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Le Cetim se mobilise autour de la mécatronique

Industrie et  Technologies
En avant-première d'une journée technique qui se tiendra le 21 mars à Senlis, le centre technique des industries mécaniques vient de faire le point sur les grands projets de mécatronique auxquels il participe.


Depuis 2003 et sous l'impulsion de la Fédération des Industries Mécaniques et des industriels qui le pilotent, le Cetim s'est engagé dans la participation ou la conduite de grands projets fédérateurs, destinés à accompagner les entreprises mécaniciennes dans leur développement technologique, et notamment dans le domaine de la mécatronique pour équipements mobiles et pour circuits fluidiques.

L'annonce d'une journée technique en mars sur la Mécatronique pour équipements mobiles a été l'occasion de faire un point sur les quatre grands projets auxquels il participe dans les domaines de la surveillance des circuits fluidiques, de la Mécatronique pour machines et équipements fixes ou mobiles, et le contrôle-commande des équipements.


Isyfluid : Surveillance intelligente des circuits fluidiques


Les circuits fluidiques dans l'industrie (chimie, eau, énergie...) sont encore aujourd'hui des ensembles essentiellement mécaniques nécessitant une intervention humaine pour leur surveillance, leur maintenance ou leur régulation. La tendance est d'y intégrer les technologies de l'information - notamment dans les secteurs de haute technologie (aéronautique, spatial, armement, automobile) - en vue d'équiper et d'automatiser des fonctions de surveillance sur chacun des composants pour définir le régime de fonctionnement, émettre un diagnostic en cas d'anomalie, piloter différents organes et prévoir des modes d'action pour la régulation et la supervision des processus, ainsi que la maintenance prédictive.

D'une durée de 4 ans (2005-2008), Isyfluid a pour objectifs d'assurer la conception incrémentale de systèmes de surveillance intelligents et d'aboutir à des démonstrateurs de technologie validant les fonctionnalités de ce système, et enfin de valider et d'en évaluer la technologie et l'intérêt économique.

L'année 2007 sera consacrée à la conception et à la construction d'un démonstrateur sur la base d'une boucle fluidique implantée sur la plate-forme d'essais hydraulique de Nantes. Un démonstrateur sera réalisé sur la base du dossier de conception établi, et les technologies répondant aux besoins identifiés seront évaluées (non intrusivité des capteurs assurant la surveillance des composants en service, organisation de l'intelligence et de la communication entre la partie surveillance et la partie contrôle procédé), etc. Les partenaires sont : KSB ; Pompes Salmson ; Danfoss-Socla ; Burton-Corblin ; Emerson Process.


Mécatronique pour machines et équipements fixes


Ce projet se situe dans la continuité du grand projet sur les équipements mobiles lancé en 2005. L'objectif est ici de réaliser des études similaires, mais pour les matériels fixes tels que machines-outils, machines spéciales, machines pour l'agroalimentaire, machines textiles, machines frigorifiques, moteurs et compresseurs, transmissions mécaniques et fluides, pompes et robinetterie, etc. Le Cetim concentre ses moyens d'étude sur le contrôle et la commande de robots collaborant entre eux en présence de personnel, et sur la réalisation d'un dispositif d'enregistrement et de surveillance des paramètres de vie d'un équipement.

Pour la période 2006/2007, Les travaux portent sur l'intégration du Cetim dans le projet européen SMErobot pour participer à la dissémination des résultats techniques de ce projet auprès des PME/PMI françaises. Cette démarche inclut la présentation aux industriels des démonstrateurs mis à disposition par SMErobot. Parallèlement, un prototype de mesure du couple à l'aide de codeurs intégrés aux roulements sera réalisé avec un objectif de prix compétitif.


Mécatronique pour équipements mobiles

Débuté en 2004, le projet se termine en 2007 et est conduit par le Cetim en partenariat avec le Pôle mécatronique du Mantois, fabricants d'équipements mobiles. Ce projet mécatronique vise à faciliter la mise en Å“uvre de techniques innovantes dans les équipements de chantiers dont la caractéristique est d'évoluer dans un environnement difficile et complexe. Le Cetim recentre son travail principalement sur les domaines de la sécurité et les aspects réglementaires, l'aide à la conduite et à l'amélioration des fonctionnalités, la surveillance en service et la maintenance.

Le programme de travaux validé par les industriels consiste à mener le développement complet de trois démonstrateurs. Le premier est une mini-pelle Volvo qui reçoit des vérins hydrauliques instrumentés pour le suivi de trajectoire. Elle est équipée de technologies numériques et de bus de terrain et sert à tester la communication sans fil. Le second est une nacelle élévatrice Haulotte destinée à tester les fonctions d'irrégularité au sol et de détection d'obstacles en roulant. Le troisième est un treuil Potain choisi pour tester la fonction surveillance d'une chaîne cinématique. Il est équipé d'instrumentation pour identifier le début de défaillance des composants mécaniques.



La nacelle élévatrice qui est l'un des démonstrateurs
du projet sur la mécatronique appliquée au équipements mobiles

Les démonstrateurs sont assemblés mécaniquement, équipés des commandes électroniques et de l'instrumentation de mesure et de caractérisation. La mise au point et les essais de performance sur tous les démonstrateurs ont été réalisés au cours du second semestre 2006. Les résultats seront communiqués et les démonstrateurs seront présentés en action à l'occasion d'une journée technique le 21 mars 2007 à Senlis.


Contrôle-commande des équipements

Cette action apparaît comme un approfondissement des technologies développées pour les grands projets mécatronique équipements mobiles, mécatronique équipements fixes et Isyfluid. Il s'agit de développer l'utilisation de la mécatronique (commandes, capteurs, actionneurs, communications et informatique industrielle) en vue d'élaborer les systèmes de contrôle et de commande des machines et équipements fabriqués et utilisés par l'industrie mécanique. Les technologies choisies pour étudier leur faisabilité d'implantation dans les machines mécaniques comprennent :

  • la communication sans fil et si possible autonome en énergie pour le contrôle commande des équipements (réduction du câblage apportant réduction de coût, augmentation de la fiabilité...) ;
  • l'analyse du courant : évaluation des possibilités d'utilisation de l'analyse des paramètres intensité/tensions pour diagnostiquer des changements, des dysfonctionnements ou des défaillances ;
  • les ultrasons : les capteurs à ultrasons ne sont pas toujours adaptés à la détection d'obstacles, d'où la nécessité de rechercher les possibilités de modifications et d'adaptation de ces capteurs ;
  • la stéréovision : comment utiliser cette technique pour détecter des obstacles ;
  • le contrôle actif par vibrations : dans quelle mesure l'utiliser pour diagnostiquer des changements, des dysfonctionnements ou des défaillances.
Les possibilités et les limites des différentes technologies seront testées sur les démonstrateurs. Les résultats de ces études de faisabilité technologiques seront présentés aux professions des équipements et des composants (publications techniques et journées d'information).

En 2007, les travaux concernent notamment la définition précise des besoins industriels, un état de l'art pour chaque technologie ainsi que la définition et l'adaptation des démonstrateurs et des essais de faisabilité sur lesquels seront effectuées les premières mesures de performances.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.cetim.fr

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