Mécatronique, matériaux composites et entreprise étendue ont été au cœur des discussions de la réunion des présidents de commissions UNM.
L’innovation est essentielle pour que l'industrie française poursuive un développement durable et il est nécessaire de maintenir une relation fructueuse entre innovation et normalisation, cette dernière pouvant, dans certains cas, constituer un " bouclier de sécurité " pour l’innovation. La normalisation peut aussi être un outil de diffusion de l’innovation, en rassurant le marché sur les nouveaux concepts.
C’est sur ce thème que s’est déroulée la réunion des présidents de commissions qui a rassemblé 30 personnes le 7 février dernier, en prolongement de l’assemblée générale UNM de 2006, où avait été évoqué le rapport entre normalisation et innovation.
Philippe Contet a également rappelé que lors du congrès « horizons mécaniques » organisé en juin 2006 par la FIM et le CETIM à l’occasion des 40 ans de ce dernier, les grands secteurs clients sont venus témoigner de leurs attentes futures vis-à-vis des industries mécaniques et des défis à relever : que cela soit dans le domaine de l’automobile, de l’aéronautique, de l’énergie et pour la mécanique en général, les grands axes de développements technologiques sont similaires et peuvent se résumer sous un slogan commun « Innovation non stop » :
innovation dans les produits, dans les méthodes de conception pour réduire notablement les coûts et durées de développement, les procédés de production, d’assemblage, avec de nouveaux matériaux plus légers, plus résistants (composites ou autres …)
mécatronique : intégration tous azimuts de l’électronique aux côtés de la mécanique pour développer de nouvelles fonctions, rendre les équipements plus flexibles, plus intelligents, plus évolutifs, réduire les consommations d’énergie, améliorer leur fiabilité en surveillant de façon intrinsèque leur comportement
Ces axes de développement technologiques constituent des axes majeurs des programmes de normalisation, activité économique à forte composante technique dans laquelle le CETIM, et ses confrères centres techniques, sont très impliqués. La normalisation a d’ailleurs été très souvent évoquée par les différents intervenants tout au long du congrès, comme étant un support privilégié pour la promotion des technologies, une voie appréciée pour aider à prouver la conformité des produits aux exigences réglementaires et pour défendre les intérêts économiques des industriels.
Au titre des actions menées pour approfondir ces thématiques, en réponse à la demande du comité de programme de l’UNM, réuni en novembre 2006, les discussions de la réunion des présidents ont porté sur mécatronique, matériaux composites et entreprise étendue.
Mécatronique Philippe Lubineau – responsable schéma directeur mécatronique au CETIM – a indiqué qu’un système mécatronique a pour finalité une action physique réalisée par un actionneur ; il réalise les fonctions de détection, de traitement de l’information et d’action. La mécatronique associe trois domaines - mécanique, informatique et électrique/électronique – selon des niveaux d’intégration qui peuvent être variables : de la motorisation d’un mouvement à l’intégration de la partie mécanique et de la partie électronique dans un même composant. La mécatronique est sous jacente dans de nombreux domaines innovants identifiés dans les technologies prioritaires 2010 en mécanique : au-delà des capteurs et actionneurs, elle est présente dans le contrôle et la surveillance de systèmes de production, dans les procédés de fabrication (extension du domaine d’utilisation des robots), les systèmes d’information et de connaissance (traçabilité), dans les outils et méthodes de conception (prise en compte de la sûreté de fonctionnement). Le CETIM compte actuellement quatre grands projets pour lesquels la mécatronique est un thème majeur. En ce qui concerne les retombées pour la normalisation, trois axes de réflexion se dégagent : |
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Aspects méthodes : un guide VDI (Commission des Ingénieurs allemands) existe en Allemagne donnant une méthodologie de conception mécatronique. Des travaux normatifs français sur ce sujet permettraient de clarifier la terminologie et les limites du domaine. Par ailleurs, les approches et les cultures techniques en sûreté de fonctionnement mécanique, informatique et électrique/électronique sont très différentes et la normalisation a un rôle à jouer pour les associer,
Aspects intégration/interfaces : si pour chacun des domaines (mécanique, électricité et informatique) pris isolément, la problématique de l’interfaçage entre composants est généralement traitée, de nouveaux besoins émergent liés à l’intégration de ces différentes technologies,
Aspects produits : les produits intégrant la mécatronique proposent de nouvelles fonctionnalités ; les normes peuvent être un outil de caractérisation de ces fonctionnalités.
Compte tenu de la diversité des technologies liées à la mécatronique, beaucoup de normes développées au sein d’instances très différentes sont mises en jeu allant d’un intérêt simple à un enjeu stratégique. Leur identification fait partie de la démarche proactive qu’il convient de mettre en place.
Matériaux composites
Alain Lemasçon, chargé de mission auprès de la direction du CETIM, a présenté les apports des matériaux composites pour le domaine de la mécanique : les matériaux composites sont constitués d’une matrice (thermoplastique ou thermodurcissable) et de fibres qui permettent d’obtenir des propriétés différentes dans différentes directions. Ces matériaux sont associés à des procédés de fabrication spécifiques : projection, drapage, infusion, pultrusion,…. D’après une étude de veille marketing réalisée en 2006 par le CETIM, la part de marché couverte par les matériaux composites, encore faible par rapport aux métaux, offre des perspectives d’accroissement.
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Comme pour la mécatronique, l’approche pour les matériaux composites est pluridisciplinaire, l’objectif étant d’intégrer de plus en plus de fonctionnalités à travers le matériau. Parmi les perspectives de développement des matériaux composites en mécanique, les domaines suivants ont d’ores et déjà été identifiés : équipements pour productions d’énergies alternatives, chaudronnerie, engins mobiles, machines-outils, pompes, robinetterie, carrosserie, emboutissage, moules, outillage, engrenages. Leur utilisation permet d’alléger les structures, réduire les coûts/temps de cycle, utiliser les structures plus longtemps, disposer de structures intelligentes. Parmi les documents utiles, il est noté que le SNCT et le CETIM ont mis au point un guide de conception et fabrication de tuyauteries composites. Par manque de normes sur les matériaux composites (base de données matériaux, méthodes d’essai, …), les fournisseurs sont confrontés à une multitude de spécifications clients hétérogènes, freinant le développement de ces matériaux. La préparation d’un vocabulaire normalisé pour les pièces mécaniques en composite pourrait être un début de réponse. Par ailleurs, à l’exemple de la démarche retenue pour le domaine du caoutchouc, où le produit fini reste du savoir faire du fabricant, seuls les composants de base et les méthodes d’essai pourraient être proposées en normes. |
Entreprise étendue Une entreprise étendue, ensemble d'entreprises et d’acteurs économiques associés pour la réalisation de projets communs, fonctionne essentiellement sur la base d'alliances et partenariats. Patrick Marchand, Ingénieur au pôle Ingénierie de la Performance Industrielle du CETIM, a précisé qu’elle couvre toutes les phases de vie des produits, depuis leur conception jusqu’à leur maintenance. La problématique est complexe puisque l’objectif du donneur d’ordre est d’échanger avec l’ensemble de ses équipementiers et sous-traitants et réciproquement, le fournisseur doit pouvoir échanger avec l’ensemble de ses clients et autres partenaires. Il faut donc assurer l’interopérabilité entre les différentes filières tout en respectant la propriété intellectuelle. Compte tenu de la nécessité de progresser rapidement, de nombreux consortia industriels se sont mis en place apportant des réponses partielles, souvent concurrentes et non interopérables. Un gros effort a été fait à l’ISO/TC 184 « Systèmes d'automatisation industrielle et intégration » afin de mettre au point des normes utilisables dans les entreprises manufacturières et de process, quelle que soit la taille de l’entreprise, et pour des transactions e-business à l’échelon mondial. |
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Une des applications concerne les bibliothèques de composants (PLib), où la base de la démarche est de pouvoir partager du « sens métier » en développant des dictionnaires sectoriels utilisables par les applications informatiques. Ces dictionnaires peuvent ensuite servir au développement de l’usine numérique, des bases de données, des catalogues électroniques et du commerce électronique. Des travaux sont en cours au sein des commissions UNM (outils coupants, roulements, boulonnerie) et pourraient être étendus à d’autres domaines. Ces premières applications ont montré les bénéfices que les mécaniciens pourraient tirer de cette démarche : recourir au modèle de représentation des données de produits normalisé et à l’expertise qu’il représente, pour décrire des produits d’aujourd’hui de façon à ce qu’ils s’intègrent dans les processus numériques de fabrication et de communication.
En clôture de la réunion, le président Jean-Louis Rabourdin a encouragé les commissions de normalisation à se saisir des nouvelles opportunités qui se présentent. Cela peut être l'occasion de créer de nouveaux groupes à l'ISO et d'en prendre la responsabilité (comme ce fut le cas par exemple pour le dictionnaire PLiB Roulements).
Pour plus d'informations, vous pouvez vous adresser à info@unm.fr