Magazine IT n° 933 by INFOPRO DIGITAL

SUR NOTRE SITE WEB: WEB : DÉCOUVREZ LA PREMIÈRE LED SUR SILICIUM.

N°933ccMAI 2011 - 11

www.industrie-technologies.com

ÉLECTRONIQUE

LES COMPOSANTS DU FUTUR 10 ﬁches pour garder une longueur d’avance ccPAGE 23

PORTRAIT ccPAGE 64

GUIDE D’ACHAT ccPAGE 50

L’ingénieur qui se délecte du choc des cultures

Choisissez votre circuit logique programmable

Olivier Delabroy, directeur R&D d’Air Liquide.

Notre sélection de 3,5 à 15 000 dollars l’unité.

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EDITO

Rêvons, l’électronique le fera

J.C. BERTINI POUR IT

Qui aurait cru, il y a dix ans, que l’on disposerait aujourd’hui des fonctions combinées de PC et téléphone mobile dans la poche? Le smartphone symbolise cette révolution. Il est devenu une réalité grâce aux progrès de l’électronique. Mettons-nous à rêver en imaginant demain des voitures électriques plus autonomes, des ordinateurs qui démarrent instantanément ou encore des systèmes de diagnostic du cancer des poumons aussi faciles à utiliser que l’alcootest. Ces innovations vont se concrétiser grâce aux composants électroniques actuellement en gestation dans les labos. En plus de l’intégration, les chercheurs explorent d’autres axes de progrès. Ils sont en train de réinventer les composants clés actuels comme les processeurs multicœurs. Au programme, ccRIDHA LOUKIL RÉDACTEUR EN CHEF l’amélioration de l’efﬁcacité énergétique, la baisse des coûts rloukil@industrie-technologies.com ou l’extension des applications. Ils sont en train d’imaginer aussi des composants inédits qui ouvriront de nouveaux horizons à l’industrie. Alors que la miniaturisation, qui est à la base de l’intégration électronique, s’approche des limites physiques, cette Connaître évolution revêt une importance stratégique pour l’ensemble de l’indusl’électronique de demain, trie. Technologie diffusante par excelc’est anticiper l’évolution lence, l’électronique constitue de vos propres produits. l’intelligence d’un nombre impressionnant de produits. Ses progrès conditionnent l’innovation dans tous les secteurs ou presque. Savoir ce que l’électronique vous réserve demain comme innovation, c’est anticiper l’évolution de vos propres produits. Les développements sont foisonnants. Aussi avons-nous décidé de braquer le projecteur sur dix composants futurs dont les enjeux industriels semblent particulièrement importants en Europe. Ils sont présentés dans dix ﬁches faisant le point synthétique sur le sujet. À vous d’en faire un outil d’innovation pour garder une longueur d’avance. cm

MAI 2011ccN°933

www.industrie-technologies.com

SOMMAIRE

TENDANCES

EN COUVERTURE 10 ﬁches ﬁches pour garder une longeur d’avance

ÉNERGIE

L’hydrogène prend du poids cc PAGE 10

La mémoire résistive

ÉLECTRONIQUE

Les Nems

Les circuits térahertz

Les circuits photoniques

Les composants de puissance

Les processeurs multicœurs

Les composants inertiels

Les bolomètres grand public

Les circuits passifs

L’écran LCD se transforme en vitre cc PAGE 11

DÉPOLLUTION

Le bleu de Prusse au secours des eaux irradiées cc PAGE 12

BIOTECHNOLOGIES

La réparation osseuse accélérée par les nanos cc PAGE 13

cc PAGE 26 cc PAGE 27 cc PAGE 28 cc PAGE 29 cc PAGE 30 cc PAGE 31 cc PAGE 32 cc PAGE 33 cc PAGE 34

Les détecteurs spectrométriques cc PAGE 35

ÉNERGIE

La vitre se transforme en panneau solaire

cc PAGE 14

Ces composants du futur qui vont changer l’industrie

MATÉRIAUX

Les collages hétérogènes mieux maîtrisés

cc PAGE 24

INTERVIEW

cc PAGE 15

« L’avenir, c’est le mariage avec la biologie, la médecine, l’optique… »

LE KIOSQUE cc PAGE 16

ENVIRONNEMENT

Une enzyme de synthèse facilite la capture de CO2 cc PAGE 17

LE BAROMÈTRE cc PAGE 18

L’AGENDA cc PAGE 20

NANOTECHNOLOGIES

Un transistor, une molécule cc PAGE 21

Laurent Malier, directeur du CEA-Leti

ÉLECTRONIQUE

cc PAGE 36

Les composants du futur Au-delà de la miniaturisation, la base de son évolution depuis 40 ans, l’électronique explore d’autres axes de progrès. Elle travaille à la fois à réinventer les composants existants et à en créer de nouveaux. Industrie et Technologies braque le projecteur sur dix développements à forts enjeux industriels pour demain. ccPAGE 23

POUR ALLER PLUS LOIN

L’enquête continue sur Internet cc PAGE 38

LA PHOTO-TECH Ce robot huit axes du français Coriolis Composites est capable de déposer sur un moule incurvé des couches de ﬁbres de carbone orientées différemment. cc PAGE 40

N°933ccMAI 2011

ques

SOMMAIRE

EXPÉRIENCES

PRODUITS GUIDE D’ACHAT

Douze familles de circuits logiques programmables

PARCOURS LES 3 DIMENSIONS DE

Olivier Delabroy

Directeur R&D d’Air liquide cc PAGE 64

cc PAGE 50

FICHE OUTIL

Choisir un circuit logique programmable

FICHE MÉTIER

L’ingénieur de production Il donne le tempo de la chaîne cc PAGE 67

cc PAGE 55

ENQUÊTE

Efﬁcacité énergétique

Chassez le gaspi dans votre usine cc PAGE 44

FICHE MÉTHODE

La théorie des contraintes allie économies et croissance cc PAGE 47

CAS D ‘ENTREPRISE

Production

Aston s’installe en France pour vendre moins cher cc PAGE 49

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence

CAMPUS

Opération séduction

Les écoles d’ingénieurs se féminisent cc PAGE 70

Électrotechnique cc PAGE 57

Logiciels cc PAGE 58

Emballage - logistique cc PAGE 59

Mesure cc PAGE 60

Chimie - matériaux cc PAGE 62

INTELLIGENCES DÉBAT

Expérimentation animale

Vers la ﬁn d’un modèle ? cc PAGE 72

PAROLES D’AUTEUR

Anticipation Les élèvesingénieurs imaginent le futur

cc PAGE 76

L’ÉNIGME

L’héritage ambigu cc PAGE 77

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : IPIDIA. SOMMAIRE : E. PERRIN / CNRS PHOTOTHÈQUE ; S. HARTER ; P. GUITET ; T. GOGNY ; CORIOLIS.

CE NUMÉRO COMPORTE : UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 79

MISE À NU

LES LE S PHOTOS PRENNENT DU RELIEF cc PAGE 78

MAI 2011ccN°933

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

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INDEX

Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.

Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Paul Boursier RÉDACTION Directeur des rédactions Laurent Guez (9423) Rédacteur en chef Ridha Loukil (9480) Rédactrice en chef Editing Anne Debray (9251) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteurs en chef adjoints Charles Foucault (9443) (Production, mécanique, organisation industrielle) Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Secrétaire générale de la rédaction Christine Bradu (9496) Rédacteurs Ludovic Féry (9482) (Biotechnologies, matériaux, chimie et qualité) Clément Cygler (9481) (Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Thomas Blosseville, Antoine Cappelle, Elisabeth Feder, Céline Lacourcelle et Ana Lutzky. RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Directeur artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Conception graphique Rampazzo & Associés COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directeur adjoint de la publicité Éric Talley (9578) Chef de publicité Flora Morel (9361) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Italie Jean-Pierre Bruel ([031]751-494) Allemagne/Suisse/Autriche Axelle Chrismann (9259) Benelux (Bruxelles) Anne Stuckens ([02]647-67-34) Grande-Bretagne François Krébel ([01-483]72-02-14 et 72-03-26) Etats-Unis Lawler Communications, Larry Lawler ([001]914-698-66-55) Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Nathalie Chasles (9374) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justiﬁer de sa décision.

Les entreprises et les établissements cités ccA

Coriolis Composites . . . . . . . . . 40

Ademe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Cornell University . . . . . . . . . . . . . . 27

Adesto Technologies . . . . . . . . 26 Agence régionalope du dévelpement et de l’innovation (ARDI). . . 8 Air comprimé énergie. . . . . . 44

Numéro de commission paritaire : 0612T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info (principal actionnaire : GISI Communications), SA au capital de 1 057 080 euros. RCS Nanterre 309.395.820. 10, place du général de Gaulle 92160 Antony. 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. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka

N°933ccMAI 2011

ccE

Airbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

EADS IW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Alcatel Optronics . . . . . . . . . . . . . . . 36

École centrale de Paris. . . . 66

Alcatel-Lucent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

École des mines de Nantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Altera. . . . . . . . . . . . . . . 13, 38, 50, 78 Altis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 American Combustion . . . . 66 Areva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10, 12 Arts et métiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Asteel Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Aston . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Athéor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Atome Tech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ccB Babcock & Wilcox . . . . . . . . . . . . . . 17

Bouygues Construction. . . 40

TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an, 11 numéros + accès Web : 105 euros TTC Etudiants/Demandeurs d’emploi 55 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) 4288 Annuaires (TVA 5,5 % incluse) « L’Atlas des usines » : 95 euros TTC

DGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

e2v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

MARKETING Responsable du service Jean-Baptiste Alline (9781) Responsable marketing Damien Delhomme (9786)

DIFFUSION-ABONNEMENTS-EDITIONS Directrice de la diffusion et de la promotion Bénédicte Hartog (9406) Directrice des abonnements Patricia Rosso (9788) Directrice des éditions Annie Zaratti (9774) Responsable de la promotion Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Service Clients (9292)

DCNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Air Liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

BJ Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et financier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directeur fabrication et achats Fabienne Couderc (9314)

ccD

Ahlstrom Labelpack . . . . . . . . . 44

WEB ET DATA Directeur commercial Antoine Valle (9513)

CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS Directrice Anne-Carole Barbarin (9290)

CNRS-Laas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Achronix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

BMW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Brigelux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ccC Caltech. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Canalsat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 CEA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10, 40

École des mines de Paris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 EDF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Emulation and Veriﬁcation Engineering (EVE) . . . . . . . . . . . . . . 50 Enel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Enocean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 EPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Essilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 ccF

Institut de physique des plasmas de Garshing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Institut Max Planck. . . . . . . . . . . 17

Samsung . . . . . . . . 11, 16, 26, 26

Intel. . . . . . . . . . 13, 16, 29, 31, 50

Schlumberger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

International Rectiﬁer. . . . . 30

Scuderi Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Invensense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Siemens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11, 44

IPDIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34, 36

SiliconBlue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Ircad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Skysails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

IUT de Nantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Sofradir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, 33

ccJ Johns Hopkins Bloomberg School . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Grenoble INP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Kalray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ccL

ccH HelioDEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

CEA-Leti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

HP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26, 38

CEA-Leti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 à 36

Hynix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26, 38

Centre européen de validation des méthodes alternatives de la Commission européenne 72

IBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 28, 29, 38

Cetiat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Icam de Lille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Cetim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15, 44

IFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Chevrolet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

IHP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

CNRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

IM Flash Technologies . . . . . 16 Ineris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Inﬁneon Technologies. . . . . . . . . . . 26, 28, 30, 38

............................

Tencate Geosynthetics France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Tepco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8, 12

Lawrence Livermore. . . . . . . . . 17

Thales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Leroy-Somer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Tokyo Institute of Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

ccM Marris Consulting . . . . . . . . . . . . . . . 47 McPhy Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Micron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, 26 Microsemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Multix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ccN NCM Valenciennes. . . . . . . . . . . . . 69 Novartis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

ccI

ccT

Lattice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Mines de Nancy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

CEA-Leti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

STMicroelectronics . . . 28, 30, 31, 32, 34, 36, 38 STX Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Ford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

ccG

Sony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

ccK

LIRMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Fujitsu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

ccS

Solar Junction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Lundbeck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Freescale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Rhenovia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Instituts des techniques d’ingénieur de l’industrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Flir Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Fujiﬁlm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

ccR Reﬂex CES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

NXP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ccO OCDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ccP Power Jazz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Premium Aerotec. . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Toyota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 ccU Ulis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Unity Semiconductor . . . . . . . 26 Université de Berkeley (États-Unis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Université de Harvard (États-Unis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Université de l’Illinois (États-Unis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Université du Michigan (États-Unis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Université du MIT (États-Unis). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 ccW Wuppertal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Xilinx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Installez Brain Explorer,

www.industrie-technologies.com le premier outil de navigation dans le cerveau.

LE BLOC-NOTES DE LA RÉDACTION EMPATHIE. En voiture Simon.

Au volant de voitures qu’ils développent, les ingénieurs de Ford peuvent se mettre dans la peau d’une femme enceinte. Ils se glissent pour cela dans une combinaison appelée « pregancy suit » développée au début des années 1990 pour des actions d’informations auprès des adolescents. Les concepteurs automobiles prennent ainsi en compte les contraintes physiques des futures mamans lorsqu’ils réinventent le réglage du volant et de la ceinture sécurité ou l’accessibilité de la boîte Les ingénieurs de Ford dans à gants et de la voiture elle-même. la peau des femmes enceintes. Selon la légende, c’est ainsi équipés que les designers ont accouché de petits détails intégrés au monospace C-Max pour soulager les trajets des futures mamans. cm

BORDEAUX.

Plus précis et moins coûteux que l’image satellite, le drone veut offrir ses services aux viticulteurs. Il pourra par exemple

calculer le couvert végétal grâce à sa caméra infrarouge ou, en examinant à l’aide de capteurs embarqués les images de haute résolution de la vigne, mesurer des paramètres biologiques aussi précis que la maturité du raisin, la teneur en azote ou en chlorophylle des feuilles. Le Scancopter CB 750 doit faire ses armes cet été dans les vignes de Saint-Émilion. cm

Le drone veille au grain.

Et le pétrolier devint un bateau à voile.

BANANA. Dans la banane préalablement hachée, serait capable de filtrer et d’éliminer les métaux lourds comme le plomb et le cuivre contenus dans l’eau. Moins chère et plus efficace que les procédés traditionnels, cette purification évite ainsi certaines étapes de transformation chimique. cm

CARTON

ROUGE

AÉRIEN. Un cerf-volant à la proue d’un navire.

En forme d’aile de parapente, la solution de Skysails est destinée à aider le remorquage de cargos et pétroliers circulant à faible vitesse. Ce cerf-volant géant dont la voile peut atteindre 320 m² permet de diminuer de 10 à 15% sa consommation de ﬁoul par an. Avec seulement cinq exemplaires vendus en 10 ans, cette technologie ne semble pas encore décoller. cm

HALTE À LA POLLUTION D’INTERNET

Apple, Facebook et IBM forme le trio de tête des entreprises du secteur IT ayant entrepris le moins d’effort pour limiter l’impact environnemental de leurs data centers. Réalisé par l’ONG Greenpeace, ce classement a été établi en fonction de différents critères dont le pourcentage d’énergie issue de sources renouvelables, l’emplacement des bâtiments ou la transparence des informations données. Un conseil pour ces sociétés, prenez exemple sur Google, le bon élève de cette promotion.

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MAUVAISE PIOCHE.

Un coup plus efﬁcace que la censure chinoise. À la recherche de cuivre le long

d’une voie ferrée, une grand-mère géorgienne de 75 ans a malencontreusement sectionné un câble de ﬁbre optique, privant toute l’Arménie de connexion Internet pendant plus de cinq heures. On connaît désormais la reine mère de tous les hackers ! cm

GETTY ; FORD ; D.R.

tout est bon… La peau de banane,

LA PENSÉE DU MOIS L’esprit qui invente est toujours mécontent de ses progrès, parce qu’il voit au-delà. Jean le Rond d’Alembert, mathématicien et philosophe français (1717-1783)

WEB c www.industrie-technologies.com

Emballage Athéor trace le verre

Pour tracer les emballages en verre, Athéor intègre directement dans le matériau une encre indélébile à base de molécules organiques ﬂuorescentes, les chromophores. Invisible à l’œil nu et résistant aux contrefaçons, le marquage Glass’in devient effectif après polymérisation des molécules sous l’action d’un rayonnement ultraviolet. Des développements sont prévus pour suivre la chaîne du froid.

TRANSGÉNIQUE. Bientôt du lait maternel au pis des vaches.

C’est l’idée de scientiﬁques chinois qui veulent faire produire à des vaches transgéniques du lysozyme, une protéine antibactérienne très concentrée dans le lait humain. La boisson arriverait d’ici deux ans sur les étals… à moins que le sang des anti-OGM ne fasse qu’un tour. cm

Rubrique Start-up

200 bovins OGM produisent déjà du lait pour bébé.

Écoconception Le projet européen Cradle to Cradle Network

L’Agence régionale du développement et de l’innovation (Ardi) de la région RhôneAlpes porte le projet européen basé sur le concept du Cradle to Cradle. Il s’agit d’initier les entreprises et les acteurs de l’innovation à des démarches de conception de produits plus respectueuses de l’environnement. Rubrique Conception

Composites 93 m2 pour un seul panneau

Premium Aerotec vient de terminer sur son site de Nordenham (Allemagne) la cuisson en forme du plus grand panneau de fuselage en matériaux composites destiné à l’A350 XWB. Ce panneau de 93 m² réalisé en ﬁbres de carbone, se situera en partie latérale droite du fuselage juste devant l’emplanture des ailes. Rubrique Aéronautique

CÉRÉBRAL. Voici Brain Explorer, le premier GPS

pour cerveau. En un clic, l’utilisateur peut « allumer » cent millions de points

différents qui correspondent à l’expression des gènes. Utile pour découvrir par exemple dans quelles zones agit un médicament, ce premier atlas du cerveau humain nous apprend aussi qu’il n’y aurait que 6 % de différences (génétiques) entre n’importe quel individu… même avec Einstein ? cm

CHAQUE SEMAINE suivez l’actualité de l’innovation sur www.industrie-technologies.com avec nos deux newsletters:

l’Hebdo de la Techno le mardi et la Lettre de la Conception et du Design le jeudi.

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TENDANCES

Interview vidéo du directeur général de Mahytec sur le stockage de l’hydrogène.

Énergie L’hydrogène prend du poids Longtemps annoncé, le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène a toujours buté sur des obstacles technologiques. Son heure est-elle enﬁn arrivée ? C’est l’espoir de McPhy Energy. Son procédé de stockage solide est sur le point de conﬁrmer ses promesses. La jeune PME issue du CNRS veut monter en puissance pour mener sa technologie au stade industriel.

TROIS APPLICATIONS c À court terme La production sur site d’hydrogène pour alimenter les industriels du verre, des microprocesseurs, de la pharmacie, de l’agroalimentaire… c En développement Le stockage d’électricité renouvelable en associant le stockage d’hydrogène à un électrolyseur et une pile à combustible. c Dans les cartons Les applications mobiles pour alimenter les voitures et les appareils électroniques portables.

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ker – insufﬂer de l’hydrogène gazeux augmente la pression et reconstitue l’hydrure de magnésium. À Livourne (Italie), Enel testera un prototype capable d’emmagasiner deux kilogrammes d’hydrogène. Via un électrolyseur et une pile à combustible, il sera associé à des éoliennes et des panneaux photovoltaïques. Un essai crucial puisque le stockage d’électricité renouvelable est le débouché prioritaire de McPhy. cc Un

matériau à changement de phase

D’ordinaire, l’hydrogène –un gaz très léger– requiert un stockage soit liquide (refroidi à –250°C), soit gazeux (comprimé à plusieurs centaines de bars). Dans les deux cas, le procédé est énergivore. « La voie gazeuse consomme l’équivalent de 20 à 25% du contenu énergétique de l’hydrogène. Un taux qui atteint 33% en phase liquide», évalue Pascal Mauberger, président du directoire de McPhy. La PME veut drastiquement améliorer ce bilan… mais ne dévoile aucun chiffre pour l’instant. Seule certitude, son procédé se déroule à basse pression (moins de 10 bars). Mieux: en conditions ambiantes, l’hydrogène est parfaitement stable, car solide. Pour la société drômoise, l’heure est désormais à l’industrialisation. Dans son usine, elle produira les disques d’hydrure de magnésium. McPhy s’est déjà équipée d’une première ligne de production d’une capacité de 100 kilogrammes de disques par jour. Sur le papier, son procédé de fabrication est simple. Dans un four d’hydruration, la

poudre de magnésium et l’hydrogène gazeux sont injectés simultanément. Après un cycle de deux heures, 7 kilogrammes d’hydrogène se sont solidifiés et mélangés à 100kilogrammes de magnésium. L’ensemble est acheminé dans des broyeurs, où des billes en acier réduisent la granulométrie de 100 à 5 micromètres. À cette étape est ajouté un catalyseur, alliage de titane, chrome et vanadium. Puis des vannes de dosage adaptées de l’industrie pharmaceutique incorporent du graphite. Son rôle est essentiel: améliorer la conductivité thermique du composé final. Le tout est finalement envoyé sous une presse de 1000 bars pour obtenir les disques d’hydrure de magnésium. Pendant que l’usine McPhy prépare la fabrication en série, les laboratoires grenoblois du CNRS et du CEA travaillent à optimiser le procédé. Les essais du CNRS ont affiné le matériau à changement de phase, qui rend le réservoir adiabatique. Pour

P. GUITET ; D.R.

’année du décollage? En 2011, le spécialiste du stockage d’hydrogène McPhy Energy veut franchir un cap. Fondé en 2008, il disposait jusqu’ici de prototypes de bonbonnes d’un kilo. Il prévoit pour cette année des réservoirs de quinze, puis cent kilos. Des tests grandeur nature alors qu’il a signé en février sa première commande avec l’énergéticien italien Enel. Sa technologie est une véritable «éponge à hydrogène», qu’elle emmagasine et libère sur demande. Concrètement, l’hydrogène est stocké sous forme solide par réaction avec du magnésium. Pour que l’hydrogène se vaporise et soit libéré, il sufﬁt de baisser la pression. Dans le sens inverse – pour stoc-

Un disque d’hydrure de magnésium c 30 cm de diamètre et 1 cm d’épaisseur c 43 g d’hydrogène, soit 500 litres c 1,4 kWh emmagasiné

MARQUEUR DE MATURITÉ IT

RECHERCHE

DÉVELOPPEMENT

PRODUCTION

TENDANCES

Grâce à cet indicateur, repérez le stade de développement des innovations que nous avons sélectionnées.

UNE TECHNOLOGIE DE RUPTURE MODULABLE Les réservoirs de taille standard sont ajoutés les uns aux autres à volonté.

SOLIDE L’hydrogène est stocké sous forme d’hydrure de magnésium dans des disques empilés.

ADIABATIQUE Lors du chargement en hydrogène, un matériau à changement de phase stocke la chaleur émise et la restitue lors du déchargement.

À température constante, si la pression d’équilibre est dépassée, le magnésium absorbe l’hydrogène. Baisser la pression sufﬁt ensuite à vaporiser l’hydrogène, et ainsi le libérer.

l’instant, le CNRS utilise un alliage magnésium, zinc, aluminium. Il teste deux réservoirs d’un kilo qui délivrent de l’hydrogène à une pile à combustible fournie par Areva, l’un des actionnaires de McPhy. L’enjeu ? Vériﬁer la réactivité du réservoir quand les sollicitations de la pile sont modiﬁées.

vrai millefeuille aux multiples débouchés

D.R.

cc Un

Parmi les nouveaux axes de recherche, « nous voulons réduire les coûts de fabrication des disques. En particulier, l’étape de broyage par les billes en acier », dévoile Pascal Mauberger. « Nous réﬂéchissons aussi à utiliser d’autres matériaux que le magnésium. » À quelques pas, le centre CEA de Grenoble expérimente un réservoir à cinétique rapide: une version déchargeable en trente minutes. Sa particularité réside dans sa conception interne. Au lieu d’envelopper

tous les disques comme dans la version standard, le matériau à changement est placé entre chaque disque. Un vrai millefeuille. Déjà McPhy se prend à rêver. Pour l’avenir, la PME imagine de multiples débouchés: voitures hybrides combinant hydrogène et batteries, ou chargeurs avec une pile à combustible pour les appareils électroniques portables. Quitte même à redessiner le paysage énergétique mondial. Et si l’hydrogène remplaçait demain le pétrole ? Dans les déserts du Moyen-Orient, d’immenses parcs solaires produiraient une électricité. Elle serait stockée sous forme d’hydrogène, luimême acheminé par bateaux partout dans le monde. Puis reconverti à destination en électrons. On en est encore loin. Pour McPhy, il faudra d’abord réussir son industrialisation. cm

Électronique L’écran LCD se transforme en vitre Imaginer une vitre qui reste transparente de l’intérieur mais qui fonctionne de l’extérieur comme un écran LCD. Cette technologie,

adaptée à l’afﬁchage d’images publicitaires sur les vitrines commerciales, devient réalité. Samsung débute la production d’un écran transparent de 22 pouces. Il offre une transparence de 15 à 20 %, susceptible de monter dans l’avenir à 40 %, voire 50 %. Il se passe de rétroéclairage électrique au proﬁt de la lumière ambiante, réduisant ainsi sa consommation d’énergie de 90 %. cc R.L.

Automobile Le véhicule électrique se recharge sans ﬁl

En jaune, deux bobines. L’une dans le sol émet un champ magnétique que l’autre sous la voiture récupère.

À la foire de Hanovre, en Allemagne, Siemens a fait la démonstration d’un système de recharge par induction de véhicule électrique. Développé avec BMW, ce prototype de

3,6 kW combine une bobine primaire enterrée (et raccordée au réseau) et une bobine secondaire embarquée sur le véhicule à une distance de 8 à 15 cm. Selon Siemens, le rendement énergétique dépasserait 90 % et le dispositif serait sans danger puisque le champ magnétique se concentre entre des deux bobines. Des tests sont prévus à partir de juin 2011 sur plusieurs véhicules à Berlin dans le cadre d’un projet ﬁnancé par le ministère allemand de l’Environnement. cc R.L.

ccTHOMAS BLOSSEVILLE redaction@industrie-technologies.com

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cc EN BREF

Santé Une banque de cellules souches pour les ouvriers irradiés

Ces cellules souches hématopoïétiques sont présentes en faible quantité dans le sang.

Stocker les cellules souches des 800 et quelques liquidateurs mobilisés à Fukushima ? C’est l’idée soumise par cinq cancérologues japonais pour soigner les accidentés. Les cellules souches, prélevées en amont dans le sang des ouvriers, pourraient limiter les dégâts sur la moelle osseuse après une irradiation ou, plus tardivement, servir à traiter les éventuels cancers. cm

N°933ccMAI 2011

Dépollution Le bleu de Prusse au secours des eaux irradiées Le césium 137, du fait de sa longue durée de vie, est un des radionucléides les plus problématiques lors d’un accident nucléaire comme celui de Fukushima au Japon. La pollution de l’océan Paciﬁque par ce

composé suite aux rejets volontaires de Tepco aurait pu être considérablement limitée, à en croire les travaux de chercheurs japonais. L’équipe de Masanori Aritomi, du Tokyo Institute of Technology, a montré qu’il était possible de séparer le césium 137 de l’eau grâce au ferrocyanure ferrique, un pigment minéral mieux connu sous le nom de bleu de Prusse. Les physiciens ont reproduit dans cent millilitres d’eau

Le bleu de Prusse pourrait aussi éliminer le césium 137 du corps humain.

les conditions hautement radioactives du réacteur numéro 1 de la centrale de Fukushima. Un gramme du pigment a suffi à réduire d’un facteur 10 000 la quantité de césium 137, comparé à la concentration initiale. D’après les estimations des chercheurs, un modèle actuel de station d’épuration pourrait traiter jusqu’à 300 litres d’effluents radioactifs par heure. Si le bleu de Prusse se destine avant tout à être injecté directement avec l’eau de refroidissement des réacteurs, il pourrait également s’avérer utile pour décontaminer les étangs ou les différentes zones humides autour de la centrale. cc L.F.

Nucléaire Une algue simpliﬁe le traitement des déchets Une algue verte unicellulaire pourrait apporter une réponse partielle au problème du traitement des déchets radioactifs. Avec

une demi-vie de près de trente ans, le strontium 90 est un élément radioactif particulièrement dangereux, issu de la réaction de fission nucléaire. Possédant les mêmes caractéristiques que le barium et le calcium, cet isotope peut être ingéré par les organismes vivants et être à l’origine de cancers des os chez les personnes ayant consommé des aliments conta-

minés. Les réacteurs nucléaires produisant de grandes quantités de calcium, isoler le strontium 90 par des techniques classiques s’avère très délicat en raison de leur réactivité chimique similaire. Mais des chercheurs américains ont découvert une algue d’eau douce, baptisée Closterium moniliferum, capable de l’identiﬁer et d’emprisonner le strostium à l’intérieur de cristaux. Ils poursuivent l’étude pour s’assurer de la résistance de ces algues en milieu hautement radioactif. cc C.C.

D.R.

TENDANCES

Découvrez la technologie de décontamination d’eau d’Areva utilisée par Tepco à Fukushima

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Des protéines pour récupérer plus vite d’une fracture.

Biotechnologies La réparation osseuse accélérée par les nanos

D.R.

Les nanotechnologies vont bientôt assister les chirurgiens dans leurs opérations. L’équipe de

Peter Ma, à l’université du Michigan aux ÉtatsUnis, travaille sur des biopolymères capables de transporter des cellules dans l’organisme pour faciliter la régénération osseuse. Constitués de nanoﬁbres de polylactide disulﬁde, les vecteurs sont des sphères creuses micrométriques chargées avec les cellules de l’individu à opérer. Les biologistes ont testé leur transporteur sur des lapins atteints d’une blessure grave au genou. En quelques semaines, ils ont observé une régénération du cartilage trois à quatre fois plus rapide que chez des animaux ayant reçu les cellules seules. Totalement biodégradables, les microsphères pourront certainement augmenter les chances de réussite des interventions sur les articulations, souvent délicates. Les chercheurs souhaitent maintenant tester leur technologie sur des animaux plus gros, avant de passer à l’homme. cc L.F. MARQUEUR DE MATURITÉ IT

TENDANCES

cc RECORD

millions

C’est le nombre de transistors intégrés dans une puce logique. Et ce n’est pas un microprocesseur d’Intel ou d’IBM, mais un circuit logique programmable d’Altera qui remporte cet exploit. cm Des sphères creuses micrométriques ont permis une régénération 4 fois plus rapide du cartilage chez le lapin.

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Sécurité Un coup de baguette électrique et l’incendie s’éteint Extinction expérimentale d’un feu par un champ électrique.

Des scientifiques de l’université de Harvard ont ainsi réussi à neutraliser une flamme haute de 50 centimètres en utilisant un fil métallique électrifié connecté à un amplificateur. Au contact du champ électrique créé, les particules de carbone et de suie se chargent et créent un flux organisé qui éloigne les flammes de leur source de carburant. cm

Énergie La vitre se transforme en panneau solaire Présentation du verre transparent doté d’un ﬁlm photovoltaïque conçu à partir d’éléments organiques.

Transformer les fenêtres de sa maison en un système de production d’énergie. Une équipe de chercheurs de

l’université du MIT a mis au point un film photovoltaïque à base de molécules organiques capable de capter l’énergie de la lumière infrarouge, tout en laissant passer la lumière visible. Couchée sur une vitre standard, cette technologie pourrait fournir de l’électricité pour les ampoules et autres appareils domestiques. En profitant de la structure des fenêtres existantes, ce film transparent devrait surtout diminuer fortement les frais d’installation qui représentent jusqu’à 60 % du coût d’un système solaire à couche mince. Pour le moment, le premier prototype n’atteint que 1,7 % de rende-

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RECHERCHE

ment, mais les chercheurs ont bon espoir d’optimiser rapidement ce taux jusqu’à 12 %. Un résultat comparable à celui des panneaux photovoltaïques à couche mince traditionnels actuellement commercialisés. cc C.C.

DÉVELOPPEMENT

PRODUCTION

C. JABULANI BARBER / L. CADEMARTIRI ; D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Matériaux Les collages hétérogènes mieux maîtrisés Le projet MP32 s’intéresse à la problématique de collage de multimatériaux pour des pièces de grandes dimensions. Porté

par le Cetim dans le cadre du pôle de compétitivité EMC2, il associe aussi des grands donneurs d’ordres de la région des Pays de la Loire (Airbus ; BJ Technologie ; DCNS et STX Europe) et plusieurs labos de recherche (le centre des matériaux de l’École des mines de Paris, l’École des mines de Nantes, EADS IW et le Cetim). Les travaux ont permis aux partenaires d’augmenter leur niveau de pratique et d’améliorer leur maîtrise dans le domaine. Ces résultats font l’objet d’une diffusion au travers de l’action collective régionale C2M - Collage multimatériaux vers les PME pour optimiser leurs process existants ou réussir le saut technologique d’un assemblage traditionnel vers le collage. cc J-F.P.

Automobile Le moteur à cycle partagé afﬁche ses atouts Scuderi Group dévoile les atouts de son moteur à explosion à cycle partagé. D’après les pre-

D.R.

miers tests, ce concept de moteur réduit la consommation spéciﬁque de carburant jusqu’à 14 % lorsqu’il est associé à un turbocompresseur de 3,2 bars, car il se produit parallèlement une augmentation de la pression moyenne effective au frein de 140 %. La taille du moteur, quant à elle, est diminuée d’environ 29 %. Scuderi Group promet même une baisse des émissions de NOx de 80 % et une réduction de consommation de 50 % avec les développements en cours, tels l’adjonction d’un réservoir de stockage de l’air comprimé par les cylindres lors des phases de ralentissement du véhicule, air qui est réutilisé lors des accélérations. cc J-F.P.

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Ce moteur produirait jusqu’à 80 % moins de toxines qu’un moteur à combustion interne classique.

PRODUCTION

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TENDANCES

LE KIOSQUE Q

Électronique La mémoire Flash se fait plus petite

Publication La naissance d’un organe « in vitro »

C’est une petite révolution dans la communauté scientifique. Alors que les cellules souches promettent de régénérer des fonctions vitales de l’homme, on pensait ces dernières incapables de fabriquer « de novo » des organes. C’est pourtant la prouesse accomplie par une équipe japonaise, qui publie ses résultats dans la prestigieuse revue Nature. Dans leurs travaux, les chercheurs ont obtenu en une dizaine de jours la transformation spontanée de cellules souches embryonnaires de souris en un amas identique à la rétine des rongeurs. Les cellules qui la composent ressemblent fortement à celles qui tapissent l’organe réel. Bien qu’ils n’aient pas pu vérifier sa fonction, les scientifiques montrent que les cellules souches ont en elles assez d’informations pour former des structures aussi complexes que les organes. Pourront-elles un jour combler la pénurie de reins, de foies ou de poumons ? cm

La ﬁnesse de gravure des mémoires Flash progresse d’un cran. Après Sam-

sung, c’est le tour de IM Flash Technologies, une société commune à Intel et Micron, de descendre à 20nm, actuellement la gravure la plus ﬁne en électronique. Grâce à cette miniaturisation, sa mémoire de 8Go tient dans une puce de 118mm2, soit 30 à 40% de moins que la génération précédente gravée en 25nm. Elle devrait passer en production de masse sur des tranches de 300 mm à l’usine de Singapour. IM Flash Technologies prévoit de monter en capacité avec des puces de 16 et 128 Go pas plus grandes qu’un timbre de poste. cc R.L.

c cRÉFÉRENCES : Nature, 7 avril 2011, « Making Eyes »

Presse L’urgence de séquestration du CO2

Vidéo Les pathologies du cerveau ont leur télé Parkinson, Alzheimer, dépressions… les maladies neurodégénératives et psychiatriques, souvent complexes à traiter, vont être mieux connues du grand public grâce à la première Web TV qui leur est consacrée. L’initiative, financée par la firme danoise Lundbeck, plonge l’internaute dans les coulisses de la recherche pharmaceutique : comment évaluer l’efficacité d’un médicament ? Qu’est-ce que la recherche clinique ? Quelle étude épidémiologique pour la maladie de Parkinson ? Un peu de transparence bienvenue pour l’industrie du médicament. cm c cRÉFÉRENCES : http://www.infopatientslundbeck.fr/webtv/

L’enfouissement géologique du CO2 est considéré comme inévitable pour lutter contre le réchauffement climatique. Encore faut-il pouvoir d’abord capturer le polluant. Deux experts britanniques discutent des procédés disponibles ou en développement, et de l’échéancier à respecter pour éviter l’accroissement des émissions dans l’atmosphère. Si seule une poignée de sites de stockage d’envergure existe à l’heure actuelle, il faudrait en développer une quinzaine de plus à l’horizon 2015 pour démontrer la viabilité de la technologie. Selon les experts, des incitations politiques sont également indispensables, à la fois pour attribuer au CO2 une valeur ﬁnancière plus juste, et construire les infrastructures pour le transport et le piégeage du gaz. cm c cRÉFÉRENCES : New Scientist, 2 avril 2011, «Instant expert: carbon capture and storage»

Des détecteurs infrarouges fonctionnant à – 126°C, au lieu de –200°C aujourd’hui ont été mis au point. Cet exploit a été

réussi par le spécialiste français du secteur, Sofradir, en coopération avec le CEALeti. Pas de révolution technologique. Le détecteur s’appuie toujours sur la ﬁlière tellure, mercure et cadmium développée, il y a 25 ans, par le CEA-Leti. Le résultat est obtenu en Fonctionnant améliorant la couche à –126°C, de passivation des phoce détecteur génère todiodes, en optimisant des économies la matrice de lecture et d’énergie. en modiﬁant certaines étapes de fabrication. Il réduit les besoins de refroidissement, se traduisant par un détecteur 50% plus sobre et 30 à 40% plus petit. cc R.L.

Predator, la première caméra qui se souvient de ce qu’elle a vu www.industrie-technologies.com

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BONUS c

Infrarouge Le détecteur moins refroidi

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Biotechnologies Un détecteur chimique universel Plus besoin de multiplier les détecteurs pour pister antibiotiques, drogues, substances explosives... Des chercheurs allemands de l’Institut Max

Planck ont mis au point un dispositif capable de s’adapter à ce qu’il détecte. Celui-ci consiste en deux brins d’ADN accolés, l’un attaché à un support en alliage or/silicium, l’autre à l’extrémité d’un microscope à force atomique. Lorsque la pointe du microscope est relevée, les deux brins s’étirent jusqu’à se séparer l’un de l’autre. La tension impliquée dans cet étirement est mesurable. Si une autre molécule, potentiellement celle qui doit être détectée, se loge au sein de l’ADN, elle renforce la cohésion des deux brins et il faut appliquer une force plus importante pour les détacher. Le système peut ainsi dépister n’importe quel composé en mesurant la différence de tension. cc L.F.

Environnement Une enzyme de synthèse facilite la capture de CO2

Ressemblant à une larve de moustique, une des molécules synthétisées maintient l’ion zinc à l’interface eau air, lieu de transfert du CO2.

J. GATHANY / CDCP

Chères et parfois peu efﬁcaces, les techniques de capture de dioxyde de carbone pourraient être améliorées en intégrant des enzymes de synthèse, proches de l’anhydrase carbonique.

Présente naturellement dans notre sang et tissus, cette enzyme, introduite dans des procédés industriels de traitement des fumées, faciliterait la séparation et l’élimination de CO2 avant qu’il ne soit émis dans l’atmosphère. En partenariat avec Babcock & Wilcox, des scientiﬁques du laboratoire Lawrence Livermore et de l’université de l’Illinois, mettent au point actuellement des enzymes de synthèse, moins compliquées chimiquement et capables de résister à des pressions et des températures élevées. La conception de la structure de ces molécules doit avant tout conserver et protéger l’ion zinc de l’anhydrase carbonique, qui est indispensable à la capture du CO2. Pour espérer une prochaine commercialisation, les chercheurs tenteront de trouver un équilibre entre le coût de production et la durée de vie de ces enzymes, estimée seulement à quelques jours. cc C.C. RECHERCHE

DÉVELOPPEMENT

PRODUCTION

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TENDANCES

Retrouvez le classement complet des organisme ayant le plus publié dans Nature en 2010.

LE BAROMÈTRE RECHERCHE

LES CHAMPIONS DES PUBLICATIONS SCIENTIFIQUES

Harvard University (États-Unis)

LE TOP 10 DES ORGANISMES DE RECHERCHE AYANT LE PLUS PUBLIÉ DANS NATURE EN 2010

CNRS (France) Institut Max Planck (Allemagne)

Stanford University (États-Unis)

Le nombre de publications n’est pas entier car il tient compte des publications communes avec d’autres organismes.

Massachusetts Institute of Technology (États-Unis)

72,7

University of Tokyo (Japon)

55,2

National Institute of Health (États-Unis)

50,4

Yale University (États-Unis)

44,1 35,9

34,3

32,7

California Institute of Technology (États-Unis)

29,7

28,6

28,3 Columbia University (États-Unis)

Nombre de publications

Une belle reconnaissance du CNRS à l’étranger! L’établissement public de recherche est le deuxième organisme ayant le plus publié d’articles scientiﬁques dans Nature en 2010. C’est ce qui ressort du classement établi pour la première fois par la prestigieuse revue américaine. Sur cinquante universités et organismes de recherche classés, le CNRS arrive juste derrière Harvard University, mais devant Stanford University, le Massachusetts Institute of Technology ou encore l’institut Max Planck, en Allemagne. cm

Matériau La France a la ﬁbre végétale

Selon un rapport de l’Ademe et Fibres recherche développement, la France produit 80 % des ﬁbres végétales en Europe. Par ordre d’importance, ses plantes fétiches sont le lin, le chanvre et le miscanthus. Ce dernier a le rendement le plus intéressant, avec 10 à 15 tonnes de pailles récoltées par hectare. La France ne cultive néanmoins pas de jute, qui représente la moitié de la production mondiale de ﬁbres végétales. cm LES PAYS PRODUCTEURS DE FIBRES VÉGÉTALES EN EUROPE (moyenne en tonnes de fibres végétales produites par an sur la période 2001-2008) France 169000 25000 Belgique 7500 Pays-Bas 1000 1 000 à 5 5000 000 Allemagne

Le nombre de robots vendus est un bon indicateur du rétablissement de l’industrie. À ce titre, l’International federation of robotics (IFR) se montre aussi rassurante que rassurée: deux fois plus de robots ont été livrés dans le monde en 2010 qu’en 2009, pire année depuis le début des années 1990. À noter, l’énorme disparité entre une Asie insatiable (67000 robots achetés) et une Europe (30000), loin derrière mais devant le continent américain (17000). cm LE TOP 5 DES PAYS ACHETEURS DE ROBOTS EN 2010 (Nombre de robots achetés en 2010, croissance 2009/2010) Corée-du-Sud Japon États-Unis 23000 21000

16000 15 000

66 %

90 %

170 %

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Selon le cabinet Strategies Unlimited, le marché mondial des LED de puissance (plus de 1W) a presque doublé en un an pour atteindre 10,8 milliards de dollars en 2010. Deux applications constituent le principal moteur de cette croissance: le rétroéclairage d’écrans LCD de télévision et l’éclairage général. Les dix premiers fournisseurs s’accaparent 75% du gâteau. Le Top 5 est formé par Nichia (Japon), Samsung (Corée-du-Sud), Osram Opto Semiconductors (Allemagne), Philips Lumileds Lighting (Pays-Bas) et Seoul Semiconductor (Corée-du-Sud). cm RÉPARTITION DE LA PRODUCTION DE LED DE PUISSANCE PAR RÉGION Japon : 33 %

13400 13 400

Chine : 2 % Taïwan : 14 %

Chine

États-Unis et Europe : 23 %

Allemagne

57 % SOURCE : IFR

Marché Les LED de puissance brillent

Corée-du-Sud : 28 %

SOURCE : STRATEGIES UNLIMITED

Angleterre Espagne République Tchèque Pologne Lituanie

1 à 1000 Italie

Autriche Hongrie Roumanie Lettonie Finlande Danemark

SOURCES : ADEME ET FIBRES RECHERCHE DÉVELOPPEMENT

LE CHIFFRE

MILLIARDS D’EUROS

C’est la valeur ajoutée d’Internet à la richesse française, soit 3,2 % du PIB en 2009. Les prévisions anticipent une valeur ajoutée de 130 milliards d’euros et 5,5 % du PIB en 2015. SOURCE : MCKINSEY

D.R.

Robotique Le marché double en 2010

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TENDANCES

LE RENDEZ-VOUS

Vitrine de la plasturgie

17 | 05

Salon Soins high-tech

HIT Paris 2011 est une manifestation dédiée aux technologies et systèmes d’informations appliqués à la santé. À travers ce salon, les visiteurs pourront, dans un premier temps, découvrir l’ensemble des sociétés de conseil, des équipements et des éditeurs développant une offre SI pour les établissements de santé. Mitoyen au salon, le Congrès européen des technologies d’information en santé accompagnera les professionnels dans leur démarche de modernisation. cm

Fin mai, Lyon deviendra pour quelques jours, le haut lieu de la plasturgie. La capitale rhônalpine accueillera la deuxième édition du FIP Solution plastique. Regroupant l’ensemble des acteurs de la ﬁlière, le salon présentera de nombreuses technologies, de la conception à la fabrication, en passant par le choix des matières ou le recyclage. Pour la première fois, un espace, appelé Fip’Projets, a été créé en réponse à une demande des visiteurs. Il favorisera la rencontre entre les transformateurs Arburg présentera son nouveau module de (injection, soufflage, micro-injection au salon extrusion…) et les donFIP Solution plastique. neurs d’ordres de tous les secteurs. Autre changement pour cette édition 2011 : la mise en place d’un forum consacré à l’innovation qui fournira une vue globale sur les dernières nouveautés. Les exposants dévoileront ainsi les solutions récemment issues de leurs services R&D lors de présentation orale n’excédant pas vingt minutes. Parallèlement au FIP Solution plastique, se tiendra la quatrième rencontre internationale du caoutchouc et des polymères, Caoutchouc caucho gomma 2011. cm

ccDu 17 au 20 mai Paris-Expo, Porte de Versailles www.health-it.fr

18 | 05

Salon Du bois dans le bâtiment

Valoriser le bois et faire progresser les solutions autour de ce matériau dans le bâtiment et dans l’architecture, telle est la vocation du salon Bobât. Avec 300 exposants répartis sur une surface de 15000 m², cette troisième édition réunira sous un seul toit toute «l’offre bois» aﬁn de mettre en relation fournisseurs, architectes, menuisiers et négociants. Pour informer au mieux ce public de connaisseurs, de nombreuses conférences seront également organisées par des associations professionnelles. cm ccDu 18 au 20 mai Paris-Expo, Porte de Versailles www.bobat.fr

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ccDu 24 au 27 mai Eurexpo, Lyon http://www.f-i-p.com/

18 | 05

Salon Villes et usines verdissent

Ecocity & Industry présente un large éventail d’innovations pour limiter l’impact environnemental des villes et de l’industrie. Pour faciliter la visite des 10 000 personnes attendues, la zone d’exposition du salon

ainsi que le cycle de conférences seront divisés en quatre domaines thématiques : eau, déchets, énergie et air. En récompense des efforts entrepris par les municipalités, les organisateurs de l’événement décerneront le prix Ville durable. cm ccDu 18 au 20 mai Fira Barcelona, Gran Via www.ecocity.es

25 | 05

Conférence Matière grise du photovoltaïque

Scientiﬁques, chercheurs, responsables R&D et industriels se retrouveront à la deuxième édition de la Conférence technique du photovoltaïque. Organisée par des associations et pôles de compétitivités, cette manifestation sera dédiée aux couches minces et aux solutions avancées. Sur trois jours, des conférences auront pour objectif de renforcer la collaboration entre laboratoires et partenaires industriels en vue d’accroître les développements technologiques. cm ccDu 25 au 27 mai Centre de Congrès, Aix-en-Provence www.photovoltaic-technicalconference.com

18 | 07

Appels à projets La Commission européenne a publié un cinquième appel à propositions pour le programme Life+ qui soutient les projets de démonstration innovants dans l’environnement. D’un budget de plus de 265 millions d’euros pour 2011, Life+ ﬁnance des projets dans trois domaines : nature et biodiversité, politique et gouvernance en matière d’environnement, information et communication. Le ministère de l’Écologie a mis en place une assistance gratuite aux porteurs de projets pour optimiser les chances de sélection des propositions françaises. cm ccDate limite : 18 juillet http://developpement-durable. gouv.fr/PUBLICATION-DE-LAPPEL-A.htm

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L’AGENDA

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Faites le tour du projet Atmol de la molécule qui calcule.

Nanotechnologies Un transistor, une molécule

D.R.

« Atmol » : c’est le nom d’un programme mondial de recherches en nanotechnologies porté par le Cemes-CNRS, un laboratoire de Toulouse. Enjeu : créer, atome par atome, une molé-

cule faisant ofﬁce de porte logique. Les recherches engagées s’inscrivent dans une approche « ascendante » des nanotechnologies, à l’inverse de la démarche de miniaturisation mise en œuvre jusqu’ici par l’industrie micro-électronique. La manipulation des atomes est en soi un des déﬁs technologiques de ce projet. Il nécessitera le développement d’une chaîne de fabrication Petite unité nanométrique. Objectif : de calcul intégrée dans une molécule générer ces circuits élec(en bleu) capable de réaliser une addition. troniques d’un nouveau Elle a été réalisée à l’atome près. genre à la cadence d’un million d’atomes par seconde et avec une précision de l’ordre du picomètre. Les nano-puces qui en résulteront devraient offrir des performances révolutionnaires en termes de capacité de stockage, de calcul, de consommation énergétique et de miniaturisation. Les domaines d’applications sont nombreux : calculateurs, systèmes embarqués, horloges atomiques dans les satellites, l’encodage et la transmission de l’information. Le laboratoire toulousain est associé à dix autres labos européens, dont notamment le CEA-Leti, à Grenoble et l’Atome Tech, à Singapour. Si le premier démonstrateur est prévu dans quatre ans, la production industrielle est envisagée beaucoup plus tard, dans les années 2025-2030. cc F.D. MARQUEUR DE MATURITÉ IT

RECHERCHE

TENDANCES

cc EN BREF

Énergie Le photovoltaïque atteint un rendement de 43,5 %

Cellules solaires à haut rendement conçues par Solar Junction.

Solar Junction a développé une cellule photovoltaïque multicouche qui présente un rendement de 43,5 %, soit 1,2 % de plus que le précédent record. Pour atteindre ce résultat, chaque couche a été optimisée pour convertir une partie différente du spectre de la lumière en électricité. Ces cellules devront être prochainement intégrées à des systèmes photovoltaïques à concentration (CPV). cm

Mesure Des capteurs sans ﬁl ni pile

La famille de modules, lancée par Enocean, ouvre la voie à la réalisation de capteurs sans ﬁl, ni pile capables de récupérer l’énergie dans l’environnement et de transmettre les informations par radio. Outre l’alimentation autonome en énergie par une cellule solaire, elle fonctionne également avec des éléments Peltier standard exploitant les différences de température. Elle communique sans ﬁl via un protocole radio propriétaire. cm

Les capteurs STM 310 de Enocean conviennent aux solutions de chauffage.

DÉVELOPPEMENT

PRODUCTION

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E. PERRIN / CNRS PHOTOTHÈQUE

ÉLECTRONIQUE

La mémoire résistive

Les Nems

Les circuits térahertz

Les circuits photoniques

Les composants de puissance

Les processeurs multicœurs

Les composants inertiels

Les bolomètres grand public

Les circuits passifs

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Les détecteurs spectrométriques ccPAGE 35

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Plongez dans l’électronique du futur vue par les États-Unis.

Ces composants du futur qui vont changer l’industrie Après l’informatique, l’électronique grand public puis la téléphonie mobile, les applications émergentes comme le smart grid, le véhicule électrique ou l’e-santé s’imposent comme les (source : IHS iSuppli) moteurs de l’innovation en électronique. Elles suscitent des développements tous azimuts. Objectif : faire rentrer « l’intelligence » partout ou presque.

CROISSANCE Malgré la catastrophe au Japon, le marché mondial des puces devrait croître de 7 % en 2011 pour atteindre 325 milliards de dollars.

’électronique est indissociable de ses applications. Ses avancées sont immédiatement visibles dans les produits qui l’utilisent. Le smartphone en est aujourd’hui une belle illustration. Il met dans la poche les fonctions combinées d’un ordinateur et d’un téléphone portable. L’informatique, puis l’électronique grand public et plus récemment la téléphonie mobile ont suscité trois vagues de progrès. Aujourd’hui, ce sont des applications émergentes comme le smart grid, le véhicule électrique ou l’e-santé qui jouent le rôle de moteur de l’innovation.

Les développements suivent deux axes. Le premier vise à réinventer certains des composants clés comme les microprocesseurs multicoeurs aujourd’hui au centre de la plupart des appareils numériques. Les maîtres mots sont l’intégration, l’amélioration de l’efﬁcacité énergétique et la baisse des coûts. Le second va plus loin avec l’ambition de créer des composants inédits. Les Nems en sont un bel exemple. Systèmes électromécaniques à l’échelle nano, ils ouvrent la voie à la réalisation de détecteurs de masse impossibles à concrétiser avec la technologie des Mems à la base des accéléromètres, gyromètres ou magnétomètres

actuels. Les promesses sont fabuleuses dans la santé ou l’environnement. On pourrait ainsi disposer de systèmes capables, à la manière d’un alcootest, de déceler une crise imminente d’asthme ou les premiers signes d’un cancer des poumons simplement en analysant l’haleine. cc Le

silicium se présente comme la solution miracle

L’intégration demeure une quête constante en électronique. La loi de Moore, qui prévoit un doublement de la densité des puces tous les deux ans, ne se dément pas. En 40 ans, le nombre de transistors réunis dans les microprocesseurs est passé de quelque 2000 à plus de deux milliards. Mais la miniaturisation, qui conduit à ce résultat, s’approche des limites physiques. D’autres voies d’intégration se développent comme la construction de circuits intégrés en 3D ou le regroupement dans les puces de traite-

c L’ÉCLAIRAGE

Des LED blanches plus efﬁcaces et bien moins chères, deux conditions pour faire décoller le marché. Une technologie développée au CEA-Leti et industrialisée par la start-up HelioDEL pourrait diviser par dix les prix tout en doublant le rendement lumineux.

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c LA

SANTÉ Des détecteurs de gaz capables de détecter des molécules présentes en inﬁme quantité dans l’haleine. Intégrés sur une puce grâce aux nanotechnologies, ils ouvriront la voie à des systèmes aussi simples à utiliser qu’un alcootest pour le diagnostic précoce de maladies comme le cancer des poumons ou l’asthme.

c LE VÉHICULE ÉLECTRIQUE Des composants de puissance capables de convertir et de contrôler l’énergie électrique avec moins de pertes, mais à des coûts raisonnables. De quoi diminuer la consommation d’énergie et booster l’autonomie du véhicule.

P.GUITET ; SIEMENS ; RENAULT

À chaque application, une innovation

EN COUVERTURE LE SILICIUM SUR ISOLANT ÉTEND SON TERRITOIRE

La part du silicium sur isolant dans les plaquettes de 300 mm

2010

2015

20 %

SOURCE : SOITEC

Le silicium sur isolant sera davantage utilisé dès que la gravure descendra à 20 nm. À la clé, des puces 30 % plus rapides et plus sobres.

ment numérique de fonctions analogiques ou optroniques jusqu’ici séparées. Autre obsession: la baisse des coûts. C’est une nécessité dans les circuits photoniques destinés à remplacer les interconnexions électriques par des liens optiques dans nos ordinateurs. C’est aussi le cas dans les composants de puissance voués à la conversion d’énergie dans le véhicule électrique. Tout comme dans les LED utilisées dans l’éclairage. Le silicium se présente comme la solution miracle. C’est le matériau le plus courant en électronique. Les chercheurs veulent l’employer soit comme semiconducteur de substitution aux composés rares (arséniure de gallium, phosphure d’indium…), soit comme substrat pour la production à moindre coût. EPC propose déjà des transistors de puissance sur silicium jusqu’à 200V de tension. Il faudra monter à 600-800 V pour répondre au besoin du LES MAÎTRES véhicule électrique. Pour l’éclai- MOTS SONT rage, l’américain Brigelux a sorti L’INTÉGRATION, L’EFFICACITÉ une LED sur silicium suscepti- ÉNERGÉTIQUE ble de baisser les coûts de 75%. ET LA BAISSE La commercialisation est prévue DES COÛTS. en 2013-2014. En France, HelioDEL, une start-up au stade de l’incubation, est sur les rangs pour relever le même défi. Enfin, le silicium sur isolant, une spécialité de Soitec, affiche ses promesses. Limité aujourd’hui aux circuits à hautes performances comme les processeurs des consoles de jeux vidéo, il devrait, selon la société grenobloise, se généraliser dès que la gravure descendra à 20 nm. À la clé, une amélioration des performances des puces de 30% tant en vitesse qu’en consommation. Une aubaine pour les applications! cm ccDOSSIER RÉALISÉ PAR RIDHA LOUKIL ET ANTOINE CAPPELLE rloukil@industrie-technologies.com

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LA MÉMOIRE RÉSISTIVE

La course à la densité est relancée

La mémoire Flash va se heurter bientôt à des limites de miniaturisation. La mémoire résistive pourrait prendre le relais et accroître la densité de stockage tout en améliorant la vitesse d’écriture et la durabilité. L’INNOVATION cc Un ordinateur qui démarre instantanément et qui conserve ses données hors de courant. Telle est la promesse de la mémoire résistive (RRam pour Resistive randam access memory). Alors que les mémoires actuelles comme la Flash stockent l’information sous forme d’électrons, cette puce utilise le principe d’une variation de résistance. cc Plusieurs versions sont à l’étude. La mémoire à changement de phase (PCRam pour Phase change Ram) est la plus mature. Elle

s’appuie sur un matériau qui change de résistance électrique en passant, par effet Joule, de l’état cristallin à l’état amorphe et inversement. cc La deuxième version est la CBRam (Conductive bridge Ram). La cellule mémoire associe deux électrodes séparées par un électrolyte. Sous l’effet d’une tension électrique, les électrodes se dissolvent dans l’électrolyte qui passe alors de l’état isolant à l’état conducteur. L’opération est réversible. cc Autre version: la OxRam présente la même structure que la CBRam où l’électrolyte est remplacé par un oxyde

En développement chez HP la Memristor est une mémoire résistive qui combine deux matériaux, l’un isolant, l’autre conducteur.

COMMERCIALISATION 26

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c 2013 à 2016 selon la version.

de métal qui passe de l’état isolant à l’état conducteur. La Memristor en développement chez HP en est une illustration. Elle combine deux matériaux : un isolant (TiO2) et un conducteur (TiOx). Le principe consiste à déplacer la limite entre les deux couches.

LES AVANTAGES cc La RRam afﬁche tous les attributs de la mémoire idéale. Non volatile, elle conserve l’information sans courant électrique. Par rapport à la Flash, elle combine les avantages de la densité, de la rapidité et de la durabilité. Alors que la Flash ne pourrait descendre en dessous d’une gravure de 16 nm, la RRam devrait repousser la miniaturisation jusqu’à 10 nm. Elle offrirait des temps d’accès 100 fois plus courts et supporterait 1 000 fois plus de cycles d’écriture. Elle serait en plus moins chère à produire, avec 4 à 7 masques de fabrication de moins. Enﬁn, elle est adaptée à l’intégration 3D avec des circuits logiques, ce qui la rend particulièrement attrayante dans les applications embarquées.

LES DÉFIS À RELEVER cc La PCRam pose encore des problèmes de fiabilité et de consommation électrique dus à son procédé d’écriture par effet Joule. La CBRam manque également de fiabilité. La OxRam présente un fonctionnement trop aléatoire, difficile à contrôler.

LES PIONNIERS cc Dans la PCRam, Micron et Samsung avec des échantillons atteignant 1 Gbit cc Dans la CBRam, la start-up américaine Adesto Technologies avec un prototype de démonstration de 2 Mbit, mais aussi Altis et le CEA-Leti en France, Inﬁneon en Allemagne et Samsung en Corée-du-Sud cc Dans la OxRam, HP, Samsung et Unity Semiconductor. En 2010, HP a conclu un partenariat avec le coréen Hynix pour l’industrialisation de la Memristor. ccR. L.

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LES NEMS

Les Mems à l’échelle nano La réalisation de système électromécaniques à l’échelle nanométrique ouvre la voie à des fonctions inédites. Les applications sont prometteuses dans la santé et l’environnement. L’INNOVATION cc Vous connaissez les Mems, microsystèmes électromécaniques. Voici les Nems, leur avatar à l’échelle nanométrique. Les Mems utilisent des éléments mécaniques sensibles de quelques microns à quelque 10µm. Pour les Nems, la taille descend jusqu’à environ 10nm. Ainsi, il devient possible d’intégrer davantage d’éléments sensibles aﬁn de réaliser des applications de détection impossibles à effectuer avec la technologie Mems.

ROUKES / CALTECH

LES AVANTAGES cc La miniaturisation vise à obtenir des capacités de détection inédites. La densité d’éléments sensibles passe de quelques milliers /cm2 pour les Mems à quelques millions/cm2 pour les Nems. De quoi multiplier la sensibilité par facteur 1000 et répartir davantage la mesure sur la surface du capteur. La sensibilité de détection se compte en ppb (particule par milliard) ! L’autre avantage réside dans la redondance. La présence d’éléments sensibles défectueux a moins d’incidence sur la ﬁabilité de la mesure. Enﬁn, la réduction de la taille

COMMERCIALISATION

est synonyme de baisse des coûts, puisqu’il sera possible de produire bien plus de dispositifs par plaquette de silicium. Ainsi, selon le CEA-Leti, une plaquette de 200 mm de diamètre peut fournir 3,5 millions de pièces. cc Les Nems ne visent pas à remplacer les Mems dans leurs applications actuelles : capteur de pression, accéléromètre, gyromètre, magnétomètre, tête d’impression à jet d’encre, puce à miroirs, etc. D’ailleurs, réduire la taille irait à l’encontre de l’objectif de performance recherché pour un accéléromètre par exemple. Les Nems ouvrent des applications nouvelles de détection. D’abord comme nez électronique pour la mesure d’éléments polluants dans l’air d’une pièce, ou la détection de la présence dans l’haleine de molécules caractéristiques d’une maladie (cancer, asthme…). Ensuite comme détecteur biologique pour l’analyse d’un grand nombre de molécules dans un liquide.

LES DÉFIS À RELEVER cc La première difﬁculté concerne l’adressage et la lecture des informations d’un aussi grand nombre d’éléments sensibles intégrés. Il faut aussi pouvoir associer

Microscopie électronique montrant un spectromètre de masse réalisé en technologie Nems par le Caltech.

LES PIONNIERS à la partie capteur proprement dite des fonctions électroniques d’analyse et de traitement. cc Les concepteurs manquent encore d’outils CAO dédiés et stabilisés. Enﬁn, en fabrication, la miniaturisation fait apparaître des problèmes de variabilité de la taille et des propriétés physiques. Les chercheurs travaillent sur la maîtrise de ces phénomènes et l’amélioration de la répétabilité des process.

cc Aux États-Unis, le Caltech a fait la démonstration de prototypes fonctionnels pour la détection de sarin. Cornell University en a fait de même dans la détection biologique. Schlumberger est actif sur le sujet. En Europe, le CEA-Leti et le CNM (Barcelone) ﬁgurent parmi les plus avancés. En 2010, le Caltech et le CEA-Leti ont lancé un programme conjoint visant à accélérer la mise sur le marché des Nems. ccR. L.

c 2015 à 2020

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LES CIRCUITS TÉRAHERTZ

L’irrésistible montée en fréquence

Le développement de circuits intégrés en silicium fonctionnant à plus de 100 GHz ouvre de nouvelles perspectives aux applications de communication sans ﬁl, d’imagerie et de détection. L’INNOVATION cc Des émetteurs-récepteurs intégrés sur une puce et fonctionnant à plus de 100 GHz: telle est la ﬁnalité des recherches sur les circuits térahertz. Pour cela, il faut disposer de fonctions de base, comme le transistor, tournant à 300, voire 500GHz. Car pour éviter le bruit, il faut un rapport de trois à cinq en fréquence entre les éléments de base et le circuit intégré. L’autre objectif est de réduire les coûts en utilisant le silicium et les procédés banalisés dans la fabrication des puces électroniques.

cc Les communications sans fil, qui remplacent le câble HDMI pour la transmission de vidéo à haute définition (par exemple du décodeur vers l’écran plat), fonctionnent aujourd’hui à 60GHz. Avec les circuits térahertz, on pourrait monter à 120GHz pour doper le débit et suivre l’augmentation de la définition d’image. cc Les radars anticollisions automobiles actuels utilisent la bande de 77GHz. La montée à 150 ou 170GHz augmenterait la portée et ouvrirait des applications de régulation automatique du trafic.

cc Dans la détection de sécurité (contrôle aux aéroports par exemple) ou l’imagerie médicale, l’utilisation des circuits térahertz offrirait des avantages en santé, car ils se caractérisent par des ondes qui pénètrent moins dans l’organisme que les rayons X utilisés aujourd’hui.

LES DÉFIS À RELEVER cc La faisabilité de transistors fonctionnant à 500GHz est démontrée en labo. Il reste à réaliser le travail d’intégration d’un circuit

LES AVANTAGES cc Les solutions térahertz, disponibles aujourd’hui dans des applications pointues comme les communications satellitaires ou la détection d’objets illicites dans les aéroports, sont réalisées par assemblage de composants discrets. Elles sont d’autant plus coûteuses qu’elles font appel à des semiconducteurs III-V comme l’arséniure de gallium. Leur intégration sur une puce en silicium est de nature à réduire considérablement la taille et les coûts, les ouvrant ainsi à des applications grand public.

COMMERCIALISATION 28

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c 2013-2015

mixte selon les procédés courants dans la microélectronique. Il faut aussi développer un environnement de conception (bibliothèque de conception, modèles de transistors, kit de développement…) adapté. Enﬁn, il faut franchir la phase de l’industrialisation.

LES PIONNIERS cc En Europe, STMicroelectronics, Infineon Technologies et IHP semblent à la pointe. L’allemand IHP, en coopération avec l’université outre-rhin de Wuppertal, a fait la démonstration d’un jeu de circuits d’imagerie fonctionnant à 820GHz. 820 GHz. Le CEA-Leti a réalisé un circuit tournant jusqu’à 1THz 1 THz pour des applications d’imagerie médicale en remplacement des rayons X. cc Ailleurs, IBM aux États-Unis, Power Jazz en Israël ou Fujitsu au Japon figurent figurent parmi les plus actifs sur le sujet. ccR. L.

Les véhicules actuels sont dotés de radars utilisant la bande de 77 GHz. Freescale mène des recherches pour monter à 150 GHz et ainsi booster leur performance.

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LES CIRCUITS PHOTONIQUES Des interconnexions à la vitesse de la lumière

L’intégration de fonctions photoniques sur des puces en silicium va faire entrer les transmissions optiques à l’intérieur des ordinateurs et des smartphones. L’INNOVATION

LES PIONNIERS

cc Imaginez un ordinateur où les interconnexions de puce à puce et de carte à carte sont optiques. Ceci sera possible grâce aux circuits photoniques en silicium. Les transmissions optiques se limitent aujourd’hui au monde des télécoms. Elles utilisent des systèmes photoniques trop gros, trop chers et trop complexes à mettre en œuvre, réalisés dans des semiconducteurs III-V comme l’arséniure de gallium. L’objectif des recherches est d’en réduire la taille et les coûts en les intégrant dans des puces en silicium. De quoi les mettre à la portée d’applications grand public comme les micro-ordinateurs, les tablettes ou les smartphones.

LES AVANTAGES

INTEL

cc Le passage à des interconnexions optiques met les échanges de données à l’intérieur de l’ordinateur à la vitesse de la lumière. Les goulets d’étranglement, liés aux interconnexions électriques actuelles, disparaissent. Tout comme

COMMERCIALISATION

Prototype d’émetteur-récepteur optique chez Intel. Il offre un débit de 50 Gbit/s susceptible de monter à 1 Tbit/s.

les contraintes de dissipation thermique ou de distance. Il devient possible d’exploiter au mieux la puissance des processeurs. Le concepteur peut optimiser davantage la disposition des composants sur la carte ou dans le système. Pour l’utilisateur, ceci se traduit par un ordinateur portable plus rapide, plus autonome et plus efﬁcace sur le plan énergétique.

LES DÉFIS À RELEVER cc L’électronique et l’optique sont deux mondes différents. La difficulté est de marier les deux dans un système électronique. Mais le gros problème vient du silicium. On sait aujourd’hui en faire des composants photoniques pour le guidage, la modulation, le filtrage, la séparation ou le multiplexage de la lumière. Mais pas pour l’émission dans les longueurs d’onde de 1,3 à 1,55nm non absorbées par la fibre optique. Il reste donc à trouver le moyen de réaliser des diodes lasers en silicium. Les pistes à l’étude consistent à modifier les propriétés optiques du matériau en lui associant des terres rares ou en bricolant sa structure cristalline à l’échelle nanométrique.

cc IBM travaille sur le sujet depuis 10 ans et dispose de toutes les pièces du puzzle nécessaire à la réalisation de circuits photoniques complet de 4 x 4 mm. 4x4 Il est l’industriel le plus proche de l’industrialisation. Mais sa technologie, basée sur une combinaison de silicium-germanium, risque de se cantonner aux supercalculateurs, serveurs et data centers. cc Intel vise en revanche les applications grand public. Il a dévoilé un émetteurrécepteur capable de relier deux cartes électroniques d’ordinateur à 50 Gbit/s. Sony a fait une démonstration similaire. En France, le plus actif sur le sujet est le III-V Lab, un labo commun entre Alcatel-Lucent, Thales et le CEA-Leti. ccR. L.

c 2015-2017

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LES COMPOSANTS DE PUISSANCE

À la conquête du nitrure de gallium Les applications de conversion et de contrôle de l’énergie réclament des composants de puissance économiques et efﬁcaces. Le nitrure de gallium semble le bon candidat pour répondre à ce besoin. L’INNOVATION cc Des diodes, des transistors et des thyristors capables de manipuler des tensions de plusieurs centaines de volts avec moins de pertes pour un coût raisonnable: voilà l’intérêt du nitrure de gallium pour les composants de puissance. Présents dans tous les produits électriques et électroniques, ces composants sont stratégiques. Ils assurent la conversion et le contrôle de l’énergie électrique. Or ils le font avec des pertes d’autant plus importantes que les fréquences de commutation sont élevées. Les composants de puissance en silicium sont les plus courants mais aussi les moins bons sur ce point. Le passage au carbure

de silicium améliore le rendement de 5 à 6 points et divise la taille des composants par un facteur 2 à 5. Mais à des prix exorbitants. Le nitrure de gallium promet les mêmes performances à des prix plus sages.

LES AVANTAGES cc L’enjeu est de taille. Selon STMicroelectronics, un gain d’un point de rendement dans la conversion de puissance du parc de réfrigérateurs en Europe se traduirait par une économie d’énergie de 7 TWh/an, l’équivalent de la production totale d’électricité de la France! cc Le carbure de silicium, développé depuis 2005,

offre une alternative performante au silicium dans les applications de forte puissance. Mais il est pénalisé par son coût de fabrication, puisqu’il ne peut être déposé que sur des plaquettes en carbure de silicium de 4 pouces au maximum. Le nitrure de gallium offre des performances similaires pour un coût moins élevé car il peut être déposé sur des plaquettes en silicium de 6, voire 8 pouces.

LES DÉFIS À RELEVER cc Les produits disponibles aujourd’hui se limitent à 200 V. Ce qui sufﬁt aux ordinateurs, téléphones ou téléviseurs. Mais pas aux véhicules

électriques où il faudrait des tensions de 600 à 800 V. En théorie, l’arséniure de gallium tient jusqu’à 1000 V. Pour cela, il faut parvenir à déposer une couche de nitrure de gallium plus épaisse, ce que les moyens actuels de déposition par épitaxie ne permettent pas de faire à l’échelle industrielle. Il subsiste enﬁn des problèmes de désaccord entre les structures cristallographiques du silicium et du nitrure de gallium et ce malgré la couche intermédiaire faisant le lien.

LES PIONNIERS cc La société américaine EPC, issue du leader mondial de l’électronique de puissance International Rectiﬁer, est la seule à proposer des produits sur le marché: des transistors de 40 à 200 V, présentés comme 5 à 10 fois plus performants que leurs équivalents en silicium. Les Japonais sont actifs en recherche. Tout comme STMicroelectronics et Inﬁneon Technologies en Europe. ccR. L.

Transistor FET en nitrure de gallium d’EPC. Il offre des performances 5 à 10 fois supérieures à celles de son équivalent en silicium.

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cDes composants adaptés au véhicule électrique dans 2 ou 3 ans

EPC

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LES PROCESSEURS MULTICŒURS

Les cœurs adaptent leur régime aux besoins Les besoins en puissance de calcul ne cessent de croître. Multiplier les cœurs est une façon d’y répondre, tout en utilisant ces capacités de façon intelligente pour l’adapter au mieux aux tâches demandées. L’INNOVATION cc Ces processeurs combinent plusieurs cœurs, capables de calculer, ensemble ou de façon indépendante, aﬁn d’augmenter la puissance de traitement tout en minimisant la consommation. On les trouve déjà dans des systèmes embarqués ou les ordinateurs. Ils contiennent jusqu’à 6 cœurs, mais à l’avenir, on pourrait les voir rassembler jusqu’à mille cœurs, ce qui aujourd’hui n’existe encore qu’à l’état de simulation.

LES AVANTAGES

LIRMM

cc Le système en développement adapte la puissance de calcul au besoin de l’application à gérer, en ajustant la tension et la fréquence. Les algorithmes utilisés sont basés sur la théorie du jeu, qui consiste à maximiser les gains. L’intérêt est de réduire au minimum la consommation électrique: l’économie d’énergie pourrait atteindre 70%. Car 10 cœurs fonctionnant à 100 MHz consomment moins qu’un seul à 1 GHz, pour une capacité

COMMERCIALISATION

de calcul équivalente. Ainsi les unités de calcul peuvent se synchroniser selon des fréquences d’horloges différentes: chacune s’adapte au minimum nécessaire, aﬁn d’optimiser le rendement du système dans son ensemble.

Mis au point par le LIRMM, ce prototype comporte 1 444 unités de traitement totalisant 9 millions de transistors.

LES DÉFIS À RELEVER cc Les difﬁcultés de conception résident autant dans l’architecture physique du réseau des cœurs que dans le logiciel d’optimisation. Les deux doivent être développés conjointement. Il faut d’une part optimiser le positionnement des cœurs entre eux, aﬁn que la prise de décision et la transmission des données soit la plus rapide possible. Le réseau peut ainsi être homogène, ou organisé en plusieurs grappes, dont les cœurs ont un accès plus rapide à une mémoire commune. D’autre part, le système doit être programmé de façon à utiliser au mieux les capacités de calcul. Si l’un des cœurs chauffe trop, il faut en «réveiller» un autre, éteint ou en veille. Cependant, allumer trop souvent de nouveaux cœurs n’est pas toujours économique: les paramètres à prendre

en compte pour optimiser la consommation sont nombreux, ce qui rend les algorithmes à programmer très complexes. Les applications qui utiliseront ces processeurs devront prendre en compte ce fonctionnement particulier. La programmation devra s’adapter à la répartition du calcul. L’un des enjeux est donc d’intégrer ces contraintes aux outils de programmation sans en complexiﬁer l’utilisation.

LES PIONNIERS ccLIRMM,

CEA-List, Kalray, STMicroelectronics, Intel… Fin 2011, la start-up Kalray prévoit un système sur puce à 256 processeurs pour applications embarquées. ccA.C.

c Des systèmes à 256 processeurs dans le grand public d’ici 5 à 10 ans.

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LES COMPOSANTS INERTIELS

Tous les mouvements détectés avec une seule puce Pour rendre compte des mouvements d’un objet, on utilise un accéléromètre, un gyromètre et un magnétomètre: neuf axes au total. Bientôt, ces trois composants n’en feront plus qu’un. L’INNOVATION cc Les détecteurs inertiels servent à mesurer les déplacements, la vitesse et l’orientation. Ils sont de nature différente: l’accéléromètre quantiﬁe un mouvement de translation, le gyromètre la vitesse de rotation, et le magnétomètre détecte l’orientation grâce au champ magnétique terrestre. Ces composants se trouvent déjà aujourd’hui dans de nombreux appareils grand public, comme les smartphones ou les manettes de jeux vidéo. Chacun est doté de trois axes, correspondant aux trois dimensions de l’espace. En associant les trois, on obtient un système capable de rendre compte d’un mouvement selon 9 axes. Actuellement, ces composants sont des puces distinctes, que l’on assemble généralement dans un boîtier. En les intégrant sur une puce, on obtiendrait un composant combinant les trois fonctions. Il est même envisageable d’y incorporer aussi un capteur de pression, aﬁn de mesurer l’altitude.

LES AVANTAGES cc En ne fabriquant qu’une puce en guise de capteur à 9 axes, on réduira la surface nécessaire, et donc le coût de fabrication. L’assemblage en sera simpliﬁé. Le silicium monocristallin, choisi pour ses excellentes propriétés mécaniques, offre en plus l’avantage de ne pas vieillir, au contraire du silicium polycristallin généralement utilisé jusqu’ici. Ces composants contiennent une masse de 10 micromètres d’épaisseur, interagissant avec une jauge d’un diamètre de 250 nanomètres.

Cette jauge mesure une contrainte mécanique. Elle est d’autant plus sensible qu’elle est petite. Ainsi, le dispositif tient sur moins d’un millimètre carré. Enﬁn, l’accéléromètre n’est pas basé sur le système habituel, qui détecte une variation de capacité selon l’éloignement de deux peignes. Il repose sur le changement de résistance électrique du matériau selon la contrainte mécanique. De par la nature de ce phénomène, le temps de réponse du composant est plus court. Ainsi, au lieu d’être alimenté en continu, il pourrait ne recevoir que

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LES DÉFIS À RELEVER cc Une fois que l’on sait fabriquer indépendamment les trois composants clés, il n’est pas compliqué de les assembler : tous sont fabriqués sur silicium par des procédés semblables. L’enjeu actuel pour les chercheurs est donc d’obtenir un procédé fiable et bien rodé pour chaque composant, afin qu’il n’y ait pas de différences dans le rendement. La connectique est également objet d’attention : il faut mettre au point des solutions de liaison pour intégrer le composant final à un circuit. Cela pourrait passer par des trous à travers le silicium de la puce, les TSV (through silicon via).

LES PIONNIERS cc CEA-Leti, STMicroelectronics, Invensense... ccA. C.

Un accéléromètre, un magnétomètre et un gyromètre prennent en compte 3 axes chacun. Demain, ils seront assemblés en un seul composant qui couvrira 9 axes.

COMMERCIALISATION

de courtes impulsions de courant, ce qui réduirait sa consommation électrique.

c 2012-2013 (détecteurs à 6 axes) 2014 (détecteurs à 9 axes)

G. COTTET ; CEA ; LETI

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LES BOLOMÈTRES GRAND PUBLIC

La détection infrarouge s’affranchit du refroidissement Les détecteurs infrarouges trouvent de plus en plus d’applications dans les appareils grand public. Cela est possible grâce au perfectionnement des bolomètres, qui fonctionnent sans avoir besoin d’être refroidis. L’INNOVATION

ULIS

cc Les bolomètres sont des récepteurs thermiques mettant la détection infrarouge à la portée d’applications grand public. Capteurs de rayonnement infrarouge émis par tout objet en fonction de sa chaleur, ils peuvent être utilisés en thermographie pour détecter une surchauffe dans une installation électrique ou analyser l’isolation thermique d’un bâtiment. On en trouve même dans certaines voitures haut de gamme, pour alerter le conducteur d’un éventuel danger invisible de nuit ou en cas de brouillard. cc Issus du militaire, ces détecteurs sont constitués d’une matrice de pixels. Chaque pixel est une membrane sensible à l’énergie du rayonnement infrarouge. Un thermomètre, relié à chacune d’entre elles, en mesure l’échauffement. La matrice forme ainsi une image. Depuis la création de cette technique, dans les années 80, les détecteurs n’ont cessé de gagner en taille et en précision.

COMMERCIALISATION

Détecteur infrarouge haute résolution XGA d’Ulis dont les pixels mesurent 17 micromètres.

LES AVANTAGES cc Leur atout principal est de ne pas nécessiter de système de refroidissement, au contraire des capteurs infrarouges à base de diodes utilisés dans le militaire. Les diodes produisent un courant par effet photoélectrique en détectant les photons du rayonnement infrarouge. Ce système est environ vingt fois plus sensible que la détection thermique, mais doit être refroidi jusqu’à 100 K aﬁn de limiter les signaux parasites. Moins complexes, les bolomètres sont moins chers à fabriquer et consomment moins d’énergie. Ils sont donc plus indiqués pour les applications grand public.

LES DÉFIS À RELEVER cc L’axe principal de recherche sur les bolomètres est la réduction de la taille des pixels, aﬁn d’obtenir des capteurs plus petits, ou, à taille équivalente, des images de meilleure résolution. Les pixels, de 50 micromètres à l’origine, mesurent aujourd’hui 17 micromètres. La prochaine génération n’en fera plus que 12. Pour rendre cela possible, les chercheurs doivent améliorer le procédé de fabrication des capsules de vide recouvrant les pixels pour les isoler thermiquement. Le dégazage, inévitable, est d’autant plus gênant que ces boîtes sont petites:

une faible quantité de gaz dans une capsule sufﬁrait à rendre un pixel inopérant. Il est donc nécessaire d’obtenir des surfaces plus propres pour mieux les sceller, et garantir au produit une durée de vie d’une quinzaine d’années. Autre aspect des travaux: l’intelligence associée aux capteurs. Le but est d’adapter en direct le fonctionnement des pixels au signal reçu, pour éviter la saturation de l’image.

LES PIONNIERS cc Ulis, ﬁliale de Sofradir, en est le principal fabricant en France. Il concurrence l’américain Flir Systems. Le CEA-Leti est présent sur le sujet en recherche. Il prévoit un démonstrateur doté de pixels de 12 micromètres à la ﬁn 2011. ccA. C.

c 2012 – 2013

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LES CIRCUITS PASSIFS

Ils mettent le cap sur la miniaturisation

En les fabriquant sur silicium, on peut rassembler un grand nombre de composants passifs, et en faire un circuit sur une simple puce. Un moyen de réduire la taille et le coût. L’INNOVATION cc Les composants passifs se trouvent dans tous les circuits électroniques. Les principaux sont les capacités (condensateurs), les résistances et les inductances (bobines). Ces composants inﬂuent sur le signal électrique sans nécessiter d’alimentation. Au lieu d’utiliser des composants individuels à assembler sur des circuits, on sait aujourd’hui les intégrer directement sur silicium. On obtient ainsi, sur un seul composant, un circuit complet, combinant résistances, bobines et capacités.

LES AVANTAGES cc Le procédé de fabrication sur silicium, peu cher, offre une plus grande précision de gravure. Les composants sont mieux ajustés entre eux que s’il avait fallu les assembler individuellement. Il est simple d’adapter le procédé pour fabriquer des combinaisons répondant à des besoins précis. On peut facilement y ajouter des composants actifs pour augmenter les fonctionnalités. Le composant résultant est de taille réduite, et son prix divisé par dix. Cela autorise la multiplication des fonctions dans un même appareil, comme les systèmes de communication sans ﬁl. Les matériaux utilisés, très purs, réduisent les courants de fuite, jusqu’à les diviser

par 10. Ainsi, en remplaçant les composants passifs traditionnels par la génération en silicium, on confère plus d’autonomie aux appareils portables qui les utilisent. Ils peuvent fonctionner de façon stable jusqu’à 250 °C, et monter jusqu’à 300 °C, tandis que leurs homologues en céramique perdent 70% de leur valeur s’ils atteignent les 200 °C. Cela les rend intéressants pour des utilisations en conditions extrêmes, dans les têtes de forages pétroliers, l’avionique où l’automobile.

LES DÉFIS À RELEVER cc Pour optimiser ces composants, les chercheurs jouent à la fois sur les matériaux, l’architecture,

et les procédés de fabrication. La tendance est à la miniaturisation, aﬁn d’améliorer encore l’intégration. Pour une bobine, la précision de gravure actuelle est de 2 micromètres. Pour les condensateurs sur silicium, le fonctionnement physique diffère des condensateurs traditionnels: au lieu d’empiler des couches à la façon d’un «mille feuilles», on creuse des trous dans le silicium, d’un micromètre de diamètre pour 50 de profondeur. Chaque trou agit comme un petit condensateur d’un nanofarad. On peut ainsi cumuler jusqu’à 300000 trous sur une surface d’un millimètre carré, soit 30 nanofarads. Selon la façon d’interconnecter ces trous, il est possible d’en faire un seul condensateur, ou au contraire d’en faire plusieurs de moindre capacité. La difﬁculté de cette méthode réside dans le fait d’oxyder uniformément les trous.

LES PIONNIERS cc IPDIA, CEA-Leti, CNRSLaas, STMicroelectronics… ccA. C.

Ce circuit réalisé par IPDIA intègre 13 résistances, inductance et capacités pour un système de communication sans ﬁl dans la domotique.

COMMERCIALISATION 34

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c2012 – 2014 pour Les prochaines générations miniaturisées.

IPIDIA

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LES DÉTECTEURS SPECTROMÉTRIQUES

Les matériaux se révèlent aux rayons X En mesurant l’énergie de chaque photon d’un rayonnement X, les scanners effectueront à l’avenir des mesures si précises qu’ils sauront reconnaître la nature des matériaux. L’INNOVATION

LES DÉFIS À RELEVER

cc Ces capteurs sont sensibles au rayonnement X. Mais contrairement aux appareils actuels de radiographie, ils mesurent l’énergie de chaque photon. Leur secret: les photons reçus par les électrodes du détecteur créent directement des charges électriques dans un matériau semiconducteur. Cette technologie se démarque physiquement du système actuel, où le rayonnement est d’abord converti en lumière visible avant d’être détecté par des photodiodes. Cette conversion engendre une perte d’énergie, et une moindre résolution de l’image: la gerbe de lumière forme une tâche sur le détecteur. La détection directe des photons est plus localisée, et génère plus de charges électriques dans le composant, ce qui autorise une analyse plus précise du rayonnement reçu.

LES AVANTAGES

CEA

cc Les appareils actuels de radiographie ne sont sensibles qu’à l’accumulation du rayonnement sur leur détecteur. La quantité reçue

COMMERCIALISATION

varie selon les matériaux traversés. Les images qui en découlent ne comportent qu’une couleur, plus ou moins foncée. Au mieux, certains dispositifs utilisent deux capteurs détectant des bandes d’énergies différentes, aﬁn de différencier les matériaux lourds des matériaux organiques. Mais en détectant l’énergie de chaque photon, on a en main des données beaucoup plus précises. La nouvelle génération de détecteurs est capable de différencier 256 bandes d’énergie différentes. En comparant les mesures à une base de données, on peut déduire la nature des matériaux traversés, et ainsi coloriser les images.

Détecteur spectrométrique de rayonnement ionisant basé sur un matériau semiconducteur (CdZnTe) mis au point au CEA.

Cette technique a un intérêt évident dans le domaine de la sûreté. Les nouveaux scanners équiperont bientôt les aéroports pour le contrôle des bagages: ils détecteront les explosifs et réduiront le nombre de fausses alarmes. La médecine y trouvera des avantages également: la précision du système donnera des images de meilleure qualité, ou autorisera la réduction de la dose de rayons X lors d’une radiographie.

cc La détection directe nécessite d’utiliser un matériau semiconducteur capable d’arrêter le rayonnement. Avec du silicium, il faudrait une épaisseur de plus de 10 centimètres. Les chercheurs explorent donc d’autres possibilités: au CEA-Leti, c’est le tellurure de cadmium qui est privilégié. Mais on ne sait pas actuellement en faire des surfaces de plus d’une dizaine de centimètres de diamètre: c’est encore un facteur limitant. Le circuit de lecture associé au détecteur implique des connexions performantes et sophistiquées: il s’agit de ne transporter que quelques électrons, le bruit doit donc être réduit au maximum.

LES PIONNIERS cc Multix qui travaille avec le CEA-Leti prévoit de lancer ses premiers démonstrateurs dans des scanners à l’automne 2011. ccA. C.

c 2012 – 2013

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Consultez le rapport de Laurent Malier sur la micro et nanoélectronique en France.

Laurent Malier Directeur du CEA-Leti

L’avenir, c’est le mariage avec la biologie, la médecine, l’optique… L’intégration reste le maître mot des progrès en électronique. Le téléphone mobile en est la plus belle illustration. De la biologie au véhicule électrique, de la santé à l’environnement, les applications deviennent les moteurs des innovations. Vision du patron du CEA-Leti, l’un des acteurs de cette révolution en marche.

Que retenez-vous de l’évolution de l’électronique ces dernières années? Laurent Malier: L’intégration bien sûr. Elle

est visible dans le téléphone mobile. Avec un smartphone, vous disposez aujourd’hui d’un véritable PC dans la main. Ce produit reflète les progrès fantastiques de toute l’électronique, des processeurs aux puces mémoires, en passant par les éléments radio, les capteurs, les écrans tactiles, la batterie, l’antenne, les composants de puissance ou même les composants passifs. Son électronique combine pas moins de six matériaux différents. Quelles vont être les innovations majeures à venir? L. M.: Elles sont nombreuses. J’en retiendrai

trois. La première concerne les LED. Des grandes ruptures technologiques vont intervenir dans les 10 ans à venir pour réduire les coûts, améliorer le rendement et émettre d’autres couleurs. Cette évolution bénéﬁciera tout particulièrement aux applications d’éclairage. La deuxième innovation réside dans l’intégration de puces en 3D. Elle va rendre possible la construction de systèmes complexes combinant plusieurs fonctions avec le minimum d’encombrement et de consommation, et le maximum de performance. C’est une autre voie d’intégration en plus de la voie classique de la loi de Moore basée sur la miniaturisation. Elle va redistribuer les cartes dans la prochaine décennie. On peut l’utiliser pour réaliser par exemple des processeurs multicœurs bien plus puissants que ce qui existe sur le marché. La troisième évolution porte sur les composants de puissance, un secteur clé pour l’amélioration de l’efﬁcacité énergétique de l’écosystème électrique. Elle va prendre place dans 5 ans puis se poursuivre pour fournir tout son potentiel dans 15 ans.

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D’énormes économies d’énergie en découleront. Pour des applications comme les véhicules hybrides et électriques, ces progrès se traduiront par une autonomie plus grande de la batterie. La photonique est à la mode en ce moment. Va-t-elle suivre le modèle d’intégration des puces électroniques? L. M. : Je ne le crois pas. On cherche à inté-

grer de fonctions photoniques sur le silicium de façon à les mettre à proximité des puces de calcul et de traitement. La ﬁnalité étant d’accélérer les transferts de données en remplaçant les interconnexions électriques actuelles par des liens optiques. L’intégration va progresser pour apporter des améliorations en débit, consommation et coûts, mais pas au point de suivre le modèle des puces électroniques. Dans les vingt ans à venir, je ne vois pas de loi de Moore en photonique. On cherche depuis des années à tout faire en silicium. Jusqu’où pourra-t-on aller avec ce matériau? L. M.: Le silicium offre l’avantage d’être le

matériau semiconducteur le plus banalisé en électronique, avec un marché de plus de 300 milliards de dollars. Il repousse sans cesse ses limites pour remplacer des composés moins courants comme l’arséniure de gallium dans les composants radiofréquences. En photonique, il pourrait servir à réaliser des composants passifs. Mais pas des composants actifs comme les diodes laser ou les LED. Pour les diodes, comme d’ailleurs pour les composants de puissance en nitrure de gallium, les recherches visent plutôt à utiliser le silicium juste comme substrat. L’intérêt est de réduire les coûts en les fabriquant sur des plaquettes de 6, 8 ou 12 pouces, comme pour les puces électro-

niques, alors que les LED actuelles sont produites sur des substrats en saphir de seulement 4 pouces. Ces composants conserveront encore pour longtemps leurs matériaux propres. Le tout silicium n’est pas pour demain. Les composants passifs comme le condensateur ou l’inductance font peu parler d’eux. Est-ce que cela veut dire qu’ils n’évoluent pas? L. M.: Au contraire, ils évoluent assez forte-

ment tant en performances qu’en coûts. Ils sont à leur tour touchés par l’intégration dans le silicium pour répondre aux besoins de miniaturisation extrême de certaines applications. Le téléphone mobile bénéﬁcie à fond de cette évolution. La France a la chance d’avoir deux experts dans ce domaine: STMicroelectronics à Tours et IPDIA, une start-up issue de NXP à Caen. Et les nanotechnologies dans tout cela? L. M. : L’électronique est déjà à l’ère des

nanos. La finesse de gravure des puces est en train de passer à 28 nm. L’électronique s’appuie également sur les nanotechnologies pour développer des dispositifs de diagnostic et traitement dans la santé : par exemple des détecteurs à nanoparticules qui se fixent avec précision sur la tumeur à traiter et qui deviennent fluorescentes lors de leur lecture au scanner, ce qui permet au praticien de voir à l’écran l’endroit précis à traiter. L’électronique tend à s’imbriquer avec la biologie. Pour faire quoi? L. M. : Effectivement, l’électronique,

d’ailleurs comme l’informatique, tend se rapprocher de la biologie. Ce croisement promet de grandes innovations dans le

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ccPARCOURS

G. COttEt

domaine de la santé. On cherche par exemple à développer un nez électronique aussi simple à utiliser qu’un alcootest et capable de diagnostiquer de façon précoce une maladie comme le cancer des poumons simplement en détectant certaines molécules dans l’haleine. Les électroniciens ont besoin des biologistes pour déterminer la signature moléculaire des maladies dans l’haleine, et des informaticiens pour traiter les informations issues des capteurs. Ce type de détecteurs de masse ultrasensibles trouve aussi des applications dans l’environnement pour l’analyse de la pollution dans l’air. Des développements similaires sont orientés vers smart grid ou le véhicule électrique. Les applications deviennent un formidable moteur d’innovations en électronique. cm

Docteur en physique des solides et ingénieur de Polytechnique, Laurent Malier commence sa carrière à la DGA en tant que chargé de R&D et de politique en matière de composants électroniques. Après un passage chez Alcatel Optronics, il rejoint en 2004 le CEA-Leti, le laboratoire d’électronique et des technologies de l’information du CEA, basé à Grenoble et qu’il dirige depuis 2006.

ccPROPOS ReCUeilliS PAR RidhA lOUkil rloukil@industrie-technologies.com

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Électronique du futur Notre enquête continue sur Internet Les développements actuels en électronique touchent une grande variété de composants qui détermineront les performances des systèmes numériques de demain. Notre dossier offre un éclairage pratique mais succinct pour dix d’entre eux. Pour aller plus loin, rendez-vous sur notre site Web (www.industrie-technologies.com, rubrique «IT, l’enquête continue»).

Vidéo La mémoire qui imite le cerveau

Vidéo L’Europe à l’heure des circuits térahertz

Le Memristor, un concept de composant électronique né en 1971 à l’université de Berkeley, s’approche de l’industrialisation en tant que mémoire résistive. Fonctionnant sur le principe

Les circuits terahertz représentent des enjeux technologique et industriel considérables. L’Europe est mobilisée

du cerveau, les cellules de cette mémoire se souviennent du courant qui les a traversées et donc de la valeur de leur résistance. HP en prévoit la commercialisation en 2013 en partenariat avec Hynix, fabricant coréen de mémoires. Stan William, directeur des Informations & Quantum Systems Lab chez HP, explique le fonctionnement de cette technologie. cm

Livre blanc Le circuit programmable communique par la lumière La photonique, qui vise à remplacer les interconnexions électriques traditionnelles par des liens optiques, s’apprête à devenir une réalité. Après IBM, qui pré-

sur le sujet à travers le projet collaboratif Dotfive qui associe notamment STMicroelectronics et Infineon Technologies. La vidéo présente les objectifs des travaux menés depuis 2007, les applications potentielles que ce développement pourrait ouvrir dans différents secteurs et les défis à relever pour aboutir à des transistors fonctionnant à 0,5 THz et susceptible d’être produits en masse. cm

voit de l’appliquer sur ses supercalculateurs, Altera a l’intention de développer des circuits logiques programmables à interfaces optiques. À la clé, une réduction de la consommation de 70 à 80% et une accélération des transferts des données. Son livre blanc explique comme cela va supprimer les goulets d’étranglement de puce à puce et de carte à carte. cm

I & T N° 866, mars 2005

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LA MÉMOIRE DU FUTUR DANS LES STARTING-BLOCKS La bataille pour la puce mémoire du futur va bon train. Trois technologies aspirent à devenir la «mémoire universelle». Décryptage.

I & T N° 886, février 2007

PROCESSEURS MULTICŒURS : ATTENTION DANGER ! L’article fait sur la lumière sur aspect pernicieux et pourtant méconnu des processeurs multicœurs.

I & T N° 909, mars 2009

D.R.

TERAHERTZ : L’EXPLOITATION DU FILON COMMENCE L’article fait le point sur les promesses et les développements des ondes T placées par le MIT parmi les dix technologies émergentes.

Raccordez sans outil PLC-INTERFACE avec PIT

Technologie Push-In Connectez simplement grâce à la PIT

Les relais PLC-PIT simples, rapides, pratiques Connectez votre commande aux périphériques de manière rapide et pratique, tout simplement. La gamme de relais PLC, grâce à sa nouvelle version PIT avec connectique à ressort, permet de raccorder simplement un conducteur de 0,34 mm2 sans utiliser le moindre outil. Les relais PLC sont disponibles en version PIT pour l'ensemble de la gamme incluant les accessoires tels que les adaptateurs de câbles système, les bornes de puissance et les ponts enfichables. Pour plus d'informations, vous pouvez visiter notre site www.phoenixcontact.fr

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PHOTO-TECH

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PHOTO-TECH

Le robot fabrique des composites

coriolis

Finis les travaux manuels avec les composites ! Le robot huit axes du français Coriolis Composites, ici en démonstration dans un atelier pilote, est capable de déposer sur un moule incurvé des couches de ﬁbres de carbone orientées différemment. Cet exploit, possible grâce à une tête ﬂexible de moins de 50 kilogrammes, est une avancée importante pour les industries aéronautique et automobile car elles réalisent avec ce matériau des pièces courbes et de grande dimension.

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Visitez les laboratoires du CEA,

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www.industrie-technologies.com haut lieu de la recherche

Un aimant géant Placé dans un cryostat de 180 m3, cet aimant géant est construit avec des ﬁls supraconducteurs dont la résistance devient nulle à la température de 5 K. Après avoir été testé au CEA à Saclay, il a rejoint l’Institut de physique des plasmas de Garshing, en Allemagne. Il fait partie d’un ensemble de 70 modèles nécessaires à la construction du stellerateur W7X, une machine de fusion thermonucléaire.

La batterie de voiture électrique

ibM ; gM / rÉA

Élément principal de la Chevrolet Volt, la batterie se présente en forme de T d’une longueur de 167 cm et d’un poids de 198 kg. Elle combine 9 modules renfermant au total 288 cellules lithium-ion de 3,5 V. Fonctionnant à des températures de – 25 ou + 50 °C, elle offre au véhicule une autonomie d’environ 60 km, hors générateur.

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sur la supraconductivité.

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La plus haute tour de France

bouygues

La tour First de la Défense se rajeunit et s’agrandit. Après trois ans de travaux de rénovation et un investissement de 300 millions d’euros, elle devient la plus haute tour de France. D’une hauteur de 155 m à l’origine, elle a été surélevée pour atteindre 230 m. Son enveloppe comprend 40 000 m2 de verrières et façades, dont la moitié en double peau à ventilation naturelle. Les travaux ont été réalisés par Bouygues Construction.

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EXPÉRIENCES

La nouvelle classiﬁcation des moteurs décortiquée pour vous.

ENQUÊTE

Efﬁcacité énergétique : chassez le gaspi dans votre usine POTENTIEL Le gisement d’économies d’énergie dans l’industrie française est estimé à 64 TWh/an dont 41 pour l’électricité.

L’amélioration de l’efﬁcacité énergétique n’est pas uniquement une préoccupation d’élus et d’architectes. L’augmentation constante des prix de l’électricité pousse également le secteur industriel à intégrer de plus en plus de dispositifs pour limiter sa consommation.

près l’ensemble résidentiel-tertiaire et les transports, l’industrie est le secteur le plus vorace en énergie en France. Depuis quelques années, des démarches d’amélioration de l’efﬁcacité énergétique sont progressivement apparues dans les usines. Par respect pour la planète, certes, mais aussi et surtout pour des raisons économiques. Ces efforts commencent à porter leurs fruits et ont permis au secondaire de diminuer de près de 10% sa consommation d’électricité entre 2008 et 2009. Mais, avec un gisement

d’économies potentielles estimé à 40% des 110 TWh (1012Wh) d’électricité consommée annuellement, la tâche reste ample. Industrie et Technologies vous donne cinq pistes pour progresser dans cette voie.

Réalisez un diagnostic

La première étape consiste à traquer les kWh perdus via un diagnostic énergétique de votre usine. Effectué par des bureaux d’études ou d’ingénierie, il recensera les principaux postes de consommation énergétique des procédés de fabrication, des services généraux et des locaux.

«Il est nécessaire de déterminer les postes énergivores, et d’effectuer une comparaison avec une simulation de la consommation obtenue par la mise en œuvre de solutions plus performantes», explique Roland Gérard, chef-adjoint au service entreprise et écotechnologies de l’Ademe. L’analyse du process peut aboutir à l’élaboration d’actions dites standard, comme la modiﬁcation des luminaires ou l’installation d’un variateur de vitesse. Une estimation assez précise de l’économie en kWh potentielle est alors possible. Dans d’autres cas, les améliorations plus spécifiques entraî-

Coup de pouce pour les industriels Optimiser l’efficacité énergétique est synonyme d’investissement. Des aides ont été créées pour motiver les industriels refroidis par les coûts impliqués: c L’Ademe et les Conseils c Les certificats d’économie d’énergie (CEE) sont régionaux financent une partie délivrés aux industriels qui ont entrepris des diagnostics de performance des travaux d’optimisation de la consommation énergétique, à hauteur de 50 % électrique. Ceux-ci les échangent à leur pour les grandes entreprises fournisseur d’énergie contre des remises de prix et jusqu’à 70 % pour les TPE. ou des contributions à leurs investissements.

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nent une révision d’une partie des installations, rendant difﬁcile l’évaluation du bénéfice avant leur mise en place.

Supprimez le gaspillage

Avant de modifier en profondeur leur matériel, les industriels doivent gérer au mieux l’existant, en renforçant la surveillance et la mesure. « Un meilleur réglage des machines et une amélioration de la maintenance entraînent une utilisation plus efficace de l’énergie. Il faut donc vérifier régulièrement que la consommation d’énergie par produit fabriqué ne dépasse pas un seuil fixé», appuie Bernard Declerk, chef du département Eco-efficacité et procédés industriels chez EDF. Spécialement sur des machines travaillant à cadences élevées, qui se dérèglent suite aux vibrations qu’elles produisent ou à cause de microcoupures de courant. La surveillance de ces ratios énergétiques passe par la mise en place de capteurs et de compteurs numériques qui peuvent être couplés à un système de management de l’énergie. Ce

EXPÉRIENCES

66 %

C’est la réduction de la consommation des luminaires, grâce aux néons basse consommation soit une économie de 8 000 euros par an.

20 MWh/an

C’est la baisse de consommation annuelle constatée depuis l’installation d’un compresseur équipé d’un variateur de vitesse.

100 kW

C’est la diminution de la puissance souscrite auprès du fournisseur d’énergie, soit 10 000 euros.

Chez EssilorBattants, l’atelier de polissage est éclairé par des tubes basse consommation. Seule, les faces avant des verres sont réalisées en usine.

Essilor optimise l’éclairage c Fabricant

dernier sera capable, par exemple, d’optimiser l’utilisation des équipements, voire d’arrêter automatiquement une machine qui tourne à vide. Une maintenance attentive identiﬁera également les possibles fuites sur le réseau d’air comprimé et réduira le temps entre l’apparition du problème et sa résolution. Ces circuits sont très gourmands en énergie. D’après Pascal Dumoulin du bureau d’études Air comprimé énergie, «une fuite d’air comprimé, à 7 bars de pression à travers un trou de 3 millimètres de diamètre, engendre une perte de plus de 3 000 euros par an pour l’exploitant.»

S. HARTER

Modifiez l’éclairage

Parfois oublié par les industriels, l’éclairage est un petit poste de consommation électrique, dont la modification présente un retour sur investis-

de verres ophtalmiques, Essilor a entrepris, entre 2008 et 2010, une démarche d’optimisation de l’efﬁcacité énergétique sur son usine des Battants, dans la Meuse. L’identiﬁcation des économies, après la mise en place des premières améliorations, a démontré le bien fondé de ces actions aux gestionnaires, parfois réticents au départ. Grâce aux travaux effectués sur l’éclairage, le site d’Essilor offre désormais de meilleures conditions de travail aux opérateurs.

sement court. Une solution consiste à aller chercher la lumière naturelle, lorsque les bâtiments l’autorisent. L’automatisation et l’utilisation de ballasts électroniques ou LED sont aussi à préconiser pour obtenir un éclairage économe. Lorsque les luminaires ont été installés avant les machines, l’industriel doit réﬂéchir à la réimplantation de ceux-ci en fonction des équipements présents. Cela évite d’éclairer inutilement le dessus de certains appareils. « Depuis le rempla-

cement et la réimplantation de nos vieux néons par des tubes de basse consommation nous avons moins de luminaires, tout en ayant un niveau d’éclairage supérieur. Une baisse de près de 66 % de notre consommation électrique, a été enregistrée », précise Pascal Petit, responsable du service technique sur le site meusien d’Essilor. Attention toutefois : des normes existent (EN 12464 et EN 60598). Elles précisent l’intensité lumineuse nécessaire sur les différents postes de tra-

vail. Une étude d’éclairage peut se révéler indispensable, notamment avec la technologie des LED qui pose, pour certains modèles, des problèmes d’éblouissement.

Changez la motorisation

À la différence des luminaires qui n’ont qu’un faible impact sur la facture énergétique totale de l’usine, les systèmes d’entraînement consomment près de 70% de l’électricité utilisée dans l’industrie. En raison du coût important des nouvelles technologies de motorisation, les décideurs attendent en général d’être dans l’obligation de remplacer leurs vieux moteurs par des modèles à haut rendement, de type asynchrone ou à aimants. « Le surcoût, estimée à 30 %, est pourtant faible quand on regarde le coût d’exploitation sur dix ans. Le prix MAI 2011ccN°933

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EXPÉRIENCES

d’achat et la mainprocédés, sa mise en œuvre tenance ne reprédépendant essentiellement des sentent respectivement que variations de vitesse du moteur 2% et 3% de ce coût, alors que en aval. Pour une machine ccPASCAL DUMOULIN, 95% est lié à la consommation fonctionnant régulièrement à RESPONSABLE DU BUREAU D’ÉTUDES AC ENERGIE électrique», détaille Alain Bonplus de 75 % de sa charge, ce ET PARRAIN DU PROGRAMME EUROPÉEN MOTOR CHALLENGE. doux, responsable dispositif s’avérerait distribution et servi- «UN RÉGLAGE FIN inutile. De moins en « L’air comprimé, véritable allié ces chez le construc- DES MACHINES ET moins onéreux, ces des pertes énergétiques» UNE MAINTENANCE teur de systèmes AMÉLIORÉE VEV sont désormais Largement utilisé dans les process industriels, d ’ e n t r a î n e m e n t ENTRAÎNENT aussi installés sur l’air comprimé est un gouffre énergétique, pouvant Leroy-Somer. À Ste- UNE UTILISATION des compresseurs, représenter jusqu’à 40 % de l’électricité consommée nay, à quelques kilo- PLUS EFFICACE des pompes et des DE L’ÉNERGIE.» par une entreprise. Les rendements très faibles mètres de la fronsystèmes de ventila(proche de 10 %) des installations de production tière belge, la tion. « La mise en d’air comprimé en font des cibles de premier ordre papeterie Ahlstrom Labelpack place de deux compresseurs et lorsqu’on s’attaque à la consommation d’énergie. a remplacé en 2010 quatre de de deux moteurs, tous équipés L’instauration d’un plan de maintenance régulier ces anciens moteurs par des de VEV, nous a permis de (2 à 4 opérations par an) permet déjà de réduire unités à haut rendement. L’inréduire de près de 25 % notre de moitié le taux de fuite, qui est en moyenne vestissement de 100 000 euros consommation énergétique. de 30 %. L’amélioration du pilotage a fait passer le rendement de Désormais, seulement des compresseurs pour ajuster au mieux l’installation de 60 à 90 % et 1 100 kWh sont utilisés par la pression conduit également à des économies sera rentabilisé en 18 mois. Un tonne de produits finis, au lieu de près de 20 % sur la facture énergétique du poste. retour sur investissement des 1400 kWh avant optimisaAccompagner ces solutions par l’installation court, qui s’explique par le tion » appuie Regis Reig, direcde variateurs de vitesse ou de récupérateur fonctionnement en continu teur industriel de Tencate d’énergie et on peut encore grappiller quelques des moteurs. Habituellement, Geosynthetics France, spéciaeuros supplémentaires. de tels changements s’avèrent lisé dans la fabrication de géorentables en trois ans. C’est textiles. long, parfois démotivant. Cela explique le faible taux d’imRécupérez plantation des moteurs dits de l’énergie classe IE2 (pour International Au lieu d’économiser de l’énerefficiency2), qui présentent des gie, il est également possible de rendements supérieurs à 88%. la récupérer. Des systèmes de ainsi servir à chauffer des moteur pour en faire un généUne situation qui devrait toucaptage peuvent ainsi être ins- locaux, préchauffer de l’eau rateur. Ce dispositif collecte tefois vite évoluer avec l’applitallés aux endroits clés du pro- chaude sanitaire, voire être l’énergie de freinage et la restication de la directive eurocess pour recueillir l’énergie réintégrée dans le process. tue sur le réseau électrique. péenne EuP qui interdira aux perdue par les machines et la Développée par Siemens, la « L’intégration de ces systèmes constructeurs de machines de réutiliser. Dissipée sous forme technologie de variateur «qua- de récupération offre un fort proposer des moteurs d’un rende chaleur, l’énergie consom- tre cadrans » permet, quant à potentiel d’économie. Mais, il dement inférieur à celui de la mée par un compresseur peut elle, d’inverser le sens du faut que cela soit praticable catégorie IE2, dès le 11 juin sans grande modification du prochain. process pour que l’investisÉquiper les moteurs de variasement soit rentable rapideccPRATIQUE teurs électroniques de vitesse AIDER ET SENSIBILISER LES ENTREPRISES ment », précise Pascal Dumou(VEV) est une autre possibilité lin. Si l’industriel n’a aucun structures comme l’Ademe ou les Centres techniques pour faire des économies. En Plusieurs moyen de réutiliser l’énergie industriels du Cetiat ou du Cetim accompagnent les industriels adaptant la puissance de la dans leurs démarches d’amélioration de la consommation énergétique. récupérée, il pourra toujours machine aux fluctuations de Les PME peuvent également s’adresser, dans les régions françaises la revendre à un réseau de fortement industrialisées, aux chambres de commerce et d’industrie (CCI). charge, ils induisent une réducchaleur à proximité de son Des chargés de mission « Maîtrise d’énergie » aux CCI organisent des tion de l’ordre de 20 à 30 % sur réunions et des formations afin de faire découvrir aux industriels usine. cm les mesures à mettre en place. Ils font même parfois bénéficier la consommation électrique. les industriels de prédiagnostics gratuits, qui consistent Cette solution n’est toutefois cc CLÉMENT CYGLER en l’analyse de leurs installations pendant trois ans. ccygler@industrie-technologies.com pas à préconiser sur tous les

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D.R.

La théorie des contraintes allie économies et croissance

OUTIL

ENVIRONNEMENT

Née dans les années 1970, la théorie des contraintes (theory of constraints ou TOC) propose un pilotage à partir de goulots préalablement identiﬁés. Les résultats – comme avec une démarche Lean réussie – sont des réductions de plus de moitié des encours et des cycles de production, associés à une forte baisse des coûts mais aussi – et ceci est à noter – une augmentation du chiffre d’affaires.

MÉTHODE

FICHE MÉTHODE

Chez e2v à Grenoble, les machines de test sont identifiées comme les goulots de la société.

D. MICHON

Le goulot

Les non-goulots La gestion des ﬂux Les indicateurs

Ressource dont la capacité est égale ou inférieure aux besoins ou à la demande du marché. Le goulot doit être saturé et protégé des aléas pour qu’il ne soit jamais arrêté. Le chiffre d’affaires d’une entreprise est déterminé par le débit de production de ces équipements.

Ressource dont la capacité est supérieure aux besoins ou à la demande du marché. Les non-goulots doivent rythmer et adapter leurs productions à celle du goulot pour éviter les stocks inutiles.

Tambour : rythme de la production d’une entreprise donné par le débit de production du goulot. Tampon : stock de protection pour préserver le débit du goulot et assurer le respect des délais des ventes. Corde : cadence les lancements en fonction des besoins du goulot.

Throughput : argent généré par le produit des ventes. Inventory : argent immobilisé sous forme de matière ou d’encours mais aussi les autres investissements.

MÉTIER

Le vocabulaire de la théorie des contraintes

Operating Expense ou dépense d’exploitation : coût pour transformer les stocks en produits vendus.

MAI 2011ccN°933

La théorie des contraintes À QUOI ÇA SERT ? c Réduire fortement les stocks et les encours de production Comme avec des démarches Lean, des réductions de 50 à 80% sont courantes. Une des forces de la TOC est de réduire fortement les encours même dans des environnements peu ﬂexibles, avec des problèmes de qualité et de ﬁabilité des équipements. c Absorber la plupart des aléas pour respecter les délais de livraison grâce à l’excédent de capacité des non-goulots, ainsi qu’à la mise en place des stocks tampons devant les goulots et les expéditions. c Augmenter le chiffre d’affaires: du fait d’une approche qui cherche toujours à produire et vendre plus avec les mêmes moyens. C’est peut être le principal apport de la TOC. Elle favorise la croissance. c Ne plus faire des erreurs «d’optimums locaux» La somme des optimums locaux n’est pas l’optimum global. Notamment la TOC met en garde sur les objectifs de TRS (taux de rendement synthétique) maximum partout.

COMMENT LE METTRE EN ŒUVRE ?

L’AVIS DE L’EXPERT

c Identiﬁer la contrainte Localiser le(s) goulot(s) est assez simple. Généralement, les encours s’accumulent devant eux. c Exploiter la contrainte Augmenter le débit des goulots en leur accordant un statut prioritaire. c Subordonner les autres ressources Mettre en place la gestion des ﬂux tambour-tamponcorde. Cette gestion permet aux non-goulots de produire au rythme du goulot, de réduire les stocks et de protéger le goulot et les ventes par des tampons. c Élever la contrainte Utiliser les indicateurs de suivi pour savoir où réaliser des actions de progrès. L’objectif est de simultanément augmenter le Throughput, et de réduire les stocks et les coûts d’exploitation. c Recommencer à la première étape Si dans l’étape précédente une contrainte a été éliminée. C’est la recommandation classique des adeptes de la TOC. c Ou bien trouver le moins mauvais goulot et optimiser le pilotage de l’usine sur celui-ci. C’est la recommandation de la variante de la TOC appelée management par les contraintes. (www.management-parles-contraintes.com)

ccPHILIP MARRIS DIRECTEUR GÉNÉRAL DE MARRIS CONSULTING

« La TOC a connu depuis son apparition une histoire compliquée. L’approche demeure marginale même si plus d’un millier d’entreprises dans le monde l’utilisent et en sont très satisfaites. La plupart pratique le Lean. Ce qui est réconfortant aujourd’hui c’est que l’on parle enﬁn de complémentarité entre le Lean & la TOC. C’est la meilleure manière de traiter le sujet. »

LES PIÈGES À ÉVITER La mise en place de la TOC dans un seul service d’une société ne produit pas les résultats escomptés. Le goulot identiﬁé sera celui du service, mais peut-être pas celui de la société. C’est un risque pour toutes les entreprises en sous-charge. La contrainte n’est plus dans l’usine, elle est dans le marché. Sur le long terme, la stratégie doit consister à se doter du moins mauvais goulot. C’est la ressource qui coûterait le plus cher à transformer en non-goulot. Il ne faut pas subir les déséquilibres mais au contraire se doter du moins mauvais déséquilibre des capacités. Le suivi des anciens indicateurs et en particulier de la productivité des non-goulots est à supprimer. On ne cherche plus à maximiser les TRS (taux de rendement synthétique) de toutes les machines.

D.R.

MÉTIER

OUTIL

ENVIRONNEMENT

MÉTHODE

FICHE MÉTHODE

ccFICHE COORDONNÉE PAR RIDHA LOUKIL rloukil@industrie-technologies.com

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EXPÉRIENCES

CAS D’ENTREPRISE

Aston s’installe en France pour vendre moins cher PRODUCTION

Pour rester compétitif et gagner en ﬂexibilité, le fabricant de décodeurs pour la télévision par satellite a décidé de réaliser une partie de sa production en France, en complément de son usine en Corée du Sud. A la clé, une amélioration de sa réactivité sur le marché et une diminution de ses coûts de revient. ccLE PROBLÈME

cc ASTON EN BREF

RÉPONDRE À UNE DEMANDE VOLATILE

PME française fondée en 1988 Fabricant de décodeurs pour la télévision numérique par satellite Chiffre d’affaires de 15 millions d’euros en 2010 (+ 60 % par rapport à 2009) 31 salariés en France, à Bagnolet 60 employés dans l’usine, en Corée-du-Sud Tient 6 % du marché français des décodeurs par satellites

P. DESMEDT

Pour s’installer en France, Astom a dû automatiser les opérations de contrôle de ses décodeurs.

Fin 2011, la télévision sera passée au numérique sur l’intégralité du territoire français. Sonnera alors le glas de la diffusion analogique. Cette mutation est une opportunité pour les fabricants de décodeurs de réception télé par satellite. « 10 à 15% des foyers vont se retrouver dans des zones non couvertes, un taux qui peut atteindre 20 à 25% pour la HD (haute définition) », affirme Stéphane Nitenberg, directeur général d’Aston. Des pourcentages bien supérieurs à ceux constatés avec l’analogique. Si les images sont de mauvaise qualité mais regardables avec un signal analogique déficient, elles deviennent illisibles avec un signal numérique. De plus, depuis deux ans, les abonnés à Canalsat peuvent choisir de ne pas louer le décodeur de la chaîne cryptée mais d’en acheter un. Deux facteurs qui font monter les prévisions de vente de la PME française à 120 000 produits pour 2011, alors qu’elle n’en a vendus que 400000 depuis 1995. Le consommateur qui se retrouve sans télévision n’est pas patient. Audelà de l’augmentation de volume, Aston a donc dû rele-

ver un autre déﬁ: répondre en temps réel à un marché très volatil porté par une demande par à-coups… tout en restant compétitif. ccLA SOLUTION

SOUS-TRAITER LA FABRICATION EN FRANCE

Jusqu’alors, la PME produisait l’intégralité de ses décodeurs dans son usine de soixante personnes, en Corée du Sud. Plutôt que d’investir dans cet outil de fabrication, Aston a tourné les yeux vers la France. Depuis septembre dernier, elle conﬁe 25 % de son activité à Asteel Flash, et son site de Duttlenheim (BasRhin). Le sous-traitant de matériel électronique fabrique les circuits imprimés et assemble 350 décodeurs par jour pour Aston. La ﬂexibilité voulue est au rendez-vous. «Notre système de production est inspiré des méthodes Toyota : lean, kaizen, 5S… », décrit Alain Beley, le directeur du site. Reste la question de la compétitivité. «Les droits de douanes représentent 20 % du prix de revient du produit lorsqu’on l’importe, indique le patron d’Aston. Cette dépense supprimée et l’automatisation de l’étape de test de chaque décodeur nous donnent un coût de fabrication moindre ici qu’en Corée-du-Sud, pour le marché hexagonal.» L’étude de relocalisation, entamée il y a 18 mois, a en effet montré qu’il fallait automatiser soit l’assem-

blage, soit le contrôle. Aucune solution mécanisée n’a été trouvée pour l’assemblage qui, de ce fait coûte deux fois plus cher qu’en Corée-du-Sud. Mais l’appareil de test développé par Aston, Asteel Flash et l’un de ses prestataires, fait passer le nombre d’opérateurs assignés à cette tâche de dix à un. L’opération, qui représente 25% du temps de production, coûte ainsi cinq fois moins cher en France qu’en Corée-du-Sud. ccLE RÉSULTAT

RÉDUCTION DE 15% DES PRIX

Le temps entre la commande d’un décodeur et sa sortie de l’usine est de deux semaines chez Asteel Flash. «En Coréedu-Sud, entre la commande et la livraison des produits, quatre mois s’écoulent, un temps égal à notre visibilité du marché aujourd’hui. Ce n’est pas gérable», explique Stéphane Nitenberg. La réactivité est désormais assurée. Mais l’opération a aussi engendré une réduction des coûts de production des décodeurs. Des gains qui ont permis à la société de baisser les prix publics de ses produits de 15%, soit 30 à 40 euros de moins à débourser pour le consommateur. «C’était nécessaire pour rester compétitif face à nos concurrents», déclare Stéphane Nitenberg. Bilan, la société a dû baisser sa marge sur les produits Made in Korea. Et L’expression « le monde à l’envers » a pris tout son sens. cm ccCHARLES FOUCAULT cfoucault@industrie-technologies.com

MAI 2011ccN°933

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ProDUITS

GUIDE D’ACHAT La séLection de produits de La rédaction

douze familles de circuits logiques programmables Présentant de plus en plus de fonctionnalités, les circuits logiques programmables sont aujourd’hui de véritables systèmes électroniques sur puce, capables de s’attaquer à quasiment toutes les applications. Grâce aux technologies de pointe, leur consommation devient même adaptée aux dispositifs portables.

croissance En 4 ans, le marché mondial des circuits logiques programmables est passé de 3,5 à 4,5 milliards de dollars. Source : Gartner

es transistors sont l’ADN de l’électronique. Les circuits logiques en sont le code génétique. Assemblages de transistors reliés entre eux, ils réalisent les opérations sur les variables d’entrées qui donneront les grandeurs voulues en sorties. Les circuits intégrés les plus répandus sont les Asic (application specific integrated circuit). Ils sont spécialisés : une fois fabriqués, ils réalisent uniquement les opérations pour lesquelles ils ont été conçus. Leur conception et leur développement sont aussi longs que coûteux. D’énormes volumes sont nécessaires pour les rentabiliser. La volonté d’intégrer dans une application des fonctions électroniques non disponibles sur étagère sans passer par le processus de création d’un Asic, est à l’origine de l’invention des circuits logiques programmables, il y a près de 30 ans. Baptisés FPGA, pour field programmable gate array, ils présentent l’intérêt de pouvoir être programmés et reprogrammés après fabrication. Ils sont composés d’un ensemble de blocs logiques de base librement assemblables et configurés à l’aide d’un logiciel. Leur première application a naturellement été le prototypage rapide des circuits Asic. Les différentes configurations possibles du futur circuit spécialisé sont

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testées sur FPGA, jusqu’à l’obtention d’une solution 100 % fonctionnelle et conforme au cahier des charges. Rapides à développer, ﬂexibles, réversibles, les circuits programmables constituent un bon compromis coût/performance comparés aux Asic (plusieurs dizaines de millions d’euros, contre quelques milliers d’euros pour un circuit programmable). Initialement très volumineux, les FPGA sont de plus en plus petits grâce à l’augmentation de la densité des fonctions logiques, offertes par les nouvelles technologies. Une avancée qui a ouvert la voie vers des circuits plus complexes, qui grignotent désormais des parts de marché des Asic. cc Une

technologie mature

Les FPGA se composent d’un réseau de cellules élémentaires exécutant des fonctions logiques de base (et, ou, non...) ou des combinaisons de celles-ci, auquel est superposée une grille complexe de conducteurs métallisés. À l’intersection de chaque entrée et sortie des cellules élémentaires avec la grille d’interconnexion se trouve un interrupteur. C’est un transistor piloté par un point mémoire programmable, qui le rend passant ou non. La configuration du FPGA, et donc des fonctions électroniques qu’il sera capable de réaliser, résulte de la programmation de tous ces points mémoires. Ces derniers

sont le plus souvent en technologie Sram ou Flash. La première est plus rapide, la deuxième prend a priori moins de place et est moins coûteuse. Une troisième technologie, encore moins coûteuse, est dite à antifusible. Dans ce cas, comme son nom l’indique, il y a destruction de matière, et la programmation est alors irréversible. Pour générer le programme de configuration, l’utilisateur établit une description matérielle des fonctions à réaliser. Des outils de synthèse logique permettent ensuite de créer la liste des fonctions logiques élémentaires et de leurs interconnexions à partir de laquelle sont définis le placement des fonctions dans le réseau du circuit programmable et le routage des interconnexions. Avec la technologie Sram, le programme de configuration est stocké dans une mémoire externe. À chaque mise sous tension, il est transféré vers le FPGA qui se configure en une vitesse record. En revanche, en technologie Flash, le programme est non volatil et la configuration reste maintenue même hors tension. Outre la partie logique programmable, les FPGA comprennent de plus en plus de blocs de logique fixes, réalisant des fonctions classiques précises. De tels blocs incluent notamment des zones mémoires, des unités de traitement de signal,

ProDUITS la PlUS raPIDe

la PlUS DenSe

ccStratix V d’AlterA

ccVirtex 7 * de XilinX

ccrtax-S/SL de MicroseMi

Première gamme de circuits logiques programmables à offrir des fonctions de liaisons série (transceivers) jusqu’à 28,8 Gbit/s, Stratix V regroupe dix-huit modèles dans quatre familles. Optimisée pour la communication à haute vitesse (14,1 Gbit/s), voire très haute vitesse (28,8 Gbit/s), elle offre aussi les combinaisons traitement de signal –vitesse à 14,1 Gbit/s ou densité logique élevée– communication à haute vitesse. Elle correspond aux besoins des applications comme les infrastructures pour la future génération de téléphonie mobile, ou encore les radars militaires. Les conceptions réalisées avec les versions précédentes, notamment Stratix IV, sont compatibles avec la série V. Le système HardCopy V d’Altera permet la migration ultérieure vers un circuit spéciﬁque, si le volume de production le justiﬁe.

La gamme Virtex 7 s’inscrit dans la série 7 de Xilinx, la première avec une architecture uniﬁée commune avec les séries Artix 7 et Kintex 7, et un procédé de fabrication orienté hautes performances développé avec TSMC. La ﬁrme reste le leader dans le très haut de gamme en termes de densité de la partie logique programmable, avec 2millions de cellules logiques de base, et pour le nombre d’entrées/ sorties disponibles pour l’utilisateur. S’y ajouteront, dans le courant de l’année, des fonctions de communication à très haute vitesse avec des liaisons série à 28,8 Gbit/s. La gamme comprend, au total, quinze variantes avec différentes combinaisons de densité logique, de capacité mémoire, de blocs de traitement de signal, et d’entrées/ sorties. Applications visées: les réseaux Ethernet 40 et 100 Gbit/s, l’informatique haute performance, l’instrumentation et le test haute vitesse.

La famille RTAX comprend cinq modèles. Elle se fonde sur l’architecture Axcelerator et utilise la technologie propriétaire dite à antifusible du fabricant. Cette technique de programmation aboutit à une conﬁguration structurellement enterrée dans la puce, non réversible, et offre donc une sécurité maximale contre le piratage ou la copie du design. Elle est en outre insensible aux radiations ionisantes, d’où son utilisation dans les satellites et autres applications exigeant une très haute ﬁabilité. La famille combine le maximum d’éléments programmables disponibles chez ce fabricant avec une performance système atteignant 350 MHz, le tout à faible consommation avec une alimentation possible à 1,5 V.

ccdonnées techniques

d.R.

technologie : FPGA Sram - 28 nm nombre d’éléments programmables : 200 000 – 1 million Mémoire : jusqu’à 50 Mbit nombre d’entrées/sorties utilisateur : 264 à 840 prix : 1 000 à 15 000 dollars l’unité

des interfaces pour les liaisons vers l’extérieur du circuit et, plus récemment, des cœurs de processeurs. Compacts, ils optimisent l’utilisation de la surface de silicium et facilitent la conception d’un système électronique complexe. « Un FPGA permet la mise en œuvre d’un cir-

ccdonnées techniques

technologie : FPGA Sram - 28 nm nombre d’éléments programmables : 28 000 – 2 millions Mémoire : jusqu’à 65 Mbit nombre d’entrées/sorties utilisateur : 700 à 1 200 prix : 500 à 5 000 dollars l’unité *Le Virtex 7 sera commercialisé courant 2011.

cuit numérique hautement complexe, configurable et reconfigurable en quelques instants en fonction des besoins. On entre ainsi très vite sur le marché avec un produit final », souligne Jacques Cesbron, directeur des ventes Europe de l’ouest chez Altera.

la PlUS Sûre

ccdonnées techniques

technologie : Antifusible – 0,15 µm nombre d’éléments programmables : 30 000 – 500 000 Mémoire : jusqu’à 540 Kbit nombre d’entrées/sorties utilisateur : 198 à 840 prix : à partir de 3,50 dollars l’unité pour 100 pièces

La disponibilité de différentes densités pour la partie logique programmable et d’une grande diversité de blocs de fonctions fixes fait aujourd’hui la richesse de l’offre en FPGA. Cette évolution leur ouvre de plus en plus de marchés, de l’aéronautique aux

MAI 2011ccN°933

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ProDUITS

GUIDE D’ACHAT 12 FaMiLLes de circuits LoGiQues proGraMMaBLes la PlUS Sûre

MiCrOSeMi

caractéristiQues tecHniQues

iGloo

Artix 7

xiLiNx

spartan 6

MiCrOSeMi rtAX s/sl

LattiCe SeMiCONDUCtOr latticeXP2

aLtera

at a

cyclone V

technologie c FPGA Sram - 28 nm

technologie c FPGA Sram

technologie c FPGA à antifusible - 0,15 µm

technologie

tec

c FPGA Sram + Flash

c FPGA Sram - 28 nm

nombre d’éléments programmables c 10 000 à 3 millions

nombre d’éléments programmables c 17 900 à 352 000

nombre d’éléments programmables c Jusqu’à 150 000

nombre d’éléments programmables c 30 000 à 500 000

nombre d’éléments programmables c 5 000 à 40 000

nombre d’éléments programmables c 25 000 à 300 000

nom pro

Bloc fonctionnel intégrable c Processeur ARM Cortex-M1

Bloc fonctionnel intégrable c Jusqu’à 4 Transceivers 3,75 Gbit/s ; Interface mémoire jusqu’à 1 Gbit/s ; Jusqu’à 700 blocs dédiés dSP ; Cœur MicroBlaze

Bloc fonctionnel intégrable c Blocs dédiés dSP ; Transceivers jusqu’à 3,125 Gbit/s

Bloc fonctionnel intégrable c Cœurs de processeur Core8051s, ARM Cortex-M1

Bloc fonctionnel intégrable c Jusqu’à 8 blocs dSP ; Cœurs 8 et 32 bit propriétaires ; interfacesLVdS jusqu’à 600 Mbit/s

Bloc fonctionnel intégrable c Jusqu’à 406 blocs dSP ; Interfaces mémoires ddR 2 et 3 ; liaisons séries (LVdS) 875 Mbit/s

Blo in

Mémoire c Jusqu’à 504 Kbit RAM

Mémoire c 12 Mbit

Mémoire c Jusqu’à 4,8 Mbit

Mémoire c Jusqu’à 540 Kbit Ram

Mémoire

Mé

c Jusqu’à 885 Kbit

c Jusqu’à 1 276 blocs

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 34 à 620

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 100 à 450

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c Jusqu’à 576

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 198 à 840

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 86 à 540

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 194 à 688

nom sor

Fréquence c 200 à 250 MHz

Fréquence c NC

Fréquence c Jusqu’à 1 GHz

Fréquence c Jusqu’à 350 MHz

Fréquence

Fré

c NC

c 625 MHz

outil de développement c Libero IdE

outil de développement c ISE design Suite

outil de développement c Libero IdE

outil de développement c diamond design Software

outil de développement c Quartus II

out de

6 à 500 dollars/unité*

à partir de 9,95dollars /100 000 pièces*

15 à 600 dollars/unité*

Tolérant aux radiations ionisantes

Technologie Flash et Sram sur une même puce

Traitement de signal vidéo optimisé (pour applications vidéosurveillance, projecteurs, lunettes de vision)

Mé dis rap

www.microsemi.com

www.latticesemi.com

Faible à très faible consommation (2 à 137 µW)

www.microsemi.com

à partir de 5 dollars* Interfaces analogiques avec convertisseurs 12 bit

www.xilinx.com

5 à 150 dollars* Gestion sophistiquée des modes de consommation (état d’alerte, mode suspension, « zero power » en hibernation) www.xilinx.com

- 28 nm

de 10 Kbit

www.altera.com

*Estimations Industrie & Technologies. Les prix des composants électroniques se négociant systématiquement en dollars, cette devise a été conservée.

At4

technologie c FPGA Flash - 0,13 µm

3,50 à 500 dollars/unité*

Les pLus

xiLiNx

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ProDUITS

la PlUS DenSe

SP ; s S)

nité*

nal

At40K

LattiCe SeMiCONDUCtOr

xiLiNx

aLtera

SiLiCON BLUe

aCHrONix

technologie c FPGA Sram - 0,35 µm

technologie c FPGA Sram - 90 nm

technologie c FPGA Sram - 28 nm

technologie

c FPGA Sram - 28 nm

technologie c FPGA Sram - 65 nm

c 22 nm

nombre d’éléments programmables c 5 000 à 50 000

nombre d’éléments programmables c 17 000 à 149 000

nombre d’éléments programmables c 28 000 à 2 millions

nombre d’éléments programmables c 200 000 à 1 million

nombre d’éléments programmables c 60 000 à 800 000

nombre d’éléments programmables c 100 000 à 2,5 millions

Bloc fonctionnel intégrable c Architecture optimisée pour coprocesseur dSP avec 1 024 à 6 400 registres

Bloc fonctionnel intégrable c 16 canaux Serdes à 3,2 Gbit/s ; PCI Express, Ethernet, dSP ; Interfaces mémoires ddR 1, 2 et 3 ; LVdS 1 Gbit/s

Bloc fonctionnel intégrable c Transceivers 12,5 Gbit/s (prévus jusqu’à 28 Gbit/s) ; PCI Express Gen 2 et 3, Liaisons LVdS 1,6 Gbit/s

Bloc fonctionnel intégrable c Jusqu’à 4 096 blocs de traitement de signal (dSP) ; Processeurs Nios II, ARM Cortex-M1, V1 ColdFire ; cœurs synthétisables Mips 32 bit, transceivers 28,8 Gbit/s

Bloc fonctionnel intégrable c Interface LVdS jusqu’à 350 Mbit/s pour adressage vidéo 1 024 x 600

Bloc fonctionnel intégrable c Interfaces Serdes jusqu’à 28 Gbit/s, ; 10G/40G/100G ; Ethernet, Interlaken, PCI-Express 1, 2 et 3

Mémoire c 2 à 18 Kbit

Mémoire c Jusqu’à 6,8 Mbit

Mémoire c Jusqu’à 65 Mbit

Mémoire

c Jusqu’à 50 Mbit

Mémoire c Jusqu’à 384 Kbit

c 1,1 à 10 Mbit

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 128 à 384

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c Jusqu’à 586

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 700 à 1 200

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 264 à 840

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 48 à 222

nombre d’entrées/ sorties utilisateur c 488 à 933

Fréquence c 100 MHz

Fréquence c NC

Fréquence

c 625 MHz

Fréquence c Jusqu’à 256 MHz

c Jusqu’à 1,5 GHz

outil de développement c Integrated development System

outil de développement c diamond design Software

outil de développement c ISE design Suite

outil de développement c Quartus II

outil de développement c ICEcube development

17,50 dollars/unité* Mémoire RAM distribuée à accès rapide 10 ns

www.atmel.com

latticeecP3

35 à 75 dollars/ 25 000 pièces* Consommation inférieure de 50 % à la concurrence (moins de 110 mW par canal Serdes)

www.latticesemi.com

Virtex 7**

stratix V

(par blocs de 20 Kbit)

ice65

500 à 5 000 dollars /unité*

1 000 à 15 000 dollars /unité*

Très haute densité de fonctions logiques

La connectivité la plus élevée aujourd’hui disponible

Boîtiers très compacts (applications mobiles, smartphones)

www.xilinx.com

www.altera.com

www. siliconbluetech.com

speedster 22i

technologie

Mémoire

Fréquence

outil de développement c Achronix CAd Environment nc Technologie unique 22 nm (Intel)

www.achronix.com d. R.

atMeL

la PlUS raPIDe

**En photo Virtex 6 la version 7 sera commercialisée courant 2011.

MAI 2011ccN°933

www.industrie-technologies.com

ProDUITS

GUIDE D’ACHAT 12 FaMiLLes de circuits LoGiQues proGraMMaBLes

Le Zebu-server d’Eve est un émulateur de systèmes informatiques qui utilise la technologie mise en œuvre par Xilinx au sein de ses FPGA.

infrastructures télécoms, de l’industriel au médical, de l’automobile à l’électronique grand public. Une tendance confirmée par l’envolée des ventes, avec une hausse moyenne annuelle de 7 à 9 % au cours des années 2000. Pour autant, peu de fournisseurs se sont positionnés sur ce secteur derrière les deux leaders : Altera et Xilinx, qui se partagent 85 % du marché total. Microsemi (ex-Actel) s’est spécialisé dans l’électronique militaire et aéronautique, où « les critères de choix sont la pérennité des produits, la protection et la fiabilité. Cela dit, nous pouvons capitaliser sur ce savoir-faire pour les applications industrielles », souligne Patrizio Piasentin, responsable des ventes Europe de

N°933ccMAI 2011

« Pour nos plates-formes de prototypage de circuits spécifiques, nous devons offrir par principe une approche reconfigurable. Le recours à une solution programmable s’impose donc d’office. Notre dernier émulateur, le Zebu-server, comprend 400 FPGA dans sa configuration maximale. Ce qui a orienté notre choix, en l’occurrence vers Xilinx, c’est la performance au niveau des entrées/sorties et la fonction Readback. Cette dernière nous permet de vérifier la configuration interne du FPGA, de suivre la circulation des signaux électriques, et de fournir des moyens de débogage à nos clients. du côté des entrées/sorties (E/S), nous disposons de 450 blocs E/S offrant des taux de transmission de 900 Mbit/s pour satisfaire aux besoins de communication entre différents circuits. »

cc Développer

rapidement des solutions électroniques

Les innovations apportées par tous ces acteurs font du FPGA d’aujourd’hui une alternative à la fois fiable et économique aux Asic. Pour illustrer ce propos, Intel, en novembre dernier, a lancé son nouveau processeur Atom, associé à un circuit programmable Arria II GX d’Altera en guise de coprocesseur. Les FPGA permettent de développer rapidement des solutions électroniques et d’introduire très vite de nouveaux produits sur le marché. Ils rendent également les produits évolutifs. Une fois le produit stabilisé, et si le volume annuel justifie l’investissement, l’industriel pourra migrer vers un circuit spécifique, plus performant et moins énergivore que le FPGA. Une migration qui n’aura rien d’une gageure puisque les constructeurs proposent des solutions de conception d’Asic à partir d’un FPGA configuré. C’est l’offre HardCopy chez Altera, ou encore EasyPath chez Xilinx. cm cceLisABeth FedeR redaction@industrie-technologies.com d.R.

cLUC BUrGUN, PdG d’eMUlAtion And VeriFicAtion enGineerinG (eVe), FoUrnisseUr de solUtions de PrototYPAGe rAPide et d’ÉMUlAtion

Microsemi. La société utilise les technologies Flash et à antifusible (programmables une seule fois) pour des applications de haute à très haute fiabilité, qui répondent aux critères de protection contre le piratage et le clonage. Le fabricant a été, avec son concurrent Lattice, le premier à miser sur l’efficacité énergétique, dans des produits milieu de gamme. Altera puis Xilinx s’y sont mis à leur tour, en faisant appel aux dernières technologies de gravure. « Le passage de 45 nm au 28 nm nous permet de réduire de 50 % la facture énergétique », précise Thomas Baudrot, directeur des ventes France chez Xilinx. Pour percer, SiliconBlue parie aussi sur des FPGA peu énergivores, pour cibler les applications mobiles et portables. Autre jeune pousse, Achronix propose, elle, des solutions à haute vitesse pour les télécoms et les réseaux.

FICHE OUTIL

MÉTHODE

Choisir un circuit logique programmable

OUTIL

ENVIRONNEMENT

Un circuit logique programmable (en anglais, field programmable gate array ou FPGA) est un circuit intégré composé de nombreuses cellules logiques élémentaires que l’on peut assembler et interconnecter librement. Il peut être configuré, et, au besoin reconfiguré après sa fabrication afin de réaliser les fonctions nécessaires à une application donnée.

Test et débogage de circuits par XJTAG, un outil qui sert à programmer in situ les FPGA.

c Économiser Le coût d’une solution matérielle basée sur un circuit logique programmable est très inférieur à celui d’un Asic. Un circuit logique programmable peut donc servir au prototypage rapide d’Asic – pour tester sans risque une idée ou un concept – ou tout simplement le remplacer.

c Évoluer À mesure qu’un produit évolue, une solution à base de FPGA laisse ouvertes toutes les options de mise à jour. Les améliorations fonctionnelles ou les changements de gamme de performances sont réalisés sans modiﬁer tout l’environnement du circuit, accélérant ainsi l’introduction de nouveaux produits sur le marché.

D.R.

c Intégrer Le circuit logique programmable permet d’intégrer rapidement des fonctions électroniques, selon un cahier des charges personnalisé. Il apporte une solution là où les produits disponibles sur étagère font défaut ou quand le volume de l’application ne justiﬁe pas le développement d’un circuit spéciﬁque (Asic).

MÉTIER

À QUOI ÇA SERT ?

MAI 2011ccN°933

FICHE OUTIL

MÉTHODE

Choisir un circuit logique programmable COMMENT FAIRE SON CHOIX ?

c Les fonctions disponibles Une fois les besoins en termes d’interfaces et de fonctions définis, l’utilisateur déterminera l’offre adéquate sur le plan du nombre d’éléments programmables, de la densité mémoire, du nombre d’entrées/ sorties proposé et de la disponibilité des blocs de fonctions spécifiques. c La consommation À chaque saut technologique, la consommation diminue. Ce critère de choix remonte souvent dans la hiérarchie des priorités, surtout si l’application doit être peu énergivore et/ou portable. Des techniques spécifiques existent pour intégrer des modes opérationnels de basse consommation.

L’AVIS DE L’EXPERT

c Caractéristiques techniques Tous les fournisseurs déclinent leur offre en une multitude de familles comprenant chacune plusieurs modèles avec des caractéristiques adaptées à différents secteurs. c Critères économiques Outre le prix des produits, qui varie fortement en fonction des caractéristiques, entrent en ligne de compte la disponibilité et la pérennité de l’offre et le risque sécuritaire potentiel. c Compatibilité Ne pas négliger la flexibilité d’évolution au sein d’une même famille de produits, ou d’une génération technologique à la suivante. c Migration vers un circuit spécifique Si l’application est susceptible de déboucher sur d’importants volumes de production, il faut s’assurer d’emblée de la migration possible vers un circuit spécifique. c Outils de développement Pour mettre au point le programme de configuration du FPGA, l’utilisateur peut se laisser guider par les outils du fournisseur ou d’éditeurs spécialisés. S’il ne dispose pas des compétences nécessaires, il fera appel à un centre de conception.

ccJEAN-EUDES DUMETZ, DIRECTEUR TECHNIQUE CHEZ REFLEX CES

«Tout, ou presque, est aujourd’hui réalisable avec une approche programmable. Elle va offrir de vastes possibilités d’intégration, une grande souplesse de conception ainsi que la facilité de mise à jour et de correction à moindre coût. Un circuit intégré spéciﬁque (Asic) sera plus intégré, car optimisé au plan de la surface de silicium utilisée et de la consommation, mais également plus coûteux et non évolutif.»

ÉTAT DU MARCHÉ c Le marché mondial des circuits logiques programmables est promis à une croissance plus importante que jamais. Le marché des FPGA se situait à 4,2 milliards de dollars en 2010, et devrait monter à 5,9 milliards de dollars d’ici 2014, soit une croissance moyenne annuelle de 13 % (contre + 7 % de moyenne annuelle pour le marché total des semiconducteurs). Par comparaison, le marché des circuits intégrés spécifiques (Asic) et celui des circuits standards à applications spécifiques (ASSP), s’établissaient respectivement à 12,5 milliards de dollars et à 55 milliards de dollars en 2010. Pour certains analystes, le marché total accessible aux circuits logiques programmables s’étendrait potentiellement à l’ensemble des circuits logiques, du fait de leur densité croissante et des fonctions fixes disponibles. Soit un marché global estimé à 80 milliards de dollars en 2010. SOURCES : IHS ISUPPLI, GARTNER.

D.R.

MÉTIER

OUTIL

ENVIRONNEMENT

c Analyse préalable L’offre en FPGA est variée et complexe, il convient donc de se poser des questions prioritaires: Quelles sont les exigences de l’application? Quelle sera l’évolution de mon application? Quelle est la pérennité de la technologie, et de la production chez tel ou tel fournisseur? Quels sont mes besoins de support de conception?

LES POINTS À SURVEILLER

ccELISABETH FEDER redaction@industrie-technologies.com

N°933ccMAI 2011

Notre sélection de produits

classés en 5 secteurs de référence ÉLectROtecHnique cc pAGe 57 LOgicieLS cc pAGe 58 eMbALLAge LOgiStique cc pAGe 59

cc ÉLECTROTEChNIQUE cc Composants Et

apparEillagEs Commutateur Ethernet industriel

MeSuRee ccpAGe 60 cHiMie-MAtÉRiAuX cc pAGe 62

Facilitant la réalisation de réseaux virtuels (Vlan) en milieu industriel, ce commutateur Ethernet offre des fonctions de routage statique, dynamique, multicast et programmé. Il utilise le système d’exploitation Catalyst de Cisco, dont l’interface de conﬁguration et les fonctionnalités sont bien connues des professionnels de l’informatique. Avec ses fonctions de niveau 3, le commutateur industriel Stratix 8300 permet la communication entre les différents segments du réseau. Il assure une protection contre les congestions.

Contrôleur pour commandes de moteurs pas à pas

Enﬁché sur les connecteurs des cartes de commande de moteurs pas à pas, ce contrôleur les rend programmables et assure la synchronisation multi-axes en évitant tout câblage. Il peut être piloté par des ordres directs pou par programmation interne. Il dispose de diverses interfaces dont un port mini USB standard et un bus CANopen certiﬁé CIA. En version programmable, le contrôleur CM10 peut lancer des séquences dépendantes de conditions. Chacune, contenant positions et vitesses, peut démarrer par un simple contact sur une entrée. Capable d’enregistrer 100 différentes opérations, le CM10 réduit la charge des PC et automates industriels. Le logiciel sur PC «immediate Motion Control for CM/SCX series» est fourni avec le CM10.

cc EntraînEmEnts Moteurs hybrides avec codeur intégré

Dotés d’un codeur rotatif magnétique réalisant une mesure permanente et précise de l’angle, ces moteurs pas à pas hybrides sont adaptés aux applications nécessitant une motorisation électrique précise, ﬁable et de faible encombrement (gain en taille de 20% par rapport à un codeur optique). Ce codeur affiche une résolution allant jusqu’à 5920incréments par tour. Il propose un index de position programmable par l’utilisateur, ainsi que des signaux de sortie A et B. Sa linéarité de 0,3° garantit une précision élevée de mesure. Selon la série de moteur choisie Nema 17 (42mm), Nema 23 (57mm) ou Nema 34 (86mm), le couple statique peut atteindre 9Nm. Fournisseur Sonceboz

Fournisseur Oriental Motor (France)

Fournisseur Rockwell Automation

Contacteurs modulaires pour éclairage de locaux

D.R.

Vous trouverez en page 61 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.

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

Bien adaptée à la commande d’éclairage de locaux tertiaires, cette gamme de contacteurs modulaires se caractérise par une conception mécanique assurant un fonctionnement silencieux. Elle inclut des modèles à 2 ou 4 contacts en diverses configurations. La bobine est bitension et fonctionne en continu ou en alternatif sous des tensions de 12 à 230V. Les contacteurs de la série 22 sont modulaires et se montent sur rail 35 mm. Ils peuvent être complétés d’un module de deux contacts auxiliaires 6 A et disposent d’un indicateur mécanique et LED. Le pouvoir de coupure est de 25 A sous 440 VAC. Ils existent en versions avec sélecteurs Auto-OnOff en façade ou sans sélecteur. Ils sont conformes à la norme EN 61095 de 2009. Fournisseur Finder France

cc Composants Et apparEillagE

Connecteurs débrochables résistants aux vibrations Dotés d’oreillettes de fixation à vis garantissant une haute tenue aux vibrations, ces borniers débrochables CPM/ CPF sont proposés aux pas de 5, 5,08, 10 et 10,16 mm. Par ailleurs, le connecteur femelle CPF avec une connexion à ressort facilite les raccordements. Tous ces connecteurs acceptent des tensions de 630 V sous 20 A pour les mâles et 18 A pour les femelles. Les connecteurs CPF sont disponibles aux pas de 5,08, 5, 7,5 et 7,62 mm. Ils sont équipés de prises tests et acceptent les fils souples ou rigides. Ils conviennent aux produits requérant une isolation IP20 et nécessitant une forte résistance aux vibrations (transports, machines outils, automates industriels, levage, etc.). Fournisseur Sofidis

cc description

Références Connecteur

débrochable type CPF

Caractéristiques

Ces connecteurs offrent une tenue décuplée et permettent un raccordement simpliﬁé.

cc points forts

Ces connecteurs sont équipés de prise test et acceptent des ﬁls rigides ou souples. Ils conviennent à toutes les applications requérant une étanchéité IP20 et nécessitant une forte résistance aux vibrations.

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Produits

cc LOGICIELS

Ce logiciel pour Windows effectue des sauvegardes automatiques sur divers supports (bandes magnétiques, disques durs, lecteurs REV, QuikStor, CD/DVD, NAS, FTP). Les sauvegardes ne sont pas enregistrées dans des formats propriétaires, ce qui permet de restaurer les données sur n’importe quel PC Windows, même si le produit n’est pas installé. Assistants de programmation, interface intuitive, messages de rappel et notiﬁcations par e-mail offrent un confort maximal. La version 6 de BackupAssist inclut des améliorations répondant aux attentes des utilisateurs. Il s’agit de : support de Exchange 2010, MS SQL Server 2008/2008 R2 et Windows Server 2008, sauvegarde/restauration d’applications VSS automatisée, sauvegardes sécurisées avec Internet Rsync, et import/export des paramètres sur un autre ordinateur. Fournisseur Watsoft

Solution de capture d’écran

Compatible Windows 7, Vista et XP x64, ce logiciel capture en un seul clic ou raccourci clavier l’écran dans sa totalité ou une partie seulement, et offre des méthodes rapides et efficaces pour retoucher les images capturées, les partager, les classer et optimiser les proﬁls de capture et les effets. Parmi les nouveautés de la version 10 de Snagit, citons la fonction loupe pour des captures précises au pixel près, l’amélioration de la transparence, les fonctions de modiﬁcation des zones de textes qui peuvent même pivoter de 360°, les effets de bord pour retirer les parties indésirables d’une page Web ou d’une image avec le recadrage, et la personnalisation des couleurs d’arrière-plan. Fournisseur TechSmith

cc LogicieLs

d’appLication Solveur 3D pour l’extraction de parasites

Alliant la précision d’un solveur 3D déterministe et la performance des outils traditionnels d’extraction basés sur des règles empiriques, ce produit répond aux exigences des concepteurs de circuits complexes fabriqués en technologie 45nm et inférieure. Il effectue la décomposition des composants, un prétraitement des géométries, la modélisation des parasites, la réduction et la création des netlistes. il est totalement compatible avec les ﬂots de vériﬁcation et de simulation existants. L’outil Calibre xACT 3D modélise précisément les effets des technologies avancées et les variations de processus de fabrication. Il gère aussi bien des designs avec ou sans hiérarchie, ou une sélection de blocs et de signaux d’un circuit complet. Fournisseur Mentor Graphics France

Sauvegarde et récupération des données

Destinée aux bureaux distants et PME souhaitant simpliﬁer la protection de leurs serveurs, cette solution de protection des données «in the cloud» offre encore plus d’évolutivité pour les serveurs et les environnements volumineux. En plus du stockage et de la protection des informations, elle se charge également des tâches de sécurisation des données. Pour assurer la sauvegarde continue des serveurs, la solution LiveVault 7.0 s’appuie sur Internet ou sur des réseaux longue-distance (WAN) ainsi que sur des disques performants. Les données sont ensuite stockées hors site dans des locaux sécurisés de l’éditeur ou de l’entreprise et peuvent être récupérées en quelques clics. Fournisseur Iron Mountain Digital

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D.R.

cc LogicieLs de bureautique Logiciel de sauvegarde

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PRODUITS

cc EMBALLAGE - LOGISTIQUE cc LOGISTIQUE -

MANUTENTION Treuils électriques à levage centré

D.R.

Ces treuils électriques ouverts sont destinés à lever des charges de 32000 à 160 000 kg à une hauteur allant jusqu’à 103 mètres. Ils sont équipés d’un moteur à haut rendement, d’un variateur de vitesse en boucle fermée, qui assure une vitesse de levage rapide et d’un système de surveillance du frein de levage avec détection du glissement ou des blocages. Les Eurobloc VT 10 et 11, qualifiés IP55 et IP66, disposent d’une double sécurité fin de course en levage et d’une fin de course direction et d’une surveillance du treuil par monitoring Verlinde MT2. Un système de guidage du câble moins tendu et un diamètre élargi du tambour prolongent la durée de vie du câble. Fournisseur Verlinde

Navettes pour systèmes de stockage compact

Ces navettes autonomes transportent les palettes sur leur fourche à l’intérieur des couloirs d’accumulation des systèmes de stockage compacts. Quand le dispositif d’accrochage au chariot se débloque, la navette seule se met en marche et va se glisser sous les palettes stockées. Un bouton poussoir commande de tous les mouvements. Les UPV (Under Pallet Carrier) sont adaptées pour remplir ou vider en continu, avec une grande efﬁcacité des couloirs d’accumulations longs. Fournisseur Jungheinrich France

cc MARQUAGE

Lecteur de code universel

Ce lecteur de code compact peut lire tous les codes 1D et 2D courants, soit 25 types de codes différents, à des distances variables, sans avoir à changer de réglages. Il dispose d’une résolution élevée (1,3 mégapixel) qui permet de lire les codes des plus petits aux plus grands. Un logiciel d’interface intuitif règle les paramètres et afﬁche les images capturées. Le MAC 335 peut lire tous les codes de manière ﬁable sur une plage de distances très large, de 20 à 300 mm, sans avoir à ajuster l’objectif ou le remplacer ni à changer de lecteur. Grâce à son boîtier robuste et à sa protection IP65, il est adapté à une utilisation intensive. La fonction Javascript permet d’intégrer le lecteur à tous les logiciels courants et de faire des tests. Fournisseur Pepperl+Fuchs

Scanner vertical doté de la technologie Imaging

Ce scanner omnidirectionnel haute performance va permettre aux distributeurs, entre autres fonctions, de lire les codes 2D tout en bénéﬁciant des performances de lecture d’un scanner classique. Il garantit un gain d’efﬁcacité en caisse en augmentant le taux de lecture dès le premier passage de l’article devant le scanner (mode sweep). Le Magellan 3200 VSI Il est équipé de la technologie Imaging et du logiciel Datalogic Scanning permettant de lire des codes même très abîmés. Fournisseur Datalogic

Produits

cc MESURE cc InstrumentatIon

et traItement Calibreur/console portable pour sécurité intrinsèque

A la fois calibreur et console, ce multifonction portable permet une configuration et un étalonnage en zones dangereuses. Il est certifié ATEX et IECEx. Robuste et étanche IP65, son écran OLCD affiche les données dans toutes les conditions d’éclairage. Il supporte Windows CE. La plate-forme logicielle apporte la puissance de calcul et la gestion de documents PDF ou JPEG. Le DPI620 offre principalement la mesure et la génération de pression. Il peut aussi compter sur l’intégration d’une bibliothèque HART complète afin de communiquer avec plus de 1000 capteurs. La mise à jour logicielle se fait simplement par téléchargement gratuit sur le site internet du constructeur. Fournisseur GE Sensing

Banc de contrôle de clés et outils dynamométriques

Assistant de sécurité électrique normalisé

Conçu pour assurer la sécurité des travaux hors tension, ce vériﬁcateur d’absence de tension (VAT)/ détecteur de tension autonome est conforme à la norme NF EN 61243-3 et donc muni de points de touches IP2X à fourreaux rétractables. Sonore et lumineux, il effectue en plus le contrôle des niveaux de tension de 12 à 680 AC (750 VDC). Alimenté par deux piles AAA, le Detex NG 917 offre une sécurité totale avec sa LED qui s’allume sur des tensions dangereuses même en l’absence de piles. En plus des détections et contrôles de tension, il permet de vériﬁer la continuité des circuits hors tension, de repérer la phase des circuits unipolaires et de rechercher la polarité des circuits en courant continu. Fournisseur Catu

Moniteur de surveillance pour les champs électromagnétiques

Fournisseur Technologies et Equipements Industriels

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Fournisseur Narda safety tests Solutions

D.R.

Référencé dans l’industrie aéronautique, automobile ou militaire, ce banc de contrôle de clefs et d’outils dynamométriques comme le tournevis ou la visseuse sera très apprécié par les techniciens de service ou d’ateliers. Il est disponible avec un ou deux capteurs de 1,2 à 2000 N/ m. Il se conﬁgure en 2 versions : métrologie ou atelier. Le BC200 apporte aussi un ensemble complet d’options : le support de clefs pour l’étalonnage selon les recommandations de la norme ISO, une imprimante intégrée pour l’édition d’étiquettes autocollantes en rapport avec le suivi des contrôles et un logiciel d’étalonnage en français.

Equipé d’une nouvelle sonde de 7 GHz, ce moniteur de surveillance peut désormais mesurer et enregistrer le niveau de champs sur la gamme de fréquences complètes qui va des grandes ondes jusqu’aux services radio de type WiMAX, Wi-Fi et WLAN. Il accepte aussi les champs issus de systèmes de commande industriels qui évoluent dans les fréquences ISM de 5,4 GHz. Les AMB-8057 travaillent de manière autonome. Ces moniteurs légers (7,5 kg) fonctionnent avec des piles et des panneaux solaires. Les résultats de mesure sont ainsi transmis à un serveur FTP par GPRS. Ils peuvent aussi être équipés de plusieurs sondes qui sont isotropes et étalonnées pour une mesure correcte indépendamment de l’orientation.

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Mesure des bruits environnementaux

À mi-chemin entre les solutions de sonométrie et de surveillance acoustique, ce produit offre une solution intégrée. Le calibrage est immédiat après la mise en place de la source sonore étalon sur les microphones, une communication sans fil (Wi-fi et 3G) permet de suivre les mesures et de rapatrier les informations sans intervention d’un opérateur sur site. Le «smart noise monitor» DUO est adapté à la mesure des niveaux sonores dans les transports, les loisirs, les chantiers, l’industrie, le résidentiel. Accessible via Internet, il peut être configuré, interrogé et testé, sans logiciel à installer. Fournisseur Metravib

Module numériseur RF/IF

Disposant de deux voies dotées d’une bande passante du continu à 1 GHz et d’un échantillonnage de 100 à 400 MHz sur 14 bits, ce module numériseur se décline aux formats PXI, PCI, VXI ou LXI.

Il dispose d’entrées RF ou double I/Q avec une bande passante instantanée de 100 Hz à 156,25MHz et un taux de résidus (SFDR) meilleur que 80 dBc. Destiné aux applications radiofréquences, le module numériseur ZT8441 embarque un FPGA DDC à large bande pour des mesures à haute vitesse, et 512Mo de mémoire.

cc CaPteurs

Mesure de contrainte de haute résolution

Fournisseur Acquisys

Oscilloscope portable pour la maintenance

Dédié à la maintenance préventive, à la mise en service et à l’optimisation des machines, cet oscilloscope portable, Service Master Plus, a un écran LCD rétroéclairé de 115 x 86 mm et un clavier à membrane. Il surveille, analyse, visualise et sauvegarde les données de pression, de débit, de température et de vitesse de rotation. Le logiciel associé afﬁche les résultats sous forme d’histogramme, diagramme vectoriel, courbe, etc. Fournisseur Parker Hanniﬁn IPD

LES UNITÉS DE MESURE SYSTÈME INTERNATIONAL A.................................................................... ampère A/m ............................ ampère par mètre Bq .......................................................... becquerel °C.................................................. degré Celsius C ................................................................. coulomb cd ................................................................ candela cd/m2 ...................... cd par mètre carré F............................................................................ farad h .......................................................................... heure H.......................................................................... henry Hz......................................................................... hertz J ..............................................................................joule K .......................................................................... kelvin kg .................................................... kilogramme lm .................................................................... lumen lx ................................................................................. lux m....................................................................... mètre m2.................................................... mètre carré m3..................................................... mètre cube m/s............................ mètre par seconde m/s2 ................................m/s par seconde min ..............................................................minute mol .................................................................... mole N ................................................................... newton Pa ..................................................................... pascal Pl.............................................................. poiseuille rad .................................................................. radian s ................................................................... seconde T .............................................................................tesla

Produits

V .................................................................................. volt VA ....................................................... voltampère W ............................................................................. watt Wb .....................................................................weber Ω .............................................................................. ohm Autres abréviations Å ................................................................ angström atm ................................................. atmosphère bar ............................................................................. bar dB..................................................................... décibel dpi ......................................... point par pouce g.....................................................................gramme cal..................................................................... calorie ch .................................................cheval vapeur c/s .................................... cycle par seconde eV.......................................................électronvolt Go .......................................................... giga-octet gr .......................................................................... grade Kbit ............. kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h ........................kilomètre par heure Ko.............................................................. kilo-octet kWh ........................................... kilowattheure l.....................................................................................litre Mo ..................................................... méga-octet Mx................................................................ maxwell Po .......................................................................... poise t ..............................................................................tonne tr.............................................................................................................................tour tr/min ................................ tour par minute

Avec ses dimensions de poche (80x26x17 mm), ce capteur de contrainte est particulièrement approprié pour les applications industrielles statiques ou dynamiques (emballage, conditionnement ou centrale éolienne). Il dispose de 4 plages de mesure : ±100, ±250, ± 500 et ± 750 µε pour offrir une résolution très élevée. Le DSRT est conforme IP67. Il intègre un ampliﬁcateur à faible bruit avec signal analogique et fréquence de coupure élevée (1 kHz). Il propose plusieurs sorties : signaux courant ou tension et interface CANopen. Le montage sur la zone à contrôler s’effectue par vissage. Fournisseur aumer Process Instrumentation

Capteur d’angle à sortie analogique

Utilisant une technique magnétique sans contact, ce capteur d’angle couvre une étendue de mesure de 360° (ou inférieure, choisie par pas de 15°). La sortie est une tension analogique de type 0,5-4,5 V. La résolution est de 0,03% (60-360°) et 0,1% (15-45°). La répétabilité est de ±0,03% et ±0,1% respectivement, la linéarité de ±0,5% de l’étendue de mesure. Le capteur angulaire de la famille Posirot utilise un aimant de position externe, dispose d’une protection IP60 et d’une grande résistance aux chocs et vibrations grâce à une protection en plastique. Sa forme extra-plate (6 mm de hauteur) et sa ﬁxation par vis M3 le rendent apte à l’intégration dans une multitude d’applications. Fournisseur ASM France

MAI 2011ccN°933

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Produits

cc CHIMIE MATÉRIAUX

Composites thermoplastiques hautes performances

Ce matériau comprend une matrice à base de polyamide dont la fluidité assure une excellente imprégnation des matériaux composites à fibres continues, verre ou carbone. Proposé sous forme de tissus pré-imprégnés ou plaques consolidées, il repousse les limites de rigidité, résistance à l’impact, vieillissement et recyclabilité des composites thermoplastiques. Spécialement conçu pour les pièces de structure ou de renfort mécanique, ce matériau composite à base de polyamide vient compléter l’offre Techny déjà existante pour le moulage par injection, l’extrusion ou le soufflage. Fournisseur Rhodia Polyamide

Clarifiant pour la transparence du polypropylène

L’agent clariﬁant Milliad NX8000 améliore la transparence et la brillance des applications en copolymères de polypropylène (PP) colorés, qui atteignent ainsi des niveaux comparables à ceux des polymères dits «transparents comme le verre». Cela est réalisable sur des articles moulés par injection, extrudés ou soufﬂés. Grâce à sa solubilité élevée dans le PP, cet additif permet non seulement la réduction des temps de cycle, mais aussi d’importantes économies d’énergie. Fournisseur Milliken Chemical

cc éQuIPEMENtS

DE LaBORatOIRE Doseur pour colles cyanoacrylates

Ce doseur pour colles cyanoacrylates résout le problème du dosage précis et constant de ces adhésifs dont la viscosité est faible. Grâce à un système d’air comprimé régulé, il dépose de la colle en quantités précises et répétable à chaque cycle, ce qui en réduit la quantité de moitié. Il dispose d’un afﬁchage de tous les paramètres de dosage en neuf langues. L’Ultimus II possède un régulateur de pression 1-0 bar pour le contrôle des produits liquides et une temporisation digitale à quatre décimales commandée par microprocesseur pour celui de la taille des déposes. Les cyanoacrylates sont déposées à l’aide d’une seringue tenue à la main ou d’un porte-seringue. L’opérateur positionne l’aiguille de dépose et actionne la pédale de commande

pour déposer la même quantité de colle sur chaque pièce avant de les assembler. Fournisseur : Nordson France

Kits d’impression 3D

Le fabricant propose des kits d’impression 3D bon marché. Les matériaux utilisés comprennent l’ABS et le PLA, en couleurs opaques ou translucides, ainsi que le polypropylène et le polyéthylène. L’imprimante 3D BFB 3000, fruit de l’acquisition de « Bits From Bytes » peut réaliser des pièces en 3 matériaux différents. Fournisseur 3D Systems France

D.R.

cc PLaStIQuES

Produits

Analyseur de mousses compact

Le DFA100 Dynamic Foam Analyseur mesure le pouvoir moussant, la stabilité et le drainage des mousses des produits de lavage, bières, mousses anti-feu, etc. A partir d’un échantillon liquide d’environ 20 ml contenu dans une colonne de verre, la mousse est générée de façon reproductible par bullage (gaz) ou par agitation. Il est possible d’effectuer des mesures simultanées dans plusieurs colonnes. Les mousses très instables sont facilement analysées grâce à la grande vitesse d’échantillonnage de l’instrument. Un logiciel intuitif donne aux utilisateurs la possibilité de régler et de modiﬁer les paramètres de mesure, puis de les enregistrer. Mesurant 245 x 275 x 460 mm, l’appareil pèse 9 kg. Fournisseur Krüss

Simulateur solaire avec large faisceau de sortie

Le simulateur solaire Sol3A 12x12, de classe AAA, est doté d’un faisceau de sortie de 300 x 300 mm. Sa lampe au xénon de 1 600 W répond aux critères de correspondance spectrale, uniformité et stabilité temporelle de l’éclairement, sans toucher la puissance de sortie. Un filtre permet de résister à l’intensité de la lampe sans modifier les propriétés spectrales. Cet équipement répond aux besoins des applications photovoltaïques (PV) exigeant une source de lumière continue (OC). Une finition noire non réfléchissante réduit la lumière diffuse. Des sécurités empêchent toute exposition accidentelle à la lumière UV. L’étalonnage satisfait aux normes CEI 60904-9 Edition 2 (2007), JIS C 8912 et ASTM E 927. Fournisseur Micro-Contrôle Spectra Physics

cc Métaux

Substrats Flip Chip organiques de haute densité

La technologie des substrats Flip Chip SLC (Surface Laminate Circuitry) offre des solutions pour des applications exigeant un nombre important d’entrée/sortie telles que les composants à vitesse élevée LSI (intégration à grande échelle) et Hyperfréquence (supérieur à Ghz). Elle est destinée aux Asics les plus avancés du marché, processeurs de réseaux, processeurs graphiques etc. Des solutions substrats SiP (System in package) peuvent être adaptées aux produits en coopé-

ration avec les clients pour des applications telles que les appareils photos numériques, les téléphones portables et les appareils numériques portatifs. Elles peuvent être produites en grands volumes du 20 µ/20 µ. Des procédés d’assemblage comme le Flip Chip et le wire bounding peuvent être utilisés sur un même produit. La SLC est conforme à la directive RoHs et certifiée ISO 9001/ISO 14001. Fournisseur Kyocera Fineceramics

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PARCOURS

3DIMENSIONSDE

LES

Olivier Delabroy DIRECTEUR R&D D’AIR LIQUIDE

’étais prévenu : la personne d’opportunités saisies. Un don de famille ? que j’allais rencontrer est Il n’existe pas encore quand son père, proplutôt du genre dynamique. fesseur de lettres en France, accepte d’alÀ peine la porte de son ler enseigner à l’université américaine de bureau franchi, mon inter- Yale. Né à New Haven, aux États-Unis, le viewé m’entraîne vers la nourrisson n’a que trois machine à café. Alors que mois lorsqu’il reprend la « JE NE M’IMAGINE je m’interroge sur les PAS TRAVAILLER route de l’Hexagone avec secrets d’une telle viva- DANS UNE ses parents. Le seul soucité, Olivier Delabroy ENTREPRISE venir qu’il garde de cette QUI N’AIT PAS m’apprend qu’il descend UNE époque, hormis son pasDIMENSION tout juste de l’avion et que INTERNATIONALE » seport américain, est une notre entretien va sans photographie de la petite doute pâtir des effets du famille prise sur le décalage horaire. Retour dans le bureau paquebot France, quittant le port et la du nouveau directeur R&D d’Air liquide, ville de New York où se construisent les qui ne porte pas encore la marque du qua- Twin Towers. Ce passage éclair suffit rantenaire souriant assis en face de moi. néanmoins à ce qu’une partie de l’homme Au ﬁnal, après environ deux heures de reste ancrée outre-Atlantique. Le jeune conversation, le décalage horaire ne s’est adulte ne manquera d’ailleurs jamais une jamais fait sentir et je repars plutôt avec occasion d’y retourner. Au quotidien, Olila sensation d’avoir rencontré un homme vier Delabroy se délecte du choc des qui a un temps d’avance. cultures. Chez Air liquide, il trouve une grande satisfaction à faire parler ensemble des chercheurs allemands, américains, L’HOMME japonais… « Je ne m’imagine pas travailler cc Un électron libre dans une entreprise qui n’ait pas une Sans tourner au challenge, Olivier Dela- dimension internationale », avoue sans broy avoue être un grand curieux hésiter le jeune directeur. L’éducation constamment attiré par l’inconnu. Sa car- qu’il a reçue, nourrie d’arts et de culture, rière, déjà bien remplie en vingt ans, y est sûrement pour quelque chose. Son pourrait se résumer à une succession ouverture d’esprit est d’ailleurs la pre-

N°933ccMAI 2011

mière qualité mise en avant par ses proches : « ce qui m’a toujours surpris dans mon amitié avec Olivier, c’est que nos divergences politique et religieuse n’ont jamais altéré notre relation », conﬁe Jean d’Aleman, un ami de longue date et avocat au barreau de Paris. Dans ses hobbies aussi, Olivier Delabroy est une personne éclectique. Formé au piano, il va rapidement délaisser les cours de solfège au lycée pour s’initier à la musique jazz, plus propre à l’improvisation et au croisement d’influences. Il ira jusqu’à monter un groupe avec quelques copains, les Blue Monkies, qui aura un CD et plusieurs représentations à son actif. « Je me souviens tout particulièrement des concerts donnés sur une péniche, pendant que j’étais en thèse », se rappelle avec un sourire nostalgique le désormais musicien du dimanche.

LE CHERCHEUR cc À

l’aise avec la technique

Élevé dans le milieu intellectuel parisien, rien ne prédestine le jeune Olivier à devenir ingénieur. Parce qu’il est bon en sciences, il choisit la voie royale, la prépa maths sup-maths du lycée Pasteur de Neuilly-sur-Seine, puis l’École centrale de Paris qu’il intègre à l’âge de 19 ans. L’élève ne se retrouve pas tellement dans la mentalité d’ingénieur, et préfère occuper son temps libre à la découverte du théâtre proposée comme activité extrascolaire. C’est ﬁnalement l’opportunité d’une thèse qui sera décisive pour son avenir. Le thème, qui porte sur la réduction des oxydes

T. GOGNY POUR INDUSTRIE ET TECHNOLOGIES

Olivier Delabroy n’a pas l’âge de sa carrière. Entré directement chez Air liquide après une thèse sur la réduction des oxydes d’azote, ce centralien a à peine trente ans lorsqu’il prend la direction d’American Combustion, une entreprise d’Atlanta rachetée par le spécialiste français du gaz industriel. De double nationalité, française et américaine, le chercheur, devenu manager, est propulsé, moins de dix ans plus tard, à la tête de la R&D d’Air liquide.

PARCOURS

cc SES 3 DATES CLÉS

1996 Thèse de Doctorat passée à Centrale Paris, dont un an de stage à l’Université de Californie de Los Angeles. 2001 Au bout de trois ans chez Air Liquide, il prend la direction pour le compte du groupe de la société American Combustion basée à Atlanta. 2010 Il est nommé en octobre directeur de la R&D d’Air liquide.

VIDÉO c La politique d’innovation d’Air liquide dans le monde sur industrie-technologies.com MAI 2011ccN°933

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PARCOURS

LE TABLEAU DU PAYS BASQUE Adepte du pays basque et de Biarritz, où il passe chaque année ses vacances dans la maison familiale, il conserve dans son appartement parisien ce tableau dont le bois provient d’une arène de corrida.

La confrontation des cultures est un moyen formidable de faire émerger l’innovation.

LA MÉDAILLE DU MARATHON DE NEW YORK Un de ses meilleurs souvenirs des États-Unis. Il a participé au marathon suite à un pari avec un ami. Ce qu’il y a préféré est l’ambiance incroyable autour de la course, au rythme de musiques cosmopolites.

LE PIANO Son compagnon de toujours, y compris lors de ses séjours outre-Atlantique. Il lui rappelle également l’époque où les Blue Monkies, son groupe de jazz, était actif. Le morceau qu’il préfère jouer en ce moment? «Infant Eyes », de Wayne Shorter.

d’azote, est assez précurseur LE MANAGER et appliqué pour lui ouvrir cc Un pragmatisme à l’américaine des ponts vers l’industrie, un vœu cher au jeune homme. Il garde de cette épo- Le tournant dans la carrière du chercheur que, soldée par un an de stage aux États- se produit en 2001, après trois années à Unis dans un laboratoire de l’Université développer son sujet de thèse au sein de Californie de Los Angeles, des souve- d’Air liquide. Le groupe vient de racheter nirs agréables et la mention Ph.d (pour une entreprise américaine basée à Atlanta philosophiæ doctor) sur sa carte de visite. qui développe une technologie stratégiC’est encore aujourd’hui, selon le diri- que dans le milieu de la sidérurgie. Bruno geant, un gage de confiance pour certains Turpin, alors directeur du marché métaux de ses interlocuteurs étrangers. « La chez Air liquide, a rencontré plusieurs fois Olivier Delabroy et France est un des seuls propose le poste de noupays qui ne valorise pas « LA FRANCE EST veau directeur d’Amerila thèse après un diplôme UN DES SEULS PAYS can Combustion à celui d’ingénieur », regrette QUI NE VALORISE PAS LA THÈSE d’ailleurs Olivier Dela- APRÈS UN DIPLÔME qu’il considère comme le candidat idéal : « malgré broy, qui y voit de riches D’INGÉNIEUR. » sa jeunesse et son profil perspectives pour des purement scientifique, jeunes diplômés un peu hésitants sur leur vocation. Ce qui n’em- il semblait avoir la maturité et les qualipêche pas l’ingénieur de refaire parfois tés nécessaires à un bon manager, surface. Plus tard dans sa carrière, lors- sans compter qu’il était parfaitement qu’il reprend la tête d’American Combus- bilingue », se souvient l’ancien dirigeant. tion pour le compte d’Air liquide, Dix ans plus tard, les promesses ont seml’homme doit prouver sa légitimité à des ble-t-il été tenues. L’adulte accompli chercheurs russes : « je n’étais pas spécia- revient en France pour exercer des fonclement le bienvenu, et c’est en parlant de tions plus stratégiques, jusqu’à définir techniques, et notamment des brûleurs le programme de développement d’Air que je connais bien, que j’ai réussi à liquide sur la période 2011-2015. En octobre 2010, Olivier Delabroy est nommé gagner leur confiance. »

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à la direction de la R&D du groupe. Au quotidien, le manager se déﬁnit comme un adepte du travail d’équipe, qui n’hésite pas à déléguer à ce qu’il appelle son premier cercle, constitué d’une dizaine de collaborateurs. Pour illustrer la façon dont il travaille, le jeune dirigeant emprunte l’image de sa musique préférée : « le cadre que je ﬁxe est un peu la partition, sur laquelle chacun est libre d’improviser, mais à condition d’être à l’écoute de ce que font les autres ». À l’instar de l’ingénieur, le directeur R&D est resté friand de concret et aime évoquer la réalité du terrain en réunion. C’est d’ailleurs là qu’il a vécu ses moments forts chez Air liquide, par exemple au démarrage d’une usine de recyclage de plomb à Melbourne, ou, en poste de nuit entouré d’ouvriers, pour contrôler la mise en route de brûleurs dans une aciérie de Valenciennes. Quels horizons futurs pourront satisfaire le manager insatiable de découvertes ? Si le piano et les Blue Monkies ont dû être mis entre parenthèses, c’est qu’Olivier Delabroy occupe de nouvelles responsabilités : celles de papa de la petite Sohane, née début 2011. cm ccLUDOVIC FERY lfery@industrie-technologies

T. GOGNY POUR INDUSTRIE ET TECHNOLOGIES

ccSES 3 OBJETS FÉTICHES

FICHE MÉTIER

SA MISSION c Diriger, dans l’atelier ou sur la chaîne d’assemblage d’une usine. En fonction des commandes, des délais et des moyens humains qui lui sont impartis, il organise le travail de ses équipes. Il établit leur programme et répartit les tâches entre chacun des techniciens.

ENVIRONNEMENT

Le chef d’orchestre de la ligne de production, c’est lui. Planiﬁer, organiser, superviser, fait son quotidien. Il est avant tout responsable d’une équipe, et doit jongler entre les aléas et les plannings à respecter.

MÉTHODE

L’ingénieur de production: il donne le tempo de la chaîne

c Attentif et alerte, il contrôle en permanence l’avancement de la production, et gère les ﬂux en amont et en aval. Il s’intéresse à la qualité, en renforçant sans cesse les contrôles visuels ou dimensionnels du produit.

OUTIL

c Il veille aussi au respect des procédures et des règles de sécurité. Si la technique est omniprésente dans cette fonction clé de l’industrie, l’ingénieur de production joue un rôle essentiel dans le management des hommes. Il doit savoir imposer ses idées et se faire respecter. c Son activité est sans cesse interrompue par la résolution de problèmes urgents. Attention! L’environnement industriel est parfois difﬁcile!

B. LEVY POUR INDUSTRIE ET TECHNOLOGIES

LE CONSEIL DU PRO

«Le cœur d’une usine, c’est la production. Tous les services gravitent autour. Cela en fait une place de choix pour apprendre, et pour évoluer ensuite, dans la même branche ou l’un des services connexes. J’aime avoir une vision concrète de ce que je fais. On est aux premières loges pour voir le résultat de son travail, en temps réel. C’est un milieu très vivant où il ne faut pas hésiter à remettre en cause l’existant. Et chercher à évoluer en permanence. Dans ce métier, l’autonomie et la rigueur sont essentielles.»

ET LE SALAIRE DANS TOUT ÇÀ ? Un jeune diplômé débute à 30 000 / 35 000 euros bruts annuels. Le salaire dépend de l’école de formation, mais aussi beaucoup du poste occupé, dont l’éventail est large, et du secteur d’activité. L’ingénieur de production dans l’agroalimentaire est moins bien payé que celui exerçant dans le domaine de l’énergie.

MÉTIER

ccALEXANDRE DAUMY PILOTE D’UNE UNITÉ AUTONOME DE PRODUCTION DANS L’USINE DU TRAIT DE TECHNIP

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FICHE MÉTIER

MÉTHODE

L’ingénieur de production : il donne le tempo de la chaîne QUELLES COMPÉTENCES ?

ENVIRONNEMENT

c Des qualités managériales avant tout. Il sait bien gérer ses propres troupes, mais aussi travailler en bonne intelligence avec les services supports que sont le process, la maintenance, l’outillage, ou la logistique. En dehors de l’urgence du quotidien, il peut animer un groupe de progrès pour faire du travail de fond.

c Des facultés d’organisation. Il manie aussi les outils organisationnels, pour améliorer au quotidien la productivité. Son obsession: ne pas prendre de retard sur le planning de production. Des pénalités ﬁnancières peuvent s’appliquer en cas de dépassement des délais de livraison. Il doit parfois demander aux effectifs en présence de faire plus d’heures pour compenser un pépin.

c Les entreprises recrutent en général des diplômés d’écoles d’ingénieurs. Quelques établissements forment plus spéciﬁquement des ingénieurs pour l’industrie, tels les 23 instituts des techniques d’ingénieur de l’industrie, et Grenoble INP-génie industriel (ex-ENSGI). Autres écoles souvent citées: les Mines de Nancy, l’Icam de Lille, l’IFP School pour l’énergie, les Arts et Métiers…

L’IFP School prépare aux métiers de l’ingénierie, des projets et du management technique.

c Des formations en alternance existent. NCM Valenciennes, par exemple, permet d’intercaler période de stage et période de formation et d’arriver sur le marché du travail en présentant une expérience non négligeable. c Après quelques années d’expérience, et en bénéﬁciant de la formation continue, un titulaire de bac +2 peut aussi accéder à cette fonction.

OÙ EXERCER SES TALENTS ? c Dès qu’il y a un produit à fabriquer, il faut un ingénieur de production. Conditionnement alimentaire, emboutissage automobile, packaging pharmaceutique… l’ensemble des secteurs du monde de l’industrie lui appartient. c Ceux qui aiment concevoir peuvent être embauchés pour optimiser un outil de production, améliorer la fiabilité et la productivité d’une machine-outil… voire en concocter les plans. c La plupart des postes sont situés en province. Responsable d’une fonction globale sur une production ou d’une fonction spécifique, méthodes, maintenance, logistique… la palette des variantes du métier est également large. c La dose d’urgence diffère selon le secteur: dans l’agroalimentaire par exemple, lorsque la durée de conservation des produits est courte, le travail est en flux tendu. Une laiterie UHT, où la conservation du produit est de trois mois, laisse plus de temps au travail de fond.

ET APRÈS ? c Les possibilités sont multiples: montrer en grade en devenant chef d’équipe, puis responsable de fabrication, puis directeur d’usine est l’une des voies d’évolution. c Bifurquer vers une autre fonction en est une autre: en ayant une bonne connaissance du produit, des démarches de qualité et de sécurité, il est possible d’évoluer partout. C’est une bonne passerelle vers d’autres métiers industriels (qualité, organisation, achats, maintenance, logistique), vers la recherche, l’industrialisation ou le process. Voire même vers des métiers davantage en relation avec la clientèle, comme ingénieur produit ou technico-commercial. En savoir plus? c Organisation et gestion de la production. Ce livre publié chez Dunod, présente les grandes fonctions de la production dans l’entreprise ainsi que les méthodes et outils qui y sont liés. L’auteur de cette 4e édition sortie en juin 2009 est Georges Javel, un ancien professeur de gestion de production de l’IUT de Nantes.

D.R.

MÉTIER

OUTIL

c Des connaissances techniques. De formation généraliste, il maîtrise les matériaux et la mécanique. Des connaissances qui lui permettent d’interagir avec le reste de l’usine, lorsqu’il faut gérer la maintenance quand une machine tombe en panne par exemple.

QUELLES FORMATIONS ?

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ccANA LUTZKY redaction@industrie-technologies.com

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PARCOURS

Retour sur l’opération « Ingénieuse 2011 », menée par 26 écoles d’ingénieurs le 8 mars dernier.

CAMPUS Opération séduction Les écoles d’ingénieurs se féminisent Ne comptant qu’un peu plus d’un quart d’étudiantes, les écoles d’ingénieurs se mobilisent pour attirer davantage de jeunes ﬁlles, attendues de pied ferme par des industriels en mal de mixité. Si les chiffres démontrent un léger mieux, chacun sait qu’il faut agir plus tôt, auprès des lycéennes, pour faire tomber les préjugés et informer sur les métiers de l’ingénieur.

De plus en plus d’ingénieures 30 554 ﬁlles étaient inscrites en écoles d’ingénieurs en 2009/2010, contre 11 500 il y a vingt ans 12,6 % de croissance des effectifs féminins ces quatre dernières années

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cc Agir

durant le secondaire, quand se joue l’orientation

De nombreux établissements s’engagent dans la féminisation. Ainsi, l’ECE compte 20% d’étudiantes contre 13% il y a 5ans.

comme très techniques, ils sont forcément une affaire d’hommes », ironise Marie-Sophie Pawlak, fondatrice de l’association Elles bougent, lancée en 2005 pour faire découvrir aux jeunes ﬁlles les métiers de l’automobile, de l’aéronautique, du transport ferroviaire... Des secteurs vers lesquels les bachelières ne vont pas. Quand elles choisissent une école d’ingénieurs, elles optent pour les sciences du vivant, la chimie ou l’agroalimen-

On compte 26 % d’étudiantes-ingénieures dans les écoles 17 % des ingénieurs sont des femmes 27 % chez les moins de 30 ans, 8 % chez les 50-60 ans SOURCE : MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR)

Les établissements aussi s’engagent dans cette voie. Centrale Paris a mis en place, en octobre dernier, cinq bourses Sébastienne Guyot (du nom de l’une des premières Centraliennes), pour prendre en charge la scolarité de jeunes femmes. Elles succèdent à « Mademoiselle fait Centrale », site de promotion des carrières scientifiques auprès des lycéennes. À l’Insa de Rouen, tout événement s’anime sous l’angle de la mixité : « nous féminisons nos titres et parlons d’ingénieurEs », cite Jean Maquet, directeur des formations. L’ECE veille de son côté, à une présence féminine systématique sur ses stands lors des salons, forums, porteouvertes auxquels elle participe. À ces occasions, Supméca n’hésite pas à afficher son taux de féminisation de 26 %. Mais cela ne peut suffire. Pour les observateurs il faut agir durant le secondaire, lorsque se joue l’orientation. Claire Cescon doit son actuelle présence à Supméca à une option suivie en Première, les sciences de l’ingénieur, proposée à la place des cours de biologie. « J’ai découvert son existence par hasard. Une chance puisque j’ai touché à la mécanique, satisfaisant mon envie de concret », avance-telle. D’autres ont été sensibilisées dans leur classe par des représentants des éco-

D. R.

arion Payen sera ingénieure. L’étudiante en 4e année à l’Insa Rouen se souvient : « aimant les sciences, je me suis orientée vers un Bac scientifique. La suite semblait plus floue ». Peu d’informations lui parvenaient sur les formations ouvertes à son profil. C’est après une recherche personnelle qu’elle découvre les programmes des écoles d’ingénieurs. Un cas isolé ? Pas vraiment. Alors qu’elles représentent quasi la moitié des effectifs des terminales S, les jeunes filles ne représentent que 26 % des effectifs des écoles d’ingénieurs. Les préjugés ont la dent dure : « Les écoles d’ingénieurs souffrent d’une image poussiéreuse comparée à celle plus moderne des écoles de management », déplore JeanMichel Nicolle, directeur de l’École polytechnique féminine (EPF), créée en 1925 par une ingénieure, Marie-Louise Paris. Mixte depuis 1994, l’établissement conserve sa particularité avec 44 % d’étudiantes. Et les métiers d’ingénieurs n’ont pas meilleure presse. « Appréhendés

taire. À Agro Paristech, les ﬁlles sont ainsi majoritaires tout comme à l’INP-Ensat. Contre ces stéréotypes, les initiatives se multiplient. Elles bougent, soutenue par les écoles, mise pour cela sur la force du témoignage de ses quatre-cents marraines, jeunes diplômées et cadres dirigeantes. L’association Pascaline fait, elle, la promotion des métiers du numérique, depuis 2006. Toutes deux ont lancé en janvier la campagne « Tu seras Ingénieure, ma ﬁlle ! »

PARCOURS

ccJacques crémer DRH De Quille, filiale De Bouygues ConstRuCtion

«Nous soutenons les écoles qui suscitent les vocations féminines» « Pour augmenter la part de nos salariées, –égale à 12,5 % pour 20% de femmes cadres -, davantage de candidatures féminines doivent nous parvenir. D’où notre engagement aux côtés des écoles (Quille a obtenu le label égalité en 2008, NDRL). Récemment, nous nous sommes associés au Prix de la vocation scientifique et technique réservé aux élèves de terminales. Nous organisons aussi deux opérations: la première, «Déployer nos elles», est à l’attention des chefs d’établissement et conseillers d’orientation des collèges, l’autre, «BTP au féminin», est menées auprès des jeunes filles de Centrale Nantes et de l’Insa de Rouen. Nous nous appuyons sur ces écoles pour un jour parvenir à un meilleur équilibre. Dès lors, nous privilégions les écoles d’ingénieurs mobilisées sur la féminisation de leur effectif étudiant que nous soutenons financièrement ».

D. R.

les. C’est le cas des cinq-cents lycéennes de Seine-Saint-Denis approchées par la vingtaine d’étudiantes de Centrale Paris ou de celles des quarante-trois lycées normands visités par l’Insa Rouen. Reste aux entreprises à s’engager davantage en accueillant, par exemple, plus de lycéennes en stage découverte. Les fédérations professionnelles doivent, elles aussi, prendre part aux opérations de sensibilisation. Celles-ci ne sont pas vaines. Pour preuve, l’ECE compte aujourd’hui 20 % d’étudiantes contre 13 % il y a cinq ans. À Centrale Paris, ce taux est passé de 17 % à 20,7 % en un an ! cm ccCéline laCourCelle redaction@industrie-technologies.com

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INTELLIGENCES

Les éditeurs d’informatique industrielle partent en quête de solutions alternatives à l’expérimentation animale.

ccL’ENJEU

Reach, le règlement d’enregistrement, d’évaluation et d’autorisation des produits chimiques entré en vigueur en 2007, vise une transparence totale sur les risques potentiels pour la santé et l’environnement de toutes les substances produites ou importées au sein de l’Union européenne. Les essais sur les animaux font partie de la batterie de tests nécessaires. Le texte de Reach précise néanmoins que sa mise en œuvre « devrait, chaque fois que possible, reposer sur le recours à des méthodes d’essai de remplacement adaptées ». Par ailleurs, le règlement européen 2009/1223/CE prévoit l’interdiction de commercialiser les produits cosmétiques testés sur les animaux à partir de mars 2013.

DÉBAT

Expérimentation animale : vers la ﬁn d’un modèle ? Inutile, cruelle, dangereuse… Les opposants condamnent jusqu’à l’existence de l’expérimentation animale. Dans l’autre camp, les industries qui ont le plus recours aux essais sur les êtres vivants ne semblent pas réellement prêtes à investir dans des solutions alternatives. Néanmoins, les progrès constants de l’ «in vitro » et de la simulation informatique pourraient amener à réduire considérablement l’utilisation du modèle animal.

atégorique ! « On peut souvent la remplacer, très souvent la limiter et toujours faire des essais plus intelligents », affirme Philippe Hubert, chercheur à l’Ineris et responsable en France d’un groupement scientiﬁque pour l’avancée des méthodes alternatives à l’expérimentation animale. Chaque année en Europe, ce sont quelque douze millions de cobayes qui sont utilisés pour le développement et le contrôle qualité des médicaments, les essais toxicologiques qui évaluent l’impact sur la santé et l’environnement des substances à risque, l’étude des maladies humaines ou encore la formation

des médecins (voir chiffres). L’expérimentation sur les animaux est le moteur de découvertes fondamentales pour la santé humaine et vétérinaire: depuis le début du XXe siècle, plus de soixante-dix prix Nobel de médecine n’auraient jamais été décernés sans elle. Pourtant, certains s’interrogent sur la pertinence du modèle. Il serait à la fois trop coûteux et trop peu prédictif pour l’homme. Pour preuve, nombre d’essais cliniques aboutissent à des résultats prometteurs lors des premières phases d’expérimentation, réalisées sur les animaux, mais doivent être arrêtés au moment du passage à l’homme. Y compris lorsque le modèle est très proche de l’être humain: «on s’est par exemple rendu compte qu’un super anticorps testé pour le traitement des maladies autoimmunes, sûr et efﬁcace chez le macaque,

DES TECHNOLOGIES CONCURRENTES MATURES

A contrario, les méthodes in vitro basées sur la culture cellulaire, et la simulation informatique, baptisée in silico en référence au silicium des processeurs, tendent à se rapprocher des mécanismes qui se passent réellement chez l’homme. Outre leur plus grande ﬁabilité, elles seraient plus rapides

POUR ÉTUDIER CERTAINS ORGANES, ON NE PEUT SE PASSER DE L’EXPÉRIMENTATION ANIMALE.

LES MÉTHODES ALTERNATIVES PERMETTENT DE RÉPONDRE MÊME AUX QUESTIONS LES PLUS COMPLEXES

IGNACIO ANEGON DIRECTEUR DE LA PLATE-FORME DE TRANSGÉNÈSE SUR LE RAT

THOMAS HARTUNG DIRECTEUR DU CENTRE DES ALTERNATIVES AUX TESTS ANIMAUX DE LA JOHNS HOPKINS BLOOMBERG SCHOOL

N°933ccMAI 2011

D.R.

ccL’AVIS DE

donnait des résultats catastrophiques chez l’homme», cite Ignacio Anegon, directeur de la plate-forme de transgénèse sur le rat, à Nantes. Conséquence de ce constat: l’animal n’est plus l’étalon-or pour la prédiction des effets toxiques, et, selon Philippe Hubert, «si c’était le cas, il ne serait pas nécessaire de retirer des médicaments du marché.»

12 millions d’animaux utilisés chaque année

INTELLIGENCES

38,1% (4,6 millions d’animaux)

Pour des études de biologie fondamentale

37,7 % (4,5 millions d’animaux)

Pour le développement de médicaments en santé humaine et vétérinaire

8,7 % (1 million d’animaux) Pour des essais toxicologiques 1,7 % (200 000 animaux)

Pour l’enseignement et la formation

1,6 % (190 000 animaux) Pour le diagnostic de maladies

À quoi servent les millions de cobayes utilisés chaque année dans les pays de l’Union européenne ? Principalement aux études de biologie fondamentale, qui devancent depuis peu le développement de médicaments. La part réservée aux essais toxicologiques, bien qu’encore marginale, pourrait augmenter dans les prochaines années.

12,2 % (1,5 million d’animaux)

À d’autres fins, comme l’élevage pour le développement de méthodes in vitro SOURCE : 6e rapport sur les statistiques concernant le nombre d’animaux utilisés à des fins expérimentales et à d’autres fins scientifiques dans les États membres de l’Union européenne.

La protéine ﬂuorescente (GFP) insérée dans le code génétique de cette souris aide à suivre l’évolution d’un gène, d’une molécule ou d’un type cellulaire dans l’organisme vivant.

cancers, les effets sur la fécondité ou le déveet moins onéreuses. Pourtant, les industries loppement embryonnaire, ni ceux induits les plus consommatrices d’animaux, que par l’utilisation répétée d’un produit, autresont la pharmaceutique et la cosmétique, ment que sur des organismes vivants ne ﬁnancent que peu le développement de entiers. «L’enjeu est de parvenir à modéliser ces alternatives. En revanche, elles adoptent le passage d’un produit chimique volontiers les ruptures technologidans le corps en considérant toutes ques venues en particulier de la les interactions possibles avec les toxicologie. Dans ce domaine, les différents types cellulaires, les tissus découvertes sont surtout issues des et les organes», souligne Joachim laboratoires publics associés aux MÉTHODES Kreysa, directeur de l’Ecvam. instances réglementaires comme IN VITRO le nombre Parmi les ruptures technologiques le Centre européen de validation C’est de méthodes se substituant des méthodes alternatives de la à l’expérimentation animale nécessaires, la reproduction des qui ont déjà été validées organes est de loin la tâche la moins Commission européenne (Ecvam). par l’Organisation aisée. «Fabriquer un cœur ou des Après avoir développé des tests de coopération et de développement poumons artiﬁciels, pourquoi pas, non-animaux pour l’étude des économique (OCDE). mais je doute qu’on arrive un jour effets nocifs aigus d’une molécule à approcher la complexité du foie, du rein (corrosivité ou potentiel irritant), le laboraou du pancréas», tranche Ignacio Anegon. toire s’attaque maintenant aux effets plus «Cela ne sera peut-être pas possible, mais complexes, sur le long terme. Or, la science on sait déjà obtenir le type cellulaire qui ne sait pas encore prévoir l’apparition de

D.R.

nous intéresse grâce aux cellules souches, puis regarder in vitro les effets recherchés», répond Thomas Hartung, responsable aux États-Unis du centre des alternatives aux tests animaux de la Johns Hopkins Bloomberg School. Le chercheur croit ainsi à l’essor des «omics», qui regroupent à la fois la génomique, la métabolomique et la protéomique. Grâce à elles, étudier la panoplie d’effets d’une molécule chimique à l’échelle d’une seule cellule devient possible. «Pour une vingtaine de dollars, on peut mener un demi-millier de tests différents et surveiller par exemple 80mécanismes moléculaires associés au cancer», s’enthousiasme Thomas Hartung.

LE MODÈLE ANIMAL RESTE INCONTOURNABLE

En attendant que ces méthodes soient validées en Europe, l’expérimentation animale reste la meilleure façon de s’assurer de la sûreté d’un nouveau médicament. Selon Joachim Kreysa, au-delà des alternatives, il reste une marge de progrès importante pour mener des essais plus respectueux envers les animaux afin qu’ils causent à la fois moins de stress, soient moins invasifs et réduisent le nombre de cobayes utilisés. Il y a quelques mois, l’OCDE a ainsi enclenché la procédure d’autorisation d’une nouvelle méthode pour l’étude du risMAI 2011ccN°933

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INTELLIGENCES

Le logiciel de simulation de Rhenovia expliqué en vidéo

L’étude du cerveau se passe d’animaux

MOINS DE COBAYES, AUTANT DE SÛRETÉ

La substitution complète du modèle animal ne semble donc pas à l’ordre du jour. Ces prochaines années, son utilisation pourrait même augmenter. Derrière cette tendance, la protection de notre santé : le règlement européen des produits chimiques Reach, qui comblera les lacunes d’informations sur les risques potentiels des substances utilisées et produites en Europe. Les industriels disposent déjà de données animales pour certains composés, mais pas pour tous. « Les manques concernent notamment ceux produits en petite quantité », pointe Thomas Hartung. Selon les dernières estimations, la mise en application de Reach pourrait entraîner un surplus d’utilisation de 8 à 9 millions d’animaux. « Le nombre exact de tests animaux qui découlera de Reach ne sera connu qu’au moment du dernier enregistrement, en 2018 », pondère Joachim Kreysa. Soit assez de temps pour valider les tests nonanimaux adaptés ? S’il est impossible d’accélérer la longue procédure de validation

ONCODESIGN MISE GROS SUR L’IMAGERIE La PME française utilise des animaux pour étudier les cancers, grâce à des équipements d’imagerie adaptés.

I&T n°868, mai 2005

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c Cancers, maladies infectieuses, troubles cardiovasculaires… Pour la plupart des pathologies, l’industrie pharmaceutique a d’abord recours aux méthodes alternatives, moins coûteuses que les essais animaux, pour tester ses nouveaux médicaments. Ces solutions sont encore en développement pour les maladies qui touchent des organes extrêmement complexes, comme le cerveau. C’est le credo qu’a choisi la start-up Rhenovia. Son logiciel simule la réponse des synapses pour prédire le comportement d’une molécule dans le système nerveux. La simulation informatique reproduit également des conditions pathologiques particulières comme celles de l’accident vasculaire cérébral ou de certaines maladies neurodégénératives rares. Un des buts afﬁchés est d’éviter aux industriels d’utiliser inutilement des animaux. «Dans l’industrie pharmaceutique, 99% des développements débouchent sur de fausses pistes», estime Serge Bischoff, ancien de Novartis La bioinformatique reproduit et désormais PDG de Rhenovia. la complexité des synapses, cibles de nombreux médicaments. Dernière activité en date pour la start-up: la prédiction de la neurotoxicité des substances chimiques, une donnée qui va devenir indispensable dans le cadre de la réglementation Reach. Rhenovia compte mieux étudier la notion de valeur seuil d’une molécule, ou le possible effet cocktail de plusieurs d’entre elles se retrouvant dans le cerveau.

des méthodes alternatives, une meilleure sensibilisation de l’industrie, du monde réglementaire et des organismes de recherche publics est indispensable. « Nous avons à l’Ineris des chercheurs qui travaillent sur des techniques qui pourraient constituer de bonnes alternatives à l’expérimentation animale, mais sans

que ces derniers en aient conscience ! », note Philippe Hubert. Recenser en France tous les acteurs susceptibles de participer à l’effort de développement de ces solutions est donc la première des actions à entreprendre. cm ccLUDOVIC FERY lferry@industrie-technologies.com

LA BIOINFORMATIQUE S’ATTAQUE À LA COMPLEXITÉ La simulation informatique étudie, au même titre que les essais animaux, les mécanismes des maladies et les cibles thérapeutiques intéressantes chez l’homme.

I&T n°889, mai 2007

CHIRURGIE : VISITE GUIDÉE DU BLOC DU FUTUR Modélisation 3D, retransmissions d’interventions chirurgicales… L’Ircad met en place plusieurs outils pour former les chirurgiens sans passer par le modèle animal.

I&T n°928, décembre 2010

BSIP

que pour la fécondité et le développement embryonnaire. Alors qu’elle implique toujours le sacriﬁce de rats, elle divise quasiment d’un facteur cinq le nombre de sujets nécessaires. Non seulement le modèle animal progresse, mais il est source d’avancées. Depuis le début des années 1990, l’utilisation de souris génétiquement modiﬁées a révolutionné l’approche des maladies humaines. Grâce à elle, certaines pathologies rares, qui se traduisent par l’absence d’un gène ou un défaut de fonction, ont trouvé leur modèle d’étude. «C’est ce qui permet aujourd’hui d’envisager des thérapies géniques chez l’homme », défend Ignacio Anegon.

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INTELLIGENCES

Jean-Michel Besnier s’interroge sur la pertinence de technologies qui créent des surhommes.

PAROLES D’AUTEUR

Anticipation Les élèves-ingénieurs imaginent le futur

Quand les élèves du réseau ParisTech prennent la plume, il n’y a pas de lendemains qui chantent. Invités à écrire des nouvelles sur le thème « 2084 : le meilleur ou le pire des mondes ? », ils peignent un horizon plutôt morose, où l’homme est victime de ses inventions. Intéressant de la part de ceux qui feront l’innovation demain.

sir, vertu, esprit, rebelle, poésie ont depuis disparu de la mémoire collective. Et Raphaël, le futur, il le voit comment depuis les amphis de Télécom ParisTech? Noir. Son e temps d’un concours, leur imagination nous emmène dans l’aéroport imagination n’était plus à la de New York. L’arche de verre du bâtiment recherche de solutions techni- est recouverte de panneaux de métal opaques mais au service de la science-fiction. ques qui protègent la population des rayonIls ont lâché leurs logiciels de simulation nements ultraviolets. Ils sont mis en place mathématique pour un traitement de texte, dès que «le niveau d’ozone est inférieur à voire un papier et un stylo. « 2084 : le 30 Dobson.» Mais la fiction la plus perturmeilleur ou le pire des mondes?» La ques- bante est certainement celle de Romain, tion a été posée, aux étudiants des écoles élève de l’Ensta. Ce n’est pas l’argent qui ParisTech, puis au grand dirige la société qu’il TOUS DÉCRIVENT public. Les nouvelles de six UN AVENIR dépeint, c’est le Biotel, un élèves ingénieurs et de cinq OÙ LES PROGRÈS médicament commerciacandidats libres ont été DÉSHUMANISENT lisé par NewEden. Comporetenues (sur les 322 L’HUMAIN PLUS sées de nanorobots qui QU’ILS NE LUI reçues) par le jury composé RENDENT SERVICE. régulent l’organisme et le de deux romanciers, d’un préviennent de tout biologiste, d’un astrophysivieillissement, ces gélules cien et d’un climatologue. Suivant les traces à ingurgiter quotidiennement donnent d’Aldous Huxley et de George Orwell, les accès à l’immortalité. L’invention bouleécrivains en herbe ont tenté d’imaginer ce verse l’ordre du monde, «toute la hiérarchie que sera le monde en 2084. Comme leurs sociale dépend de ce remède», et perdu est illustres prédécesseurs, l’encre sortie de leur celui qui tente de s’en passer. Pour les autres, plume fut acide. Tous décrivent un avenir l’Afrique aura une agriculture verticale, la sombre, violent, où les progrès de la science médecine remplacera les mauvais souveet des technologies déshumanisent l’hu- nirs par d’autres, plus agréables, les centemain plus qu’ils ne lui rendent service. Si naires seront exécutés pour éviter la surpola forme transpire parfois l’amateurisme, pulation… les idées sur lesquelles s’appuient ces récits Dans Condition de l’homme moderne sont toutes captivantes. (1958), Hannah Arendt, affirmait que la distance que nous avons prise avec la Terre cc Des fictions perturbantes nous confère sur elle un pouvoir technique où l’humanité est en danger qui «risque même de mettre en danger le Rebecca, étudiante des Arts et Métiers, nous processus naturel de la vie ». Ces futurs fait vivre la journée du responsable de la ingénieurs improvisés auteurs semblent en section Virus informatique de la Direction avoir conscience. Une fois devenus décigénérale de la protection de l’information. deurs, sauront-ils déceler dans une innovaCette entité étatique est à l’origine de l’éli- tion née pour le meilleur, une utilisation mination des termes «potentiellement dan- possible pour le pire? cm gereux du vocabulaire», pour enrayer la subversion qui s’est mise à gronder lorsque ccCHARLES FOUCAULT. cfoucault@industrie-technologies.com «l’humanité entra dans l’ère ardente». Loi-

cc LAURENCE DECRÉAU DIRECTRICE DU DÉPARTEMENT « CULTURE, COMMUNICATION » DE L’ENSTA PARISTECH

ccLE LIVRE

2084 : LE MEILLEUR OU LE PIRE DES MONDES Coordonné par Laurence Decréau - Les Presses de l’Ensta - 152 pages, 6 euros ccET AUSSI

Dans ce livre audio, Jean-Michel Besnier partage ses réﬂexions sur le transhumanisme et le post-humanisme. Le titulaire de la chaire de philosophie des technologies d’information et de communication de l’université Paris 4 – Sorbonne s’interroge sur les espoirs mis dans les technologies qui visent à accroître nos capacités, à résister aux virus, à donner l’éternelle jeunesse… Tout ce qui, nous affranchirait de notre condition humaine imparfaite, limitée et mortelle. Le post-humanisme Qui serons-nous demain ? de Jean-Michel Besnier De vive voix 50 minutes, 9,90 euros

Agrégée de lettres classiques, Laurence Decréau a travaillé pendant plus de quinze ans dans l’édition avant de rejoindre l’Ensta ParisTech en 2008. Agacée par le «très franco-français» (sic) cloisonnement entre scientiﬁques et littéraires, elle s’attelle à créer des ponts entre ces deux mondes. Mission accomplie avec ce concours de nouvelles d’anticipation par lequel elle a fait se rencontrer les élèvesingénieurs, futurs décideurs, et les connaissances conservées de son passé d’éditeur.

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D.R.D.R.

LES JEUX

ccL’ÉNIGME

L’héritage ambigu proposée par cc PIERRE BERLOQUIN

Un homme se sait gravement malade et exposé à une mort rapide. Il rédige un testament pour faciliter le partage de ses biens entre ses héritiers car la situation est particulière. Sa femme est enceinte et ne va accoucher qu’après son décès. Il stipule:

— Si l’enfant est un garçon, je lègue 2/3 de mes biens à mon ﬁls et 1/3 à ma femme. —Si l’enfant est une ﬁlle, je lui lègue 1/3 de mes biens et 2/3 à ma femme.

En fait, le destin intervient pour compliquer l’application du testament : après la mort de l’homme, la femme accouche de jumeaux, un garçon et une ﬁlle. cm

Dans ces conditions (et en faisant abstraction des lois réelles sur les successions) comment peut-on partager la fortune de l’homme en respectant ses dispositions testamentaires ?

RETROUVEZ LA RÉPONSE DE CETTE ÉNIGME sur notre site Internet www.industrie-technologies.com, rubrique jeu

ccPHOTO-QUIZZ Que représentent ces photos ?

A. Des boules de combustible végétal.

A. Une tête d’impression thermique.

A. Un panneau solaire aux nanoparticules.

B. Des boules d’un alliage à forte teneur en cuivre.

B. Un générateur d’électricité piézoélectrique.

B. Un verre thermochromatique dynamique pour le bâtiment.

C. Des boules de silicium compressé avant refonte.

C. Un mini assemblage de cellules électrochimiques.

C. Un verre à revêtement chromatique.

SOLUTION : 1-C ; 2-B ; 3-A

SIEMENS ; D.R.

MAI 2011ccN°933

www.industrie-technologies.com Réalisez vos propres photos en relief sans appareil 3D.

MISE À NU

Prendre des photos et des vidéos 3D, c’est possible avec le FinePix Real 3D W3, l’appareil photo numérique de Fujiﬁlm. Les images peuvent être ensuite visionnées sur n’importe quel téléviseur 3D. Ou tout simplement sur l’écran de cadrage de l’appareil, avec l’avantage de bénéﬁcier de la vision en relief sans lunettes!

LES PHOTOS PRENNENT DU RELIEF ccFICHE TECHNIQUE

Le FinePix Real 3D W3 de Fujiﬁlm Capteurs CCD 10 mégapixels Zoom optique 3x Écran LCD 3D 3,5 pouces Résolution écran 1,15 mégapixel Poids 230 g Prix public de lancement 349 euros

LE TRAITEMENT DES IMAGES Le moteur de traitement d’images 3D RP forme le cerveau de l’appareil. Il traite les deux ﬂux d’informations issus des deux blocs optiques (capteurs+objectifs) et les associe dans un seul signal d’images 3D. Pour des besoins de rapidité, ce système est implémenté sur un circuit logique programmable d’Altera.

LA CAPTURE SIMULTANÉE DE DEUX IMAGES Deux capteurs d’images CCD à 10 millions de pixels constituent les deux yeux électroniques de l’appareil. Ils sont parfaitement synchronisés pour enregistrer simultanément deux images, l’une pour l’œil droit, l’autre pour l’œil gauche. Les deux obturateurs associés sont également actionnés sans le moindre décalage temporel. Cette synchronisation garantit la qualité et le réalisme du rendu 3D.

LA MISE AU POINT OPTIQUE SYNCHRONISÉE La mise au point optique est aussi doublée, avec deux objectifs synchronisés. Alors que l’écartement moyen des yeux humains est de 64 mm, Fujiﬁlm a choisi une distance de 76 mm entre les deux objectifs, ceci aﬁn d’accentuer l’effet 3D lors de la visualisation.

Écran LCD au dos l’appareil

L’œil droit

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L’œil gauche P. GUITET ; D.R.

LA VISUALISATION 3D L’appareil est doté d’un écran LCD de 3,5 pouces de diagonale, qui donne la vision en relief. On peut l’utiliser pour le cadrage et la visualisation des images 3D sans porter de lunettes spéciales. Ceci est obtenu grâce à un écran lenticulaire (couvert d’un réseau de minuscules lentilles convexes) qui fournit deux images superposées, l’une pour l’œil gauche, l’autre pour l’œil droit. C’est ensuite le cerveau qui crée l’illusion 3D en combinant les deux images.