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LES 100 ROBOTS QUI COMPTENT COMPTENT:: RETROUVEZ NOTRE SÉLECTION SPÉCIALE ROBOTIQUE

N°969ccOCTOBRE 2014- 16,50

www.industrie-techno.com

ROBOT SAPIENS Les technos qui le rapprochent de l’homme

UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

Il a été au cœur du projet Carmat

Claude Wartelle, ingénieur Arts et métiers

ccPAGE 20

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 53

Les technologies RFID

L’information disponible en toutes circonstances

ENCEINTE ACOUSTIQUE: Ondes de pression émises par un haut-parleur. Ce modèle couple l’électromagnétisme dans la bobine, la mécanique des structures dans la membrane ainsi que l’acoustique à l’intérieur et autour de l’enceinte.

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MECHANICAL Heat Transfer Module Structural Mechanics Module Nonlinear Structural Materials Module Geomechanics Module Fatigue Module Multibody Dynamics Module Acoustics Module

CHEMICAL Chemical Reaction Engineering Module Batteries & Fuel Cells Module Electrodeposition Module Corrosion Module Electrochemistry Module

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© Copyright 2014 COMSOL. COMSOL, COMSOL Multiphysics, Capture the Concept, COMSOL Desktop, and LiveLink are either registered trademarks or trademarks of COMSOL AB. All other trademarks are the property of their respective owners, and COMSOL AB and its subsidiaries and products are not affiliated with, endorsed by, sponsored by, or supported by those trademark owners. For a list of such trademark owners, see www.comsol.com/trademarks

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EDITO

Le coupable idéal

ccMYRTILLE DELAMARCHE RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdelamarche@industrie-technologies.com

Ce serait donc lui, le coupable. Non pas l’accablement des entreprises croulant sous les obligations comme le plaide le Medef, ni le découragement des salariés qui voient s’éloigner la perspective d’une hausse de leur pouvoir d’achat comme l’affirment leurs syndicats, ni un manque d’agilité de nos systèmes de financement de l’investissement. Non, la croissance morne qui menace de caractériser l’économie mondiale pour de longues années encore serait due à… un manque d’innovation, selon le dernier rapport du Conseil d’analyse économique (CAE), qui a fuité dans Le Monde au début du mois de septembre.

Intitulé «Croissance potentielle», ce rapport affirme que c’est l’épuisement du progrès technique qui tire la croissance vers le bas. Et, dans un élan de pessimisme d’ores et déjà dénoncé par plusieurs économistes, tire Le manque un piètre bilan –en termes de croissance– d’une d’innovation révolution numérique dont nous connaîtrions responsable déjà la fin. de la morne La fin, vraiment? Que dire, alors, aux départe- croissance ments R&D qui mettent leur imagination au sermondiale ? vice de nos besoins de demain? L’innovation, à l’instar du greenwashing, ne serait plus qu’un argument de communication, à l’heure où chacun se doit d’afficher le caractère innovant de son produit?

Ce n’est pas parce que le terme est galvaudé que la notion est caduque.

Pour Patrick Artus (Natixis), co-auteur du rapport du CAE, la France « achète beaucoup de vieilles machines. Son capital est de mauvaise qualité: il est obsolète, il a vieilli, il est trop peu robotisé. » Justement, le dossier robotique d’Industrie & Technologies prouve que dans ce domaine, l’innovation est partout, et que les robots de demain n’ont de limites que celles de l’imagination de leurs développeurs. Si la croissance est au plus mal, peut-être est-ce seulement parce que les médecins à son chevet ont cessé de reconnaître l’innovation lorsqu’ils la croisent… cm

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il a été au cœur du projet Carmat Claude Wartelle a été, dès l’origine, le maître d’œuvre de la conception du cœur artificiel de Carmat, le seul à avoir jamais été implanté à un patient. Avec son équipe du Cetim, il a peaufiné avec passion sa commande électronique et la régulation de son débit.

e visage du cœur Carmat, c’est celui qui a eu l’idée de cet organe artificiel, le professeur Alain Carpentier. Mais le rêve du chirurgien français serait sans doute resté lettre morte sans un ingénieur Arts et métiers rencontré en 1985, Claude Wartelle, qui a consacré de longues années de sa vie professionnelle à ce projet hors-norme. Avec un aboutissement en forme de consécration, le 18 décembre 2013, lors de l’implantation du cœur bio-artificiel chez un patient. Une première mondiale, qui malgré le décés du patient 75 jours plus tard, sera rééditée en août 2014. À l’origine de la prouesse, l’équipe d’ingénieurs du Centre technique des industries mécaniques (Cetim) menée par Claude Wartelle. Touche à tout, il fera preuve d’une adaptabilité et d’une curiosité sans pareilles pour répondre au cahier des charges très exigeant imposé par le projet, pour lequel le professeur Carpentier, sans moyens financiers, recherche un partenaire indus-

L

triel compétent en mécanique, matériaux, électronique et capteurs. Une multidisciplinarité qu’a déjà acquise l’ingénieur dans son parcours au Cetim au cours de ses fonctions successives de direction des services transmission hydraulique et pneumatique, mécanique des fluides et thermique et du département électronique et actionneurs.

Lorsqu’il rencontre le professeur Carpentier, il est chef du département machines et commandes et développe une discipline alors encore naissante, la mécatronique, au carrefour de l’électronique et de la mécanique. Elle s’avérera essentielle pour développer le cœur. cc Une

motopompe remplit et vide alternativement les ventricules

« Schématiquement, nous avons assimilé le cœur à deux pompes à membrane et à clapets placées en série dans le circuit vasculaire », explique Claude Wartelle. Reste à imaginer comment les commander pour qu’elles vident et remplissent alternativement chacun des ventricules. Il faudra

cc Des battements plus vrais que nature Carmat est le projet de cœur artificiel total le plus avancé au monde, et le seul qui ait à ce jour été implanté chez un patient. Pour qu’il batte au bon rythme, deux motopompes à engrenages garantissent l’ajustement permanent du débit sanguin dans chacun des ventricules, par variation du volume ventriculaire ou de la fréquence cardiaque. Elles sont constituées de deux roues dentées entraînées par un moteur qui s’engrènent l’une dans l’autre et dans l’interstice duquel un fluide hydraulique est aspiré puis refoulé.

La variation de la pression du fluide sur les membranes des ventricules permet alors de remplir et vider ceux-ci à vitesse contrôlable.

N°969ccoctobre 2014

quatre ans pour mettre au point le fonctionnement et le contrôle du composant clé du cœur : la motopompe à engrenage.

En dessous de chacun des ventricules, un fluide hydraulique exerce une pression sur les membranes. Pour chacun des ventricules, la motopompe entraînée par un moteur à courant continu aspire et rejette alternativement le fluide hydraulique suivant le sens de rotation de l’engrenage intérieur. Au final, la fluctuation de pression sur les membranes permet de remplir et vider alternativement les ventricules à une vitesse fonction de la vitesse d’entraînement du moteur. Encore faut-il pouvoir adapter celle-ci à l’activité du patient. La quantité de sang transvasée par jour par le cœur, soit près de 9 tonnes, peut en effet doubler lors d’un effort. Pour mettre au point la régulation cardiovasculaire du cœur, Claude Wartelle a besoin de comprendre et de simuler la circulation sanguine de l’homme en conditions réelles, ainsi que le rôle du cœur dans la régulation cardiovasculaire.

Il mobilise alors son esprit analytique, acquis au cours de sa formation d’ingénieur. « L’état d’esprit n’est pas le même entre médecins et ingénieurs. En médecine, c’est le résultat qui compte. Les médecins ne vont pas chercher les causes profondes», analyse Claude Wartelle. Volontaire, il prend sur son temps libre pour se former tout seul au langage C++, et écrit lui-même les algorithmes qui permettront de simuler numériquement le fonctionnement de la circulation sanguine.

En parallèle, il entretient des liens étroits avec le professeur Carpentier.

D.R.

Claude Wartelle, ingénieur Arts et métiers

Claude Wartelle après une formation initiale d’ingénieur aux arts et Métiers, Claude Wartelle rejoint le Centre technique des industries mécaniques (Cetim) en 1968, où il assurera des responsabilités variées au sein de multiples services, dont la supervision du projet Carmat.

Ses travaux l’ont amené à breveter des innovations telles que le rugosimètre pneumatique et la pompe hydraulique à cylindrée variable.

T. GoGny PouR inDusTRiE ET TEChnoLoGiEs

« Il voulait toujours faire mieux, une fois c’était trop gros, une autre fois, il avouait s’être lui-même trompé et nous devions recommencer. Il nous a fait essayer beaucoup de choses et semblait changer sans cesse d’avis, mais il savait aussi toujours nous remotiver. » cc Le

cœur battra 70 millions de fois avant de s’arrêter

En décembre 1988, le prototype du cœur artificiel est finalement installé sur un banc d’essai. Munis de leur stéthoscope, les médecins écoutent les battements du cœur, qui ressemblent à s’y méprendre à ceux d’un cœur naturel. En mai 1991, après deux tentatives échouées d’implantations animales, le troisième essai débouche enfin sur une réussite. Comme le professeur Carpentier,

Claude Wartelle et son équipe pensent alors à l’industrialisation. Risqué et impliquant un temps de retour sur investissement très long, le projet ne suscite guère d’enthousiasme. Le ministère de l’Industrie opte même pour un autre projet de cœur artificiel pneumatique, situé en dehors de la cage thoracique. Le salut viendra de Matra Electronique, qui possède les compétences pour développer le cœur, et accepte de courir le risque. Le programme de travail sur cinq ans d’un budget estimé à 27 millions de francs est financé par Matra et le professeur Carpentier. Le Cetim transfère quant à lui son savoir-faire et devient ingénieur-conseil et laboratoire sous-traitant de la nouvelle structure. Le GIE Carmat (contraction de Carpentier et Matra) est créé en février 1993.

Vingt ans plus tard, l’entreprise est la première à effectuer la transplantation d’un cœur total chez un patient. Il battra 70 millions de fois avant de s’arrêter.

Claude Wartelle y voit une performance.

L’ingénieur promet au cœur un bel avenir. Et pense déjà à l’étape suivante. « Il y a des balèzes avec un petit cœur, et des petits malades avec un gros cœur. L’avenir, c’est de faire un cœur sur mesure.

L’impression 3D pourrait le permettre.

On pourrait aussi aller chercher l’information des nerfs qui commandent le cœur pour qu’il réagisse aux émotions ressenties par le malade. » Un cœur artificiel, mais pas insensible… cm ccphilippe passebon ppassebon@industrie-technologies.com

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SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

NUCLÉAIRE

Premiers pas vers la fusion inertielle

cc PAGE 8

AUTOMOBILE

Votre smartphone prend le volant

cc PAGE 10

DOMOTIQUE

Un pare-feu pour la maison connectée

cc PAGE 11

BATTERIES

Le mystère du placage du lithium enfin résolu cc PAGE 12

PROTECTION

Un casque de sécurité à réalité augmentée

cc PAGE 13

CAPTEURS

Du graphène pour voir sous la peau

cc PAGE 14

COMMUNICATIONS

ROBOT SAPIENS

Les technos qui le rapprochent de l’homme Longtemps confinés dans des cages, les robots côtoient désormais les hommes. Cette collaboration se répand dans tous les secteurs (industriel, médical, militaire, social). La relation homme-robot pose cependant des défis technologiques. Capteurs, intelligence, matériaux et mécanique sont les «briques» essentielles d’une relation sécurisée. Mais les chercheurs s’interrogent aussi sur l’acceptation du robot par l’homme. ccPAGE 20

Premier succès de télépathie entre humains

cc PAGE 15

C’EST PAS NOUVEAU, QUOIQUE…

Des surplus à l’open source

cc PAGE 16

HOMME-ROBOT

SÉLECTION

PRODUCTION

Les outils d’une relation réussie

Les dix champions de la rédaction

La cobolution décolle chez Airbus

cc PAGE 22 MISE À NU

COBOTS

Sous le capot de Romeo

ET EXOSQUELETTES

cc PAGE 26 INDUSTRIE-TECHNO.COM

IMPRESSION 3D Pour crocheter n’importe quelle serrure cc PAGE 18

6

N°969ccOCTOBRE 2014

cc PAGE 30

ROBOTS INDUSTRIELS

Ils savent (presque) tout faire

cc PAGE 28

La robotique de l’homme augmenté cc PAGE 32

cc PAGE 35

HUMANOÏDE

Je t’aime, moi non plus

cc PAGE 36 DONNÉES

Les robots se mettent au service de l’homme cc PAGE 38

SOMMAIRE

Immeuble Antony Parc II 10, place du général de Gaulle BP 20156 92186 Antony Cedex Tél. : 01-77-92-92-92 Fax Rédaction : 01-77-92-98-51 Fax Publicité : 01-77-92-98-50 Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.

Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Julien Elmaleh Directeur du pôle industrie Pierre-Dominique Lucas

PRODUITS

AGROALIMENTAIRE

Les lasers à l’assaut de la filière

cc PAGE 42

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 6 secteurs de référence

cc PAGE 46 à 52

RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe de la rédaction Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Myrtille Delamarche (9957) et Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteur en chef adjoint Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Rédacteurs Sophie Eustache (9421) (Numérique, électronique, informatique), Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Julien Bergounhoux, Séverine Fontaine, Guillaume Lecompte-Boinet et Anne Royer RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Direction artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Infographie Florent Robert (9495)

CAHIER TECHNIQUE

Les technologies RFID L’information disponible en toutes circonstances cc PAGE 53

COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directrice de clientèle Flora Morel (9361) Directeur de clientèle Piero Tomassi (9578) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Allemagne/Suisse/Autriche : Thomas Hugues (9536) Benelux : Huson International Media (Rodric Leerling) +31 (0) 229 841 882 Grande-Bretagne : Huson International Media (Stuart Payne) +44 (0) 1932 564 999 États-Unis : Huson International Media +1 212 268 3344 Espagne : B2B Communication (Juan Jose Bellod) +34 91 319 8177 Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Flora Morel (9361) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision.

CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290) ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et financier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directrice fabrication et achats Fabienne Couderc (9314) MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Jean-Baptiste Alline (9781) Abonnements Laurence Vassor (9788) Promotion Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Marketing Damien Delhomme (9786) TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 169 euros TTC Etudiant 51 euros TTC (sur justificatif) Etranger nous consulter Règlement à l’ordre d’Industrie et Technologies Pour l’UE, préciser le numéro de TVA intracommunautaire Librairie (vente des numéros déjà parus et des annuaires) Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION

LA «CHIN-NOVATION» : frugale, bon marché et sophistiquée cc PAGE 62

CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 63 - UN ENCART JETÉ DE 2 PAGES EXPOPROTECTION - UN ENCART JETÉ DE 8 PAGES AGILENT - UN ENCART JETÉ DE 22 PAGES KERN - UN PUBIDOSSIER DE 6 PAGES ÉLECTRONIQUE/ MESURE FOLIOTÉ EN ROMAIN CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : SIPA ; T. GOGNY ; D.R..

SOMMAIRE : D.R..

Numéro de commission paritaire : 0612T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info SAS au capital de 38628352 euros. Siège social: 10 place du général de Gaulle 92160 Antony. RCS Nanterre 442.233.417. 10. Siret: 442 233 417 00041. TVA: FR29442233417. Principal actionnaire ETAI. Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quels qu’en soient le procédé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’autorisation de l’éditeur, sauf dans les cas prévus par l’article L.122-5 du code de la propriété intellectuelle. Seules sont autorisées les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (loi du 11 mars 1957, art. 40 et 41, et code pénal, art. 425).

Copyright Groupe Industrie Services Info SAS. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka

10-31-1668 / Certifié PEFC / pefc-france.org

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TENDANCES

Premiers pas vers la fusion inertielle Le+ Valider expérimentalement

e Laser mégajoule (LMJ) est la carte maîtresse du programme Simulation de la défense française. En décembre, l’instrument installé en Aquitaine, entre Bordeaux et Arcachon, va effectuer ses premiers essais, après onze ans de travaux de construction, pour un budget approchant les 7 milliards d’euros. Le LMJ vise à recréer les conditions thermodynamiques semblables à celles rencontrées lors de l’explosion d’une bombe H. Le programme Simulation, confié au Commissariat à l’énergie atomique (CEA), a été mis en place suite à l’arrêt des essais nucléaires en 1996. Il vise à reproduire par le calcul les différentes phases de fonctionnement d’une arme nucléaire. Le LMJ, précisément, doit permettre de valider expérimentalement les données physiques

L

décrivant le comportement d’une arme et de vérifier que la modélisation décrit correctement la réalité. « La première préoccupation du projet est la pérennité de la dissuasion française », explique Pierre Vivini, chef du projet Laser mégajoule au CEA. « Une fois qu’un projet d’une telle ampleur existe, comme il permet d’étudier la matière dans des domaines qu’on ne pouvait jusqu’à présent pas étudier, il est évident que la communauté scientifique –française mais aussi internationale– est intéressée pour faire des expériences dans le domaine de l’astrophysique, de la géophysique et de la matière dense condensée très chaude.»

L’apogée qu’espèrent atteindre les scientifiques, et qui n’est attendue qu’après plusieurs années de fonctionnement du LMJ, est la fusion nucléaire du deutérium et du

les données de la simulation de la bombe H

tritium (deux isotopes de l’hydrogène), responsable de l’explosion de la bombe H ou de l’énergie dégagée par le soleil. Lorsque le tritium et le deutérium fusionnent, ils forment un noyau d’hélium et un neutron dont la masse cumulée est inférieure à la somme de départ des masses du tritium et du deutérium. Or, comme en physique, rien ne se perd et rien ne se crée, la masse «manquante» se retrouve sous forme de chaleur. cc Utilisation

des lasers de puissance

Deux types d’expériences sont réalisés aujourd’hui pour obtenir une telle réaction : la fusion par confinement magnétique, utilisant une installation de type «Tokamak» (par exemple le projet Iter) et la fusion par confinement inertiel (FCI), utilisant des lasers de puissance. Dans cette seconde catégorie, le LMJ sera le deuxième instrument du genre le plus

D.R.

En décembre, après onze ans de travaux, le laser Mégajoule devrait lancer ses toutes premières expériences. À terme, le projet de cette structure géante est de réussir une réaction de fusion nucléaire confinée à échelle réduite. Un «micro-essai nucléaire» essentiel à la maîtrise du fonctionnement de la bombe H.

4 HALLS, 176 FAISCEAUX LASER, 1,8 MÉGAJOULE

Les plaques amplificatrices stockent l’énergie lumineuse fournie par des lampes flash au xénon. À chaque passage, le faisceau laser prend une partie de cette énergie (2 allers-retours).

8

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Pour chacun des quatre halls, une source laser libère les premiers photons à basse énergie.

176 faisceaux laser pointeront vers un minuscule cylindre au milieu duquel se trouvera la cible finale formée de deutérium et de tritium.

Succès de la phase 1 aux États-Unis

important en fonctionnement, après son équivalent aux États-Unis, le National ignition facility (Nif) du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). cc Obtenir

la fusion d’une cible de deutérium et de tritium

Pour répondre à cette ambition, le LMJ déploie près de 300 mètres de long et 150 mètres de large pour délivrer en quelques milliardièmes de seconde une énergie lumineuse égale à environ 1,8 million de joules (MJ). Attention, en physique, les chiffres peuvent être trompeurs. 1,8 MJ, cela ne correspond finalement qu’à 0,5 kWh, soit le fonctionnement d’un radiateur électrique de 1 000 W penLes rayons X compriment et chauffent le microballon, la couche de polymère s’évapore et comprime la sphère de deutérium-tritium jusqu’à une densité de quelques centaines de grammes par centimètre cube, conduisant ainsi à la fusion des deux isotopes.

Le système de conversion de fréquences fait passer le faisceau de l’infrarouge à l’ultraviolet

F. ROBERT

SONT MESURÉS L’ÉNERGIE LASER DIFFUSÉE PAR LE CYLINDRE, LE RAYONNEMENT X OU ENCORE L’ÉVOLUTION DE LA TEMPÉRATURE DU PLASMA.

En février 2014, pour la première fois et sur un équipement très semblable au LMJ, les physiciens du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont obtenu un dégagement d’énergie par fusion par confinement inertiel supérieur à l’énergie apportée pour comprimer et chauffer la bille de deutérium et de tritium (DT). Le bilan énergétique global du système reste toutefois largement déficitaire, seulement 1% de l’énergie totale des lasers ayant été réellement employée pour comprimer et chauffer le mélange DT.

dant une demi-heure ! Mais tout l’intérêt de cette gigantesque construction est de fournir cette énergie en quelque 20 nanosecondes, ce qui correspond à une puissance d’une dizaine de milliers de milliards de watts. Pendant ce très court laps de temps, 176 faisceaux lasers pointeront vers une minuscule boîte cylindrique au milieu de laquelle se trouve la cible finale, dont la nature changera selon les expériences. À l’intérieur du cylindre, les ultraviolets sont convertis en rayons X. La température monte comme dans un four à plusieurs dizaines de millions de degrés et la pression à plusieurs dizaines de millions d’atmosphères, deux paramètres nécessaires pour obtenir l’implosion du ballon sous la pression du plasma créé par le rayonnement X. Autour de l’instrument, le pôle de compétitivité Route des lasers a vu le jour en 2005, près d’un millier d’entreprises ont été sollicitées pour concevoir l’instrument, qui a aussi permis le développement d’une industrie de pointe dans le domaine de l’optique, l’opto-mécanique et l’électronique. Quant à produire de l’électricité à partir de ce type de réaction, cette possibilité reste chimérique. Le LMJ a été dimensionné pour que l’énergie dégagée par la réaction de fusion soit dix fois supérieure à l’énergie engagée pour comprimer et chauffer le mélange DT, mais elle reste bien inférieure à l’énergie des lasers avant qu’ils n’entrent dans la chambre d’expérience. De ce point de vue, le chemin parcouru sur la «route des lasers» n’est encore qu’un tout petit pas! cm ccPHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

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TENDANCES

cc EN BREF

Chimie Des colles acryliques sans odeur Le+ Utilisables

Automobile Votre smartphone prend le volant Le+ Reconnaissance

sur tous les substrats

des panneaux de signalisation

La colle est utilisable sur presque tous les supports.

10 kilowatts

C’est la puissance du laser à haute énergie développé par Boeing. Il vient de prouver son efficacité contre des drones ou des mortiers même dans des conditions météo très défavorables.

L’application myDriveAssist alerte le conducteur en cas de dépassement de la vitesse autorisée.

L’équipementier Bosch présentera au Mondial de l’automobile une application pour smartphones destinée à aider les conducteurs à mieux reconnaître la signalisation routière.

Via la caméra du smartphone, l’application myDriveAssist, disponible gratuitement sur l’App Store et le Google Play Store, reconnaît les panneaux de signalisation durant le trajet et envoie ces informations géolocalisées (de manière anonyme) par le GPS du smartphone à un serveur central. Pour le moment,

seules les interdictions de dépassement, les limitations de vitesse et les fins d’interdiction sont traitées par l’application. Le « crowd sourcing » ainsi réalisé permet d’actualiser les données routières en permanence sur la carte numérique du serveur central pour les remettre à la disposition des applications des véhicules connectés. De plus, en utilisant des signaux visuels et acoustiques, l’application myDriveAssist alerte le conducteur en cas de vitesse excessive. ccJ.-F. P.

Énergie Recharger son portable en un clin d’œil Le+ Une batterie préservée

La start-up californienne Qnovo propose une technologie brevetée qui lui permettrait de recharger une batterie de téléphone près de trois fois plus vite qu’avec un chargeur traditionnel.

Actuellement, pour préserver leur durée de vie, les batteries de portables sont intentionnellement chargées moins vite qu’elles ne le pourraient. Car plus l’intensité du courant électrique qui alimente la batterie est forte, plus celle-ci se charge vite, mais plus elle voit ses électrodes se

Sélectionné par le

détériorer, ce qui entraîne une circulation moins importante d’ions lithium dans la batterie (lire page 12). La start-up américaine Qnovo a intégré un système intelligent qui, grâce à des mesures électriques, surveille en temps réel l’état chimique de la batterie. Lors de la phase de chargement, le système ajuste et optimise en permanence le courant de charge de la batterie, selon les informations qu’il enregistre sur l’état chimique des électrodes. ccP. P.

d’Intelligence Technologique

www.industrie-techno.com/fit

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3M ; BOSCH

Les ingénieurs et chimistes de 3M viennent de réussir le défi de développer des colles acryliques structurales industrielles polyvalentes présentant une faible odeur et stockables à température ambiante.

Ils ont pour cela adapté des bases utilisées dans le domaine dentaire, dont ils ont augmenté les performances structurales pour les rendre intéressantes dans les domaines de l’industrie et du BTP. Ces colles sont utilisables sur presque tous les substrats comme le métal, la plupart des plastiques, le bois, le verre, etc. cm

TENDANCES

Domotique Un pare-feu pour maison connectĂŠe

Le+ Protège l’habitation et le rÊseau

Pour amÊliorer la sÊcuritÊ des maisons connectÊes, des chercheurs allemands de l’Institut de recherche pour la communication, l’information et l’ergonomie (FKIE) ont ÊtudiÊ ce scÊnario: l’attaque par botnet de systèmes domotiques.

D’après les rÊsultats de leur recherche, les maisons connectÊes s’avèrent être de vÊritables passoires: Nos expÊriences ont dÊmontrÊ que les systèmes domotiques ne sont pas assez protÊgÊs, et que les composants du rÊseau peuvent être utilisÊs en tant que botnets, explique

un chercheur. En cas d’attaques, le chauffage, l’Êclairage ou la ventilation des bâtiments peuvent ainsi être contrôlÊs.

Pour pallier ces failles, les chercheurs ont dĂŠveloppĂŠ un logiciel de protection qui se place entre les objets connectĂŠs de l’habitation et le rĂŠseau, et ďŹ ltre les attaques potentielles. Ă€ partir des normes de communication domotique, les chercheurs ont ĂŠlaborĂŠ un logiciel qui surveille le traďŹ c. Il vĂŠriďŹ e tous les ĂŠvĂŠnements entrants et sortants du rĂŠseau, en ĂŠvaluant leur plausibilitĂŠ. ccS. E.

Un logiciel de protection se place entre les objets connectĂŠs et le rĂŠseau.

cc EN BREF

Un logiciel d’apprentissage, dÊveloppÊ par des chercheurs du laboratoire de Machine Learning (ML) de l’universitÊ Ben Gourion du NÊguev (IsraÍl), rendrait les systèmes d’exploitation capables de dÊtecter de nouveaux virus. Le logiciel s’appuie sur des algorithmes d’apprentissage, lesquels ne peuvent pas se faire piÊger par des programmes malveillants. cm

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OCTOBRE 2014ccN°969

11

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D.R.

Informatique Un antivirus intelligent Le+ DĂŠtection des nouveaux virus

TENDANCES

Logiciel Prévoir les risques de fissuration Le+ Une simulation en 3D

MSC.Software améliore les capacités de prédiction Le logiciel Marc de la fissuration permet d’une structure de son de résoudre logiciel d’analyse non-linéaire les défauts et multiphysique Marc. de conception.

Cette mouture comporte un outil permettant de prévoir en 3D la propagation d’une fissure dans une structure sous l’effet de la fatigue.

Il l’analyse en fatigue sous un nombre de cycles élevé afin de déterminer si des fissures se propageront et atteindront une longueur critique après un nombre de cycles donné. cm

Batteries Le mystère du placage du lithium enfin résolu Le+ Les variations de performances expliquées

Des chercheurs de la Technische Universität München (TUM), en Allemagne, ont élucidé le processus de placage de lithium, responsable de la baisse de performance des batteries lithium-ion lors des cycles de charge et de décharge. Pendant la charge,

le champ électrique induit force les ions de lithium à se déplacer de la cathode vers l’anode, où ils s’intercalent entre les couches de graphite (carbone). Lorsque la batterie se décharge, ces ions reviennent vers Étude la cathode et libèrent de l’énergie dans le processus. batterie De temps en temps, au lieu de s’intercaler dans les couches de graphite, des d’une lithium-ion ions forment du lithium métallique qui se «plaque» sur l’anode. Il en résulte sur un une baisse de performance, voire un court-circuit d’autant plus dangereux diffractomètre. que le lithium métallique est hautement inflammable. Plus la charge est rapide, plus le métal se forme: à –20 °C, jusqu’à 19% des ions de lithium prennent cette forme, un phénomène amplifié à basse température. Ces résultats devraient permettre de définir à quel rythme les batteries peuvent être rechargées avant que le placage de lithium n’apparaisse et ainsi d’accroître leurs performances. cc S. F.

MSC SOFTWARE ; D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Protection Un casque de sécurité à réalité augmentée Le+ Compatible avec d’autres objets connectés

D.R.

La start-up Daqri, basée à Los Angeles, a mis au point un type de casque de protection intelligent destiné à l’industrie. Équipé de capteurs et

de caméras, capable d’afficher de la réalité augmentée sur un viseur intégré, le casque fonctionne sous Android, le système d’exploitation mobile de Google. Ce Smart Helmet est destiné à la fois aux ingénieurs et aux techniciens. Grâce à un système propriétaire baptisé Intellitrack, il peut afficher des instructions, superposer des pièces de référence à de

l’équipement réel (pour permettre des manipulations virtuelles), vérifier l’intégrité d’un système (par exemple sur des satellites commerciaux) et alerter l’utilisateur s’il détecte un élément potentiellement dangereux. Il est en outre compatible avec une gamme de smartwatches, de smartphones et d’autres objets spécialement conçus. Pour atteindre ces performances, il utilise deux processeurs Snapdragon de Qualcomm. Le lancement est prévu pour octobre 2014. cc J. B.

cc EN BREF

Concours Le réveil olfactif Le+ Insolite

Guillaume Rolland, un étudiant ingénieur de l’Université de technologie de Compiègne a présenté un projet de réveil olfactif à la Google Science Fair et il fait partie des 14 finalistes. Au lieu de la bonne vieille sonnerie ou de la radio, le réveil émet des odeurs de chocolat ou de pain grillé. cm

Guillaume Rolland étudiant à l’UTC peaufine son réveil olfactif.

TENDANCES

Biocarburants Du CO2 au méthanol Le+ Transformation rentable du CO2

Du méthanol a été produit à partir d’acide formique avec un rendement de 50% par des chercheurs du laboratoire Iramis au CEA. La formation de méthanol (CH3OH) à partir du CO2 est une stratégie prometteuse pour la production de biocarburant, le méthanol étant ensuite transformé par trans-estérification en biodiésel.

L’électrolyse directe du CO2 pour le transformer en méthanol est peu efficace et peu rentable.

Les chercheurs sont parvenus à élever ce rendement à 50% en utilisant du ruthénium comme catalyseur. cm

Capteurs Du graphène pour voir sous la peau Le+ L’imagerie entre la peau et l’os

Des capteurs développés par l’université du Maryland permettraient de « voir » sous la surface de la peau. Exploitant les

propriétés du graphène, le capteur détecte un large spectre de longueurs d’ondes, allant jusqu’aux ondes térahertz, invisibles à l’œil humain. Le concept derrière le détecteur est simple, selon le professeur Dennis Drew. La lumière est absorbée par les électrons situés dans le graphène, lesquels chauffent sans perdre leur énergie. Ces électrons chauffés s’échappent du graphène par des conducteurs électriques, tout comme la vapeur s’échappe d’une bouilloire. Le prototype utilise deux fils électriques en métaux différents, qui

Le capteur utilisant des fils électriques en or et en cuivre détecte les ondes térahertz.

conduisent les électrons à des vitesses différentes. En raison de cette différence de conductivité, plus d’électrons vont s’échapper par un des deux fils, produisant ainsi un signal électrique. Et c’est ce signal électrique qui détecte la présence d’ondes térahertz sous la surface de matériaux opaques. Selon les auteurs de l’étude, ce prototype pourrait trouver des applications dans l’imagerie médicale, mais également dans les communications mobiles, la sécurité et la vision nocturne. cc S. E.

D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Communications Premier succès de télépathie entre humains Le+ Transmettre via Internet l’activité cérébrale

Les mots « Hola » et « Ciao » ont été transmis pour la première fois par « télépathie » entre plusieurs personnes séparées par près de 8 000 kilomètres, entre l’Inde et la France. Pour cette expé-

rience, révélée dans la revue américaine Plos one, une personne portait des électrodes sur la tête permettant d’enregistrer son électroencéphalogramme. Son activité cérébrale a ensuite été convertie en code binaire, puis transmise via Internet à un autre ordinateur qui l’a retransmise sous forme d’impulsions magnétiques au cerveau de trois autres personnes situées à Strasbourg.

L’équipe de chercheurs a eu recours aux techniques dites de BCI (Brain computer interface). Le premier sujet, en Inde, porte un casque équipé d’électrodes qui permettent de faire son électroencéphalogramme (EEG). Les électrodes captent les ondes électromagnétiques naturellement émises par les réseaux de neurones impliqués lors d’une activité cérébrale. Il devient alors possible de faire correspondre un profil d’onde avec une action précise (avancer,

30%

D.R.

C’est la part des entreprises interrogées qui prévoient de créer un réseau logique ou physique distinct pour les «objets», tandis que 46% comptent les connecter à leur réseau d’entreprise.

À gauche, le sujet en Inde, équipé d’un casque EEG envoie un message à l’homme basé à Strasbourg.

sauter, saluer, etc.), une image (chien, voiture, etc.) ou encore une sensation (chaud, froid, etc.).

Pour leur expérience, les chercheurs ont d’abord demandé à l’émetteur de penser soit « bouger les mains », soit « bouger les pieds ». L’ordre a été ensuite encodé sous la forme d’un signal binaire et envoyé via Internet à Strasbourg. Jusqu’ici, rien de nouveau. Depuis plusieurs années déjà, il est possible grâce à ces techniques de commander par la pensée un robot ou une chaise roulante. Le plus difficile restait cependant à faire en fin de chaîne : faire décoder le signal par le deuxième sujet. cc P. P.

cc EN BREF

Écologie Une imprimante écologique de 5 mètres de large Le+ La haute définition

en grande laize

Figarol, spécialiste français de la théâtralisation d’espaces pour le marché de l’événementiel, s’est appuyé sur son savoir-faire L’imprimante à sublimation dans l’impression grand format Figatex 5000. sur de multiples supports (avec des traceurs de 3,2 m de large) pour développer une imprimante à sublimation acceptant des laizes de 5 m.

Après trois ans de recherche et développement, Figarol finalise la mise au point de la Figatex 5000, une imprimante à sublimation conçue sur la base d’une machine UV qui a aussi bénéficié d’un partenariat avec le fabricant d’encres Sawgrass. cm

OCTOBRE 2014ccN°969

15

TENDANCES

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

Des surplus à l’open source

des perturbateurs endocriniens

a tendance est à l’open source. Tout démarre dans

les années 1980 avec le système d’exploitation GNU/ Linux. Il s’agit alors de communautés où chacun apporte sa pierre à l’édifice pour que le travail puisse être réutilisé par tous les membres à leur convenance.

Cette approche se développe aujourd’hui dans le domaine des objets avec le mouvement Maker et les fablabs, où chacun dispose de briques technologiques de base (cartes processeurs, mémoires, logiciels de pilotage…), accessibles librement pour faciliter le développement de projets. Mais est-ce là un phénomène nouveau?

L’une des premières manifestations à grande échelle de cette démarche date de 1919. Les troupes américaines décidèrent de vendre leur matériel (véhicules, équipements de cantonnement, etc.) plutôt que de le rapatrier une fois la guerre terminée. Les «stocks américains» proposant entre autres des stocks de pièces détachées neuves à très bas coût firent le bonheur de nombreux industriels.

Le tracteur LTB Le phénomène s’amplifia après la conçu par Louis Ballu. seconde guerre mondiale autour de stocks gigantesques. Plutôt que de revendre des engins complets, certains industriels se contentèrent d’acheter des composants neufs issus des stocks de rechange (moteurs, boîtes de vitesses, différentiels, ponts…) pour les intégrer dans des engins de leur conception. Louis Ballu conçut ainsi le tracteur agricole LTB autour d’un moteur et d’une boîte de vitesses de Jeep Willis, avec un pont de GMC. 150 exemplaires furent construits à partir de 1948. Et bien d’autres constructeurs firent de même pour créer des engins spécifiques de travaux, de manutention.

Ces composants robustes, facilement disponibles et très peu chers sont les ancêtres des composants open source actuels. Mais la démarche va maintenant bien plus loin. Certains mettent gratuitement à disposition de tous des modèles de pièces prêtes à être imprimées en 3D. L’open source prend là une autre dimension!

Et ça, c’est nouveau ! cm

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

16

Le+ Détection

N°969ccOCTOBRE 2014

Les perturbateurs présents dans le milieu aquatique rendent les larves de medaka fluorescentes.

Des larves de poissons qui deviennent fluorescentes au contact de produits et polluants anti-androgènes (démasculinisants), c’est le nouveau test développé

par la société WatchFrog, en collaboration avec des experts scientifiques japonais de l’Okazaki Institute for Integrative Bioscience. Les perturbateurs endocriniens réduisent les capacités de reproduction de certaines espèces aquatiques, poissons et amphibiens. Les chercheurs ont utilisé cette particularité pour mettre au point un bio-indicateur fluorescent au sein de larves d’un petit organisme modèle, le poisson medaka. Le test mesure ainsi in vitro le potentiel perturbateur du produit testé : plus il empêche la fabrication du nid, plus la larve de medaka « s’allume » en fluorescence. Les substances révélées par ce test sont susceptibles de perturber le développement des fonctions reproductrices chez l’enfant et de contribuer à de nombreuses autres pathologies humaines. ccM. D.

cc EN BREF

Logiciel Watson catalyse la recherche médicale Le+ Identifier les effets secondaires d’un médicament

IBM a lancé une version commerciale de Watson, son supercalculateur, qui permettrait d’accélérer le processus de découverte scientifique et médicale.

Grâce à sa compréhension des termes techniques, le système analyse et compare les résultats de recherche. Ces études permettront de déterminer plus rapidement l’efficacité d’un traitement et d’en identifier les effets secondaires. cm

D.R.

L

Biomédical Des poissons révèlent les polluants

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Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps rÊel Objets connectÊs Intel s’associe à Stephen Hawking pour prÊsenter son fauteuil roulant connectÊ

Dossier Le biomimĂŠtisme

Intel poursuit son offensive sur le marchĂŠ prometteur des objets connectĂŠs.

Pour dĂŠmontrer le potentiel de sa plate-forme Edison lors de sa confĂŠrence annuelle pour les dĂŠveloppeurs, le gĂŠant du silicium s’est adjoint les services du cĂŠlèbre astrophysicien Stephen Hawking. Ce scientiďŹ que de renommĂŠe mondiale, lui-mĂŞme atteint d’une paralysie causĂŠe par une sclĂŠrose latĂŠrale amyotrophique, a tĂŠmoignĂŠ en vidĂŠo de l’importance que peut avoir la connectivitĂŠ d’objets comme les chaises roulantes pour les personnes Ă mobilitĂŠ rĂŠduite. cm Hawking

c PrĂŠsentation

de douze projets de robots inspirĂŠs des animaux.

Robots animaux

Grand projet Une fusĂŠe pour Mars

c La Nasa a validĂŠ

L’impression 3D n’en ďŹ nit pas de conquĂŠrir de nouveaux secteurs.

Et pas toujours Ă bon escient ! Un adepte du crochetage a dĂŠveloppĂŠ une mĂŠthode de modĂŠlisation et d’impression 3D qui devrait permettre d’ouvrir presque tout Ă partir d’une simple photo de la serrure et de donnĂŠes techniques gĂŠnĂŠralement disponibles sur Internet. Ces informations sont ensuite combinĂŠes pour former un modèle 3D de la clĂŠ dĂŠsirĂŠe qu’il ne reste qu’à imprimer. Un processus grandement simpliďŹ ĂŠ par rapport Ă la traditionnelle mĂŠthode de fabrication de clĂŠs en mĂŠtal qu’il faut limer avec prĂŠcision. cm Crocheter

Énergie Des chercheurs ont fabriquÊ des panneaux solaires complètement transparents

Une Êquipe de recherche amÊricaine est parvenue à crÊer un matÊriau complètement transparent à l’œil nu mais capable de capter l’Ênergie solaire. Un dÊveloppement prometteur qui pourrait à terme rÊvolutionner l’industrie photovoltaïque. cm Transparents

le dĂŠveloppement de son lanceur SLS, qui enverra ses ĂŠquipes sur Mars.

SLS

Analyse Sous-marin supersonique

c Pourquoi la Chine ne

pourra pas fabriquer de sous-marin supersonique.

Sous-marin

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N°969ccOCTOBRE 2014

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Homme-robot

Les outils d’une relation réussie

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mise à nu

Sous le capot de Romeo

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robots industriels

Ils savent (presque) tout faire

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sélection

Les dix champions de la rédaction

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cobots et exosquelettes

La robotique de l’homme augmenté

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Production

La cobolution décolle chez Airbus

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Humanoïdes

Je t’aime, moi non plus

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données

Les robots se mettent au service de l’homme

D. R.

ccPAGE 38

Doté d’une meule, ce bras motorisé polyarticulé à 7 axes de RB3D accompagne l’homme dans son travail.

Il réduit la pénibilité de la tâche à l’opérateur.

en couverture

Robot SApIenS Les technos qui le rapprochent de l’homme

Longtemps confinés dans des cages, les robots côtoient désormais les hommes. Ils assistent les opérateurs sur les lignes de production, circulent en toute liberté dans les entrepôts, auscultent les patients dans les hôpitaux et tiennent compagnie aux personnes âgées. Si cette collaboration se répand et se développe dans tous les secteurs – industriel, médical, militaire, social – elle ne va pas de soi pour autant.

La relation homme-robot pose de nombreux défis technologiques : capteurs, intelligence sensorielle et artificielle, matériaux et mécanique sont les « briques » essentielles d’une relation sécurisée. Pour y parvenir, les roboticiens s’inspirent du fonctionnement de l’homme, cognitif comme mécanique, d’où le développement de bras articulés, de mains robotisées et d’humanoïdes.

Au-delà des enjeux technologiques, les chercheurs s’interrogent aussi sur l’acceptation du robot par l’homme. À quel point le robot doit-il nous ressembler pour que nous acceptions de travailler à ses côtés ? cm

OCTOBRE 2014ccN°969

21

EN COUVERTURE

Homme-robot Les outils d’une relation réussie

D

epuis l’instauration de robots collaboratifs (cobots, exosquelettes et humanoïdes) l’interaction hommerobot s’articule autour de plusieurs « briques » technologiques. En effet, pour développer des robots capables de collaborer et de «vivre» au contact des hommes, chercheurs et industriels travaillent à développer des algorithmes d’apprentissage, étudient l’aspect mécanique, et mènent des recherches sur les matériaux.

La société RB3D donne cette définition de la cobotique (robotique collaborative) : «C’est une branche émergente de la technologie à l’interface de la cognitique et du facteur humain (comportement, décision, robustesse et contrôle de l’erreur), de la biomécanique (modélisation du comportement et de la dynamique des mouvements) et de la robotique (utilisation d’artefacts dans un but de production de comportements mécaniques fiables, précis et/ou répétitifs à des fins industrielles, de santé ou de convivialité).»

Pour faciliter l’acceptation du robot par l’homme et assurer une interaction naturelle et sécurisée, rien n’est laissé au hasard, à commencer par l’aspect du robot. Ainsi, la matière souple choisie comme «peau» par les roboticiens de Robopec participe à rendre leur robot expressif: «Reeti nous permet d’ajouter de l’interaction entre l’homme et le robot, à travers un panel d’émotions. La peau du Reeti est souple et déformable, il peut donc reproduire certaines émotions», explique Christophe Rousset, fondateur de Robopec. Outre un visage expressif, les matériaux souples et intelligents permettent aussi un toucher plus sensible. Les roboticiens s’orientent donc vers la soft-robotique.

Alors que le raisonnement de haut niveau est facile à reproduire et à simuler via du software, reproduire sur un robot les aptitudes sensori-motrices humaines reste un enjeu essentiel de la robotique.

On appelle cet écart entre intelligence artificielle et intelligence sensible le para-

doxe de Moravec. À travers iCub, un petit robot open source doté de trois sens (vue, ouïe, toucher), des chercheurs de l’Institut italien de technologie travaillent à améliorer le sens du toucher. iCub est un robot humanoïde capable d’interagir avec son environnement et les humains. Bardé de capteurs sensoriels, il peut reconnaître divers objets, s’en saisir sans les écraser et retenir leur appellation. cc Des

capteurs pour bien percevoir l’environnement

Plus récemment, les laboratoires Sandia (États-Unis) ont développé une main robotisée dotée d’un tel niveau de dextérité qu’elle a été implémentée sur un robot démineur : Robo Sally. Ses doigts et sa paume sont recouverts d’un gel qui agrippe des objets avec la même adhérence qu’une peau humaine. Dotée de fins moteurs, elle peut reproduire les mouvements de la main. Et pour la piloter à distance, un opérateur enfile une main exosquelette bardée de capteurs sensoriels, à laquelle est couplée la main de Robo Sally, qui en reproduit chaque mouvement.

Pour améliorer la sensibilité d’une main robotisée, on peut même lui greffer des yeux. C’est la solution choisie par des

D. R.

La relation entre le robot et les hommes qui l’entourent pose de nombreux défis technologiques. Appréhension de son environnement, intelligence embarquée, sens du toucher sont trois leviers sur lesquels travaillent roboticiens et chercheurs. Si l’intelligence logique est bien avancée, il reste à améliorer l’intelligence sensori-motrice pour pouvoir interagir en toute sécurité avec les robots.

50 ANS D’ÉVOLUTiON AU SERViCE DE L’HOMME 1973

1961 1970

Unimate Unimation 1er robot industriel chez General Motors

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N°969ccoctobre 2014

1985 Delta EPFL 1er exapode

Shakey Darpa 1er robot mobile Wabot 1 Université de Waseda (Japon) 1er humanoïde bipède

1999

2000

Asimo Honda

Aibo Sony

RObOTiqUE

5 défis technologiques majeurs

Le robot Baxter de Rethink Robotics effectue des tâches au millieu des ouvriers.

4

3

1

D. R.

MATÉRIAUX INTELLIGENTS : pour améliorer le sens du toucher

ingénieurs de Shadow Robot, une entreprise spécialisée en robotique. Grâce au Kinect de Microsoft, la main est dotée d’un système de vision qui lui permet d’analyser la forme de n’importe quel objet. Shadow Robot a mis au point un modèle informatique de traitement du signal qui permet de reconstituer la forme

2005

2

CAPTEURS SENSORIELS : pour mieux percevoir l’environnement

PUISSANCE DE CALCUL : pour définir en temps réel les trajectoires

de n’importe quel objet juste en analysant la disposition des cinq doigts de la main.

Ainsi, vous pourrez bientôt serrer sans crainte la main d’un robot.

Au-delà des capteurs sensoriels, une autre technologie essentielle intervient dans la relation homme robot : les capteurs de perception (mouvement, force,

2009

INTELLIGENCE ARTIFICIELLE : pour apprendre à reconnaître l’environnement et à effectuer de nouvelles tâches

5

MÉCANIQUE : pour que les mouvements du robot paraissent naturels pour l’homme

résistance). Ceux-ci permettent aux robots mobiles de circuler et d’éviter des obstacles, et aux cobots industriels de travailler près des opérateurs sans les mettre en danger. Les cobots installés sur les lignes de production intègrent des capteurs tactiles et un système de vision : quand ils perçoivent un danger dans leur

2012 2011

2002

Roomba iRobot 1er robot aspirateur

Big Dog Boston Robotics

Baxter Rethink Robotics

Hercule RB3D 1er exosquelette français

Nao Aldebaran

octobre 2014ccN°969

23

EN COUVERTURE

zone de travail, ils s’arrêtent.

C’est le cas d’Omnirob, développé par Kuka et qui sera installé sur les lignes d’assemblage d’Airbus (lire aussi page 35).

Essentielle à la sécurité des opérateurs, la perception de l’environnement permet d’envoyer le robot dans des milieux inhospitaliers pour l’homme. Robopec, la société qui a développé Reeti, travaille ainsi sur des robots d’exploration, notamment aquatiques: «Pour chaque domaine il y a des spécificités: sur un bateau robotisé, on intègre davantage de caméras, tandis que sur un sous-marin, on incorpore des sonars. On essaie aussi de développer un laser, mais on rencontre des difficultés quant à la portée, qui est très faible », détaille Christophe Rousset. Tous ces capteurs sont reliés à une couche logicielle: «On a une IHM [interface homme-machine] qui permet de préparer la mission, de prévoir comment le robot doit réagir dans son environnement, et la carte de sa tâche. Les capteurs lui permettent ensuite de savoir où il en est dans sa mission.»

ccParcours

Ingénieur en robotique et systèmes automatiques avancés, Rodolphe Hasselvander est directeur du Centre de robotique intégrée d’ile-de-France (CRiiF) depuis 2007. il a commencé sa carrière chez PSA.

Rodolphe Hasselvander

Directeur du Centre de robotique intégrée d’Ile-de-France (CRIIF)

On va vers la soft robotique Avec l’émergence de la cobotique, on est de plus en plus confronté à la problématique de la collaboration et de la cohabitation homme-robot. Avant, les robots n’avaient pas de moyens de perception de l’environnement. Aujourd’hui ils sont dotés de capteurs de force et d’effort de couple pour détecter ce qui se passe dans leur environnement. Le défi est surtout financier : parfois les capteurs utilisés dans les robots industriels sont trop chers, on essaie alors de trouver une parade et de calibrer les moteurs et les actionneurs pour assurer une utilisation sécurisée des exosquelettes et des cobots de services.

Quel type d’interfaces développez-vous pour rendre intuitif le contrôle des robots?

Le dernier type d’interface sur laquelle nous travaillons pour la relation homme robot est un système de contrôle commande basé sur les ondes cérébrales.

L’idée est d’utiliser des électrodes intégrées dans un casque.

24

N°969ccoctobre 2014

cc De

la puissance de calcul pour affiner les connaissances

Pour contrôler les robots d’accompagnement et d’exploration, nous utilisons la Kinect. On va vers des robots de plus en plus compliqués, avec plusieurs bras et plusieurs axes, c’est donc important d’avoir une interface intuitive. La Kinect relève bien ce défi, puisqu’elle détecte les mouvements de l’homme, que le robot reproduit. Nous utilisons aussi le casque Occulus Rift : si on tourne la tête, le robot tourne la caméra dans la même direction.

Vers quels matériaux se tournent les roboticiens pour faciliter la relation homme robot ?

On va vers la soft robotique. On développe des robots plus souples : en cas de contact, il y a moins de problèmes de sécurité. Le toucher est plus doux et plus mou. En parallèle, on développe un tas de technologies d’actionneurs, avec des systèmes à mémoire de forme, par exemple. Pour améliorer le toucher, les matériaux qui intègrent des réseaux de capteurs sont aussi très intéressants.

P. guitet

Quels sont les défis technologiques pour faire cohabiter les robots et les hommes ?

Les capteurs sont donc les nerfs du robot, mais ils ne seraient rien sans intelligence embarquée ou sans puissance de calcul. Ces deux briques permettent au robot de détecter l’intention de l’homme (un exosquelette doit par exemple calculer en temps réel la trajectoire voulue par l’homme) mais aussi d’apprendre de leur expérience. L’institut de robotique de l’université de Carnegie Mellon (États-Unis) travaille sur un processus de traitement des informations pour que les robots appréhendent mieux leur environnement. Ce processus, dit LROD (Lifelong robotic object discovery), permet à un robot mobile doté de deux bras, d’une vidéo en couleur, d’une caméra Kinect et d’un recueil d’autres informations nonvisuelles de découvrir par lui-même une centaine d’objets dans un laboratoire agencé comme une maison, où sont placés des écrans d’ordinateurs, des plantes ou encore des produits alimentaires. Généralement, les chercheurs construisent des modèles numériques des objets pour les charger dans la mémoire du robot, de manière à ce qu’il les reconnaisse quand il

RObOTiqUE

La cobotique en compétition les manipule. Avec LROD, le robot appréhende les objets par lui-même. Ainsi, avec le temps et l’expérience, il affine sa connaissance des objets et en construit ses propres modèles numériques. Il peut aussi faire des liens entre les objets, par exemple pour estimer si une chose est déplaçable ou au contraire solidaire d’une autre.

doit toujours pouvoir reprendre la main

mAxPPP

cc L’homme

Ces processus d’apprentissage permettent au robot de s’adapter à son environnement et d’augmenter sa capacité de décision.

Chez Akka Technologies, les ingénieurs ont intégré une couche d’intelligence artificielle au sein de la voiture robotisée Link & Go : « la voiture est capable de reconnaître le passager, et selon l’heure et le contexte, de proposer des itinéraires. Le robot devient force de proposition. Il y a d’ailleurs une synergie entre le domaine de la robotique et du high-tech, puisque nous nous appuyons sur le cloud et le big data pour rendre le véhicule plus intelligent », explique Luc Barthélémy, chef de projet Link & Go chez Akka Technologies.

Mais peu importe le niveau d’intelligence, l’homme doit toujours pouvoir reprendre la main, en particulier sur les robots colla-

L’an dernier, le gouvernement français a lancé le plan robotique pour améliorer le positionnement de l’Hexagone en termes de robotique industrielle et de services. Suite à ce plan pour robotiser les PME, le gouvernement français lance début décembre un concours robotique sur le thème de la collaboration homme-robot. Ce concours concerne plus précisément les professionnels ayant développé une application robotique, un robot interactif ou un cobot qui met en œuvre la collaboration entre l’homme et le robot dans le domaine industriel ou en milieu professionnel (logistique, médical, agricole, etc.).

Les critères évalués seront la complémentarité de l’homme et du robot dans la réalisation de l’activité, l’impact économique, l’impact

Le robot neurochirurgien Rosa guide les outils avec une précision exceptionnelle.

sur l’attractivité du poste et la diminution de la pénibilité du travail, l’innovation technologique, la qualité de l’interaction homme-robot (fluidité, intuitivité, mise en œuvre opérationnelle) et la sécurité (identification des risques et solutions retenues).

boratifs dédiés au service. Loin des fantasmes du robot capable de prendre le contrôle de nos vies, Rodolphe Hasselvander, directeur du Centre de robotique intégrée d’Île-de-France (CRIIF) nous ramène à la réalité : « Nous n’en sommes pas au point d’avoir des robots autonomes. L’idée est d’avoir un robot contrôlé à distance.

Par exemple, si je suis à Paris et que ma grand-mère tombe dans son appartement à Bordeaux, je veux pouvoir, à travers un robot, la relever et aller lui chercher un verre d’eau. » cm ccsoPhie eustache seustache@industrie-technologies.com

octobre 2014ccN°969

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EN COUVERTURE

ccFICHE d’IdEntIté

Mise à nu Sous le capot de Romeo Le dernier robot d’Aldebaran, actuellement testé sur des fonctions d’assistance aux personnes âgées, a tout à apprendre.

Monter les escaliers, ramasser un objet ou tout simplement se déplacer, le tout sans trébucher : Aldebaran nous a confié les secrets de la conception de Romeo.

D

ans les étages de l’atelier Aldebaran à Issyles-Moulineaux (Hauts-de-Seine), une équipe de développeurs travaille sur Roméo, le dernier prototype de la société robotique française. L’enjeu des développements en cours : maintenir ce robot de la taille d’un enfant dans un état d’équilibre parfait, un défi majeur de la robotique humanoïde. Attaché à un portique par des câbles, mécanique apparente, Romeo passe devant nous une batterie de tests.

l taille 140 cm l poiDS 40 kg l batteRie Lithium-ion l autonoMie 40 min l pRoceSSeuR Atom 1,6 MHz

DeS aRticulationS SenSibleS c Chaque articulation possède une carte électronique qui reçoit les informations du calculateur et commande les moteurs du membre. elle mesure également le courant dans les moteurs et détecte le moindre choc grâce à des capteurs indirects.

cc Une

recherche d’équilibre constante gérée par une centrale inertielle

ccSévErInE FontaInE redaction@industrie-technologies.com

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un pieD flexible c Huit capteurs de pression placés sous le pied permettent de savoir si le robot est sur la pointe des pieds ou à plat. une articulation au niveau de la plante du pied assouplit la marche et permet au robot de se hisser puis redescendre par ressort d’appel. un verrou commandé à l’intérieur du système évite que le pied se replie lorsqu’il doit rester fixe.

P¨. Guitet

L’un des ingénieurs en charge du robot travaille sur son système vestibulaire : l’homme lui donne une petite poussée et le robot émet en réponse une certaine résistance pour ne pas partir à la dérive. « La gestion de la dynamique est importante sur Romeo, explique Rodolphe Gélin, responsable R&D de la société. Auprès de personnes âgées, la moindre chute peut être dangereuse. Il est nécessaire que le robot sache contrôler ses efforts. » Les résultats de ces tests sont ensuite analysés sur ordinateur pour effectuer les corrections nécessaires.

Lorsqu’il se déplace, même sur un sol plat, un humanoïde se trouve dans la situation d’un homme qui marcherait dans un train en mouvement. Debout sur ses jambes, il est en état de déséquilibre constant.

Pour pallier cet état d’instabilité, le robot intègre une centrale inertielle – qui peut être comparée à l’oreille interne humaine – et de nombreux capteurs. L’ensemble envoie des données au calculateur placé dans le dos du robot, qui gère sa stabilité sur la base de ces informations. cm

RObOTiqUE

une viSion 3D

té

l platefoRMe NAOqi l connectique ethernet, uSB, Wi-Fi l MoteuRS 39 l facultéS Rappel de prise de médicaments, planification de la journée, mémorisation…

c Ce casque intègre la même technologie « 3D depth sensor » que la Kinect de Microsoft : une caméra infrarouge à capteur CMOS, couplée à un émetteur de lumière infrarouge, va permettre de cartographier la pièce.

DeS yeux MobileS c Les yeux de Romeo, dotés de caméras en stéréovision, sont couplés à un système vestibulaire permettant la stabilisation de son regard. Deux autres caméras sont placées sur le front pour mesurer la différence entre leur vision et celle des yeux.

un équilibRe baSé SuR l’oReille inteRne c une centrale inertielle est fixée dans son buste. elle est composée de deux types de capteurs : des gyroscopes (pour mesurer la vitesse angulaire) et des accéléromètres (pour mesurer des accélérations linéaires). Relié à un calculateur de mouvement placé dans le dos, l’ensemble assure la stabilité du robot.

une colonne veRtébRale Souple c Dotée pour le moment d’un seul degré de liberté (rotation), les ingénieurs travaillent sur l’intégration d’un second degré (haut-bas) permettant au robot de se pencher pour ramasser un objet.

une Main Mécanique c Les quatre doigts de la main se referment grâce à des câbles mécaniques, mais il ne s’agit pas d’une simple pince, puisque les doigts s’adaptent à l’objet attrapé.

Le pouce opposable, reproduit à l’identique de l’homme, se replie au-dessus des autres doigts.

P¨. Guitet

La plateforme de programmation c NAOqi 2.0, le système d’exploitation commun aux humanoïdes de l’entreprise (Nao, Pepper et Romeo), permet de ne pas avoir à gérer les commandes en code source. Grâce à ses « boîtes » de commande, le développeur peut envoyer des ordres en visualisant

directement sur l’écran leur impact sur le robot. L’environnement intègre un moteur de dialogue, un moteur émotionnel et une capacité de vie autonome. Les langages de programmation utilisés sont Python, C++ et urbiscript.

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EN COUVERTURE

Robots industriels Ils savent (presque) tout faire Flexibles, mobiles et interconnectés, adaptés aux petites séries et aux grosses pièces : voilà en résumé la carte d’identité des robots dont les industriels ont besoin pour demain. Avec un impératif, un retour sur investissement le plus rapide possible.

L

es robots ont fait des pas de géant en moins de trente ans. Vitesse, précision et même prix: «on peut dire qu’aujourd’hui, on est un peu aux limites de l’exercice», estime Jean-Hugues Ripoteau, PDG de Fanuc France, la filiale française du fabricant japonais. Les robots actuels offrent une précision au centième de millimètre quand leurs « ancêtres » travaillaient avec 1 mm de marge d’erreur. Et ce, avec une vitesse multipliée par plus de deux et des prix divisés par dix. « Les marges de progrès, il faut désormais les chercher dans de nouvelles fonctionnalités, comme la mobilité, la capacité du système à s’adapter rapidement et surtout, le rapprochement entre les hommes et les robots », ajoute le patron de Fanuc France.

Au-delà des fameux cobots (voir en page 32), la grande tendance initiée par les constructeurs automobiles est de dé-confiner les cellules de robots d’assemblage pour que les opérateurs et les machines collaborent de façon étroite. Les industriels en attendent des gains économiques (un confinement représente jusqu’à 30 % du coût d’une cellule), et à terme, plus de souplesse dans l’organisation. «Certaines opérations de manutention ne seront plus nécessaires», ajoute Jean-Camille Uring, membre du directoire du groupe Fives et président du Syndicat des machines et des technologies de production (Symop). Cette mini révolution –qui en est à ses balbutiements– aura des conséquences sur toute la chaîne de valeur des robots. «Elle va nécessiter des architectures mécatroniques moins rigides,

adaptées à la présence de l’homme, de nouveaux capteurs, des logiciels de supervision et de nouveaux algorithmes pour planifier les tâches», explique Karine Gosse, directrice de l’institut de recherche CEA-List. Le labo du CEA a développé un logiciel de contrôle avec une modélisation 3D du bras articulé et un système de recalage par caméra. Ce qui permet de définir des zones dans lesquelles le bras n’a pas le droit d’aller.

«On trouvera surtout ces robots collaboratifs dans les opérations d’assemblage», note Jean-Luc Umhos, directeur général de Kuka France. cc Devenir

mobile pour tourner autour d’une pièce

L’autre grande tendance concerne l’agilité et la connectivité des robots. L’un des objectifs est d’installer les machines sur des chariots mobiles autonomes afin qu’ils tournent autour d’une pièce ou d’un ensemble, en général de grande dimension. Là, ce sont

Préhenseurs universels c Alors que le robot vise

plus petits et fragiles, de nouveaux capteurs apparaissent, comme des caméras de contrôle miniaturisées.Mais de nombreuses recherches visent à développer des préhenseurs universels, capables de s’adapter automatiquement à la forme de l’objet à saisir.

Outre les travaux des Universités Cornell et de Chicago, le roboticien Adept propose, avec ses SoftPIC, des boules en silicone perforées capables de saisir une multitude d’objets. cc J.-F. P. ET G. L-B.

Conçus en silicone alimentaire souple, les systèmes de préhension Adept SoftPIC saisissent le produit délicatement, tout en assurant de hautes cadences.

AdePT

l’universalité, ce qui fait sa parfaite adaptation à l’application est le préhenseur en bout de bras.

Qu’il s’agisse de tenir un outil ou de manipuler un objet, celui-ci est encore très souvent spécifique (forme, dimensions, etc). On trouve deux grandes familles : les pinces et les ventouses à dépression. Toutes nécessitent de multiples capteurs pour que les robots les positionnent correctement sur l’objet à saisir.

Pour manipuler des objets de plus en

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ROBOTIQUE

Quatre qualités attendues chez les robots 1. SIMPLES

2. PRÉCIS

Les industriels veulent des robots spécialisés, nécessitant une formation courte. Aux postes de production la tendance n’est plus aux robots multitâches, trop difficiles à opérer et à maintenir.

Structure allégée allégée, miniaturisation des capteurs : les nouveaux automates ont perdu du poids tout en conservant la même puissance de préhension.

Et ils sont capables d’une plus grande mobilité et précision.

3. CONNECTÉS Les robots de demain vont être capables de s’autocorriger, ou de changer de mission sans un temps d’arrêt trop long.

Ce qui suppose une connexion élargie avec la base de données de l’usine pour assurer la supervision des machines.

4. DÉ-CONFINÉS

d. R.

Le robot LWR de Kuka est conçu pour travailler avec des humains et réagir avec prudence.

plutôt les tâches de parachèvements, polissage par exemple, qui sont visées. « Ces robots répondent bien au besoin croissant des industriels de reconfigurer rapidement la tâche du robot», ajoute Fleur Nawrot, chargée de projet au Symop. Cela passera par de nouvelles fonctionnalités comme la correction de process en temps réel (quand une dérive se produit), ou le changement de tâche. Ce qui suppose une grande connectivité avec le reste de l’entreprise, via des bases de données. «On relie de plus en plus les machines à des logiciels de supervision qui suivent les procédés en temps réel et peuvent changer les paramètres si besoin est», explique Jean-Camille Uring.

De même, la connectivité permet de mettre en relation plusieurs robots qui interviennent en séquence dans une gamme de travail donnée.

Par ailleurs, les robots vont s’alléger tout en développant la même puissance ou presque. Par exemple, Kuka a développé une

gamme «Light weight» d’un poids inférieur à 30 kg pouvant manipuler 14 kg, alors que la génération précédente pesait 235 kg pour une puissance de 16 kg seulement. Au lieu de se comporter comme une grue rigide, la machine s’apparente à une canne à pêche. Des capteurs d’effort mesurent « ON RELIE DE PLUS EN PLUS les couples pour calcuLES MACHINES ler les déformations du À DES LOGICIELS bras et ainsi, l’asservisDE SUPERVISION sement peut être modiQUI SUIVENT LES PROCÉDÉS fié automatiquement.

EN TEMPS RÉEL. » De plus, leur mise en œuvre est beaucoup JEAN-CAMILLE URING plus simple qu’aupara(Groupe Fives) vant. «C’est clairement une tendance pour nous», confirme Michel Roboam, senior vice-président Manufacturing Engineering d’Airbus. L’avionneur raffole certes des cobots, mais il n’oublie pas les impératifs de productivité. Ainsi, pour le perçage ou

Les robots quittent leur cage d’acier pour mieux collaborer avec l’homme.

Dans le secteur automobile, c’est une petite révolution qui permettra beaucoup d’économies en termes d’emprise au sol et d’investissements.

le polissage notamment, Airbus mise avant tout sur des robots plus légers et monotâches, pas chers et simples d’utilisation.

Enfin, grâce aux progrès en matière d’allégement, de miniaturisation et de capteurs, les constructeurs de machines travaillent sur des architectures robotisées capables un jour de remplacer les machines-outils traditionnelles. «Certains de nos fournisseurs commencent à utiliser des robots ultraprécis pour faire de l’usinage», ajoute Michel Roboam. Là encore, l’avantage est le gain de place, la flexibilité (un robot travaille sur un plus grand nombre d’axes), mais aussi, et surtout, économique: le prix d’une machine-outil se compte en millions d’euros, voire en dizaines de millions, quand celui d’un robot jauge en centaines de milliers. Car au final, ce sont les cordons de la bourse les vrais arbitres. cm ccGUILLAUME LECOMPTE-BOINET redaction@industrie-technologies.com

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EN COUVERTURE

Les dix champions de la rédaction Précision, mobilité, intelligence artificielle… Confrontés à des demandes et des secteurs et de plus en plus diversifiés, les roboticiens développent tous azimuts.

Difficile, donc, d’établir un classement des robots les plus intéressants.

Nous en avons néanmoins retenu dix, chacun pour une qualité différente. ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

La mascotte NAO c Fabricant Aldebaran c Pays France c Secteur Service c Présentation Robot interactif.

Il possède jusqu’à 25 degrés de liberté.

Le collègue YUMI c Fabricant ABB c Pays Suisse c Secteur Industriel c Présentation Robot collaboratif à double bras capable de voir et de sentir, précis « au point d’enfiler une aiguille », selon son fabricant.

Le scientifique CURIOSITY

L’open-source ICUB c Fabricant Institut italien de technologies c Pays Italie c Secteur Recherche c Présentation Cette plate-forme est partagée entre plusieurs universités européennes, qui mènent des recherches sur l’apprentissage, le langage et la mécanique.

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GETTY ; D.R.

c Fabricant Nasa c Pays États-Unis c Secteur Spatial c Présentation C’est un rover qui mène une mission d’échantillonnage sur Mars.

ROBOTIQUE

Dossier

Les 100 robots qui comptent Agilité, diversité des capteurs, capacité d’interaction, facultés d’apprentissage et polyvalence.

Sur ces critères qui qualifieront les champions de la robotique de demain, la rédaction d’Industrie & Technologies a sélectionné ses 100 robots favoris.

Le plébiscité CSDA10F MOTOMAN c Fabricant Yaskawa c Pays Japon c Secteur Industriel c Présentation Ce robot industriel est utilisée pour des applications minutieuses, dans l’industrie pharmaceutique ou le diagnostic médical.

L’amphibie ACM-R5H

Le tout-terrain ATLAS

c Fabricant Hibot c Pays Japon c Secteur Exploration c Présentation Fin et agile, il est capable de se déplacer sur terre ou dans l’eau.

c Fabricant Boston Dynamics c Pays États-Unis c Secteur Militaire c Présentation Considéré comme le robot humanoïde le plus évolué, il peut traverser des terrains très accidentés.

D.R.

L’habile ROBO SALLY c Fabricant Darpa c Pays États-Unis c Secteur Militaire c Présentation Grâce à des capteurs sensoriels, il est doté d’un haut niveau de dextérité. Il est utilisé comme démineur.

100 robots

industrie-techno.com

L’aide-soignant RP-VITA c Fabricant Intouch Health c Pays États-Unis c Secteur Médical c Présentation Muni d’un stéthoscope électronique, d’un otoscope et d’équipements à ultrasons, ce robot permet au médecin d’effectuer un diagnostic à distance.

L’autonome LOGIMOVER c Fabricant Eisenmann c Pays Allemagne c Secteur Logistique c Présentation Il est guidé vers les palettes grâce à des capteurs optiques et à un système de marquage au sol.

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en couVeRtuRe

Cobots et exosquelettes La robotique de l’homme augmenté Dans l’industrie, les robots ont fait leurs preuves pour les tâches répétitives. avec l’émergence des cobots et des exosquelettes, l’évolution des normes de sécurité a élargi leurs champs d’application. cependant, trois défis restent à relever pour une collaboration sécurisée: les capteurs, l’intelligence embarquée et la puissance de calcul.

C

obots et exosquelettes ont fait leur entrée dans les industries, où ils collaborent avec les opérateurs sur des tâches de production, de maintenance et de logistique. Une interaction rendue possible grâce à l’évolution des normes de sécurité : la norme ISO/ TS 15006 permet par exemple à un robot de travailler hors d’une cage. «Aujourd’hui,

on a différentes catégories d’interactions.

Avec les robots classiques, l’opérateur ne peut pas entrer dans la zone de travail. Avec les cobots et les robots mobiles sur plateforme, la zone de travail est partagée », explique Cyril Jacquelin, ingénieur du Centre technique des industries mécaniques (Cetim) au sein du pôle Innovation conception simulation. Outre l’aspect légis-

latif, les progrès techniques en robotique ont permis d’élargir la gamme des usages.

Capteurs, intelligence artificielle, puissance de calcul: ces briques technologiques sont les clés d’une interaction sécurisée entre l’homme et le robot. cc Une

aide précieuse pour la maintenance des avions

En partenariat avec Airbus Group Innovations, Sterela, M3 Systems, 2MoRO Solutions, Armines/Institut Clément Ader et le Laas-CNRS, Akka Technologies travaille sur un robot collaboratif dédié à

Deux compagnons de travail Le cobot

L’eXosqueLette

ShIPBuILDEr de Daewoo

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7a-15

c Fabriqué avec un châssis en carbone, l’exosquelette permet de porter une charge de 30 kg.

c il peut porter des outils pesant jusqu’à 5 kg pour meuler, visser, piquer ou poncer.

c il fonctionne grâce à un système hydraulique et des moteurs électriques, il dispose de trois heures d’autonomie.

c ce bras poly-articulé à 7 axes motorisé, est doté d’un capteur piézoélectrique qui permet à l’opérateur de piloter le bras.

c Pour l’instant, il ne permet ni de marcher sur des surfaces inclinées ou glissantes, ni de bien négocier les virages.

c Pour développer un cobot, les fabricants font appel à un ergonome qui étudie le poste pour répondre au problème de pénibilité.

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DaeWoo ; RB3D

de RB3D

Robotique

akka technologies

Composé de capteurs montés sur un robot toutterrain autonome, air-cobot améliore et fiabilise l’inspection visuelle grâce au contrôle minutieux de toute la surface de l’avion. il a ainsi la capacité de détecter les plus infimes défauts.

la maintenance : Air-Cobot (Aircraft enhanced inspection by smart & collaborative robot). « Pour ce cobot, nous sommes partis sur deux scénarios : le « dailycheck » (vérification quotidienne) et la vérification approfondie. Pour le « dailycheck », l’idée est d’accompagner l’opérateur dans sa mission. Pour la vérification approfondie, le robot doit pouvoir détecter les défauts et vérifier qu’ils ont bien été corrigés après la maintenance », explique Luc Barthélémy, chef de projet R&D chez Akka Technologies. Air-Cobot est capable de se déplacer, d’éviter des obstacles, de prendre des mesures et de dialoguer avec l’opérateur. « Pour la navigation, le cobot intègre des caméras, des lasers et un GPS. Pour les mesures, il est doté de cap- « L’idée est teurs non destructifs (caméras d’accompagneR L’opéRateuR infrarouges, ultra-violet, dans sa mission » scanner 3D) », détaille Luc Barthélémy. Air-Cobot est un Luc BarthéLémy, projet de recherche qui per- chef de projet R&D met aux roboticiens de valider chez Akka Technologies des concepts. « L’idée est de transformer ce projet en robot industriel.

Il reste des verrous, malgré les progrès. Il faut améliorer la vitesse de localisation et la vitesse de perception », précise Luc Barthélémy. Akka Technologies a mené à bien la moitié du projet. « Aujourd’hui, on a défini la mission et les scénarios, et on travaille sur les fonctionnalités à inclure dans l’interface. Pour l’interaction, on imagine un opérateur muni d’une tablette, ainsi qu’un mode suiveur et la possibilité de pointer sur la structure de l’avion ce que le robot doit vérifier ». Air-Cobot est testé en conditions réelles sur des avions Airbus.

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en couVeRtuRe

Article

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Un cobot dans l’usine Volkswagen Volkswagen vient d’installer un cobot dans son usine de moteurs de salzgitter en Basse-saxe (allemagne).

Fabriqué par Universal Robots, ce cobot à 6 axes peut soulever des pièces de cinq kilogrammes maximum. il permettra au constructeur d’automatiser certaines tâches répétitives et pénibles pour les opérateurs. installé dans la section d’assemblage de culasses, il est en charge des bougies de préchauffage, délicates à manier. auparavant, les deux employés de production responsables du montage des bougies, en position voûtée, devaient les insérer eux-mêmes dans les trous de forage à peine visibles de la culasse.

Volkswagen

industrie-techno.com

sir le bras du robot et de lui montrer la façon dont il doit bouger. Un capteur de force a été implémenté sur le poignet du bras articulé et un système de vision tracking permet d’enregistrer par exemple la position et l’orientation des quatre pieds d’une table à monter.

Grâce aux progrès techniques en termes d’autonomie, d’intelligence artificielle, et de puissance de calcul, les cobots apparaissent comme des collègues fiables et efficaces. Une fois les trois-huit terminés, ils pourront même donner un coup de pince pour monter la table Ikea à la maison, sans réclamer de bière en retour. Pour l’instant… cm ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

VolksWagen

Les cobots trouvent aussi leur nautique et l’automobile, en développant place sur les lignes de produc- du code redondant par exemple ». tion, pour assister des opérateurs et pallier Malgré les verrous technologiques à faire la pénibilité de leur poste. Cobots et exos- sauter, cobots et exosquelettes trouvent déjà quelettes y facilitent la manipulation leur place dans le monde industriel. d’outils lourds et de charges encombran- «Niveau applications, les industriels sont tes. En collaboration avec le CEA-List, la imaginatifs. L’exosquelette permet de faire start-up RB3D a développé un bras robo- énormément de choses », confirme tisé à 7 axes et collaboratif pour des appli- Stéphane Charmoille. Le groupe coréen cations telles que le meulage, l’ébavurage, Daewoo développe un exosquelette pour le piquage ou le ponçage. L’homme améliorer le travail sur les chantiers navals. contrôle le bras, tandis que l’intelligence La combinaison mécatronique permet de embarquée amplifie la force de l’homme soulever des objets pesant jusqu’à 30 kg et d’un facteur de 1 à 50. « Dans le cas d’un de se déplacer avec sans effort. Elle est robot traditionnel, on lui conçue sur un châssis en cobots apprend en amont les trajec- Les carbone, pèse 28 kilogramappaRaissent toires et les vitesses. Sur un comme mes, dispose de trois heucobot, il n’y a pas cette phase des coLLÈgues res d’autonomie et s’adapte d’apprentissage. L’opérateur FiabLes à des physionomies allant et eFFicaces définit les trajectoires en de 1,60 à 1,85 mètre. Cet temps réel », explique exosquelette permet d’acStéphane Charmoille, responsable électri- croître la force des opérateurs, mais aussi cité technique chez RB3D. Voilà un enjeu de réduire la pénibilité des postures. La important du développement des cobots, start-up suisse Noonee, elle, a développé un et en particulier des exosquelettes. « Il n’y exosquelette pour soutenir des positions a pas de capteur dans un exosquelette, il assises ou accroupies. Éteinte, la prothèse faut donc détecter l’intention pour définir mécatronique permet de marcher, mais une le mouvement en temps réel, ce qui fois allumée, elle se bloque dans la position demande une grande puissance de calcul. souhaitée. Audi et BMW comptent la tester C’est particulièrement problématique dans le courant de l’année sur leurs lignes pour les exosquelettes, qui doivent empor- de production. Volkswagen de son côté ter une batterie. On retrouve le fameux vient d’intégrer un cobot sur ses lignes (voir dilemme entre puissance de calcul et auto- encadré) et chez Airbus des cobots particinomie ». L’arrivée de nouveaux proces- peront au montage de l’A350 en 2015. seurs, moins énergivores et dotés de la Au-delà de tâches industrielles classiques, puissance nécessaire, devrait rapidement les chercheurs réfléchissent à d’autres actifaire sauter ce verrou. vités de collaboration, en particulier pour développer les capacités d’apprentissage cc Réduire la pénibilité et booster des cobots. Des chercheurs de l’Institut itala force des opérateurs lien de technologies et de l’Institut de roboPour tous les cobots, enfin, se pose la tique et d’informatique industrielle de Barquestion de la sécurité. Grâce à l’expé- celone (Espagne) ont développé un robot rience acquise sur la voiture autonome capable de collaborer pour construire un Link & Go, Akka Technologies continue meuble. L’objectif de ces recherches est d’enà développer des solutions dans ce seigner des mouvements de type humain domaine. « Avec la voiture robotisée, au robot. Les démonstrations, qui servent à nous avons travaillé sur le partage de l’apprentissage du robot, sont codées en l’autorité entre l’humain et le robot. tant que tâches statiques paramétrées sur L’humain doit pouvoir reprendre le un système dynamique, où l’impédance du contrôle à tout moment », explique robot est déterminée en estimant la rigidité Luc Barthélémy. Le robot doit aussi pou- virtuelle des matrices des démonstrations. voir prendre des décisions en cas d’ur- L’impédance du robot étant modifiée tout gence. De son côté, RB3D travaille sur la au long de l’exécution de la tâche, le robot fiabilité des robots : « nous voudrions peut alors apprendre par imitation et surretrouver ce qu’on fait dans l’aéro- tout s’adapter. Il suffit à l’utilisateur de sai-

robotique

La cobolution décolle chez Airbus production

En février, les opérateurs d’Airbus de Puerto Real (Cadiz, Espagne) ont intégré dans leurs rangs un premier cobot. Il est appelé à devenir un élément clé de l’usine du futur d’Airbus pour augmenter la cadence de production du site tout en réduisant les coûts.

ccairbus en bref

Détenu à 100 % par le groupe Airbus Group, auparavant EADS, le constructeur aéronautique Airbus représente 51 % du marché mondial des avions de plus de 100 places.

En 2013, il a produit 626 avions et décroché 1 503 commandes nettes pour la fabrication desquels il possède des filiales dans le monde entier et emploie 62 751 personnes sur 18 sites en Europe.

ccLe probLème

Booster LA production en toute sécurité

Les affaires vont bien pour Airbus qui a doublé sa production depuis 2001, passant de 325 à 626 avions (2013) fabriqués par an. Mais avec la montée en cadence de la production, les risques de dérives sur la qualité s’accroissent aussi. «La quantité d’exigences augmente. L’introduction des technologies doit permettre aux hommes de se consacrer aux tâches les plus critiques pour laisser les plus pénibles aux robots», explique Bernard Duprieu, responsable recherches techniques de fabrication chez Airbus. Valoriser le savoir-faire humain, c’est le but même de la robotique industrielle. Mais les robots stationnaires de l’industrie automobile ne conviennent pas à la production d’un avion, qui reste fixe tandis que les opérateurs se

D.R.

Le robot hiro est intégré sur une ligne de production à l’usine Airbus de Puerto Real (Espagne). Équipé de deux bras et d’une « tête » dotée de capteurs visuels, il est managé par l’opérateur.

déplacent autour. De plus, un système robotisé complexe adapté à la taille de l’avion, serait coûteux et poserait des problèmes de maintenance.

«Un risque de panne sur ce type de système met en danger la livraison de l’avion et les équipes de maintenance ont un coût important», souligne Bernard Duprieu. ccLa soLution

des coBots muLtitâches et reconfigurABLes

Pour résoudre l’équation, Airbus opte pour la cobotique, impliquant l’utilisation de systèmes indépendants très simplifiés qui peuvent être reconfigurés rapidement. Collaboratifs, les cobots partagent le même environnement que les opérateurs en utilisant les mêmes outils. Le projet le plus avancé, Futurassy, évalue depuis le mois de février l’intégration d’un robot du fabricant japonais Kawada sur une ligne de production à l’usine de Puerto Real (Espagne). Hiro est équipé de deux bras prolongés d’une pince et d’une «tête» dotée de capteurs visuels, mais reste incapable de se déplacer. Il effectue des opérations à très faible valeur ajoutée, comme le pré-positionnement ou le maintien des éléments entre eux. À partir de 2015, d’autres robots du même modèle rejoindront le premier pour en tester l’intégration dans l’ensemble du process. À terme,

chaque Hiro devrait être reconfigurable à la minute, contrôlable par la voix et les gestes, voire le regard, et capable de se déplacer sans programmation préalable entre plusieurs postes grâce à une plateforme roulante. Les opérateurs seront quant à eux formés à « manager» leur nouvel assistant. ccLe défi

fAire diALoguer Les roBots entre eux

En parallèle, dans le cadre du projet Asimov, Airbus travaille avec l’Institut de recherche technologique (IRT) Jules Verne et EADS Innovation Works sur une plateforme mobile développée par BA Systèmes et dotée d’un bras articulé. Dans le projet européen Valeri, le constructeur travaille encore sur une plateforme roulante équipée d’un bras développée par Kuka appelée Omnirob. «Nous validerons à terme les meilleures solutions, précise Bernard Duprieu. On ne peut pas se cantonner à un seul fournisseur, différents systèmes travailleront ensemble.» Reste que ces robots devront dialoguer entre eux, ainsi qu’avec les autres objets connectés, de plus en plus présents dans l’usine.

«Notre challenge, poursuit-il, c’est la création de systèmes cohésifs interdépendants. Nous développons pour cela des standards de langage auxquels devront s’adapter les différents fabricants de machines.» cm ccphilippe passebon ppassebon@industrie-technologies.com

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Humanoïde Je t’aime, moi non plus

D

onner une apparence humaine aux robots ne va pas de soi. Assurément, mieux vaut posséder deux jambes que deux roues quand il s’agit de monter un escalier, et être équipé d’une main pour ouvrir la porte. In fine, la structure du corps humain est la donnée première à partir de laquelle il devient possible au robot de s’adapter au monde que nous avons façonné pour notre usage. Nous devons en outre nous comprendre pour communiquer efficacement ensemble. Nombreuses sont les recherches qui s’attachent à améliorer l’interprétation du comporte-

ment humain par les robots, à l’instar du projet 3rdhandrobot (voir encadré). Un robot y apprend par exemple à faire la différence entre un mouvement initié par une personne pour lui donner un objet et un mouvement pour le déplacer. Inversement, il apprend également à agir de manière intelligible, de façon à ce que nous produisions le moins d’efforts possible pour le comprendre. Pour cela, les roboticiens s’appuient sur les sciences humaines, dont les études portent entre autres sur la communication non verbale ou les modes d’expression de nos émotions, pour les importer dans les modèles

Éduquer un robot sans savoir coder L’équipe Flowers de l’inria met au point les mécanismes qui permettent à des machines et à des robots d’apprendre des savoir-faire nouveaux pour pouvoir interagir dans des environnements physiques et sociaux initialement inconnus et changeants.

L’approche consiste à extraire des concepts et des mécanismes de la psychologie développementale et à les importer dans des modèles robotiques, de telle manière qu’un robot puisse explorer et apprendre des choses nouvelles de manière similaire aux enfants humains. Parmi les différents axes de recherche, le projet 3rdHandrobot s’attache, par exemple, à développer des moyens pour permettre à un non ingénieur, sans compétences particulières en programmation, à enseigner naturellement à un robot.

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robotiques. Concrètement, il nous semble plus intuitif et plus agréable de communiquer avec un robot dont les yeux sont sur la tête, et qui sourit quand nous plaisantons.

Jusqu’à quel point le robot qui partagera notre quotidien doit-il ainsi nous être familier ? Dans une étude pionnière datant de 1970 (voir graphique ci-contre), le roboticien japonais Masahiro Mori nous imagine en train de serrer une main prothétique parfaitement imitée visuellement, dont nous ignorerions la vraie nature. « Lorsque nous serrons cette main, nous sommes surpris par l’absence de tissus mous et par sa froideur. Le sentiment de familiarité disparaît soudainement pour être remplacé par un sentiment d’inquiétante étrangeté. » Plus une machine a comme norme l’humain, plus intense est l’attente implicite des utilisateurs de la voir réagir effectivement comme un être humain. Du même coup également, plus grande est leur déception, voire leur rejet, si la machine ne tient pas toutes ses promesses. cc

À l’Inria, l’équipe Flowers apprend au robot Baxter des savoir-faire nouveaux.

Dans le monde du travail l’humanoïde est un concurrent

En pratique, la détermination du degré idéal de familiarité reste freinée par les technologies disponibles. Si les roboticiens parviennent à des prouesses en termes d’apparence, les masques tombent lorsqu’on en vient aux capacités intellectuelles, de communication ou de fluidité de mouvements des robots. Pour les plus optimistes, il faudra encore au moins 30 ans avant que l’on dispose des technologies adéquates. Quant à la pertinence de ces recherches, une différence culturelle semble exister entre Européens et Asiatiques. Bruno Bonnel, président du Syndicat français de la robotique de service personnel et professionnel (Syrobo), considère que si les robots humanoïdes

inria

En Europe comme au Japon, des roboticiens s’attellent à fabriquer des robots « compagnons » pour nous assister. Ces derniers doiventils, pour autant, nous ressembler ? Et si oui, jusqu’à quel point, pour que nous les acceptions durablement à nos côtés ?

ROBOTIQUE

La vallée de l’étrange SYMPATHIE

Sentiment de familiarité

Le robot industriel Kuka

Le robot Roméo, futur assistant et compagnon personnel

Le robot Hiro, utilisé sur une ligne d’Airbus en Europe

VALLÉE DE L’ÉTRANGE

Cb2, un robot enfant qui change d’expression faciale

RÉPULSION

Être humain

Apparence humaine

Hiroshi Ishiguro et son double, le robot Geminoid

seront sans aucun doute banalisés dans la vie quotidienne dans 20 ou 30 ans, il n’en ira pas de même dans la sphère professionnelle . « Nous n’irons pas vers un monde où l’on simule l’homme. Le robot humanoïde est sympathique comme

jouet, mais pas dans le monde du travail où la notion de concurrence émerge, surtout en Europe. D’où les robots collaboratifs, à géométrie humaine. Ils ont généralement deux bras, une tête, mais ils ne sont pas humanoïdes au sens strict du

aFP ; D. r.

Développé par robopec, reeti est un robot communicant. aussi sympathique qu’étrange, sa tête entièrement motorisée restitue un grand nombre d’émotions humaines.

c Dès 1970, le roboticien japonais Masahiro Mori constate ce paradoxe : si la multiplication des traits anthropomorphiques, mouvements et paroles compris, facilite dans un premier temps le contact entre les hommes et les machines, passé un certain seuil, la ressemblance devient gênante et crée chez l’utilisateur un sentiment de malaise, voire de rejet.

Mori conseille aux roboticiens travaillant sur un robot humanoïde de s’en tenir au niveau du premier pic de la courbe, et de ne pas chercher à le dépasser, au risque de tomber dans la « vallée de l’étrange », dans laquelle le sentiment de familiarité chute brutalement pour devenir négatif au moindre dérapage perçu comme non humain.

terme ». Au Japon, en revanche, le robot a un rôle positif dans l’imaginaire collectif et les recherches sont bien plus avancées sur les robots « compagnons » dont le rôle oscille entre une fonction purement pratique, incarnée par le robot aspirateur, ou un rôle purement affectif, que joue par exemple le robot phoque Paro.

Plusieurs roboticiens japonais connus assurent et assument que l’être humain représente le but ultime de la robotique.

Pourtant, il n’est pas besoin d’imiter au plus près l’homme pour que le robot suscite en nous un sentiment d’empathie.

Un cercle orné de deux ronds et d’un tiret suffit à nous évoquer un visage, tant est grande notre capacité d’anthropomorphiser ce qui nous entoure, sans que nous courions le risque d’être déçus. Le très attachant R2D2 n’est, finalement, qu’une boîte de conserve roulante qui s’exprime en sifflant. cm ccPHILIPPE PASSEBON ppassebon@industrie-technologies.com

octobre 2014ccN°969

37

EN COUVERTURE

Les robots se mettent au service de l’homme

En croissance modérée dans le secteur industriel, la robotique se tourne vers de nouveaux secteurs, en particulier l’exploration et la logistique.

Marché: la robotique de services prend le pas sur la robotique de production Robots industriels 1235 000 unités Pourcentage par secteur (2012)

Robots de services 3 000 000 unités

Pourcentage par secteur (2012)

51%

Autres 21%

Agroalimentaire 3 %

100

Logistique 22 %

Exploration-terrain

Automobile 40 % Électronique 20 %

Médical 11%

Métallurgie/ mécanique 9%

Construction 4%

Chimie/plastique 7 %

Autres 12 % TOTAL 2018 105,5 milliards de dollars

En milliards de dollars

85 % du marché de la robotique en 2018

80

ROBOTS INDUSTRIELS

60

85,5 milliards de dollars

ROBOTS DE SERVICES

40

20 milliards de dollars

20 0 1999

2003

2005

2007

2009

2013

2015 2016

2018

Ventes de robots : chiffre d’affaires par type d’usage, dans le monde

Fabricants: le Japon reste largement en tête sur le segment industriel…

Yaskawa (Japon) Fanuc (Japon) Kuka (Allemagne) ABB (Suisse) Kawasaki (Japon) Fujikoshi (Japon)

… mais les derniers entrants sont portés par de nouvelles attentes

23 % 22 % 15% 13% 8% 8%

Autres

11%

Les acteurs majeurs de la robotique industrielle (parts de marché 2014)

35 % 10 % 9% 8% 7% 5% 3% 3% 3% 11%

Nettoyage Sécurité Aide physique Travail sur une machine Cuisine Maintenance Service Aide médicale Aide cognitive Autres

Types de tâches attendues d’un robot domestique

SOURCES : IFR ; THE FREEDONIA GROUP ; INNOROBO ; “UNDERSTANDING ROBOT ACCEPTANCE REPORT”, GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY ; THE KOREA HERALD ; INDUSTRIE ET TECHNOLOGIES.

ccSOPHIE EUSTACHE seustache@industrie-technologies.com

38

N°969ccOCTOBRE 2014

cc INFOGRAPHIE GÉRARD QUÉVRIN gquevrin@industrie-technologies.com

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PUBLIDOSSIER Informations commerciales

n

Octobre 2014

ÉLECTRONIQUE ET MESURE L’électronique française confirme sa belle santé

pixpack/123rF

Les activités de l’électronique française ont progressé de 25 % depuis 2009.

LED, Industrie 4.0 et communication Machine-to-Machine sont des applications en plein essor. La modernisation du parc de production de l’électronique est essentielle pour répondre aux contraintes de rapidité et de qualité de pose des composants.

Dossier réalisé par Archipresse Média Consulting

N

euvième année de croissance pour l’électronique française : peu de secteu rs indust r iels peuvent se vanter d’un tel dynamisme. “Tous les clignotants sont au vert”, se réjouit Michel de Nonancourt, président du SNESE (Syndicat national des entreprises de sous-traitance électronique) et administrateur de la FIEEC (Fédération des industries électriques, électroniques et de communication) : “Hausse des chiffres d’affaires et des carnets de commande, croissance des effectifs, augmentation des

investissements : nos activités ont progressé de 25 % depuis 2009 et la confiance reste entière.”

De nouveaux débouchés

L’électronique bénéficie, en effet, de plusieurs marchés forts dans notre pays : l’aéronautique, le ferroviaire, le médical, mais elle profite aussi de l’apparition d’une quantité de nouvelles applications parmi lesquelles les LED, ces lampes très économes en énergie et qui nécessitent une mini-carte électronique pour fonctionner. Le secteur est en

333

ASMF

PUBLIDOSSIER ÉlEctROnIquEEtmESuRE

333 pleine croissance et le mar-

Capteurs à triangulation laser  Mesure de distance et de déplacement  Capteur avec contrôleur intégré  Haute fréquence de mesure  Synchronisation des plusieurs capteurs  Mesure des plus petits pièces et détails grâce à un spot réduit

ché potentiel, considérable. “Les LED ne représentent que 10 % de l’éclairage aujourd’hui,maiscetauxdevraits’élever à 70 % dans 10 ans, et l’électronique est un acteur majeur de ce développement”, ajoute Michel de Nonancourt. La souplesse d’emploi des LED, leur confort, leur esthétique (la palette des couleurs est quasi infinie) les rendent incontournables en éclairageintérieur,danslesvéhicules,les magasins…

Des moyens de production à rajeunir

Capteurs de profil à ligne laser

 Grande précision

 Très haute fréquence d’acquisition de profils  Solution Plug&Play pour opérations standards  Grandeurs de mesure typiques : profil, largeur, hauteur, profondeur, bordure, rainure, cannelure, angle, présence, planéité, déformation, fente …

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Ces belles perspectives ne s’arrêtent paslà.SelonlaFIEEC,l’électronique est présente dans 32 des 34 priorités dela “NouvelleFrance industrielle”.

Cartes et puces s’introduisent , en effet, dans un nombre croissant de systèmes et de matériels, depuis les appareils domestiques et les bracelets connectés pour surveiller sa santé, jusqu’aux machines de toutes sortes dans les usines. “Les

‘‘

‘‘

bénéficie de plusieurs marchés forts en France.

L’électronique

applications industriellesreprésententle quart de nos activités”, rappelle M. de Nonancourt. “L’électronique permet d’automatiser et piloter les process, d’économiser l’énergie, de faire communiquer les équipements entre eux…”

Dans une ligne de fabrication connectéedelafuture“Industrie4.0”, chaque produit fabriqué sera tracé, les machines de placement s’approvisionneront directement dans un magasin dont le stock sera dynamique et à réapprovisionnement interactif...

En électronique, tous les clignotants sont au vert…

On estime à 80 milliards le nombre d’objets connectés qui seront en circulation d’ici 2020.

Pour répondre à ce défi, les industriels français de l’électronique se doivent de “rajeunir leur parc machines”, en insistant sur deux aspects-clés de la production que sont “d’une part la rapidité et la sécurité de pose des composants, et d’autre part le contrôle de fabrication avec des systèmes de détection et de mesure adaptés à ces dimensions et à ces cadences de fabrication”. n

„ Quoi de neuf ?

A2V Mécatronique : Gold Whistle, un variateur numérique intelligent

Idéal pour la robotique et les applications embarquées, le Gold Whistle, proposé par A2V mécatronique, est un variateur ultra compact (85 x 46 x 15 mm, 55 g) prévu pour un montage en OEm sur PcB. Grâce à son rendement énergétique exceptionnel (> 99 %), il fournit une puissance continue de 1,6 kW (jusqu’à 20 A et 196 Vdc). ultra flexible, il peut gérer des moteurs brushless, linéaires, voice coils, cc et pas à pas, avec de nombreux capteurs de position (incrémentaux, absolus, analogiques...).

Entièrement programmable et paramétrable, il se pilote par EthercAt, Ethernet, cAnopen et RS232.

Plus d’infos sur www.a2v.fr

R

Équipements

Optique et photonique au service de la mesure et du contrôle en ligne L

Capteurs et codeurs angulaires pour environnement sévère

De multiples avantages mais des coûts trop élevés

“Les avantages de la photonique et des systèmes de vision pour le contrôle en ligne des process industriels ne sont plus à démontrer : rapidité et qualité des détections et des mesures, caractère non invasif, miniaturisation, traçabilité...”, rappelle Katia Mirochnitchenko, directeur général d’Optitec, pôle de

Contrôle qualité sur une chaîne de production.

Capteurs angulaires magnétiques POSIROT ®

©Fotolia.com

es applications de la photonique se multiplient aujourd’hui, que ce soit dans les énergies renouvelables (cellules photovoltaïques), l’environnement (mesure de pollution, tri des déchets), la sécurité, la santé ou encore, et de plus en plus, dans l’industrie...

Photonique, procédés industriels - laser.

compétitivité basé à Marseille et véritable moteur de la filière photonique dans le Sud de la France. “Nos entreprises travaillent à lever certains verrous technologiques, parmi lesquels la capacité d’analyse multibande et le coût encore trop élevé de certains capteurs optiques”, explique-t-elle. Les axes de recherche des entreprises du pôle Optitec portent également sur “la robustesse et l’intégration de ces composants en milieu industriel , ainsi que sur la fonctionnalisation plus poussée de certains capteurs”. n

      

Etendue de mesure jusqu’à 360° Principe de mesure magnétique Sans contact ou avec axe sortant Boîtier compact extrêmement robuste Résistant aux chocs et vibrations Indice de protection jusqu’à IP68/IP69K Etage de sortie analogique ou digitale

„ Quoi de neuf ?

Focus3D X 130, le nouveau scanner laser Série X de FARO

Spécialiste mondial en technologies de mesure 3D, imagerie et réalisation, FARO technologies lance son nouveau scanner laser Focus3D X 130 qui combine une technologie de numérisation très précise, une véritable mobilité et une grande facilité d’utilisation. ultra portable, le Focus3D X 130 autorise des numérisations laser tant en intérieur qu’en extérieur et permet, avec une portée de 130 mètres, d’effectuer aisément des relevés rapides et précis d’objets et de bâtiments. Applications en architecture, BIm, génie civil, gestion d’installation, production industrielle…

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s

Technologie

Micro-nanoélectronique grenobloise, des compétences uniques au monde

L

a plupart des équipements de notre vie quotidienne - ordinateurs, téléphones, tablettes, automobiles, appareils domestiques… intègrent aujourd’hui des composants de la micro-nanoélectronique. Lancé l’année dernière, le programme international de R&D “ Nano 2017”, d’un montant global de 3,5 Md€, a pour ambition d’accélérer le développement de technologies-clés. La partie “française” du programme associe les efforts de multiples partenaires en région grenobloise, en s’appuyant sur les compétences uniques au monde de la société STMicroelectronics et du

CEA-Leti (laboratoire du CEA dédié à la micro et à la nanoélectronique) notammentenmatièredetechnologies de production en FD-SOI (Fully Depleted Silicon On Insulator). Le FDSOIprésente,eneffet,plusieursavantages décisifs pour les générations technologiques à venir : excellent contrôle électrostatique grâce à l’utilisation d’un mince film de silicium (qui améliore le compromis performance/consommation des circuits intégrés),fortpotentieldeminiaturisation, simplicité des process de fabrication, modulation dynamique vitesse/consommation en fonction des opérations à réaliser, etc. n

„ Quoi de neuf ?

La révolution METRIX® : ASYC IV, les premiers multimètres à écran graphique couleur Àlafoisportablesetdetable,les multimètresASYcIVdemetrix® (groupechauvin-Arnoux)sont simplesàutiliseretintuitifs. compacts,robustesetétanches (IP67),ilsfacilitentlesprisesde mesurequelquesoit l’environnement:maintenance industrielle,automatisation,installation électrique,enseignement.Déclinésenquatre modèles,lesASYcIVmesurentlatension (jusqu’à1000V),lecourant,larésistance,la fréquence,latempérature(-200°cà 1 200°c)…ungrandécrangraphiquecouleur offreunelisibilitéparfaitedescourbesde mesureoudesvaleursnumériques(jusqu’à10 séquencesenregistrables).communication uSBouBluetooth. Plus d’infos sur http://www.youtube.com/user/chauvinarnoux

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Métrologie

De l‘acquisition au rapport d‘essais

© LNE/Philippe Stroppa

La nanométrologie pour des mesures fiables à l’échelle nanométrique

• Des systèmes d‘acquisition polyvalents et extensibles • Un seul logiciel pour configurer, mesurer, piloter, analyser et traiter • Conception de solutions “clé en main“ sur mesure Caractérisation des nano-objets

sur la plateforme du LNE.

L

a nanométrologie - réalisation de mesures et compréhension des phénomènesphysiques(thermiques, électriques)àl’échelledunanomètre - est incontournable pour accompagner l’essor industriel des nanotechnologies.Pourlesentreprises,ils’agit de disposer d’outils fiables pour leur contrôle de fabrication.

Les motifs de 16 nm gravés aujourd’hui par l’industrie électronique nécessitent, par exemple, de disposer de méthodes de caractérisation dont les incertitudes de mesure avoisinent le nm.

Le LNE, Laboratoire national de métrologie et d’essais, contribue par le développement d’instrumentations et de méthodes de

mesure à construire cette nanométrologieautourde deux axes : -lacaractérisationdenano-objets(plateforme CARMEN) pour répondre notammentàl’obligationdedéclaration dessubstancesàl’étatnanoparticulaire imposéeparleministèredel’Écologie; - l’étude des propriétés des nanodispositifs pour approfondir les connaissances en matière de semiconducteursetdenanoélectronique.

Le LNE s’attache égalementà rapprocheracadémiquesetindustrielsdans le cadre du club nanoMétrologie créé avec le réseau C Nano. Avec un objectif : identifier les besoins des industriels et orienter les travaux de rechercheennanométrologiesurdes thématiquesprioritaires. n

„ Quoi de neuf ?

Nouvelle version du logiciel imc FAMOS 7.0 pour le traitement de données et l’analyse du signal la société imc - J + R présente la nouvelle version de son puissant logiciel d’analyse et de visualisation des données de mesure Imc FAmOS 7.0. cette nouvelle version améliore la capacité d’analyse et de traitement des données : interface utilisateur plus simple et plus intuitive, architecture 64 bits pour une meilleure utilisation avec un ordinateur de bureau, meilleure gestion des gros fichiers de données, nouvelles fonctions de calcul, d’analyse et d’automatisation, intégration à la plateforme imc StuDIO, fonctions de zoom repensées, nouvelles cartes GPS, etc.

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• Systèmes durcis pour un large éventail d‘applications industrielles

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Mesure productive

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ProDUITS

AgroAlimentAire Les lasers à l’assaut de la filière

Technologie industriellement éprouvée, le laser offre de multiples possibilités pour l’agroalimentaire, notamment pour la mesure, le contrôle et la traçabilité. Le coût parfois important de certaines techniques prometteuses, comme la profilométrie 3D, et le manque de synergie des acteurs de la filière peuvent cependant freiner l’innovation.

D

Afin de développer la collaboration entre les deux filières, Photonics Bretagne a organisé en janvier dernier une « journée technologique » consacrée aux applications existantes ou émergentes dans le secteur agroalimentaire. Et les possibilités sont multiples, notamment dans les domaines du contrôle des procédés et de la sécurité sanitaire des produits, identifiés par le cluster comme « des axes forts pour lesquels la photonique peut apporter des solutions pertinentes ». Le balayage laser, intégré sur certaines machines de tri optique, permet ainsi de détecter les corps étrangers, tels que les cailloux ou les insectes, avec plus de rapidité et de précision.

Matthieu Pommies, ingénieur R&D au centre technologique optique et lasers Alphanov, décrit quant à lui «une filière très éclatée, avec énormément de petits

acteurs». Il souligne également le coût parfois élevé de ces technologies, véritable frein à l’innovation. «Il s’agit de marchés à faible valeur ajoutée, analyse-t-il. Charge à nous de convaincre de l’intérêt de ces technologies et de travailler sur la réduction des coûts.» cc Des

lignes de production à haute cadence

« Nous avons plutôt intérêt à ce que les lasers restent les plus génériques possibles, pour maintenir des coûts assez bas», ajoute Thierry Georges, de chez Oxxius. Notamment dans le domaine de la traçabilité, en pleine explosion depuis quelques années, qui offre au laser de belles perspectives de développement.

C’est le pari de Qiova, société spécialisée dans le marquage laser pour la traçabilité.

Sensible à l’argument du financement, la

UN LASEr PoUr CHAQUE APPLICATIoN

POUR CONTRÔLER

POUR MESURER

c Les trieurs optiques de la série Optyx 3000 proposent

c Conçu pour les matières solides granuleuses,

différentes technologies laser. La technologie Fluoraptor permet à la fois de détecter les variations du niveau de chlorophylle et de détecter et supprimer les matières végétales étrangères. La combinaison de lasers à longueurs d’onde multiples Raptor améliore le tri entre matières indésirables et bons produits.

42

N°969ccOCTOBRE 2014

ce scanneur laser volumétrique développé par ABB peut être utilisé aussi bien dans l’espace confiné confiné d’un petit silo ou dans un vaste entrepôt. Basé sur la technologie du laser à impulsions, le système VM3D calcule la forme et le volume de piles de stockage à partir d‘un nuage de points.

Il offre la possibilité de fusionner les données provenant de plusieurs scanneurs afi afin n d’obtenir la forme et le volume de piles de stockage surdimensionnées.

OPTYX ; ABB

e la découpe à la soudure, en passant par le codage, la gravure ou le traitement de surface: les applications du laser ne cessent de se multiplier, dans tous les secteurs de l’industrie. Au point qu’il est devenu en quelques décennies un outil incontournable dans l’automobile, l’aéronautique ou le médical. Dans l’agroalimentaire en revanche, le laser reste principalement cantonné à quelques applications de mesure simples, de contrôle et de traçabilité. Mature et industriellement éprouvée, la technologie offre pourtant des perspectives d’avenir intéressantes pour le secteur. À condition de parvenir à créer une synergie entre les professionnels. « L’agroalimentaire et la photonique se connaissent mal », résume Thierry Georges, PDG d’Oxxius, lasériste installé en Bretagne et membre du cluster régional.

Une solution de marquage flexible et sans consommable

c L’imprimante laser Linx SL102 est destinée au marquage

de codes simples (texte, dates, lots) à faible vitesse sur un large éventail de supports. Installée sur la ligne de production, cette solution laser nécessite peu d’entretien et fonctionne sans aucun consommable.

start-up utilise à dessein des lasers standards pour développer ses solutions, au lieu de se tourner vers des produits toujours plus performants. La petite entreprise propose une technologie permettant de coupler identification et authentification. Le concept : intégrer une information unique dans chacun des marquages. « On génère autant d’empreintes qu’on marque de produits », résume Benjamin Dusser, président et cofondateur de Qiova. Cette technologie permet de lutter contre la contrefaçon en

même temps qu’elle assure un suivi en continu de la production et de la distribution. Tout en maintenant une cadence rapide sur les lignes de production, puisque cette solution peut générer plus de 80 000 formes différentes par heure. « Il y a une forte demande dans le marquage à très haute cadence », constate en effet Benjamin Dusser.

Une maintenance réduite, un marquage indélébile et à fort contraste, une cadence de production élevée : le marquage au laser ne manque pas d’arguments pour

POUR LA TRAÇABILITE

DOMINO MARQUAGE ; D.R.

c La tête scanner qui équipe les lasers

de série D développée par Domino Marquage peut pivoter à 90° et s’adapte à des applications à grande vitesse grâce à sa technologie Rapidscan. Plus puissante, la version i-Tech 15 offre un meilleur contraste. Très compacts, ces lasers ont été conçus pour s’adapter aux espaces les plus exigus et bénéficient en outre d’une protection améliorée pour les applications dans les environnements difficiles.

convaincre les industriels. Sans compter qu’il ne nécessite aucun consommable, à l’inverse du marquage au jet d’encre, et ne pose aucun problème de stérilisation.

Assurant à de nombreux fabricants une croissance à deux chiffres, la traçabilité reste un secteur dynamique et porteur d’innovation. cc Le

marquage laser permet d’allier traçabilité et marketing

Marquer le produit directement: voici une autre technique prometteuse, encore peu développée en France. Spécialiste en technologie de calibrage et de conditionnement de fruits et légumes, Maf Roda a ainsi installé sur les lignes de production de la société Boyer, en partenariat avec l’entreprise espagnole Laser Food, une machine permettant de marquer au laser l’écorce de leurs melons. À l’étranger, la technique a également été testée sur des pommes ou utilisée pour marquer la carapace de crustacés et coquillages. Le marquage laser du produit reste à long terme moins cher que le stickage, pour peu que l’entreprise ait suffisamment de volumes à traiter, puisque le seul consommable consiste en un produit

OCTOBRE 2014ccN°969

43

ProDUITS

AgroAlimentAire VidĂŠo cicatrisant permettant de prĂŠserver la peau du fruit. Mais le principal argument, câ&#x20AC;&#x2122;est la durabilitĂŠ du marquage. ÂŤTrès utilisĂŠ pour identifier un fruit, le stickage comporte un inconvĂŠnient majeur: il nâ&#x20AC;&#x2122;est pas indĂŠlĂŠbileÂť, note Gregory Varennes, directeur technique chez Maf Roda. Cette technique permet enfin dâ&#x20AC;&#x2122;allier traçabilitĂŠ et marketing. ÂŤLe marquage au laser prĂŠsente un vĂŠritable intĂŠrĂŞt pour les produits Ă lâ&#x20AC;&#x2122;aspect extĂŠrieur semblable mais dont lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠrieur nâ&#x20AC;&#x2122;est pas le mĂŞme sur le plan gustatif, avance GrĂŠgory Varennes. Cette technologie peut ĂŞtre une bonne solution Ă lâ&#x20AC;&#x2122;avenir, avec beaucoup de dĂŠbouchĂŠs pour une gamme assez large de fruits et lĂŠgumes.Âť Seul bĂŠmol: pour lâ&#x20AC;&#x2122;heure, elle ralentit considĂŠrablement la production, puisquâ&#x20AC;&#x2122;elle marque deux fruits Ă la seconde, contre quinze pour le stickage.

7* B$G (OHFWULFDOB$ B)5 LQGG

Autre technologie innovante, la profilomĂŠtrie laser peut trouver de nombreux domaines dâ&#x20AC;&#x2122;applications, comme le calibrage des huĂŽtres ou la dĂŠcoupe de viande.

6 000 tranches identiques par heure Au Japon, le fabricant de trancheuses Nantsune a dĂŠveloppĂŠ une machine qui dĂŠbite des tranches de mĂŞme poids, quelle que soit la forme originelle de la viande, tout en augmentant la cadence de production (6000 par heure). La Libra 165C utilise lâ&#x20AC;&#x2122;analyse en 3D pour dĂŠcider de la meilleure dĂŠcoupe.

Nantsune

industrie-techno.com

cc Transfert

de compĂŠtences

La sociĂŠtĂŠ New Vision Technologies, spĂŠcialiste de la vision industrielle, a utilisĂŠ cette technique pour optimiser la dĂŠcoupe de saumon. ÂŤ On sâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠresse Ă la morphologie prĂŠcise de chaque poisson, explique VĂŠronique Newland, directrice gĂŠnĂŠrale de lâ&#x20AC;&#x2122;entreprise. Le filet de saumon est scannĂŠ pour que la forme soit intĂŠgrĂŠe avant le tranchage. Âť New Vision a ainsi permis Ă lâ&#x20AC;&#x2122;industriel dâ&#x20AC;&#x2122;augmenter considĂŠrablement la quantitĂŠ de produit transformĂŠ â&#x20AC;&#x201C; de 80% Ă 95%. Et assure dans le mĂŞme temps une qualitĂŠ constante et homogène de ses produits, alors mĂŞme que la qualitĂŠ de cha-

ProDUITS 3OXV G·LQIRUPDWLRQ KWWS VLFN IU FDSWHXUV SRXU O·DJURDOLPHQWDLUH

ccJEAN-MARC BOYER DIRECTEUR GENERAL CHEZ BOYER

«Le marquage laser identifie le produit plus facilement » «Afin d’éviter le destickage, nous avons eu recours au marquage laser pour identifier nos melons.

On les rend ainsi inviolables au moment du passage en caisse. Cette démarche a fait suite aux remarques d’un client qui travaillait sur deux niveaux de qualité, un produit «sélection» et un autre en promotion.

Le melon Philibon est un label de qualité, haut de gamme, chez nous: c’est 50% de notre sélection.

Le marquage laser rend le produit plus identifiable.

Les retours positifs de nos clients ont conforté notre démarche: la technique permettrait d’éviter la fraude en magasin. Et grâce au très beau visuel, on conforte l’image de marque. Le marquage représente un coût d’investissement et de fonctionnement au niveau de la chaîne et ralentit la dynamique.

C’est un investissement conséquent, mais qui nous permet de sauver des parts de marché.»

62/87,216 6,&. 3285 /·$*52$/,0(17$,5( ()),&$&( 7287 $8 /21* '( 926 352&(6686 ZZZ VLFN IU

que arrivage diffère en fonction du fournisseur. Sur ce type d’applications, l’innovation reste surtout une question d’intégration. « Nous avons développé le fait d’adapter les spécificités de la profilométrie 3D à chaque projet, souligne Véronique Newland. Chaque caméra et source laser vont être parfaitement adaptées au client, qui ne se rend pas forcément compte de la complexité de son produit. » New Vision Technologies a par exemple dû s’adapter à la méthode du client de positionner les poissons légèrement à cheval les uns sur les autres, induisant du même coup une distorsion au moment de les scanner. « Les technologies sont quasi mûres aujourd’hui, conclut la directrice de New Vision. Mais la véritable innovation, c’est l’adaptation du système 3D sur du vivant, c’est-à-dire le transfert de compétences entre l’humain et la machine. » cm ccAnne RoyeR redaction@industrie-technologies.com

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notre sélection de produits classés en 6 secteurs de référence Bâtiment travaux puBlics cc PAGE 48 équipements de production cc PAGE 49 électrotechnique cc PAGE 50 matériel informatique cc PAGE 51 mesure cc PAGE 52

cc Composants méCaniques cc Mécanique axe linéaire motorisé

Le BGS06 complète la gamme d’axes linéaires Ball Guide System, BGS04 et BGS08. Il fonctionne avec un actionneur linéaire pas à pas simple ou double stack de taille 17 (42 mm). Pour une course maximale de 610 mm, la charge horizontale maximale est de 600 N. Les couples supportés par les trois axes sont respectivement de 30,5 Nm, 26,25 Nm et 30,20 Nm. Les ensembles vis écrous sont en acier Inox 303, fabriqués par roulage de précision, revêtus de Téflon type Black Ice pour une lubrification à sec. Ils entraînent une noix de précision intégrée dans un chariot en aluminium monté sur rail à billes, offrant un système de déplacement rigide et sans heurt.

Fournisseur haydon Kerk motion

Billes de manutention hautes résistances

Vous trouverez en page 51 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

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Ces billes sont destinées aux convoyeurs, aux transports de charges et aux machines-outils.

Elles sont disponibles en acier zingué ou inoxydable, ou encore en plastique. Elles acceptent respectivement des charges allant de 600 à 15000 N ou de 100 à 250 N et supportent des vitesses de convoyage allant jusqu’à 1 m/s, pour la version acier, et 0,25 m/s pour la version plastique.

Des bagues de tolérance, qui font aussi partie de la gamme, peuvent être insérées entre le corps de la bille et son logement dans la machine. Des moyens de fixation alternatifs, sont également proposés: billes avec ressorts griffes ou avec trous de fixation.

Fournisseur Kipp france

N°969ccOCTOBRE 2014

entraînements de plateaux rotatifs pour tours verticaux

Les entraînements MSR TwinDrive simplifient le système de transmission mécanique des plateaux rotatifs pour les tours verticaux de grandes dimensions. La solution MSR se compose de deux réducteurs identiques qui répartissent le couple d’entraînement.

Ils sont mus par deux moteurs, un dispositif qui s’avère moins cher et plus facile à gérer que celui utilisant un seul moteur plus puissant. En garantissant une grande précision de fonctionnement, la MSR TwinDrive autorise la prise en charge de fonctions mécaniques sur l’axe C, sans avoir besoin de concevoir une boîte

de vitesse complexe et coûteuse.

Les quatre tailles proposées (MSR 330, MSR 640, MSR 650 et MSR 660), disposent d’une capacité de couple au pignon de 2 000 à 4 000 Nm (moteurs de 40 kW) ou de 9 000 à 18 000 Nm (moteurs de 100 kW), avec trois rapports possibles de 7,66/2 ; 9,88/2 ou 11,49/3. Associée à un rapport de couronne de 10 à 15, cette solution offre des couples de plateaux rotatifs allant de 200 000 Nm à 270 000 Nm, ainsi que des rapports totaux de réduction (pignon + couronne) de 77/20 et 172/45.

Fournisseur redex

cc hydraulique Électrovanne à commande assistée

Cette électrovanne vise les fabricants de lave-vaisselle et de lavelinge industriels, de stérilisateurs, chaudières, autoclaves, d’équipements de cuisines collectives, ainsi que les secteurs de l’agroalimentaire, des chaufferies et laveries industrielles ou encore du médical. Elle assure l’un des meilleurs débits du marché sur eau chaude et vapeur. Selon le diamètre de raccordement, la série 220 offre des débits de 20 à 60% supérieurs à ceux des modèles classiques. Là où une application requérait auparavant un modèle au diamètre de raccordement G3/4, une électrovanne de la série 220 modèle G1/2 suffira.

Elle propose également des modèles fonctionnant à pression minimale nulle. La série est dotée de membranes flottantes en PTFE plus résistantes à la corrosion et à l’accumulation des minéraux présents dans l’eau. Pour un vissage et dévissage aisés elles sont munies d’un couvercle taraudé. Les pressions différentielles admissibles vont de 0 à 10 bars (eau) et de 0 à 9 bars (vapeur d’eau). Les plages de température de fluide acceptées vont de – 20 à + 98 °C pour l’eau et de – 20 à + 147 °C pour la vapeur.

Fournisseur asco numatics

cc dEscriPtion

référence

électrovanne de la série 220 fonction

L’électrovanne est dédiée aux applications vapeur et eau chaude.

cc Points forts

- Des débits de 20 à 60% supérieurs à ceux des modèles classiques.

- Cycle court.

- Grande durée de vie et maintenance réduite.

- Fonctionnement silencieux.

D. R.

composants mécaniques cc PAGE 46

Produits

cc BAtiment et trAVAuX puBLics cc CONstRuCtiON Conduits de lumière pour Êclairage naturel

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Ce conduit de lumière en aluminium dans les locaux permet dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠclairer les zones de travail en lumière naturelle et de rĂŠduire les besoins ĂŠnergĂŠtiques. FixĂŠ Ă lâ&#x20AC;&#x2122;extĂŠrieur sur le toit du bâtiment, un dĂ´me capte la lumière naturelle et la diffuse Ă lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠrieur dâ&#x20AC;&#x2122;un tube rĂŠflĂŠchissant (droit ou coudĂŠ), grâce Ă sa plaque de polycarbonate prismatique, jusquâ&#x20AC;&#x2122;en bas du conduit. Hexatube Spot inaugure une gamme qui sera dĂŠclinĂŠe pour sâ&#x20AC;&#x2122;adapter Ă tous les types de bâtiments et de locaux ainsi quâ&#x20AC;&#x2122;Ă des utilisations spĂŠcifiques. Il sâ&#x20AC;&#x2122;adapte Ă tous les types de toitures grâce aux accessoires de pose Hexadome avec une ĂŠtanchĂŠitĂŠ conforme au DTU. Fournisseur Hexadome

Système en bÊton cellulaire

Ce système de pose brevetĂŠ permet de rĂŠaliser des ouvrages en bĂŠton cellulaire avec un rendement qui atteint 6 Ă 7 m2/h, Ă deux personnes. Il associe un outillage spĂŠcialement adaptĂŠ, une configuration produits sous forme de blocs de bĂŠton cellulaire et lâ&#x20AC;&#x2122;utilisation dâ&#x20AC;&#x2122;armatures intermĂŠdiaires pour accentuer les qualitĂŠs mĂŠcaniques des murs.

Le Giga-sys se prĂŠsente en trois types de produits, issus de matière naturelle, au fort pouvoir isolant (constituĂŠs Ă 85% dâ&#x20AC;&#x2122;air) : le Giga-s une variante du Gigabloc, un bloc de bĂŠton cellulaire de grand format, le Maxi-s, une variante du Maxibloc, de taille intermĂŠdiaire. Et un bloc de bĂŠton de taille standard. Grâce Ă leur composition et leur complĂŠmentaritĂŠ, ces blocs favorisent le calepinage.

Fournisseur Cellumat

TÊlÊmètre avec connexion Bluetooth

Centrale de protection des rĂŠseaux dâ&#x20AC;&#x2122;eau

Fournisseur Permo Industrie

Le GLM100 Professional effectue des mesures de distance (jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 100 m en intĂŠrieur), de surface, de volume, des mesures indirectes et dâ&#x20AC;&#x2122;inclinaison. Avec le rail R 60, il est possible de contrĂ´ler lâ&#x20AC;&#x2122;inclinaison de chevrons, de toits avec une prĂŠcision de Âą 0,2°.

Il est ĂŠquipĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;une batterie lithium-ion. Lâ&#x20AC;&#x2122;archivage des informations liĂŠes aux chantiers facilite la crĂŠation de devis.

Ce tÊlÊmètre laser permet aux artisans de garder les informations de leur chantier à portÊe de main (en crÊant des dossiers ad hoc), de transfÊrer facilement et rapidement les valeurs mesurÊes vers des tablettes tactiles ou des smartphones via une connexion Bluetooth, grâce à une application dÊdiÊe. Gratuite, celle-ci est tÊlÊchargeable sur les plateformes Google play ou Appstore.

Fournisseur Bosch

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D.R.

DestinĂŠe Ă lâ&#x20AC;&#x2122;habitat individuel, cette centrale de protection des rĂŠseaux dâ&#x20AC;&#x2122;eau regroupe, en un seul appareil, cinq fonctions pour protĂŠger les installations de plomberie et de chauffage de la maison. Il en rĂŠsulte un gain de temps et un raccordement simple et rapide sur lâ&#x20AC;&#x2122;arrivĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;eau, après le compteur.

La centrale Permo E1 est ĂŠquipĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;un rĂŠducteur de pression, dâ&#x20AC;&#x2122;un clapet antiretour, dâ&#x20AC;&#x2122;un manomètre de contrĂ´le (obligatoire pour assurer la conformitĂŠ sanitaire du raccordement) , dâ&#x20AC;&#x2122;un dispositif de coupure dâ&#x20AC;&#x2122;eau amont aval et dâ&#x20AC;&#x2122;une filtration fine (50 Ă 90 Âľm) Ă grand dĂŠbit (3,6 m3/h) pour filtrer toute lâ&#x20AC;&#x2122;eau de la maison sans ralentir le dĂŠbit.

Produits

cc équipements de production cc Outils-Outillages

Fraises en céramique monoblocs

Les « Beyond Eade » sont des fraises en céramique monoblocs destinées à l’usinage des superalliages à base de nickel, tels que l’Inconel, le Waspaloy ou le Rene.

Deux types sont disponibles : à 6 dents pour le fraisage et le profilage ; à 4 dents à col pour le rainurage et l’usinage de poches.

Ces fraises effectuent l’ébauche à des vitesses atteignant jusqu’à 1 000 m/min.

Les deux gammes de produits peuvent s’utiliser pour le ramping, l’interpolation hélicoïdale et l’usinage trochoïdal. Fabriquées dans la nuance céramique Beyond KYS40, ces fraises garantissent une durée de vie des outils 2 à 3 fois supérieure à celle des outils en carbure comparables.

D.R.

Fournisseur Kennametal

Creuset pour procédés de fusion

obtenus par compression isostatique, avec un liant hybride céramique ayant une forte teneur en carbure et graphite. Un procédé de granulation optimisé rend ces creusets particulièrement robustes.

Fournisseur Morgan Advanced Materials

Conçue pour les applications de fusion et de maintien à température de l’aluminium, la version e2 du creuset Syncarb Z2 améliore les performances de la gamme. Elle offre une résistance accrue aux contraintes mécaniques. Son glaçage renforce sa résistance à l’oxydation. Elle se caractérise aussi par une conductivité accrue, tout en gardant une épaisseur de paroi standard.

Toutes ces améliorations se traduisent par un rendement énergétique plus élevé. La gamme Syncarb Z2 est constituée de creusets

Mandrin de serrage compact et léger

Très légers, les mandrins Toplus mini Axfix sont petits, leur diamètre et leur longueur totale ont été diminués de 1/3 à 1/4. Ils consomment peu d’énergie et améliorent l’accessibilité des outils. On peut ainsi utiliser des outils courts et stables sur la broche principale et sur la contre-broche. Les contours de collision fortement réduits facilitent le choix de l’outil adéquat; les accélérations de broches sont plus dynamiques.

Fournisseur Hainbuch

Fraise avec plaquettes de coupe rondes

La fraise MRW, avec plaquettes de coupe rondes à huit indexations, est destinée aux matériaux difficiles. Les efforts de coupe, plus élevés avec des plaquettes négatives, sont réduits grâce à un angle de coupe axial de 12°.

Les carbures CA6535 et PR1535 ont été développés pour prévenir les ruptures soudaines et pour l’usinage de super-alliages résistants à la chaleur et des alliages de titane. Ce procédé permet d’obtenir une forte productivité grâce à la réduction des efforts de coupe au moyen d’une arête à la fois aiguisée et résistante.

Fournisseur Kyocera Fineceramics

Produits

cc électrotechnique

et appareillages Contrôleurs de vitesse à fonctions étendues

désaxage est réduit à moins de 5 µm. Avec une résistance à la traction supérieure au standard industriel de 150 kpsi, un rayon de courbure supérieur à 10 mm (dynamique) et 16 mm (statique), elle est très fiable, y compris dans les environnements sévères.

Fournisseur Molex France

Fonctionnant par comptage d’impulsions, ces contrôleurs de vitesse détectent les arrêts ou les survitesses en déclenchant des sorties quand une limite réglable n’est pas atteinte ou est dépassée. Parmi les nouvelles fonctions : une haute fréquence d’entrée jusqu’à 60 000 impulsions par minute, un affichage Oled et une plage de température étendue à – 40 °C. Les contrôleurs de vitesse DD2501, 2503 et 2603 surveillent la vitesse de rotation sur une voie à l’aide de deux valeurs limites réglables séparément, avec une sortie séparée pour chaque limite.

Les contrôleurs DD2505 et 2605 surveillent deux voies séparées dont chacune dispose d’un seuil de commutation. L’affichage Oled lumineux et contrasté et le paramétrage par menu offrent un grand confort d’utilisation.

Fournisseur IFM Electronic

Fibre optique pour applications industrielles

Composée d’un cœur de 200 µm en silice fondue synthétique, d’une gaine en polymère rigide et d’un revêtement en ETFE, cette fibre optique dispose d’une résistance élevée à la traction et d’un rayon de courbure minimal et supporte des conditions extrêmes d’environnement.

Elle offre une atténuation inférieure à 10 dB/km à 650 nm et 6 dB/km à 850 nm.

Conçue pour la transmission des données sur courte/moyenne distance en environnement industriel, la fibre PolyClad 200/230 a une grande ouverture numérique qui facilite le raccordement et optimise le couplage à la source lumineuse. Le

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Parafoudre autoprotégé compact

Dédié aux applications résidentielles, ce parafoudre n’occupe que 35,6 mm de largeur au lieu de 54 mm, écoule un courant maximal de décharge de 20 kA et offre une tenue de 10 kA aux courts circuits. Avec un câblage raccourci entre l’organe de protection et le parafoudre, il présente un niveau de protection de 1,3 kV entre phase et phase et neutre.

Localisateur de circuit de coupure

Composé d’un émetteur et d’un récepteur, le CBF01 permet de trouver les fusibles et disjoncteurs. Il suffit de connecter l’émetteur et de déplacer le récepteur devant le tableau électrique. Le récepteur indique par un signal sonore la localisation du fusible ou disjoncteur correspondant. Le kit contient des adaptateurs pour prise secteur, douille à baïonnette et douille à vis.

Fournisseur Chauvin Arnoux

Fournisseur ABB Produits basse tension

cc Composants et appareillages Mise en série de capteurs de sécurité

En cas de câblage en série conventionnel d’interrupteurs et capteurs de sécurité, il n’est pas possible de détecter certains défauts parce que ceux-ci sont « masqués » par le raccordement en série. En surveillant chaque capteur individuellement, ce système prévient système prévient contre ce genre de défaut et conserve la conformité au niveau de sécurité PLe conformément à la norme EN ISO 13849-1 et aux performances des composants utilisés.

Techniquement et économiquement intéressantes sur les systèmes contenant un grand nombre de dispositifs de sécurité (protections mobiles, arrêts d’urgence, etc.), les chaînes Flexi Loop permettent le raccordement via des nœuds espacés de 30 m au maximum (soit une extension maximale de 960 m pour 32 nœuds par chaîne). Chaque nœud contient le signal de coupure de sécurité de la chaîne complète et les données de diagnostic de chaque participant, en plus de l’alimentation 24 V. Le temps de réaction est des 60 ms. Le système de sécurité Flexi Soft, qui dispose de passerelles vers des bus de terrain, peut recevoir jusqu’à 8 chaînes Flexi Loop.

Fournisseur Sick

cc description

Référence Flexi Loop Caractéristique Solution

économique de mise en cascade de dispositifs de sécurité et de capteurs capables de communiquer.

cc points forts

Autorise la mise en cascade de 32 composants de sécurité avec un intervalle de 30 m entre chaque nœud.

Compatible avec tout type de composants et de fabricants D.R.

cc Composants

Produits

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cc matériel informatique cc Bureautique

Imprimante multifonctions A3 compacte

Relativement compact, ce multifonction jet d’encre professionnelle imprime pourtant jusqu’au format A3. Doté d’un chargeur automatique de documents rectoverso et d’un double bac de papier, il peut imprimer et numériser à partir d’un smartphone et d’une gamme de services cloud tels que Flickr ou Dropbox. Avec son chargement du papier au format paysage, le MFC-J4710DW procure des vitesses d’impression de 20 ipm en N&B et 18 ipm en couleur. L’impression recto-verso est automatique et les cartouches haute capacité garantissent jusqu’à 1 200 pages. La résolution peut atteindre 6 000 x 1 200 dpi en impression.

La capacité d’alimentation papier est de 400 feuilles et l’impression sans marge est disponible sur la plupart des formats. Les commandes s’effectuent à l’aide d’un écran tactile LCD couleur de 9,3 cm. Au niveau connectivité, USB 2.0 Highspeed, Wi-Fi, IEEE802.11/b/g/n et Ethernet 10/100 Base-TX sont en standard. Le fax peut mémoriser une centaine de numéros préenregistrés et sa mémoire de transmission réception est de 200 pages. La consommation électrique est de 21 W en fonctionnement, 5,5 W en attente et 1,5 W en veille.

Fournisseur Brother France

cc ordinateurs

Écrans graphiques tactiles programmables

réutilisation des données. Ils intègrent une mémoire Flash de 128 Mbit sur tous les modèles et en option, une clé USB et une carte SD sur le haut de gamme.

Les Millenium Touch Panel sont disponibles en deux tailles (4,3 et 7 pouces) et disposent d’une connectivité élargie sur trois modèles (deux ports série RS232/RS485, un port USB 1.1 et un port USB 2.0 et deux ports Ethernet). Un logiciel intuitif compatible Windows apporte une prise en main rapide.

Fournisseur Crouzet Automatismes

Notebook pour milieu industriel extrême

Avec un boîtier résistant en magnésium avec renfort caoutchouc, un clavier étanche et un système de stockage isolé, ce notebook va faire face aux conditions les plus extrêmes. Fonctionnant sous Windows 7 Professionnel, il est équipé d’un processeur Duo Mobile et embarque un disque dur scellé de 500 Go Sata 2 et jusqu’à 8 Go de mémoire RAM de type DDR3.

Le Rocky RT9 est doté d’un écran LCD tactile rotatif de 13,3 pouces (1 024 x 768). Il ne pèse que 4,3 kg et possède une poignée ergonomique pour faciliter le transport. L’autonomie de sa batterie peut atteindre 6,5 heures. Certifié MIL-STD 810G, il répond aux besoins de type industriel à usage civil ou militaire.

D.R.

Fournisseur Terra Computer France

Ces écrans équipés d’une dalle tactile couleur permettent un affichage des données en temps réel.

Avec un processeur 400 MHz, ils assurent le traitement des alarmes. Un module spécifique d’archivage de données facilite la gestion, la sauvegarde, l’analyse et la

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

OCTOBRE 2014ccN°969

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Produits cc instrumentation et traitement

Capteurs de dĂŠplacement avec IO-Link

cc instrumentation

et traitement ContrĂ´le des huiles hydrauliques

DĂŠtectant la contamination des huiles et des carburants, ce compteur de particules est rapide et prĂŠcis. Compact et robuste, il exploite une technologie laser et une interface intuitive fondĂŠe sur Windows.

Il analyse les flacons Ă partir de 15 ml, et mesure, en plus, la teneur en eau et la tempĂŠrature. Le compteur de particules icountBSplus opère en environnement surveillĂŠ, ce qui exclut de nombreux facteurs dâ&#x20AC;&#x2122;incertitude.

Fournisseur Parker Hannifin

Système de profils de tempÊrature pour la trempe du verre

Disposant de thermocouples de type K à rÊponse rapide pour prendre les mesures sur la plaque de verre pendant son passage dans le four de trempe, ce système relève avec prÊcision la tempÊrature de tous types de verre. Jusque quatre thermocouples sont raccordÊs à un enregistreur protÊgÊ de la chaleur par un bouclier thermique ultrafin, mesurant 420 x 220 mm au total.

Le système Furnace Tracer enregistre des profils de tempĂŠrature dĂŠtaillĂŠs, ce qui permet dâ&#x20AC;&#x2122;optimiser les temps de cycle et rĂŠduire les coĂťts dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie des opĂŠrations de trempe. Un logiciel complet dâ&#x20AC;&#x2122;analyse et dâ&#x20AC;&#x2122;archivage autorise lâ&#x20AC;&#x2122;exportation des donnĂŠes vers dâ&#x20AC;&#x2122;autres programmes compatibles Windows.

Fournisseur Datapaq

Utilisant une technologie à plusieurs aimants, les capteurs de dÊplacement magnÊtostrictifs sans contact Micropulse BTL6 profil PF IO-Link sont les premiers qui intègrent le standard IO-Link. Robustes et protÊgÊs IP67, ils ont une longueur comprise entre 50 et 4570 mm et tolèrent un dÊcalage vertical et horizontal de 15 mm du codeur de dÊplacement par rapport au profil du dÊtecteur. Ils se connectent par un câble à trois fils muni de connecteurs M12.

Le standard IO-Link ĂŠtablit une liaison de point Ă point entre un module IO-Link Master qui rĂŠaliste lâ&#x20AC;&#x2122;interface avec un rĂŠseau de niveau supĂŠrieur, et plusieurs capteurs IO-Link. La communication est numĂŠrique et bidirectionnelle. La configuration en cours de fonctionnement, le contrĂ´le et le diagnostic sur site sont donc possibles. Avec une vitesse de 230 Kbaud, le Micropulse PF IO-Link atteint un cycle de donnĂŠes de processus de 1 ms et fournit une rĂŠsolution de 1 Âľm. MĂŞme les dĂŠplacements rapides peuvent ĂŞtre dĂŠtectĂŠs de manière fiable.

Fournisseur Balluff

cc description

cc points forts

RĂŠfĂŠrence Micropulse BTL6 profil PF

IO-Link

CaractÊristiques Ces systèmes de mesure de dÊplacement sont sans contact et se distinguent par leur forme très plate et leur structure robuste IP 67.

- Valeurs mesurÊes avec une prÊcision au micromètre près, dans un cycle de 1 ms.

- Simple Ă configurer - Rapide Ă installer et Ă mettre en service - Surveillance et diagnostic continus.

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D.R.

cc meSure

cahier technique Les technologies RFID ccréalisé par

ccJaime Faria

TerriTory Manager Zebra Technologies France

D. R.

Jaime Faria a occupé un poste d’ingénieur commercial grands comptes chez le constructeur d’imprimantes Facit avant de rejoindre Zebra Technologies en 1998, en tant que Channel Account Manager en charge du développement du réseau de revendeurs.

Business Development Manager sur les secteurs de l’industrie, du transport et de la logistique en 2004, il devient Territory Manager en 2011.

our faire suivre des informations relatives à un produit ou à un équipement, les lire facilement, et garder la possibilité de les compléter ou de les modifier, les technologies RFID présentent des atouts indéniables. Lisibles à la volée sans besoin de voir l’étiquette, elles sont utilisables même dans les environnements hostiles. Bien qu’elles soient pour l’instant plus onéreuses que les technologies à base de codes à barres, elles sont rentables dans de nombreuses applications où elles apportent un niveau de prestation supérieur. D’ailleurs, nombre d’industriels commencent à les adopter en investissant massivement. Et plusieurs applications spécifiques commencent à voir le jour, par exemple dans le sport. cm

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cahier technique

Les technologies RFID modifient profondément la manière dont on peut suivre un produit ou un équipement durant toute sa durée de vie, aprèsvente compris, même une fois que son utilisateur l’a pris en main. Le fait de pouvoir modifier ou compléter à tout moment les informations embarquées en font une technologie collaborative, susceptible d’aider à faire évoluer les modèles industriels.

’identification par radiofréquence RFID (Radio Frequency IDentification) est une technologie automatique qui encode des données numériques dans un tag RFID ou « étiquette RFID » apposé sur un produit, et permettant à un dispositif à ondes radioélectriques de les lire à distance. Par opposition à la technologie des codes à barres, qui nécessite que les codes imprimés sur une étiquette passent en vue directe devant un lecteur optique pour permettre la lecture des données correspondantes, les tags RFID peuvent être lus sans ligne de vue directe. Cette facilité et cette rapidité de lecture rendent la technologie RFID particulièrement adaptée à un grand nombre d’applications pour lesquelles la lecture individuelle de chaque code à barres ralentirait le process d’acquisition des informations. La RFID permet de transmettre les données en temps réel, sans liaison filaire ni aucune intervention humaine. Elle convient parfaitement aux situations qui exigent l’obtention instantanée de données critiques pour assurer la traçabilité dans les approvisionnements d’une entreprise (Fig. 1). Elle est également adaptée aux utilisations en environnements difficiles.

L

1. DeSiGn Du tag RFID à l’étiquette intelligente Un tag RFID est constitué d’un circuit intégré relié à une antenne et encapsulé dans un support de protection, qui dépend des besoins de l’application visée. Ces tags sont également appelés transpondeurs ou inlays

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(Fig. 2).

Les tags RFID existent dans de nombreuses tailles et sous de nombreuses formes différentes. Les données sont stockées dans le circuit intégré et transmises à un lecteur par l’intermédiaire d’une antenne.

Certains tags RFID sont « passifs ». Dénués de piles, ils doivent être interrogés par le lecteur. D’autres sont « actifs », c’est-à-dire auto-alimentés par une pile. Ils transmettent automatiquement leurs données lorsqu’ils passent à proximité du lecteur. Autre différence, ils peuvent être à lecture seule, auquel cas les données stockées pourront être lues, mais ne seront pas modifiables, ou à lecture-écriture, les données pourront être modifiées ou réécrites lors du passage près du lecteur. Mais certains tags peuvent combiner les deux modes, auquel cas certaines données sont stockées en permanence et non modifiables, tandis qu’un autre espace mémoire du tag restera accessible pour des encodages ultérieurs et des mises à jour.

L’étiquette intelligente ou smart label dépasse la simple fonctionnalité du tag. Elle associe des informations lisibles par l’homme (écritures, codes à barres) et la technologie d’identification par radiofréquence. Une étiquette intelligente est constituée d’une étiquette adhésive dans laquelle est intégré un tag RFID ultraplat ou « insert », c’est-à-dire un ensemble circuit intégré et antenne monté sur un substrat. Les étiquettes intelligentes présentent l’avantage d’offrir à la fois la plage de lecture et la capacité de traitement automatique de la technologie RFID et toute la praticité et la flexibilité de l’impression d’étiquettes à la demande. Les étiquettes intelligentes peuvent aussi être pré-imprimées et préencodées avant utilisation (Fig. 3). Pour les applications à la demande, il est possible d’encoder dans le tag un certain volume de données et de tester ce tag avant d’imprimer l’étiquette. Une étiquette intelligente en lecture/écriture peut également être programmée et reprogrammée en cours d’utilisation, après le codage initial effectué lors de la fabrication de l’étiquette.

2. FOnctiOnneMent Une lecture active ou passive Un lecteur RFID est fondamentalement un émetteurrécepteur radio-commandé par un microprocesseur ou un processeur de signaux numériques. À l’aide d’une antenne à laquelle il est raccordé, le lecteur « capture » les données stockées dans les tags, puis les transmet à un ordinateur pour traitement. À l’instar des tags, les lecteurs existent en de nombreuses tailles et peuvent offrir des fonctionnalités variées. Ils peuvent être utilisés en configuration fixe (montés par exemple à côté d’un convoyeur à bande dans une usine, ou à proximité des portes de quai de chargement dans un entrepôt) ou en configuration portable (intégrés à un ordinateur

D. R.

L’information disponible en toutes circonstances

LeS technOLOGieS rFiD

Fig. 1

F. RoBERT

Les multiples composantes d’un système RFID

Le système RFID peut couvrir l’ensemble de la chaîne logistique d’un produit depuis sa production dans une usine jusqu’à sa mise en rayon pour être proposé à un consommateur en passant par toutes les étapes de transport nécessaires.

portable pouvant également servir à lire les codes à barres), ou encore être intégrés à un équipement électronique, tel qu’une imprimante d’étiquettes à la demande.

Les informations sont transmises par les tags RFID vers les lecteurs, via des ondes radio. Les fréquences de fonctionnement varient d’un continent à l’autre. En Europe, il leur a été alloué 10 canaux dans la bande de fréquence de 866 à 868 MHz. La portée des tags RFID varie suivant la technologie HF/UHF et le type d’an-

cc Ce qu’il faut retenir

cLe tag RFID peut s’appliquer facilement sur n’importe quel produit ou équipement comme une simple étiquette.

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cLa technologie RFID permet de lire simultanément à la volée de multiples tags se présentant en vrac. cLes étiquettes intelligentes peuvent mixer technologie RFID, codes à barres et écriture traditionnelle pour faciliter l’identification multidimensionnelle.

tenne utilisé. En HF la portée maximale est de 90 centimètres tandis qu’en UHF elle atteint 9 mètres.

Sur les systèmes passifs, qui sont les plus répandus, le lecteur RFID émet un champ énergétique limité à 2 W en Europe qui «active» le tag et lui donne la puissance lui permettant de lui répondre. Sur les systèmes actifs, une pile intégrée au tag permet d’augmenter sa plage de fonctionnement efficace, lequel peut alors prendre en charge des fonctionnalités supplémentaires par rapport aux tags passifs, telles par exemple l’acquisition de températures.

Les données recueillies depuis les tags sont ensuite transmises par le lecteur à travers des interfaces de communication (câblées ou sans fils) aux systèmes informatiques centraux de la même manière que les données lues sur les étiquettes à codes à barres sont capturées et transmises aux systèmes informatiques pour interprétation, stockage et exploitation.

Afin de pouvoir traiter simultanément plusieurs tags qui entrent dans son champ, le lecteur lit plusieurs fois chaque tag durant la période pendant laquelle il reste à sa portée. Le système informatique qui assure le traitement élimine les doublons et garantit ainsi la lecture de chaque tag. octobre 2014ccN°969

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cahier technique

Fig. 3

Les éléments d’un tag RFID

L’étiquette intelligente

3. utiLiSatiOn Une technologie en voie d’adoption massive Les systèmes RFID utilisés comme étiquettes intelligentes présentent de nombreux atouts en tant que systèmes de capture de données automatiques. Ils permettent la transmission sans fil de données en temps réel, sans qu’il soit besoin que le lecteur « voie » le tag RFID. Il n’y a donc pas besoin d’orienter l’objet porteur du tag pour qu’il soit lisible par le lecteur. Qu’ils soient simplement lisibles ou modifiables lors du passage devant le lecteur, les tags RFID restent parfaitement efficaces, même dans les environnements difficiles caractérisés par une présence excessive de poussières, de salissures ou d’humidité, ainsi que dans des environnements présentant des températures extrêmes (Fig. 4).

L’étiquette intelligente ou smart label intègre un inlay RFID dans sa structure. Sa face visible peut comporter des informations alphanumériques lisibles à l’œil ou via un système de reconnaissance optique, ainsi que des codes à barres.

L’étiquette est ainsi compatible avec de multiples systèmes de suivi et peut comporter plusieurs niveaux d’information.

Ces atouts font que les entreprises du monde entier impriment et encodent chaque année des millions d’étiquettes intelligentes, afin d’optimiser leurs opérations et de gagner en efficacité (Fig. 5). D’autant plus que les solutions de traitement des informations situées en aval sont capables de lever les éventuelles erreurs de lecture ou d’émettre des alertes.

C’est pourquoi on retrouve les systèmes d’identification RFID dans un grand nombre de secteurs et d’activités, qu’il s’agisse de suivi de fabrication ou de l’ensemble de la chaîne logistique jusqu’aux magasins. Leur utilisation garantit en effet un retour sur investissement rapide,

D.R.

Le tag RFID comporte une puce électronique stockant les informations et contrôlant leur diffusion qui est reliée à une antenne.

Cela forme l’inlay celui-ci peut alors être placé soit dans une étiquette soit dans un boîtier suivant l’application envisagée.

F. RoBERT

F. RoBERT

Fig. 2

Le tag RFID peut prendre de multiples formes : du simple autocollant aux boîtiers les plus complexes en passant par les étiquettes intelligentes.

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LeS technOLOGieS rFiD

Fig. 4

F. RoBERT

Le fonctionnement d’un système RFID

D.R.

Dans les systèmes passifs les tags ne comportent pas d’alimentation électrique. Ils sont interrogés par le lecteur qui, par couplage électromagnétique, peut lire les informations contenues dans la mémoire. Dans les systèmes actifs les tags transmettent automatiquement leurs informations au lecteur dès qu’ils passent dans la zone de couverture de l’antenne.

dans la mesure où elle réduit le temps et la main-d’œuvre nécessaires au suivi des biens et des matériels, réduit les pertes et les vols, améliore les opérations de maintenance et augmente l’efficacité en optimisant la disponibilité et l’emploi des biens considérés.

Les portiques RFID peuvent enregistrer tous les mouvements des biens et émettre des alertes en cas de déplacement non autorisé. Certaines entreprises intègrent par ailleurs la technologie RFID à des badges ou des cartes de proximité qui permettent aux employés d’accéder à des installations. Les services publics utilisent pour leur part la RFID pour automatiser par exemple

le paiement aux péages d’autoroute sans arrêt (systèmes Txtag, Speedpass, E-ZPass, etc.).

L’utilisation de tags RFID actifs dans un espace donné permet par exemple de suivre des équipements ou des lots de produits en temps réel et d’informer les responsables en leur présentant une situation exacte de l’ensemble de l’installation à un instant T, afin de les aider à prendre des décisions proactives.

Mais les utilisations ne se limitent pas au monde industriel ou de la logistique. Ainsi le système MotionWorks basé sur l’utilisation de tags RFID est utilisé dans le football américain, pour suivre avec précision la localisation et la visualisation des mouvements des joueurs en temps réel (Fig. 6). Ce système est déjà en place dans certains stades et terrains d’entraînement.

Pour cela des techniciens et des chercheurs ont travaillé avec les instances du football américain pour parvenir à déterminer comment et dans quelle mesure le système MotionWorks pourrait accroître la performance sur le terrain, tout comme l’efficacité d’ensemble. Il est apparu que MotionWorks surclassait très largement toutes les autres technologies existantes.

MotionWorks est en effet le seul système capable de délivrer en permanence des données de localisation et de mouvement des joueurs très élaborées.

Le système MotionWorks permet bien sûr d’indiquer la vitesse de déplacement en ligne droite. Mais il va beaucoup plus loin : accélérations, courses en zigzag, écarts, esquives… Toutes les données de mouvement possibles concernant chaque joueur en action sur le terrain, en temps réel, peuvent être recueillies. En outre, le système ne s’applique pas uniquement aux joueurs : il est aussi capable de générer en temps réel de gros volumes de données concernant l’ensemble d’une équipe. Toutes ces informations permettent d’établir de nouvelles statistiques et de nouveaux indicateurs, et donc d’effectuer de nouvelles analyses encore plus riches d’enseignements, bref, de bénéficier d’éclairages plus approfondis et ainsi d’élaborer de nouvelles tactiques et stratégies gagnantes.

Autre secteur concerné : l’automobile, où les technologies de localisation en temps réel s’imposent de plus en plus et permettent aujourd’hui de développer des véhicules à un très haut niveau de service. C’est aujourd’hui un atout compétitif essentiel et un nouveau champ d’exploration pour les constructeurs. Ainsi Audi, Ford ou GM font appel aux technologies de localisation en temps réel via la RFID pour optimiser leur efficacité opérationnelle, grâce à une meilleure utilisation des actifs dans l’ensemble des unités de fabrication et concessionnaires.

Parmi les autres avantages de la technologie de localisation en temps réel : un meilleur contrôle de la qualité, une fabrication satisfaisante dès la première fois et des coûts de main-d’œuvre et de matériel inférieurs.

Dans le domaine de la logistique, la gestion intelligente octobre 2014ccN°969

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cahier technique LeS technOLOGieS rFiD

Fig.5

F. RoBERT

les différentes formes d’antennes

Le choix de la forme de l’antenne du tag dépend de la nature du support sur lequel il sera collé (bois, plastique, métal, carton…) ainsi que de l’environnement dans lequel les informations devront être lues.

des horaires et de la planification des accès aux quais de chargement/déchargement est indispensable. Les technologies de localisation permettent de suivre en temps réel l’emplacement et le statut de tous les véhicules, ainsi que le stock correspondant dans le dépôt de réception/expédition des marchandises, et fournissent ainsi des informations en temps réel en réponse à des besoins spécifiques.

nologie Electronic Product Code, qui permet à l’utilisateur d’identifier avec précision de multiples articles à des distances supérieures à celles atteignables par les tags RFID des générations précédentes.

5. inDuStriaLiSatiOn Un coût élevé, mais qui tend à baisser

4. SÉcuritÉ Des standards pour protéger les données

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Fig.6

Le système MotionWorks

F. RoBERT

Malgré les atouts de la RFID et la valeur ajoutée qu’elle génère, certains acteurs, qu’il s’agisse d’entreprises ou de consommateurs, se demandent aujourd’hui quel est son impact sur la sécurité de leurs données. Certes, les dispositifs RFID permettent une lisibilité à distance, mais cette capacité est déjà inhérente à toute technologie sans fil, dont la téléphonie mobile, les réseaux hertziens et les connexions Bluetooth. En théorie, toute technologie qui repose sur la radiofréquence est intrinsèquement vulnérable. C’est pourquoi les entreprises et le législateur cherchent continuellement à comprendre et à maîtriser les problèmes de sécurité liés à la technologie sans fil, dont la RFID fait désormais partie.

Toutes ces inquiétudes ont conduit les acteurs de la technologie RFID, les distributeurs et les pouvoirs publics non seulement à prendre la mesure du problème, mais aussi à entamer un travail de sensibilisation et à appeler à la mise en place de mesures visant à protéger les données. La mise en place de standards au niveau mondial afin d’assurer l’interopérabilité du système est également discutée.

La grande majorité des tags RFID passifs qui sont utilisés pour des applications liées à la chaîne logistique (gestion de biens, tenue de stocks, contrôle d’accès, suivi d’articles) sont conformes à la norme UHF Gen 2 développée par EPCglobal. Les tags passifs utilisent la tech-

En passe de transformer le commerce mondial, la RFID reste pour l’instant une technologie onéreuse. Le coût

Le système MotionWorks est utilisé par certaines équipes de football américain pour suivre en temps réel l’action de chacun des joueurs.

La précision de localisation est de 100 mm et est réactualisée 12 fois par seconde. on peut ainsi connaître la vitesse, la distance cumulée parcourue par chaque joueur, l’énergie dépensée, etc. Une autre façon de voir le foot !

de fabrication et de mise en Ĺ&#x201C;uvre des tags RFID actifs et passifs continue Ă baisser, il est toutefois pour le moment encore cinq fois plus ĂŠlevĂŠ que celui des ĂŠtiquettes Ă codes Ă barres, mais les avantages de cette technologie en font une solution parfaitement rentable pour de nombreuses applications. Les entreprises peuvent notamment lâ&#x20AC;&#x2122;utiliser pour automatiser la plupart des processus quâ&#x20AC;&#x2122;elles emploient pour identifier les objets et enregistrer leur localisation ou leurs mouvements. La RFID crĂŠe souvent de la valeur car elle permet dâ&#x20AC;&#x2122;enregistrer automatiquement toutes ces activitĂŠs, de rĂŠduire les coĂťts liĂŠs Ă la main-dâ&#x20AC;&#x2122;Ĺ&#x201C;uvre et dâ&#x20AC;&#x2122;obtenir des informations Ă la fois plus complètes et plus prĂŠcises que ne le permet la tenue manuelle de relevĂŠs ou de registres.

ComplĂŠmentaire du système global de lecture de codes Ă barres dĂŠjĂ existant, la RFID favorise une approche multidimensionnelle offrant une visibilitĂŠ complète de la chaĂŽne de production et dâ&#x20AC;&#x2122;approvisionnement. Câ&#x20AC;&#x2122;est pourquoi des fournisseurs tels Zebra Technologies couvrent lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble du spectre, codes Ă barres, RFID passive et active, afin de transformer le rĂŠel en numĂŠrique pour faire littĂŠralement ÂŤ parler Âť toutes les opĂŠrations. Grâce Ă cette complĂŠmentaritĂŠ lâ&#x20AC;&#x2122;entreprise peut ainsi dĂŠterminer en temps rĂŠel la localisation, lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtat, le moment et la prĂŠcision des ĂŠvĂŠnements qui se dĂŠroulent et des opĂŠrations qui sâ&#x20AC;&#x2122;effectuent dans lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble de sa chaĂŽne de valeur. En visualisant de cette manière tout ĂŠvĂŠnement, elle pourra gĂŠnĂŠrer instantanĂŠment une nouvelle valeur Ă partir de lâ&#x20AC;&#x2122;existant, en unifiant, simplifiant et fluidifiant ses process de fabrication sur lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble des sites de production.

La RFID est aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui Ă un point dâ&#x20AC;&#x2122;inflexion après plusieurs annĂŠes durant lesquelles elle ĂŠtait abordĂŠe comme une technologie innovante, mais avec peu dâ&#x20AC;&#x2122;investissements et de dĂŠveloppements dans les secteurs industriels. La RFID active et passive est dĂŠsormais vue comme ĂŠtant clĂŠ tant au niveau technologique que financier. Le niveau de demande de RFID est aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui en forte croissance, et notamment dans le secteur du commerce et de la distribution. Les grandes enseignes du secteur encouragent les industriels Ă utiliser la RFID, car ils croient Ă son impact positif et sont prĂŞts Ă investir. Les deux axes prioritaires dâ&#x20AC;&#x2122;utilisation de la RFID leur sont bĂŠnĂŠfiques : ils peuvent suivre le circuit logistique tels les produits Ă forte valeur ajoutĂŠe comme le champagne et ĂŠviter les dĂŠtournements ou les produits fabriquĂŠs Ă la demande comme les cuisines sur mesures, pour surveiller la production.

Avec ses possibilitĂŠs dâ&#x20AC;&#x2122;ajout automatique dâ&#x20AC;&#x2122;informations Ă chaque ĂŠtape du process de production et de distribution, la RFID est clairement une technologie collaborative. Elle devrait donc aider Ă une modification du modèle industriel gĂŠnĂŠral dans les annĂŠes Ă venir. cm octobre 2014ccN°969

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cahier technique LeS technOLOGieS rFiD

POUR ALLER PLUS LOIN Rencontres L’International RFID Congress 2014 Le Centre national RFID a lancé un concept en 2010 : l’International RFID Congress. Ce congrès permet à tous les acteurs de la RFID d’assister durant deux jours, à des conférences internationales de haut niveau, de découvrir des applications en RFID et de participer à des activités business en un seul et même lieu. Propice aux rencontres professionnelles et qualifiées, l’International RFID Congress offre aux utilisateurs de solutions RFID une visibilité sur les solutions existantes, aux offreurs la possibilité d’échanger avec les acteurs clés des marchés ciblés et aux académiques et institutions, l’opportunité de développer leur réseau. L’édition 2014, cinquième du genre, se tiendra les 7 et 8 octobre 2014 à Marseille. Elle dressera entre autres un bilan des avancées des secteurs déjà couverts par les congrès précédents : le commerce, la santé, le monde industriel et les collectivités locales. cm

Découverte RFID Journal Live ! Europe

Organisé par le RFID Journal depuis 10 ans, RFID Journal Live! Europe est l’un des événements majeurs du secteur de la RFID. Cet événement d’une journée est conçu pour aider les entreprises qui envisagent d’utiliser les technologies RFID afin de relever leurs défis à déterminer la meilleure technologie en fonction de leurs besoins.

L’accent y sera mis sur les échanges d’expériences, afin de découvrir les meilleures pratiques de déploiement, rencontrer les partenaires technologiques les plus innovants et évoquer les avantages et le retour sur investissement de la RFID. Des réalisations concrètes effectuées par des entreprises seront présentées.

Cette manifestation qui aura lieu le 23 octobre 2014 à Londres, couvrira tous les types de technologies RFID, y compris passive à basse fréquence (LF), haute fréquence (HF) ou ultra-haute fréquence (UHF), ainsi que toutes les solutions en termes de RFID active et système de localisation en temps réel (RTLS). cm

Vocabulaire professionnel c

Technologie d’identification automatique qui utilise le rayonnement radiofréquence pour identifier les objets porteurs d’étiquettes lorsqu’ils passent à proximité d’un lecteur.

c

TAG PASSIF

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TAG ACTIF

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INLAY

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ÉTIQUETTE INTELLIGENTE

c

Vidéo

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Étiquette contenant des informations dont une partie peut être modifiée et enrichie lorsqu’elle passe devant un système RFID.

Partie RFID de l’étiquette qui est constituée d’un support isolant (papier, PVC, etc.), d’une antenne réalisée sur le support (conducteur en aluminium, cuivre, argent…), ainsi que d’une puce (circuit intégré) contenant et gérant les transmissions d’informations.

Étiquette usuelle (lisible par l’œil humain) pouvant aussi comporter des codes à barres 2D ou 3D au sein de laquelle un inlay a été ajouté afin de lui apporter des fonctionnalités RFID. Elle est ainsi utilisable avec de multiples modes de suivi de tracabilité.

EPC GEN2 (Electronic Product Code)

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D.R.

Une vidéo qui explique comment le fabricant américain de compresseurs Campbell Hausfeld utilise la technologie RFID pour tracer facilement toute sa production.

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Étiquette contenant des informations qui ne peuvent être que lues par les systèmes RFID devant lesquels elles passent.

Référentiel mondial pour le marquage RFID des produits manufacturés. Il exploite les qualités inhérentes aux fréquences UHF. Les distances de lecture par RFID sont adaptables selon les cas d’usages: de quelques centimètres à plusieurs mètres.

La rFiD à l’atelier

Campbell

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cc A.

Des produits souvent renouvelés

Le «tempo» est un facteur clé de succès en Chine. Il faut apprendre à développer vite, à débuguer vite pour atteindre rapidement ses clients. L’innovation incré-

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N°969ccOCTOBRE 2014

mentale est donc la voie la plus efficace pour structurer sa R&D. Les industriels doivent être en capacité de mettre au point une véritable «usine à nouveautés» car le client est habitué à un fort taux de renouvellement des produits (3). cc B.

Des produits « Good enough »

cc C.

Des produits « design to cost »

Les Chinois veulent les mêmes produits que les Occidentaux pour deux fois moins cher (4). Équation insoluble? La différence se fait sur la qualité: la tolérance au «good enough». «Plus que des produits fiables, les Chinois veulent des produits maintenant», notent ainsi les auteurs. Du coup, l’attachement à une marque demeure limité. Si un outsider propose de nouvelles fonctionnalités, le client chinois joue les infidèles sans complexe.

Les Chinois ne cessent de repenser leur structure de coût et pratiquent le « redesign to cost » à haute dose.

L’amélioration continue occidentale est remplacée par du cost-killing permanent. La classe moyenne chinoise recherche un certain standing mais n’est pas prête à y mettre le prix. Dans l’automobile, on appelle cela le « high tech, best cost » (5). Et pour apprendre à créer ces nouveaux objets, la Chine est un joli laboratoire. cm

BRUNO LEVY POUR IT ; SIPA ; AFP ; D. R.

P

endant longtemps, la Chine fut l’usine du monde (1). On la craignait pour sa capacité à produire tout et n’importe quoi, en masse et à moindre coût. Mais on se rassurait en se disant que, point de vue technologie, là nous avions encore une longueur d’avance. Cette vision est de plus en plus anachronique. Avec les bataillons d’ingénieurs chinois «produits» chaque année, avec la montée en compétences orchestrée par les industriels étrangers et la masse d’argent disponible, la Chine devient une nation qui compte en R&D. Elle pourrait d’ailleurs passer devant les États-Unis, en 2020.

Poussés par une classe moyenne de plus en plus nombreuse et exigeante, les industriels pensent de plus en plus « design for China » (2). Bien sûr, la Chine n’est pas (encore) le lieu des inventions de rupture. Mais quand même, elle se met à développer, à concevoir, à innover, et trace une voie assez distinctive que le cabinet de conseil McKinsey avec l’aide de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a cherché à analyser.

Trois enseignements principaux en ressortent :

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