2122;est pas en reste, principalement menĂŠ par le jeu vidĂŠo, grand consommateur dâ&#x20AC;&#x2122;algorithmes dâ&#x20AC;&#x2122;intelligence artiďŹ cielle pour augmenter lâ&#x20AC;&#x2122;immersion dans le jeu en donnant aux adversaires ou aux alliĂŠs des comportements plus rĂŠalistes et toujours plus poussĂŠs. DerniĂ¨rement, une nouvelle frontiĂ¨re a ĂŠtĂŠ franchie pour lâ&#x20AC;&#x2122;intelligence artiďŹ cielle avec un systĂ¨me qui a rĂŠussi Ă battre un joueur professionnel de go. Les utilisations ne se bornent cependant pas Ă ces domaines, et on les retrouve partout oĂš des ordinateurs sont prĂŠsents : traitement dâ&#x20AC;&#x2122;images, gestion de rĂŠseaux informatiques, apprentissage assistĂŠ par ordinateur, modĂŠlisation de phĂŠnomĂ¨nes complexes, aide au diagnostic ou recherche thĂŠorique, entre autres. cm MAI 2016ccNÂ°987

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cahier technique inteLLiGence artiFicieLLe

POUR ALLER PLUS LOIN De nombreux livres traitent de l’intelligence artificielle. Attention cependant, pour de nombreux ouvrages, des connaissances en mathématiques sont nécessaires. De plus, ils sont principalement en anglais. On peut tout d’abord citer les ouvrages génériques, traitant de tout le domaine, comme Artificial Intelligence: A Modern Approach de S. Russel (une traduction française existe) ou Artificial Intelligence: A New Synthesis de N. Nilsson. Il existe de nombreux livres dédiés à une technique particulière. Pour les réseaux de neurones, le livre phare est Neural Networks : A Comprehensive Foundation de S. Haykin. Pour les algorithmes génétiques, il s’agit du livre de D. Goldberg, Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Enfin, certains domaines sont traités dans des titres particuliers, comme Artificial Intelligence for Games de I. Millington pour les jeux vidéo. cm

Vocabulaire professionnel c

au programme un ensemble d’exemples pré-calculés, avec les entrées du système et la sortie que l’on souhaite obtenir. Le programme peut ainsi apprendre de ces cas complets en les généralisant pour améliorer son fonctionnement et fournir ainsi ensuite des sorties cohérentes lors de la présentation de nouvelles entrées. c

Dans une conférence donnée lors de la Mêlée numérique en juin 2015, Stéphane Mallard a exposé ce qu’est l’intelligence artificielle, détaillé ses applications actuelles (en insistant sur le domaine bancaire) et évoqué le futur de la discipline. Mallard

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industrie-techno.com

ÉMERGENCE Processus

dans lequel de multiples agents, en agissant localement et sur un sous-ensemble du problème, résolvent ensemble un problème plus complexe.

MACHINE LEARNING

DEEP LEARNING technique

Vidéo

Comment l’ia va changer nos vies

APPRENTISSAGE NON SUPERVISÉ Dans un

apprentissage non supervisé, il n’y a pas de sortie attendue. on cherche à classer les entrées dans un nombre fixe ou non de groupes, que l’algorithme devra lui-même déterminer. À l’intérieur d’un groupe, on cherche des données cohérentes entre elles. Au contraire, les groupes doivent être bien séparés entre eux.

Rendez-vous De multiples colloques et conférences

Comme pour les livres, il existe de nombreuses possibilités pour assister à des colloques et des conférences sur le thème de l’intelligence artificielle. Les chercheurs ont des rendez-vous dédiés, avec généralement des parcours spécifiques pour les utilisations en situation réelle. Gecco est ainsi une conférence annuelle et mondiale, ayant eu lieu en Espagne en 2015, qui aborde tous les domaines de l’évolution artificielle. La prochaine session aura lieu en juillet 2016 à Denver (Etats-Unis). En France, les jeunes chercheurs se retrouvent chaque année au sein de la conférence RJCIA. L’Association française pour l’intelligence artificielle (Afia) organise aussi des rencontres régulièrement, avec en alternance une année sur deux une conférence plateforme IA et l’année suivante la conférence reconnaissance des formes et intelligence artificielle (RFIA). Ces rencontres sont orientées sur les interactions entre chercheurs, industriels et étudiants. cm

APPRENTISSAGE SUPERVISÉ on fournit d’abord

Discipline permettant de traiter les gros volumes de données (big Data) et d’en sortir des connaissances, grâce aux statistiques et des algorithmes d’apprentissage issus de l’intelligence artificielle. basée sur les réseaux de neurones et l’apprentissage automatique permettant la résolution de nombreux problèmes.

D.R.

Bibliographie L’intelligence artificielle au fil des pages

May 24th, 25th & 26th 2016

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N e w fo r ma t : ence ! 3 Days Co n fe r

21th International congress

SURFACE FINISHING IN THE AERONAUTIC AND AEROSPACE INDUSTRIES • Technologies for Environmental Compliance and Sustainability • Automation and productivity in finishing applications • Return of Experience – Innovation in Coatings A unique programme that gathers every other year all the surface finishing professionals from more than 20 countries: ADERA, AEROPROTEC, AIRBUS DEFENCE AND SPACE, AIRBUS GROUP INNOVATION, AIRBUS OPERATIONS GMBH, AIRCELLE, SAFRAN, AKZO NOBEL AEROSPACE COATINGS, AKZO NOBEL CAR REFINISHES, ARMEE DE L’AIR, BELGIAN DEFENSE, BODYCOTE, CELESTE CORPORATION, CHEMETALL, CORELEC EQUIPEMENTS, DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, DURR SYSTEMS, EUROLINK, FISCHER INSTRUMENTATION, H2O, HENKEL, KGAA, HENTZEN COATINGS, HISPANO SUIZA, INDESTRUCTIBLE PAINT LTD, ITALIAN AEROSPACE RESEARCH, JET METAL TECHNOLOGIES, KIMBERLY CLARK, MADER GROUP, MANKIEWICZ, MAPAERO, MASA, MCGEAN, CEE BEE, METAL IMPROVEMENT COMPANY, NITTO EUROPE, PEXA, PPG AEROSPACE, PROTEC INDUSTRIE, RAYTHEON MISSILE SYSTEMS, SAFRAN, SOCOMORE, TECNALIA, THALES, ALENIA, BOEING, UITS, ZODIAC, ...

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LA MÉCANIQUE DES

RÊV

c L’OUTIL TECHNO La simulation

numérique et la fabrication additive. c LA DÉMARCHE Créer des robes sur mesure et les imprimer d’une pièce par frittage sélectif par laser (SLS). c L’ACTU Kinematics est présenté dans le cadre d’une exposition au Museum of ﬁne Arts de Boston jusqu’au 10 juillet.

Impression 3D Des robes design créées sur mesure Un logiciel de design unique a été élaboré par le studio Nervous System pour imaginer des vêtements sur mesure qui peuvent être imprimés en 3D. Ce projet est actuellement exposé dans un musée de Boston, aux États-Unis.

Gif

inematics, c’est le nom d’un projet aux frontières de la mode et de la technologie imaginé par les designers du studio américain Nervous System. Jessica Rosenkrantz et Jesse Louis-Rosenberg ont créé un logiciel qui imagine une robe sur mesure à partir d’un scan 3D d’une personne. Le vêtement combine de petites pièces liées entre elles, à la façon d’écailles, de plumes ou de pétales. Il permet ensuite de calculer comment plier cette réalisation bio-inspirée, aﬁn qu’elle puisse être imprimée par une machine de fabrication additive de plus petite taille. La machine utilisée recourt au frittage sélectif par laser (SLS), une technologie dans laquelle des poudres sont fusionnées couche par couche par un laser de forte puissance. cm

Découvrez dans une série de gifs animés comment les robes se plient pour être imprimées en 3D d’une seule pièce. Kinematics

Retrouvez chaque semaine notre rubrique « La mécanique des rêves » sur notre site web

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D.R.

cc MURIEL DE VÉRICOURT, GÉRARD QUÉVRIN redaction@industrie-technologies.com

OC TOBRE

2016 LY O N  E U R E X P O

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