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La mécatronique dévoile son potentiel

Mirel Scherer

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ANNECY, 28-29 JUIN 2005. La conférence européenne EMM 2005 a fait le point sur les formidables opportunités de la mécatronique et... les réels obstacles qu'elle doit surmonter.

Vent en poupe pour la mécatronique ? La troisième édition des Rencontres européennes de mécatronique (EMM), organisées fin juin à Annecy (Haute-Savoie) par le Thésame, en fait la preuve. Elle a connu un très vif succès avec 450 participants de 32 nationalités venus chercher la recette d'un mariage heureux entre la mécanique, l'électronique et le logiciel. « Encore faut-il bien définir ce qu'est un projet mécatronique, délimiter strictement ses frontières », fait remarquer Ivan Faucheux, chef du bureau microélectronique à la direction générale des Entreprises au ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie dans son allocution d'ouverture consacrée aux pôles de compétitivité.

L'automobile toujours aux avant-postes

Message entendu par les conférenciers. Ils se sont attachés à démontrer, exemples à l'appui, l'intérêt de ce ménage à trois. Chacun dans son domaine, car cette démarche touche désormais de nombreuses industries avec des applications qui dépassent largement la simple électronisation d'un système mécanique.

L'automobile est, bien sûr, aux avant-postes. Elle intègre et intégrera de plus en plus de composants électroniques et logiciels. En la matière, les participants ont ainsi pu remarquer le capteur de déplacement sans contact pour les applications automobiles mis au point par la société Alpes DEIS ; les actions dans le cadre du projet Emtech destiné à faciliter l'accès de PME aux projets de R&D européens dans les systèmes embarqués ou encore les avancées de l'initiative européenne Autosar (Automotive open system architecture) dont l'objectif est la standardisation du logiciel automobile embarqué (voir aussi l'article p. 42).

Spécialiste au Centre technique des industries mécaniques (Cetim), Patrick Ranson a justement fait le point sur le potentiel de la mécatronique dans le domaine automobile. « Le concept de commande électrique (X-by-wire) commence à s'intégrer dans l'architecture des véhicules avec des solutions pour l'accélération, l'embrayage et le levier de vitesses, explique l'expert. Demain, d'autres fonctions seront concernées par ce développement et on verra la naissance des solutions imposées par la lutte contre la pollution et la baisse de la consommation comme le freinage récupératif, l'assistance électrique à la propulsion ou la propulsion électrique temporaire ou permanente. »

Des réflexions que confirme Bernard Favre, directeur de recherche chez Renault Trucks. La filiale du groupe Volvo intègre la mécatronique non seulement dans la construction de ses poids lourds mais utilise ses atouts pour rentabiliser et améliorer leur maintenance.

Mais qu'apportera au juste la mécatronique dans ce secteur ? Selon Patrick Ranson, elle fera évoluer les rapports constructeurs/ équipementiers avec une réduction du nombre de niveaux des fournisseurs. Ce concept accélère donc les cycles de conception. « Mais attention, il faudra prévoir les compétences mécatroniques nécessaires », avertit le spécialiste. Comment ? En élargissant les compétences en interne ou en assurant la mutualisation des compétences, prévoir des formations adaptées... Sans oublier le marketing de l'innovation.

Un profond changement de culture sera nécessaire

Il reste quelques points noirs à régler comme des compétences trop diffuses, des interfaces mal connues entre les métiers, la simulation difficile de systèmes complexes, le manque de mesure de la fiabilité des dispositifs mécatroniques... L'expert du Cetim préconise donc un profond changement de culture, une technologie d'interfaces, une organisation de l'ingénierie à repenser... Vaste programme en perspective.

Les exemples de réussites mécatroniques s'inscrivent cependant dans cette vision comme le démontre le capteur d'angle volant mis au point par SNR Mechatronics en collaboration avec Continental Teves. Un système qui utilise la technologie ASB, mise au point par le constructeur de roulements, et exploite les informations dynamiques fournies par l'automobile. L'objectif "coûts" n'a pas été absent dans le développement de ce dispositif, un objectif qui doit d'ailleurs animer tous les projets mécatroniques. Car le sujet intéresse vivement tous ceux qui s'attaquent à ce concept.

Rarement traités dans les conférences consacrées à la mécatronique, car éminemment stratégiques, les aspects économiques ont fait, à la conférence d'Annecy, l'objet d'une session très suivie. Les spécialistes ont prouvé que les retombées ne sont pas à chercher uniquement dans la pure et simple réduction du prix d'un produit. L'approche mécatronique peut ainsi doper la part de marché d'une société. Un atout évident, même si le prix du produit "mécatronisé" risque d'être plus important que celui du produit classique. Exemple : la raquette de tennis développée par Head qui permet de réduire les tensions dans le bras des joueurs qui souffrent de tennis-elbow. Des fibres piézo-électriques transforment l'énergie mécanique en énergie électrique sous le contrôle d'une puce. À l'impact de la balle, la puce reconnaît le mode d'amortissement et créée une vibration contraire absorbante. Système mécanique (la raquette), capteur, calculateur, actionneur... tous les ingrédients d'un dispositif mécatronique sont réunis. Mise sur le marché en novembre 2004, cette raquette, 50 % plus chère qu'un modèle classique, a permis à Head de passer de 35 % de parts de marché à 70 % !

Pour Louis Berreur, PDG de Nodal Consultants, le potentiel économique de la mécatronique ne fait pas de doute. Sa source : l'étude de Nodal réalisée pour les entreprises Unitop (Union nationale des industries de transmissions oléo-hydrauliques et pneumatiques) adhérentes au Cetim, qui mesure les enjeux économiques des marchés mécatroniques. « Les créations et les substitutions hydrauliques-pneumatiques-électriques engendrées par la mécatronique représentent, en France, un marché de 3 à 4 milliards d'euros par an », affirme l'expert. Elles concernent quelque douze équipementiers fournisseurs en fluidique et vingt-cinq grands ensembliers clients, soit dix marchés différents et cinq centres de compétences.

DÉCOUVERT SUR LE SALONLA CELLULE ROBOTISÉE DE ROLAN ROBOTICS

Ingénieur conseil et agent commercial de Rolan Robotics, Jacques Vuachet a illustré, à Annecy, l'impact de la démarche mécatronique sur la robotique avec la présentation d'une cellule robotisée pour la réparation des turbines aéronautiques. Utilisant le chargement laser, une technique originale mise au point par l'Institut Fraunhofer, cette cellule de fabrication robotisée (robot Stäubli RX130L avec dispositif de positionnement Rolan à 3 axes) met en oeuvre une source YAG Trumpf de 1 kW ainsi que des systèmes de contrôle. Un très court retour d'investissement Premier à l'utiliser pour la maintenance des moteurs de ses avions, KLM a pu vérifier ses avantages. Deux à dix fois plus rapide que le procédé de réparation classique (soudage TIG), le système permet un retour d'investissement très court (moins de trois mois en moyenne) car au lieu de remplacer ces pièces à forte valeur ajoutée, on peut les réparer. À cela s'ajoutent des travaux de finition deux à quatre fois plus courts. Il faut prévoir tout de même environ 800 000 euros pour acquérir ce système robotisé que d'autres compagnies aériennes ainsi que des constructeurs de moteurs sont en train d'étudier.

VU SUR LE SALON

Conçu par K-Team pour les courses de chameaux, ce robot humanoïde est le premier à pouvoir interagir avec un animal.

Système d'activation d'une pince de sertissage pour des connecteurs aéronautiques, conçu par Rb3d.

Entendu à la conférence

Il serait utile de mieux définir le champ d'action de la mécatronique pour éviter le concept "fourre tout". » Ivan Faucheux Chef du bureau microélectronique à la direction générale des Entreprises au ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie.

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