Essais & Simulations n°113

Essais

Essais et Modelisation Entretien La mécatronique, une partie intégrante des essais industriels La mécatronique occupe une place de premier plan dans l’industrie et tout particulièrement dans les laboratoires d’essais. Dans ce dossier consacré à ce domaine émergent, il était de circonstance de recueillir l’avis d’un membre « actif » du syndicat Artema. Selon lui, la mécatronique devait amplement dépasser les applications automobile et aéronautique pour s’ouvrir vers d’autres filières industrielles. >> avec Olivier Cloarec, conseiller technique d’Artema, le syndicat de la mécatronique Essais & Simulations Quelle est votre définition de la mécatronique ? Olivier Cloarec La mécatronique peut être définie comme l’intégration en synergie de la mécanique, de l’électronique, de l’informatique et de l’automatique. Le but de cette synergie est de concevoir et d’optimiser les fonctionnalités d’un produit. Plus qu’un assemblage de technologies, la mécatronique est à proprement parlé une fusion de technologies qui en fait un concept à part entière. La mécatronique a fait son apparition au Japon, d’abord pour des applications dans la robotique afin de rendre les systèmes beaucoup plus compacts. Ainsi, ce concept a vu le jour dans le but de répondre à des problématiques de poids et d’encombrement. Puis la technologie a évolué et les progrès de la recherche en laboratoire ont posé la question de faire cohabiter des technologies radicalement différentes. En d’autres termes ? Les technologies n’ont pas toutes les mêmes caractéristiques, ni les mêmes contraintes d’environnement (vibration, température...) ou d’exigences de stabilité, à l’exemple de l’informatique ; en mécanique, les actionneurs ont une capacité à résister à des environnements plus contraignants et évolutifs, ce qui est loin d’être le cas dans les autres domaines qui se heurtent en outre à des problèmes ou des limites en termes de fiabilité. De plus, les contraintes de poids que l’on trouve par exemple sur les engins impliquent à leur tour un problème d’intégration qui se ressentira inévitablement dans les coûts de conception et d’exploitation. Ces barrières imposent donc aux laboratoires de réfléchir encore davantage à des intégrations et des fusions entre les technologies. C’est pourquoi nous nous dirigeons vers le développement de matériaux de plus en plus intelligents configurables, pouvant se mouvoir, etc. tout en comportant de la technologie issue de l’électronique. Quelle place occupe la mécatronique dans les laboratoires d’essais ? Au sein même des laboratoires d’essais, la mécatronique est désormais bien acceptée ; beaucoup de structures d’essais affichent d’ailleurs le label à l’image du laboratoire de Mécatronique, méthodes, modèles et métiers (M3M) qui dépend de l’Université technologique de Belfort-Montbéliard (UTBM). C’est le cas également du CEA-Leti, spécialisé notamment dans les nanotechnologies, le département de mécatronique de l’ENS-Cachan ou encore le Laboratoire mécanique de Compiègne. Au sein d’Artema, la mécatronique est au cœur de vos préoccupations. Quelles sont vos actions pour promouvoir la filière ? Artema est né de la fusion de plusieurs syndicats. Il s’est créé dans la foulée un groupe de travail mécatronique chargé d’aborder la questions sous plusieurs angles : la technique, la formation, la communication et l’angle économique. Il s’agit d’axes forts ; le premier, la technique, met en lumière la question de la fiabilité des systèmes rendue possible grâce à des outils pleinement adaptés. Nous travaillons d’ailleurs beaucoup en collaboration avec le laboratoire Systèmes et matériaux pour la mécatronique (Symme) et l’université d’Angers sur ces sujets. Concernant l’aspect formation, nous avons mené au sein d’Artema une enquête répertoriant les besoins des entreprises en matière de formation à la mécatronique, en particulier dans les domaines du marketing et de la vente afin de valoriser les produits mécatroniques. Cette enquête s’est accompagnée d’une démarche menée auprès des écoles d’ingénieurs qui développent des cursus et des formations en la matière, à l’exemple de Châteauroux où une session vient d’ouvrir ses portes. L’objectif du syndicat réside dans la diffusion d’une information cohérente et l’émission de propositions pour aider les formations à se mettre en place. Dans le domaine économique en outre, une enquête menée auprès d’industriels et des adhérents a permis de quantifier les parts respectifs de la mécatronique Essais & Simulations • AVRIL 2013 • PAGE 20

Essais et Modelisation dans leur chiffre d’affaires. Le résultat sera connu d’ici quelques semaines. Mais d’ores et déjà, on peut considérer que ce domaine d’activité représente plusieurs millions d’euros et qu’il constitue un axe de développement fort et une clé de compétitivité. Qu’apporte concrètement la mécatronique dans les opérations d’essais ? Beaucoup de choses. Par exemple, à Supméca, en matière de modélisation et de simulation, l’important développement de thématiques au langage SysML a permis de prendre en compte toutes les problématiques dans la gestion globale d’un projet. Il en a été de même au sein du laboratoire Symme. Dans l’automobile, l’un des premiers secteurs à avoir développé la mécatronique, particulièrement pour des questions de coûts et de poids, de nombreuses solutions mécatroniques et un nombre important de composants électroniques ont été au fil des années greffés sur des ensembles mécaniques comme les systèmes de transmission ou les systèmes ABS, où des capteurs situés dans les roulements permettent de définir des vitesses de rotation. Enfin, l’aéronautique est lui aussi un secteur incontournable dans l’intégration de technologies à base de mécatronique. définitivement plus considérée comme une technologie négligeable, encore moins comme un gadget. 10% des technologies employées dans l’industrie sont issus de la mécatronique, et cette part ne fera que prendre de l’ampleur avec le temps. Propos recueillis par Olivier Guillon «L’axe de la sécurité n’est pas épargné par la mécatronique qui joue un rôle de plus en plus important dans les systèmes de commandes, répondant ainsi aux exigences de la Directive Machines » Quelles sont les attentes des acteurs de l’aéronautique dans le domaine ? Cette industrie a beaucoup recours à la mécatronique en particulier sur les ailes d’avions, lesquelles sont composées de nombreux capteurs. De même, la question du poids est au cœur de tout développement, en particulier pour pallier toute déformation plastique face aux contraintes de poids et de pression. D’où l’idée de concevoir des ailes beaucoup plus souples et capables de reprendre leur forme initiale. Des systèmes viennent alors redresser automatiquement l’aile grâce aux capteurs situés dessous. L’aéronautique a donc besoin d’électronique pour ressentir les efforts et les corriger en tant voulu. Vers quelles branches de l’industrie s’orientera demain la mécatronique ? Les secteurs des machines, du process, de l’agroalimentaire, de la machine-outil ou encore des forges etc. représentent un marché d’avenir car ici aussi le poids est un élément important, justifiant le recours croissant à la mécatronique. Mais l’axe de la sécurité n’est pas non plus épargné et joue un rôle de plus en plus important dans les systèmes de commandes, répondant ainsi aux exigences de la Directive Machines. D’ailleurs, une récente enquête internationale menée auprès d’environ 700 industriels a montré que la mécatronique est particulièrement bien intégrée et que cette technologie est bien réelle ; elle n’est Essais & Simulations • AVRIL 2013 • PAGE 21