Direction agence de programme. Programme des activités collectives

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1 Direction agence de programme Programme des activités collectives 2015

2 Édito Rassembler pour le futur 2015 s ouvre sur l engagement des exercices «Technologies clefs et Technologies prioritaires en mécanique» à l horizon Pour le Cetim, il s agit d aligner ses orientations technologiques sur ces perspectives, avec le thème de l usine du futur comme toile de fond. L appel à projet «filières», qui a mobilisé l ensemble des instituts Carnot constitue l autre élément structurant de cette nouvelle année. Il devrait conduire à la mise en place opérationnelle de filières de demande économique rassemblant toutes les forces du réseau. Pour y parvenir, il faudra assurer la cohésion des acteurs Carnot tout en tenant compte de leur diversité. L objectif est de démultiplier l innovation au service de nos partenaires PME et ETI. Ce nouveau point de départ fera suite à l évaluation de la deuxième labellisation Carnot et devrait voir l engagement des pouvoirs publics réaffirmé. En parallèle, le Cetim poursuivra les développements technologiques nécessaires aux évolutions de la mécanique. Les thèmes principaux s inscrivent dans la continuité des actions déjà engagées avec notamment les composites thermoplastiques, la mécatronique, l assemblage, les procédés de fabrication innovants avec un accent sur la fabrication additive. Enfin, fidèlement à la stratégie de «fédérateur de grands projets», l action collective continuera d œuvrer pour le renforcement des alliances, avec en premier lieu les centres associés et partenaires et aussi par une forte implication dans les plans nationaux, notamment robotique et usine du futur, avec Symop, CEA Tech et FIM. Une année pleinement tournée vers la cohésion et le futur! Ainsi plus que jamais il convient que les industriels s impliquent activement dans leur commission professionnelle, définissent et pilotent les sujets au mieux de leurs possibilités, pour intégrer rapidement et là où ils le jugent utile, les résultats de ces travaux amonts issus de leur Centre Technique. Gérard Piron Président du Comité scientifique et technique 1

3 SOMMAIRE Orientations stratégiques... 6 Discours de politique générale de P. de Laclos au CST... 6 Contrat de performance... 6 La recherche partenariale l Institut Carnot Cetim... 7 Un réseau de recherche multidisciplinaire pour l innovation des entreprises... 7 Les activités de l institut Carnot Cetim... 7 Les filières Carnot de demande économiques... 7 CAPME UP : L alliance Carnot pour l innovation en PME... 8 Cetim et CEA partenaires pour renforcer leur R&D dédiée à l industrie... 9 Un partenariat stratégique, mettant l innovation au cœur de la compétitivité et de la croissance... 9 L alliance Européenne Des programmes de recherche commun : programme affilié Fabrication additive Une Force de Lobbying Une communication et une diffusion technologique mutualisées Stratégie de R&D La mission d anticipation technologique Veille technologique Veille technico-économique La R&D du Cetim Cadre général Une réflexion stratégique appuyée par le Comité scientifique et technique avec les technologies prioritaires comme base Évolutions du contexte Plan d actions Évolution de l architecture des activités du Cetim organisée par axes technologiques Moyens Les pôles d activités Collecter les avancées scientifiques, orienter les travaux des laboratoires universitaires Les centres associés et partenaires Coopération avec les autres centres techniques de la mécanique Plateformes technologiques R&D en appui aux professions Les actions sectorielles

4 Contribuer à la normalisation pour défendre les intérêts des entreprises du site France L UNM coordonne tous les travaux de normalisation pour les professions mécaniciennes L accord Artema/Cetim Innovation : développement et ouverture Stratégie du développement régional et international Développement international Europe : Déploiement d Horizon2020, renforcement du partenariat avec le CEA. 40 International : consolider les actions engagées Développement régional Politique régionale dont comités mécaniques Stratégie de communication et transfert Communication Une stratégie numérique d alerte et de partage Défense et promotion de la mécanique Communication scientifique Actions de transfert Règles de transfert des actions collectives Publications Rapports Performances Nouveauté : mini applications pour smartphone Agenda R&D partenariale et prestations L offre Cetim Favoriser une innovation «contributive» au marché Le codéveloppement Un bon cru à déguster par nos industriels Activités 2014 par axes technologiques Tableaux des actions professionnelles VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE NORMALISATION PROCEDES MATERIAUX PROCÉDÉS INNOVANTS Fabrication additive Machines intelligentes et robotique Simulation des procédés de fabrication

5 Ingénierie des surfaces COMPOSITES ET ELASTOMERES Conception et procédés de mise en œuvre Durabilité et fatigue Elastomères en mécanique ACTIONS HORS THEMATIQUES DE L AXE PROCEDES MATERIAUX Evolution des procédés de fabrication mécaniciens CONCEPTION SIMULATION ESSAIS CONCEPTION ET CALCUL EN MECANIQUE Conception de produits fiables et sûrs Conception en étanchéité Vibroacoustique des composants et équipements Codes et règles de construction Simulation et optimisation CONCEPTION PRODUITS PROCEDES Chaîne numérique en conception/fabrication/essais-mesures Conception et simulation des assemblages MECATRONIQUE CONTROLE MESURE CAPTEURS ET SYSTEMES INTELLIGENTS Capteurs intégrés et communicants Pilotage des systèmes Transmission de puissance SURVEILLANCE DES PROCEDES ET DES EQUIPEMENTS Surveillance des équipements dont les ESP Surveillance des procédés CONTROLES NON DESTRUCTIFS Multiéléments et simulation des CND Applications du contrôle non destructif avancé DEVELOPPEMENT DURABLE PROCÉDÉS DURABLES Éco procédés en traitements et préparation de surface Substitution de substances et de matériaux L homme au centre du système productif EFFICACITÉ ENVIRONNEMENTALE DES PRODUITS ET PROCÉDÉS Ecoconception et recyclage Efficacité énergétique Annexes

6 Le Comité scientifique et technique Les commissions professionnelles et transversales Comités programme Suivi du contrat de performance Actions professionnelles classées par segment professionnel Projets applicatifs et R&D générique

7 Orientations stratégiques Discours de politique générale de P. de Laclos au CST Les perspectives pour 2015 concernent, en principal, le futur des CTI suite au rapport de la députée Clotilde Valter, avec la révision de l article 71 régissant la taxe affectée, le passage en taxe affectée des CTI encore en dotation budgétaire et l étude de la création d un CTI de la plasturgie sera aussi l année de la réécriture du contrat de performance pour la période 2016 à Elle sera déterminante pour le positionnement du Centre dans les dynamiques nationales lancées sur le thème de l usine du futur. Au-delà du volet R&D et partenarial avec le CEA sur ce thème, Le Cetim jouera un rôle d animateur de référence auprès des Conseils régionaux en charge de la déclinaison du plan usine du futur vers les PME. Le déploiement d unités pilotes à dispositifs partagés (UPDP) incitatrices à l investissement sera poursuivi. Des plans de communication individualisés avec les pouvoirs régionaux dans l esprit de notre déclinaison Nationale/régionale seront engagés. Ils s appuieront en particulier sur la valorisation de parcours gagnants vécus ces dernières années par certaines de nos entreprises mécaniciennes. Sur le plan technologique, la R&D applicative en France sur nos domaines phares devra être organisée et coordonnée en s appuyant principalement sur la structuration Carnot et l alliance avec le CEA : - en fabrication additive qui est un thème plébiscité par les mécaniciens ; - dans les matériaux composites pour passer de la concurrence régionaliste à la construction en commun ; - dans les TIC de l Usine du Futur, thème piloté par le CEA avec le soutien du Cetim. Sur le plan commercial, 2015 sera une année de consolidation pour préparer de nouveaux vecteurs de croissance. La filiale Cetim-Maroc atteint sa maturité, l investissement réalisé est couronné de succès, il en va de même pour Etim. La création d une nouvelle filiale en Malaisie est à l étude. L ambition du Cetim sera également de mettre l accent sur la valorisation de l innovation, notamment de procédés dont le Cetim est porteur : découpage adiabatique, compression des poudres et procédés de transformation des composites thermoplastiques. Contrat de performance Comme son prédécesseur, le contrat de performance a pour destination d être matérialisé par un document signé des trois parties : État, FIM, Cetim. Il propose un cadre stratégique éclairant la période. Il s adresse aussi, et cela est fondamental, à l ensemble des collaborateurs du Centre. En effet, c est en référence à ce cadre que sont définis les critères de l accord d intéressement. On y trouve également l énoncé des orientations du Centre, aussi bien en ce qui concerne les activités d intérêt général que celles liées aux prestations privées et à son évolution interne. Pour chaque orientation, un ou plusieurs objectifs sont retenus et suivis par des indicateurs de référence. 6

8 La recherche partenariale l Institut Carnot Cetim Un réseau de recherche multidisciplinaire pour l innovation des entreprises Le réseau des Instituts Carnot regroupe un ensemble de compétences scientifiques et technologiques de premier plan mondial, dans des domaines aussi variés que la santé, les STIC, la mécanique, les matériaux et procédés, l énergie ou la chimie. Il allie excellence scientifique et professionnalisme et s est organisé pour mettre ses compétences au service de l innovation et de la compétitivité des entreprises, grandes et petites, et des acteurs socio-économiques. Un objectif majeur : être source de création de richesse et d emploi en France et en Europe. Les activités de l Institut Carnot Cetim La seconde période de labellisation Carnot se termine en 2015, qui sera donc une année charnière : l évaluation des Instituts est attendue pour le second semestre. La réalisation des objectifs assignés à l Institut Carnot Cetim se présente favorablement à mi En novembre 2013, la ministre de la Recherche a annoncé la poursuite du dispositif Carnot à partir de Un nouvel appel à candidatures pour Carnot-3 est attendu, dans la foulée des évaluations. L abondement Carnot 2014 ressort à 2,8 M et dépend du chiffre d affaires en recherche partenariale de l exercice À noter que le volume de recherche partenariale est passé de 6,5 à 18,3 M de 2005 à Cette progression est constatée dans tous les secteurs d activité et pour des entreprises de toutes tailles. L abondement 2013 permet d accélérer la réalisation des projets de R&D en 2014 et 2015, d en renforcer les aspects scientifiques et technologiques afin de renforcer les capacités du Centre à transférer la recherche vers l industrie. L abondement est réparti, comme par le passé : - au développement des partenariats scientifiques et industriels ; - à la réalisation de plateformes technologiques ; - et surtout à l exécution du programme de R&D (pour 80 % du montant). La grande convention d affaires recherche-industrie que sont les «Rendez-Vous Carnot» sera renouvelée en 2015 en changeant de région puisqu elle se tiendra à Paris. Elle offre aux dirigeants d entreprise la possibilité de rencontrer l ensemble des Instituts Carnot capables de les aider dans leurs projets de recherche et d innovation. Les filières Carnot de demande économique En novembre 2012, le ministère de l Enseignement supérieur et de la Recherche a présenté quinze mesures pour impulser une nouvelle dynamique du transfert de la recherche publique. C est dans ce cadre qu il a été demandé aux Instituts Carnot, via un appel à projets, de «s organiser en filières de demande économique» de manière à faciliter l accès des PME et ETI à la recherche publique. Chaque filière a pour ambition de construire une démarche coordonnée plus volontariste à destination des PME et ETI en proposant une offre de partenariat et de transfert de connaissances et de technologies lisible et structurée, qui pourra entraîner d autres acteurs pertinents de la recherche partenariale. L Institut Carnot Cetim participe à 6 des 14 filières déposées : 7

9 - Industries mécaniques et procédés (Institut Carnot Cetim porteur, 11 partenaires Carnot), filière qui s articule autour de 6 défis : fabrication additive, mise en œuvre des composites thermoplastiques, fonctionnalisation de surface, machines intelligentes, conception virtuelle et collaborative, optimisation des processus ; - Aéronautique (Institut Carnot Cetim dans la gouvernance resserrée, 11 partenaires Carnot), filière qui traite des 4 défis suivants : matériaux haute performance et leur mise en œuvre, systèmes et composants pour l avion plus électrique voire tout électrique, innovations dans les sous-systèmes et composants spécifiques, nouvelles applications et nouveaux usages ; - Automobile (Institut Carnot Cetim membre du consortium de 8 partenaires Carnot), filière qui structure son offre selon 3 défis : motorisation et vecteurs énergétiques ; matériaux et structures, TIC et mobilité ; - Santé/Équipements et dispositifs médicaux (Institut Carnot Cetim membre du consortium de 18 acteurs Carnot), pour laquelle le Cetim interviendra sur l une des 4 plates-formes mises en œuvre par la filière : plate-forme IH Care dédiée aux DMI (Dispositifs médicaux implantables) et à l instrumentation associée ; - Ferroviaire (Institut Carnot Cetim membre du consortium de 5 partenaires Carnot), filière qui proposition une animation selon 5 défis : allégement/matériaux ; efficacité énergétique, fiabilité, contrôle commande, maintenabilité ; - Chimie et matériaux (Institut Carnot Cetim membre du consortium de 8 partenaires), qui axe son activité autour de 3 enjeux : stratégie de choix, de design et écoconception des matériaux, matériaux fonctionnels et adaptatifs, recyclage des matériaux. Capme up : l alliance Carnot pour l innovation en PME Renforcer la recherche et l innovation au sein des TPE, des PME et des ETI : telle est l ambition du consortium Capme up, constitué par l association des trois instituts Carnot CEA List, Ifpen et Cetim. Capme up est une initiative s inscrivant dans le cadre du programme investissement d avenir des instituts Carnot Cetim, Ifpen et CEA List, pour accompagner les entreprises de moins de salariés dans leur montée en gamme technologique par le développement de leur recherche externalisée. Ceci à travers l'accès aux moyens et expertises déjà disponibles mais également au travers de platesformes focalisées sur les domaines de la robotique interactive, du contrôle non destructif et de l intégration système. Dans un contexte de concurrence mondialisée, il s agit de contribuer au développement des entreprises françaises par la mise au point avec et pour elles de produits, de procédés et de moyens de production innovants et compétitifs. En 2015, le consortium Capme up continuera la mise en œuvre de son plan d actions pour l innovation en PME. Scindé en trois axes, ce plan prévoit la prospection active et la diffusion des technologies au sein des TPE, PME et ETI, ainsi que l accompagnement des entreprises dans l innovation et le développement de plates-formes technologiques : - la campagne de prospection active permet de rencontrer les décideurs de plusieurs centaines d entreprises afin de comprendre leurs problématiques de développement et de faire connaître en retour la capacité d accompagnement du consortium ; - l accompagnement à l'innovation s appuie sur la synergie des compétences des trois Instituts Carnot : études d'antériorité et de protection individuelle, études marketing, recherche de partenaires, aide à la recherche de financement ; - les trois plates-formes technologiques, réunissant outils physiques et virtuels, permettront de mieux aider les décideurs à intégrer ces innovations technologiques dans leurs entreprises. Trois domaines porteurs ont été identifiés : l intégration de systèmes, la robotique interactive, et les CND innovants. 8

10 Avec la plate-forme d intégration de systèmes, c est la maîtrise de l ensemble du cycle de développement des produits qui est visée : réduction des coûts, accélération de la mise sur le marché, etc. Cette maîtrise s appuie sur la modélisation numérique de systèmes multiphysiques afin de minimiser la phase de prototypage physique. Au travers du virtuel, la PME va ainsi pouvoir dimensionner un système complexe, prédire sa performance et comparer les différentes solutions technologiques. Pour construire cette offre, les trois Instituts Carnot ont mis en commun leurs outils de modélisation fonctionnelle et leurs compétences. En 2015, la réalisation de deux démonstrateurs en lien avec des partenaires industriels associant le physique et le virtuel est engagée. La démarche de conception des produits dans un environnement virtuel sera présentée dans le cadre d une journée Capme up dédiée en octobre La robotique interactive ouvre des voies nouvelles pour l exploitation des lignes automatisées, la mécanisation et le contrôle des procédés, ainsi que pour l amélioration des conditions de travail. Elle sera déterminante, pour la mise au point des technologies de production avancées et pour la place qui sera réservée à l homme dans les usines de demain. La plate-forme robotique Capme up va désormais créer un contexte favorable à l émergence de solutions tirant parti de la robotique collaborative. L année 2015 verra plus spécifiquement la valorisation des démonstrateurs acquis au sein de la plateforme : - cellule de parachèvement (pour faisabilité et/ou production de petites séries) ; - robot double bras (pour des applications mécaniciennes) ; - robot manipulateur Alfred. Côté CND innovant, en 2015, des ateliers d accueil «PME/ETI» sur mesure seront proposés chaque mois sur les plateformes CND innovantes de Senlis et de Saclay. Les logiciels SmartCiva, des modules simplifiés de simulation de contrôle par ultrasons et de contrôle de soudure, seront fournis dans leur version beta test. Le système portable multiéléments GEKKO sera valorisé via des applications mécaniciennes. Cetim et CEA partenaires pour renforcer leur R&D dédiée à l industrie Face aux enjeux français et européens de réindustrialisation, le Cetim et le CEA Tech, pôle de «recherche technologique» du CEA, ont noué en octobre 2013 un partenariat stratégique pour renforcer leur leadership européen, notamment dans le domaine du manufacturing avancé. La pertinence de ce rapprochement repose sur la convergence des deux entités en termes de maturité technologique, de complémentarité de compétences et de plateformes, et de proximité géographique. Un partenariat stratégique, mettant l innovation au cœur de la compétitivité et de la croissance Dans le cadre du partenariat, Cetim et CEA Tech partagent la même ambition : - accroître la valeur des offres technologiques en direction des entreprises ; - augmenter les transferts technologiques aux industriels (des PME aux grands groupes) ; - partager de nouvelles technologies et procédés industriels de façon à accélérer leur appropriation par les entreprises au bénéfice de la création de valeur. L année 2014 aura notamment permis la consolidation de trois offres communes de transfert : CND Innovants, robotique collaborative et fabrication additive. Bâties sur le même modèle (complémentarité de compétences, complémentarité de moyens, plates-formes ouvertes aux 9

11 industriels et exemples de transferts industriels), elles seront déployées en 2015 auprès des entreprises manufacturières. Des actions de prospection communes sont également mises en œuvre auprès d industriels ou de groupements d industriels ciblés pour présentation du partenariat. L alliance européenne Cetim et CEA Tech allient leurs ressources et leurs stratégies européennes. Ils répondent ensemble aux appels à projets «Usine du futur» et travaillent conjointement au montage de la KIC Advanced Manufacturing (Knowledged Innovation Communities). Le KIC est constitué de la réunion de trois communautés : la recherche institutionnelle, l enseignement supérieur (niveaux master et doctorat) et les industriels. Le KIC est structuré en «colocation center». Des programmes de recherche communs : programme affilié Fabrication additive L année 2015 verra la mise en place du programme affilié «Fabrication additive». D une durée de trois ans, ce projet s adresse aux industriels utilisateurs de la fabrication additive souhaitant bénéficier de l avance technologique indispensable pour faire face à la concurrence. Ce projet mutualise les ressources du CEA Tech (Liten/List) et du Cetim au profit des industriels partenaires du projet et pour mener à bien un programme d étude appliqué qu un industriel ne pourrait pas mener ni financer seul. Ce programme permettra de couvrir les principaux thèmes de la fabrication additive tels que le benchmark et développements sur les matériaux et procédés de fabrication, la caractérisation, la conception, les simulations, les analyses de coût, le test et la fiabilité Ce projet s appuiera sur la plate-forme R&D de Grenoble de CEA Tech (Liten), la plate-forme applicative de CEA Tech à Toulouse, la plate-forme CND de Saclay et sur les plates-formes de Saint-Étienne et Bourges du Cetim. Une force de lobbying Le CEA Tech et le Cetim sont impliqués dans les plans nationaux 32 (Robotique) et 34 (Usine du futur) dont le CEA List assure le secrétariat. Ainsi, au sein du PN 32, ils instruisent ensemble le montage de la plate-forme robotique collaborative Île-de-France, qui doit permettre de mutualiser en un même lieu équipements et briques technologiques matures ainsi que l expertise d intégration et d adaptation de ces briques au scénario industriel par projets. Cetim et CEA Tech ont également monté ensemble, avec l Institut Carnot ARTS, le projet de filière Carnot, «Industries mécaniques et procédés», qui vise à accompagner les PME/ETI vers l Usine du futur. Une communication et une diffusion technologique mutualisées Après avoir co-organisé et/ou participé tous deux à une vingtaine d événements en 2014, le Cetim et CEA Tech poursuivent leur volonté de s afficher ensemble dans les salons et rendez-vous d affaires dans le cadre d un plan de communication commun. Le montage conjoint de journées technologiques autour des thématiques de l usine du futur se poursuivra. 10

12 Stratégie de R&D La mission d anticipation technologique Veille technologique Technologies prioritaires en mécanique : un nouvel exercice pour l horizon 2020 Comme tous les cinq ans, le Cetim préparera un ouvrage sur les technologies prioritaires en mécanique. Il s agira d identifier 50 technologies importantes pour l industrie mécanique, à l horizon Cet ouvrage sera largement diffusé, sous format papier et en version électronique sur le site du Cetim. Un effort particulier sera fait sur l ergonomie du document, pour le rendre encore plus moderne et plus facile à exploiter par les industriels. La liste des technologies prioritaires s appuiera fortement sur la dernière mise à jour faite au printemps Elle sera enrichie notamment par l analyse des dernières roadmaps internationales, l avis des experts référents du Cetim et la prise en compte d une ou plusieurs des technologies instruites en Par ailleurs, certaines technologies jugées trop larges seront précisées, pour en faire émerger de vrais sujets d innovation pour les entreprises mécaniciennes. Veille sur les technologies mécaniciennes La plupart des commissions professionnelles et des comités programme ont engagé des actions de veille sur l évolution des technologies pouvant les impacter aujourd hui ou demain. Les nouvelles actions de veille, lancées fin 2014, pour les professions Fixations (en synergie avec la veille Assemblages), Articles culinaires et Matériels textiles, seront prolongées en La profession Chaudronnerie devrait également faire l objet d une nouvelle action de veille sur les technologies liées aux énergies renouvelables. Dans le prolongement de 2014, les thématiques liées à l usine du futur, notamment fabrication additive et robotique, occuperont une place importante. Les progrès incrémentaux des procédés de fabrication intéressent toujours autant les professions mécaniciennes. En complément de la soixantaine de thèmes de veille demandés par les professions, d autres sujets plus transversaux sont également analysés. Pour 2015, les sujets liés au numérique et à l efficacité énergétique resteront également très présents dans les actions collectives de veille. La veille mutualisée entre Instituts Carnot évoluera en cohérence avec la réflexion actuelle sur les filières. Audelà des nanotechnologies, elle inclura l aspect poudres (utilisation en fabrication additive) et les technologies pour les surfaces fonctionnelles. En complément des notes de veille et lettres de veille, le Cetim a mis en place en 2014 un nouveau type de livrable : le «dossier de veille». Il s agit d une présentation destinée à proposer une synthèse à fort contenu visuel, pour des sujets qui s y prêtent bien. L idée est que les entreprises mécaniciennes puissent utiliser directement ce document pour des présentations en interne. Par ailleurs, le «best of veille» garde son rythme mensuel, pour mettre en valeur les principales informations issues des notes de veille publiées dans le mois écoulé. Les manifestations (salons, congrès, colloques) constituent une source importante dans la plupart des actions de veille du Cetim. Une cinquantaine de manifestations seront couvertes en Dans ce cadre, des synergies sont recherchées entre plusieurs professions pouvant avoir des sujets d intérêt communs, par exemple : - couverture d un congrès intéressant à la fois la profession des Transmissions hydrauliques et la profession des Engins de travaux publics ; 11

13 - visites de salons pour les professions concernées par le bois (mobilier et machines à bois). Le Cetim dispose désormais de l outil Intellixir, qui permet d analyser statistiquement de gros corpus de documents (brevets, publications scientifiques ) ; les graphes ainsi élaborés montrent les évolutions dans le temps ou la répartition géographique de l activité de R&D, ainsi que le jeu des acteurs (co-déposants de brevets ). Cet outil, testé en 2014, sera exploité en 2015 dans le cadre de plusieurs actions collectives de veille. La veille normative Le Cetim continuera à mettre à la disposition des entreprises mécaniciennes la veille normative réalisée par l UNM. Trois fois par an, chaque profession bénéficie ainsi d une alerte sur les projets de normes. S y ajoute un «best of» mettant en avant les principales normes publiées dans le domaine de la mécanique. La surveillance de l environnement scientifique et technique du Cetim La surveillance de l environnement scientifique et technique de la mécanique sera poursuivie au niveau international. L effort particulier fait sur les organismes européens de recherche (stratégie, développement, innovations ) sera poursuivi. Veille technico-économique La veille sur les tendances des marchés de la mécanique Ces veilles seront renforcées en 2015, pour aider les entreprises mécaniciennes à mieux anticiper les évolutions technologiques et structurelles de leurs marchés d aujourd hui et de demain. Les veilles sur les marchés aéronautique et automobile seront poursuivies, avec l exploitation de manifestations dédiées et un regard particulier sur les aspects matériaux et procédés. Lancée en 2014, la veille sur le marché du Oil & Gas sera approfondie pour traiter quelques thématiques plus en détail (frottement et tribologie, fonctionnement sous sollicitations extrêmes fortes pressions et grandes profondeurs). Une nouvelle action de veille sera lancée sur le marché du ferroviaire. Contribuer au réalisme industriel des réglementations et aider les entreprises à les mettre en œuvre Le Cetim intervient à de nombreuses reprises à la demande de la FIM auprès des pouvoirs publics afin de donner un avis d expert sur des projets de réglementation nationaux et européens. Après avoir contribué à faire évoluer les textes dans le sens du possible et du réalisme industriels, le Cetim développe un important effort de sensibilisation, d information, qui se traduit par l édition d ouvrages qui font référence. De nombreuses réunions d information régionales sont organisées, en particulier dans le cadre des «lundis de la Mécanique». La FIM et le Cetim assurent également une veille réglementaire permanente qui permet, notamment pour les entreprises exportatrices, de connaître les normes et règlements applicables mondialement et d adapter ainsi leurs produits pour éviter qu ils ne fassent l objet d un rejet purement administratif. 12

14 Vers l intelligence technico-économique Cette action vise à enrichir certaines actions de veille par une approche plus économique (recherche et analyse d informations économiques et financières, élaboration de modèles économiques, évaluation de la viabilité globale d une innovation ). Des méthodologies ont été développées et continueront d être mises en œuvre en 2015 sur quelques cas pilotes. Cet aspect supplémentaire sera ainsi développé au sein du Cetim. La R&D du Cetim Cadre général La stratégie de R&D proposée par le Cetim constitue la déclinaison annuelle du contrat d objectifs et de moyens. Elle a pour but de répondre à la mission première du Centre, l appui et l innovation technologique aux entreprises mécaniciennes, en grande majorité des PME, qui constituent la branche industrielle rattachée au Cetim. Elle doit répondre aux enjeux suivants : - contribuer aux développements technologiques et à la défense des intérêts des professions de la mécanique ; - consolider les domaines d excellence du Centre et assurer sa visibilité, en particulier sur la scène internationale ; - assurer le ressourcement scientifique et technologique du Cetim ; - favoriser le transfert de la recherche amont vers les applications industrielles ; - répondre à la volonté de développer et de valoriser l innovation. Une réflexion stratégique appuyée par le Comité scientifique et technique avec les technologies prioritaires comme base La construction de la stratégie de R&D s appuie sur une collaboration étroite avec le Comité scientifique et technique, avec lequel la réflexion est menée. Un groupe de réflexion constitué d industriels et de partenaires du Centre, membres de cette instance, accompagne le Cetim dans la mise à jour de l exercice Technologies prioritaires 2015 et donne un avis sur les actions que le Cetim propose de mener en liaison avec ces technologies. Les Technologies prioritaires en mécanique constituent le socle de cette démarche. Le Cetim se les approprie en déclinant la codification de ses activités par thématiques et axes technologiques en cohérence avec cet exercice. La stratégie de R&D est soumise pour avis au Comité scientifique et technique et pour approbation au conseil d administration. La stratégie de R&D est élaborée par le groupe de réflexion stratégique interne qui associe, pour le Cetim, la direction de l Agence de programme, la direction commerciale et la direction scientifique du LRCCP. Les experts référents sont également mobilisés pour contribuer à l identification des évolutions scientifiques et technologiques ainsi qu à la définition des actions pour lesquelles le Cetim s engage. La réflexion stratégique intègre, d une part, l identification des évolutions technologiques significatives, à partir de la veille scientifique, de la R&D partenariale et de l innovation et, d autre part, l identification des évolutions des besoins des marchés, qu ils soient collectifs (approche 13

15 sectorielle) ou privés (grandes filières clients). Elle prend également en compte les opportunités et sollicitations régionales ou nationales concernant la mécanique. Évolutions du contexte Les évolutions du contexte ont pour origine trois sources intégrées à la réflexion du Cetim : - les feuilles de route des plans de la nouvelle France industrielle dans lesquels la mécanique est directement impliquée ; - la réflexion des experts référents du Cetim sur les sciences et technologies d avenir qu ils ont identifiées ; - la réflexion engagée par la FIM sur le référentiel attaché au concept de l usine du futur. Ces éléments sont complétés par les données d entrée de l analyse constituées, dans une approche «technology push» par : les informations recueillies auprès des laboratoires universitaires, des organismes de recherche publics et privés et de nos partenaires technologiques ; principalement par les congrès et journées techniques, les nouveautés identifiées chez les fournisseurs, via les salons et les manifestations techniques, les données des clients privés à fort potentiel technologique, par l analyse des affaires de R&D partenariale ainsi que par le suivi des normes et de la réglementation. L approche «market pull» identifie l évolution des besoins en R&D des clients collectifs, exprimés en commissions professionnelles et comités programme, ceux des secteurs mécaniciens, au travers d une analyse menée avec les organisations professionnelles de la mécanique, les besoins et les demandes de nos clients privés, principalement donneurs d ordres et grands comptes, de nos clients privés à fort potentiel technologique, au travers des affaires de R&D partenariales, ainsi que de nos clients et prospects en innovation et valorisation. Les évolutions technologiques retenues pour 2015 sont les suivantes : - le rôle central de l usine du futur et de ses concepts associés ; - les matériaux innovants ; - la fonctionnalisation des surfaces ; - l économie circulaire. Les verrous technologiques vus par les experts référents concernent : - le traitement de la chaîne globale de valeur, de la conception à la défaillance et réparation ; - la durabilité des installations et équipements (maîtrise de la durée de vie) ; - l efficacité énergétique (allégement, frottements, rendement, etc.) ; - la chaîne numérique en conception/fabrication/essais-mesures/maintenance ; - le comportement des nouveaux matériaux (orthotropes, non linéaires) ; - la maîtrise de la variabilité. Les évolutions marquantes des besoins et des demandes sont relatives à : - la fiabilité et la sûreté des produits ; - le renouveau du manufacturing : l usine du futur ; - la maîtrise de la consommation énergétique. Les tendances des marchés mécaniciens identifiées par les organisations professionnelles (FIM, Artema, Cisma, Giin, Profluid, SNCT, UITS) mettent en évidence : - l allègement des structures, l électrification des véhicules, la maîtrise de l étanchéité ; - l impact des réglementations Reach et efficacité énergétique ; - la surveillance des procédés, la mécatronique dans les procédés ; - les robots pour intervenir en conditions difficiles, la réalité augmentée appliquée à la maintenance ; - la chaîne numérique sur tout le cycle de vie du produit. 14

16 Plan d actions 2015 À partir de l analyse des évolutions technologiques marquantes, des besoins de nos clients collectifs et marchands et des réflexions centrales françaises et européennes, le Cetim a identifié neuf sujets qui constitueront l épine dorsale de sa stratégie R&D pour La production agile, terme préféré à celui de «manufacturing» jugé trop large, concerne les procédés mécaniciens «traditionnels», les méthodes agiles de production et les TIC permettant de communiquer avec les autres fonctions, les fournisseurs et les clients. Les travaux sur la mise en œuvre des composites, la fabrication additive, les machines intelligentes et la robotique sont identifiés en propre. Il s agit pour le Cetim d enrichir ses connaissances théoriques sur les procédés de fabrication (usinage, mise en forme) par leur analyse phénoménologique et leur modélisation. - Les procédés de mise en œuvre des composites : ils constituent aujourd hui un enjeu majeur pour la mécanique autour de la fabrication de pièces en composites. Il s agit d approfondir la connaissance scientifique des phénomènes mis en jeu dans les procédés tels que l enroulement filamentaire, le formage, le RTM, la pultrusion pour les modéliser et disposer des outils permettant de les simuler et de les optimiser. Sur le plan applicatif, il s agit de passer de démonstrateurs à des systèmes de production préindustriels (ligne grande cadence et enroulement filamentaire). - La conception de produits fiables et sûrs intègre désormais la dynamique des structures, y compris les réponses aux chargements sismiques ; l effort de R&D se concentrera sur les aspects théoriques en modélisation et simulation, y compris dans le domaine des chargements sismiques. L effort engagé sur l accroissement des connaissances sur le comportement des matériaux, en particulier les matériaux non linéaires ou anisotropes, sera maintenu, ainsi que la poursuite des actions engagées dans le domaine de la liaison CNDcalcul appliquée à la tolérance aux dommages. - La surveillance et le monitoring des produits et des procédés, dont les techniques de contrôle non destructif : il s agit de poursuivre les développements théoriques engagés sur la modélisation et la simulation des CND. Pour aller vers la mise sur le marché, il est proposé de poursuivre les travaux d industrialisation des systèmes mécatroniques et leur intégration dans des prototypes fonctionnant en conditions industrielles. Une plate-forme sera développée dans le cadre du projet CAPME UP. - Les systèmes intelligents et les capteurs : une démarche similaire sera mise en œuvre pour les systèmes intelligents et capteurs avec des développements théoriques sur les approches multi-capteurs, sur la conception et la fiabilité des systèmes mécatroniques. Étant donné le niveau de maturité technologique du Cetim en termes d industrialisation, il n y aura pas de développement R&D supplémentaire engagé mais un renforcement des liens avec le CEA LIST et CEA LETI. - Les assemblages multimatériaux : ce sujet est traité dans le cadre du projet PAMM. Dans le domaine théorique, il s agira de poursuivre les développements sur la modélisation des assemblages de matériaux hétérogènes, la prédiction de leur durabilité, la liaison entre les modèles de points assemblés et de structure. Les démonstrateurs des technologies d assemblage multimatériaux s orienteront vers de véritables applications industrielles dans le cadre de partenariats avec des entreprises. - Les surfaces fonctionnelles : il s agit du cœur des travaux réalisés en partenariat avec le laboratoire commun Cetimat sur l ingénierie des surfaces, en particulier sur l utilisation des sols-gels pour développer des revêtements innovants pour tout type de matériau. Le projet CETIM INTERFACES, mené en région Rhône-Alpes, avec les laboratoires du Labex Manutech, 15

17 aura pour vocation de développer des démonstrateurs technologiques sur des procédés de traitement de surfaces novateurs. - L efficacité énergétique : les développements théoriques seront relatifs au développement de méthodes d évaluation de l efficacité énergétique des composants et des systèmes ainsi qu à l intégration de cette dimension dans les démarches de conception. Le niveau de maturité technologique du Cetim, en termes d industrialisation, est considéré comme satisfaisant et ne nécessitera pas de développement R&D significatif. - La fabrication additive, qui concerne le développement de nouveaux procédés permettant de réaliser directement à partir de leur définition CAO des pièces complexes, bonne matière, par mise en œuvre de poudres ou de résines, ainsi que les méthodes de conception adaptées. - Les machines intelligentes et la robotique, en tant qu équipements de production capables d intégrer des informations et de les utiliser afin de répondre à une fonction donnée. La complexité des informations et des besoins traités qualifie le degré d intelligence de l équipement. Parmi les fonctions ainsi spécifiquement traitées sont répertoriées : l adaptation rapide au changement de production, la capacité de réaliser plusieurs opérations, la communication entre équipements, l optimisation de cycle de vie de l équipement, l optimisation de l interface opérateur, l optimisation de consommation énergie et matière, les boucles d auto-adaptation. Ces équipements intègrent les aspects mécanique, électronique et informatique. Évolution de l architecture des activités du Cetim organisée par axes technologiques Le Cetim, en conformité avec la volonté de son Comité scientifique et technique, s est approprié l exercice Technologies prioritaires en mécanique pour organiser ses actions suivant quatre axes technologiques, déclinés en neuf thématiques porteuses de vingt-neuf familles de projets regroupant dans des ensembles cohérents la R&D générique, la recherche applicative, l action professionnelle et l innovation. Chaque année, son évolution assure la cohérence de l activité technologique de Centre avec l exercice Technologies prioritaires en mécanique 2015 et les besoins de ses clients collectifs et privés. Elle permet d assurer le suivi de l activité des équipes opérationnelles. Axe Procédés-Matériaux Les procédés de fabrication et les matériaux constituent le socle des produits de la mécanique, et à ce titre font l objet de développements permanents destinés à : - améliorer la performance économique des entreprises par le biais de procédés augmentant la productivité des ateliers et la qualité des pièces fabriquées ; - prendre en compte les évolutions sociétales et réglementaires vers des procédés et des produits moins consommateurs d énergie et plus respectueux de l environnement. L axe est divisé en deux grands volets, l un portant sur les procédés innovants de mises en œuvre des matériaux métalliques, l autre sur les composites et élastomères. L action professionnelle est le principal porteur des études sur les matériaux métalliques. L évolution prévue en 2015 pour l axe Procédés-Matériaux concerne la thématique des composites et élastomères. La famille de projets «durabilité et crash» est transformée en «durabilité et fatigue» pour marquer l évolution observée pour une prise en compte plus spécifique de la fatigue des matériaux composites. 16

18 Modification par rapport à 2014 Familles de projets portant l effort de R&D 2015 Axe Conception-Simulation-Essais La conception et la simulation constituent des éléments clés pour le développement des innovations en mécanique. Ce domaine, très transversal, couvre la plupart des pôles d activités du Cetim. Les enjeux principaux se situent à deux niveaux. D une part, intégrer la simulation et l optimisation dans la démarche de conception, et, d autre part, coupler la simulation et les essais, pour élaborer, valider et recaler les modèles numériques, définir et personnaliser les essais ; ceci afin de caractériser les matériaux, le comportement des composants et des équipements, et de qualifier leurs performances. L architecture de l axe Conception-Simulation-Essais est confirmée sans changement pour l année

19 Familles de projets portant l effort de R&D 2015 Axe Développement durable Le concept de développement durable fait appel à l ensemble des méthodes et technologies soucieuses de l impact sur l environnement, tout au long du cycle de vie d un produit ou d un procédé. Malgré les réticences dues aux contraintes, réglementaires notamment, et aux risques de voir fondre les marges commerciales, ce thème représente désormais aussi une opportunité d innovation et de croissance, et peut constituer le moyen de s assurer d un avantage concurrentiel. La R&D dans le domaine du développement durable concerne aussi la dimension sociétale au travers d études sur l intégration du facteur humain et l ergonomie. L'analyse de l activité des opérateurs et des interactions avec leur environnement permet d'améliorer les conditions de travail, de réduire les risques, notamment les maladies professionnelles, dont les TMS, et d'améliorer la productivité. Cet axe technologique rassemble des projets concernant : le management de l environnement et des risques industriels pour l anticipation des besoins de mise en conformité réglementaire, la mise en œuvre de démarches d écoconception et de technologies réduisant l impact environnemental des procédés et des produits. Il est structuré en deux thématiques : - les procédés durables ; - l efficacité environnementale des produits et procédés. Pour l axe Développement durable, il s agit de faire évoluer la terminologie des familles de projets de la thématique des procédés durables «éco-procédés en traitement et revêtement de surface» en «éco-procédés mécaniciens» de façon à bien tenir compte d une problématique générale induite par le concept de l usine du futur. La famille de projets «éco-innovation» constitue une préoccupation transversale pour l ensemble de l axe Développement durable. Pour faciliter la lecture des activités du Centre, elle sera supprimée en tant que familles de projets. Toutefois, une action spécifique d identifications d innovations et d actions de valorisation sera engagée en 2015 pour développer et poursuivre les actions en cours. 18

20 Modification par rapport à 2014 Famille de projets portant l effort de R&D 2015 Axe Mécatronique-Contrôle-Mesure La conquête d avantages concurrentiels durables et défendables pour améliorer la compétitivité des produits constitue tout l enjeu de la mécatronique pour l industrie mécanique. En supprimant les frontières existantes, elle permet de satisfaire des fonctions supplémentaires, d accroître la prestation au client, de développer une offre nouvelle tout en baissant les coûts. La mécatronique concerne aussi bien les produits que les biens d équipements. Il s agit d accroître les fonctionnalités du produit en tirant parti des nouvelles possibilités offertes par l hybridation technologique associant de manière intégrée et suivant un assemblage optimal les composantes mécaniques, électroniques et informatiques. En contrôle-mesure, les principaux progrès sont enregistrés dans le domaine du pilotage de la surveillance et de l adaptation en temps réel des équipements ou du système de production pour garantir ses performances. On note également le développement du pilotage à distance de machines de production via Internet, rendant ainsi possible leur partage entre plusieurs sites ou plusieurs industriels. Cet axe technologique rassemble des projets concernant : la conception mécatronique, l automatisation et la surveillance des procédés et des produits, la maîtrise de la mesure, le contrôle non destructif, la surveillance et la maintenance des équipements en service. Il est structuré en trois thématiques : - l intégration des capteurs et systèmes intelligents ; - la surveillance des procédés et des équipements ; - les contrôles non destructifs. Pour l axe Mécatronique-Contrôle-Mesure, l évolution marquante concerne le développement de la «transmission de puissance» dans les systèmes mécatroniques. Dans la continuité du projet MOVEO, deux nouvelles actions ont démarré fin 2014, il s agit de l IED Vedecom (Véhicule décarboné communiquant et sa mobilité) et du grand projet REDHV+ (Réducteur haute vitesse et haut rendement pour véhicule hybride). Par ailleurs, le projet sur les essais multiphysiques permettra de réaliser la synthèse sur les différents travaux menés sur les bancs d essais. Le changement proposé est de traiter la simulation des CND à part entière, car cette dernière prend de plus en plus d importance et concerne plusieurs techniques en plus des multiéléments. 19

21 Modifications par rapport à 2014 Familles de projets portant l effort de R&D 2015 Moyens Les pôles d activités Chacun des pôles d activités du Cetim est géré en centre de profit en réalisant des travaux d intérêt collectif d une part, et des prestations individuelles d autre part. Les études à caractère collectif sont définies en coût, délai et qualité avec l Agence de programme qui a pour fonction de représenter en interne l exigence du «client collectif», pour les activités de R&D et d innovation. Les prestations individualisées sont conclues avec l appui de la direction commerciale représentée au sein de chaque pôle, par un responsable commercial et une administration des ventes. Une offre globale S appuyant sur cette structure en pôles d activités, porteurs de ses domaines d excellence, le Cetim a développé une offre globale de prestations réalisées avec des impératifs stricts de confidentialité, d objectivité, de délai et de coût. Elle est notamment matérialisée par l existence de trois pôles transversaux : - formation et gestion des compétences ; - analyse de défaillances et expertises ; - logiciels. 20

22 Une structuration en pôles d activités porteurs des domaines d excellence du Cetim Collecter les avancées scientifiques, orienter les travaux des laboratoires universitaires Le Cetim développe un partenariat scientifique intense avec les laboratoires universitaires qui s est formalisé notamment en trois grandes lignes d action : - des travaux conduits sous l égide de la Fondation Cetim sont confiés à des laboratoires pour qu ils mènent des recherches amont par rapport aux développements plus appliqués du Cetim. Dans ce cadre, le comité exécutif de la Fondation Cetim a réorienté son action depuis 2010 sur des travaux plus applicatifs, directement liés avec les programmes de R&D du Centre ; - une coopération étroite sur des projets de recherche entre les équipes du Cetim et celles de laboratoires universitaires dans le cadre de recherches menées au sein d un «laboratoire commun» ; - Le réseau des Instituts Carnot, principalement dans le cadre de projets multi-compétences. 21

23 Les laboratoires communs La Fondation Cetim Créée en 2003, la Fondation Cetim a pour vocation de financer des travaux de recherche en mécanique réalisés par des laboratoires de recherche académiques dans les domaines stratégiques identifiés par le Cetim. Ainsi, plus de 20 projets ont été financés en partenariat avec une dizaine de laboratoires d écoles d ingénieurs ou d universités, représentant 21 thèses. Les derniers projets engagés concernent : - l étude des mécanismes d interaction matériaux/eau en mode hydrodynamique pour la gestion des risques sanitaires en réseau intérieur avec le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et l École nationale supérieure de chimie de Rennes ; - le projet MENUDEFAL : Méthodes numériques efficaces pour la prise en compte de défauts aléatoires en mise en forme de composites constitués de renforts fibreux quasi-périodiques avec le laboratoire GeM de l École centrale de Nantes ; - le projet METODO : Méthodologie de tolérance aux dommages de structures composites avec le laboratoire LMT de l ENS Cachan ; - la détectabilité des fissures fermées par des méthodes d acoustique non linéaire avec l Institut de mécanique et d ingénierie de Bordeaux (I2M) de l université de Bordeaux ; - les effets de fréquence sur le comportement en fatigue d aciers de l industrie mécanique avec le laboratoire PIMM des Arts et Métiers ParisTech ; - la caractérisation et modélisation du comportement mécanique d éléments d étanchéité par presse-garniture. 22

24 Les centres associés et partenaires Les centres associés ont pour mission de prolonger la présence technologique en région. Ils sont parties prenantes des positionnements nationaux et régionaux. Ce sont des structures associatives à but non lucratif qui relaient dans leur zone de proximité les produits et services du Cetim et qui développent des spécialités technologiques en complémentarité avec lui. Cetim Cermat Créé en 1977, centre associé depuis 1982, le Cetim Cermat est implanté à Mulhouse. Fort de 89 adhérents dont 90 % d industriels mécaniciens, de 20 administrateurs dont 60 % d industriels mécaniciens. 45 salariés. Domaines d activités - Innovation, recherche & développement en systèmes mécaniques et procédés : o validation produit par essais d endurance et vieillissement accéléré (vibration, pression cyclée, climatique, UV, brouillard salin...), essais sur mesure ; o choix des matériaux et traitements, études de corrosion prédictive ; o R&D composites thermoplastiques et recyclage. - Analyses de défaillances : o analyses de défaillances matériaux métalliques, polymères, composites, caractérisation ; o contrôle et caractérisation matière (analyse chimique, contrôles et essais non destructifs, essais mécaniques), habilitation nucléaire ; o laboratoire mobile d expertise matériaux (le Mobilab) ; - Formations sur mesure et formations inter-entreprises. R&D et ressourcement associé Le schéma ci-dessous présente les axes et les principaux projets du Cetim Cermat. 23

25 Cetim Certec Implanté à Bourges et Orléans, le Cetim Certec a été créé en Il est opérationnel depuis 2002, avec 25 adhérents dont 45 % d industriels, 17 administrateurs dont 42 % d industriels. 29 salariés. Domaines d activités - Innovation, recherche & développement en systèmes mécaniques et procédés : o conception (bureau d étude et de calcul), prototypage et validation produit (prototypage rapide, métrologie dimensionnelle), essais sur mesure (fatigue et brouillard salin) ; o alliages légers (Centre de référence aluminium CRAL pour la filière mécanicienne), mise en œuvre de procédés (fabrication additive par fusion laser, soudage, traitements de surface et thermiques) ; o essais dans le cadre de la certification de produits et services pour le secteur de la quincaillerie. - Analyses de défaillances de systèmes mécaniques et d infrastructures, industrialisation de procédés ; - Formations sur mesure et formations inter-entreprises. R&D et ressourcement associé Le schéma ci-dessous présente les axes et les principaux projets du Cetim Certec. 24

26 CTDEC Créé à Cluses en 1962, le Centre technique de l industrie du décolletage compte environ 630 ressortissants dont 75 % sont localisés en Haute-Savoie. Environ 50 salariés. Domaines d activités Le CTDEC développe des moyens et des expertises dans trois domaines : - l usinage, et plus particulièrement le décolletage : développement de procédés, de produits destinés à maîtriser les opérations de coupe, le micro-usinage ; - la métrologie dimensionnelle, avec le développement de l analyse modale, la qualification de l état de surface ; - les matériaux, avec des moyens d analyse et de caractérisation des propriétés mécaniques. R&D et ressourcement associé Le rapprochement entre Cetim et CTDEC a été conclu. En effet, au sein de la communauté mécanicienne, le Cetim et le CTDEC ont fait le constat de la convergence de leurs métiers. Les décolleteurs sont aujourd hui de plus en plus des mécaniciens qui assemblent, après usinage, des systèmes fonctionnels pour leurs clients. Dès 2015, le site de Cluses sera simultanément porteur de travaux de R&D pour les professionnels du décolletage et de service de proximité pour les nombreuses entreprises mécaniciennes. Pour cela, le Cetim va diffuser ses compétences en approches système. Un partage sur le domaine du travail des métaux est également lancé. Avec ces synergies, la taxe prélevée sera ramenée au taux unique de 1. Ce rapprochement aura nécessité la collaboration active des professions, des opérationnels des deux CTI et le soutien actif de la Direction générale des entreprises (DGE). Dans le cadre de leur accord, le Cetim et le CTDEC cofinancent un programme dédié aux actions de veille technologique, de R&D et de valorisation. Les entreprises de décolletage bénéficient ainsi d un élargissement des domaines technologiques couverts, notamment en mécatronique appliquée à l usinage, en écoconception, en technologies propres de production. Le CTDEC apporte quant à lui ses compétences sur les machines et procédés de micro-usinage, sur la surveillance de l usinage, sur des développements spécifiques en métrologie des surfaces. Le rapprochement ainsi opéré entre deux acteurs majeurs des pôles de compétitivité ViaMéca et Arve Industries contribue à la dynamique mécanicienne de l ensemble de la région Rhône-Alpes. Parmi les thèmes de travail 2015, on retiendra le développement d un système mécatronique de surveillance de l usinage, celui d un porte-outil mécatronique destiné à capitaliser sur les savoir-faire réciproques du CTDEC et du Cetim en matière de capteurs et de transmissions de données sans fil, le déploiement de deux cellules robotisées de chargement-déchargement de centre d usinage auprès d industriels volontaires, la caractérisation multiéchelle de l état de surface micro-géométrique. Quatre grands axes structurent la R&D du CTDEC, élaborée en résonance avec celle du Cetim : - procédés d usinage/procédés connexes ; - mécatronique appliquée aux procédés de production et de caractérisation ; - métrologie ; - matériaux métalliques. 25

27 Pour ce qui concerne les procédés d usinage, les développements en R&D porteront sur l usinage cryogénique, dans le cadre d un projet collaboratif du cluster Intercut Network, et sur le déploiement des cellules robotisées de chargement-déchargement des centres d usinage. En mécatronique appliquée aux métiers de l usinage, il s agira de développer un système de surveillance de l usinage (projet INTELUS) et de terminer le projet de cellule autonome de décolletage (projet USITRONIC). Dans le domaine de la métrologie, les travaux concerneront la normalisation des machines à mesurer tridimensionnelle, la mesure 3D de la pollution particulaire et la caractérisation multiéchelle de l état de surface micro-géométrique. LRCCP : Laboratoire de recherches et de contrôle du caoutchouc et des plastiques Le partenariat, mis en place par la volonté commune de l industrie du caoutchouc regroupée au sein du SNCP (Syndicat national du caoutchouc et des polymères) et de la mécanique regroupée au sein de la FIM (Fédération des industries mécaniques), permet d associer les compétences complémentaires des deux centres techniques. Le caoutchouc, matériau d interface assurant notamment des fonctions d étanchéité, d amortissement et de transmission de mouvement, s avère indispensable au développement d ensembles mécaniques complexes performants. Il constitue une entité d une centaine de chercheurs spécialisés dans les caoutchoucs, plastiques et composites. En 2011, le LRCCP a rejoint l Institut Carnot Cetim, permettant de développer des actions R&D en commun et des actions de recherche partenariale avec les industriels. Domaines d activités - Formulation, mise en œuvre et propriétés d'usage. - Caoutchoucs et interfaces. - Mécatronique, simulation et durabilité. - Environnement. 26

28 R&D et ressourcement associé Le schéma ci-dessous présente les axes et les principaux projets du LRCCP. Coopération avec les autres centres techniques de la mécanique Le Réseau CTI fédère les 22 centres techniques industriels et Comités professionnels de développement économique (CPDE) œuvrant dans les secteurs de l industrie, de l agro-alimentaire, de l agriculture et du bâtiment. Cette union permet une mise en synergie des compétences et équipements de l ensemble du «dispositif CTI». Le Réseau CTI détecte l émergence de nouveaux besoins industriels et sociétaux et est un lieu de partage d expériences et de bonnes pratiques. Il facilite et stimule l innovation grâce aux travaux d intérêt général à travers des actions collectives avec ses membres. Outre le Cetim, quatre CTI reçoivent un financement de la part des entreprises mécaniciennes : le Centre technique des industries aérauliques et thermiques (Cetiat), l Institut de soudure (IS), le Centre technique du décolletage (CTDEC), le Centre technique de la construction métallique (CTICM). Les CTI sont restés pendant longtemps mal connus du grand public, leur action se concentrant sur le service aux professions qui les ont fait naître. La complexité du paysage français de la R&D&I ne facilite pas la promotion des centres. Le 6 octobre 2014, Clotilde Valter, députée du Calvados, chargée d une mission parlementaire sur les CTI-CPDE par le Premier ministre, a remis son rapport à Emmanuel Macron, ministre de l Économie. 27

29 Emmanuel Macron : «Les CTI sont un élément essentiel de la politique de filières, et je souhaite en sécuriser l avenir.» Ce rapport annonce : - la refonte dès 2016 du système de financement pour sécuriser l avenir des centres, en achevant la substitution des dotations budgétaires par des taxes affectées ; - la clarification des termes de la loi pour recentrer les CPDE sur les missions d intérêt général, en veillant à la bonne articulation avec les actions des autres organismes publics ; - la mise en place de contrats de performance permettant de mieux piloter la qualité et l efficacité des CTI et CPDE, alimenté notamment par un avis annuel du Conseil national de l industrie sur chacun des centres ; - la recherche d économies d échelle par la mutualisation des fonctions support et des outils de collecte des taxes ; - la recherche de rapprochements entre CTI, à l image du rapprochement en cours entre le Cetim (industries mécaniques) et le CTDEC (industries du décolletage). En 2015, les CTI et le Réseau CTI s engageront dans la mise en œuvre de ces recommandations, en concertation avec les services compétents de l État et de toutes les parties prenantes dont les organisations professionnelles. Plateformes technologiques Les matériaux composites avec Technocampus EMC 2 Né de la volonté de la Région Pays de la Loire de développer son tissu industriel d entreprises, en particulier autour des matériaux composites, le centre Technocampus EMC 2 regroupe sur m 2, des laboratoires de recherche universitaires et industriels (Airbus IW, Airbus) et un centre d expertise issu du Cetim. Pour le Cetim, il constitue une base d innovation et de développement de nouveaux produits pour de nombreuses branches telles que les fabricants d équipements (machines agricoles, engins de manutention-levage ou de travaux publics, carrosserie industrielle ), les fabricants de composants (pompes, mobilier, outillage ) ou les sous-traitants mécaniciens (usineurs, ensembliers ). La stratégie technologique vise les composites thermoplastiques plus faciles à recycler et se prêtant mieux aux séries que les thermodurcissables. Ces matériaux présentent par ailleurs davantage de similitudes de travail avec les métaux. Formage, surmoulage, pultrusion, assemblage multimatériaux, durabilité, crash, contrôles non destructifs : tels sont les thèmes étudiés pour le compte de PME et de grands comptes. Le Cetim a également contribué activement à la mise en place de l Institut de recherche technologique (IRT) Jules Verne, retenu par l État au titre des investissements d avenir. Son objectif est de devenir une des références mondiales en matière de technologies avancées de production pour les matériaux composites, métalliques et les structures hybrides. Le Cetim est particulièrement concerné par les procédés de mise en œuvre des composites (projet Ligne composite de grande cadence), les techniques de conception et de dimensionnement et notamment pour l analyse en fatigue (projet ECOOSAM2), les techniques d assemblage de structures en composites et multimatériaux (projet LIMECO), l automatisation des procédés de mise en œuvre et l industrialisation des composants ou structures en composites. 28

30 Intercut Network : une offre commune CTDEC, Arts, Enise, Cetim Cluster de laboratoires travaillant dans le domaine de l usinage, Intercut Network est destiné à monter des projets régionaux porteurs d innovation pour les PME rhônalpines. Il propose aussi une offre commune aux appels d offres de grands donneurs d ordres, stimulant la synergie entre des laboratoires dont les compétences et les moyens sont complémentaires. Il assure enfin la tenue de la manifestation annuelle Intercut qui réunit industriels et monde académique dans le domaine de l usinage. Un premier projet collaboratif, EDGE, s est terminé en 2013 et a donné lieu à l installation d une plate-forme de préparation d arêtes de coupe au CTDEC. Un deuxième projet sur l usinage cryogénique a permis de prendre en main la technologie. Un nouveau projet sur l usinage cryogénique a été déposé auprès du F2i, sur la base d une thèse destinée à lever certains verrous scientifiques et de la mise à disposition de la technologie aux PME après la thèse. Un institut de mécatronique avec l UTC La création de l Institut mécatronique avec l UTC s inscrit dans le cadre de l évolution des produits en mécanique en termes de fonctions pilotées et de critères d efficacité (performance, rendement, sûreté, propreté ). Deux axes principaux constituent l institut : - formation aux spécialités d hydraulique et de mécatronique ; - recherche et développement. La création de la chaire hydraulique a permis, avec le soutien de la Région Picardie, la formation de cent ingénieurs dans les spécialités hydraulique et mécatronique. Pour accompagner la chaire, une plate-forme hydraulique dédiée aux faibles puissances a été créée en 2013 et est opérationnelle. Des actions spécifiques seront déployées vers les PME pour les sensibiliser et les accompagner dans l introduction de la mécatronique dans leurs produits. Ces actions dédiées aux PME bénéficient du soutien du fonds F2i. Dans le domaine de la recherche, en plus des projets collaboratifs, trois thèses sont en cours de réalisation sur : - le développement de capteurs de déplacement à grande étendue de mesure ; - la caractérisation du comportement thermique d une machine électrique au sein d un système complexe ; - l intégration des expertises métiers pour le développement de systèmes mécatroniques. Une nouvelle thèse sera lancée en 2015, portant sur la modélisation des composants pneumatiques et la simulation d un système de freinage innovant et compact. Artema, syndicat des industriels de la mécatronique, participe à l institut depuis sa création, il a été rejoint en 2014 par Axema, Union des industriels de l agroéquipement. Un centre de ressources mécatronique en Haute-Savoie Il y a près de dix ans, le Cetim a implanté un Centre de ressources mécatronique en Haute-Savoie. Il intègre une équipe de cinq personnes et dispose d une plateforme de simulation et d outils de prototypage rapide pour accompagner les entreprises dans leurs projets industriels mécaniciens. Des projets lourds et structurants sont en chantier. Les projets réalisés impliquent de nombreuses entreprises régionales : NTN-SNR, Téfal, Somfy et Stäubli pour le développement de capteurs autonomes et communicants, la société Indeep, pour la conception d un système optique de numérisation des disques 78 tours, Mecalac et Sensorex, pour la mise au point d une centrale d attitude industrielle et d un correcteur d assiette destiné à sécuriser les engins de chantier. 29

31 L équipe est également impliquée dans la mise au point de broches d usinage et de décolletage intelligentes au sein d un projet commun avec le CTDEC (Centre technique du décolletage) et labellisé notamment par les pôles Arve Industries et ViaMéca. Une étude sur la fiabilité des composants mécatroniques a été lancée avec le syndicat de la mécatronique Artema et Polytech Annecy Chambéry dans le cadre d une thèse. Ces travaux ont permis de proposer une nouvelle approche dans le calcul de la fiabilité des systèmes mécatroniques. Une autre thèse est par ailleurs en cours. Elle traite de la micro-génération d énergie pour capteur autonome communicant. En 2015, Thésame, Artema et le Cetim organisent un congrès européen de mécatronique (EMM 2015). Mov eo Dege : pour les véhicules décarbonés La plate-forme Mov eo-dege, labellisée par le pôle de compétitivité Mov'eo, vise à accompagner l arrivée rapide des ruptures technologiques dans les composants et systèmes électroniques et mécatroniques indispensables pour les nouveaux véhicules «décarbonés». Le projet rassemble les principaux acteurs industriels et acteurs publics du domaine (Ifpen, Ifsttar et Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines). Le Cetim y déploie un budget de 7 M avec le soutien des pouvoirs publics consacré à la conception et à l exploitation de bancs d essais : - caractérisation et mise au point d onduleurs et de moteurs électriques ; - endurance d éléments de machines ; - caractérisation et endurance de transmissions. En 2015, les projets relatifs à la plate-forme mutualisée de calcul et de simulation, aux méthodes de sûreté de fonctionnement et d analyse de fiabilité, seront poursuivis. Dans le cadre de la haute vitesse, le Cetim va réaliser un démonstrateur technologique qui permettra de tester facilement, de façon répétable et reproductible, différentes solutions techniques proposées par les partenaires du projet. R&D en appui aux professions Les actions sectorielles Ces travaux sont programmés et pilotés dans leur déroulement par des commissions en concertation avec les organisations professionnelles concernées. La maîtrise d ouvrage de ces actions est assurée au quotidien par un «chargé de profession» qui est le représentant du client «profession» auprès des pôles d activités du Cetim. Dans ce cadre, il est nécessaire de poursuivre l action de défense et de progression des différents métiers mécaniciens par une politique plus volontariste. Il s agit de répondre à une demande forte pour rénover l action des commissions professionnelles en créant les synergies propices à l innovation dans les secteurs professionnels, notamment par les orientations suivantes : - assurer le fonctionnement de comités programme permettant des regroupements pour globaliser des sujets, favoriser le lien avec les projets applicatifs fédérateurs du Cetim et organiser des journées de transfert dans le cadre de ces comités de façon à restituer les 30

32 résultats obtenus plus lisiblement que par le passé et en élargissant le public à l ensemble des professions ; - tendre vers une meilleure valorisation de l action sectorielle en définissant des projets conduisant à des produits diffusables ; - prendre en compte la dimension marché en créant des passerelles avec les groupements de marché de la FIM ; - organiser les travaux différemment en tendant vers des tâches exécutées rapidement (indépendamment du cycle des commissions) afin de répondre avec réactivité aux besoins professionnels immédiats tout en construisant parallèlement des programmes de recherche à moyen et long terme pour permettre de franchir des obstacles technologiques de fond. Les lignes directrices du programme de travail des commissions et comités programme sont données ci-dessous. Commission professionnelle Articles culinaires Les lignes directrices de la commission Articles culinaires concernent la normalisation des articles culinaires au travers des commissions UNM 80 et Afnor D 21 A, ainsi que les thématiques relatives à la règlementation des matériaux au contact des aliments, le formage écologique et le formage innovant. Une veille technologique sera également conduite sur les nouvelles techniques de cuisson des aliments et l'ergonomie et le design des produits adaptés au sénior Commission professionnelle Chaudronnerie-Tuyauterie-Tôlerie Les travaux engagés porteront ainsi sur l élaboration des codes nationaux pour les équipements sous pression (conception, fabrication, contrôle ), la prise en compte des caractéristiques des matériaux au travers de la base de données matériaux, l intégration des effets de l environnement sur les appareils à pression, tout particulièrement les séismes sur les réservoirs, l impact de la foudre, les codes spécifiques au nucléaire, le contrôle non destructif, la participation aux travaux de l ASME, de la normalisation européenne, la contribution au code de maintenance des équipements et les techniques de soudage. Commission professionnelle Découpage-Emboutissage Les travaux de la commission professionnelle Découpage-Emboutissage se répartissent sur la poursuite de la veille technologique dans le domaine des procédés, des équipements, des outillages, des nouveaux matériaux, du contrôle pendant et en sortie de presses, des opérations annexes, la normalisation dans le domaine du découpage et des lubrifiants, des études sur les procédés de fabrication autour du redressage des tôles, du formage à chaud, du lancement en délais courts de nouveaux produits, des presses à servomoteurs, de la robotisation, du contrôle non destructif et de la sécurité presses. Commission professionnelle Dispositifs médicaux et technologies médicales Les sujets traités par la commission Dispositifs médicaux et technologies médicales se classent dans les familles suivantes : la veille technologique, les risques des dispositifs médicaux, Reach et les problématiques de substitution de matériaux, la conception fiabiliste en fatigue. La veille technologique concerne le croisement des dispositifs médicaux avec la biotechnologie, les nano médicaments, les lignes floues, les thérapies cellulaires et géniques, les approches régénératives ), 31

33 les équipements intelligents et connectés, l analyse médicale, diagnostics, équipements de laboratoire, les surfaces d implants, la fabrication additive, les nanotechnologies dans les réglementations (REACH, ROHS ), l évolution des alliages utilisés en DM implantés et le polissage Commission professionnelle Forge Les sujets traités par la commission forge sont regroupés sous 4 axes selon le cycle de vie d un produit forgé : conception, méthodes et fabrication, filière outillage et détection des défauts. Ils sont complétés par des axes transversaux concernant par exemple le HSE et la capitalisation et la communication. En 2015, les travaux de la commission seront orientés sur l exploration de technologies qui pourraient s avérer être innovante et de rupture pour la profession suivant des axes matériaux (forgeage multimatériaux) ou procédés (procédés de mise en forme innovants. Commission professionnelle Machines agricoles Les principaux axes de travail de la commission professionnelle Machines Agricoles sont liés à la diminution du bruit et des vibrations des machines (par exemple la réduction du bruit dû au système hydraulique, la mesure acoustique par antennerie ou les matériaux amortissants;) ; au suivi et à l application des règlements, des normes et des recommandations en cours (ou à l état de projet) en lien avec le syndicat professionnel AXEMA (comme la directive agents physiques, les filtres cabines contre les vapeurs ou l électrification des machines) ; à l amélioration de procédés de fabrication (soudage ou assemblage de matériaux métalliques avec des non métalliques, les traitements anticorrosion ou le comportement des fixations après serrage) ; à la tenue en fatigue des équipements (y compris la fatigue vibratoire). Enfin des sujets divers sont aussi investigués comme l amélioration des performances énergétiques des engins ou la tenue en endurance des huiles hydrauliques dites biodégradables. Commission Machines-outils et productique En 2015, les projets conduits concerneront principalement, d une part, la veille réglementaire et normative sur l efficacité énergétique des machines-outils/directive ErP, la sécurité pour les machines de formage, et d autre part, la veille technologique par exemple sur les Machines à bois. Par ailleurs des actions de R&D seront conduites dans les domaines de l amortissement actif, l utilisation du système de mesure «laser tracer» ; les mesures de consommation des machinesoutils. Commission Matériels destinés à l alimentaire L activité de la commission Matériels destinés à l alimentaire est structurée autour des trois thématiques. La première concerne le suivi et l évolution des réglementations liées à l hygiène du secteur alimentaire : alimentarité des matériaux, conception aseptique. Pour la seconde, il s agit des travaux effectués sur l optimisation de la performance énergétique des matériels des fours. Enfin, la troisième thématique regroupe les études apportant une approche méthodologique de conception en lien avec des exigences marché ou normatives comme les travaux relatifs à la pression acoustique, au confort thermique, à la mesure des débits d air, à la maintenance préventive et à l analyse des risques. 32

34 Commission Matériels de manutention-levage et stockage Les principaux axes de travail de la commission professionnelle sont liés au suivi normatif et réglementaire, principalement sur la fonction «levage», comme les codes de calculs en projet de l EN ; à la mesure, au contrôle et la surveillance des équipements (mesure des charges sur essieux arrière ou la surveillance prédictive des treuils et palans) ; aux procédés de fabrication, comme le martelage pour amélioration de la tenue en fatigue des soudures ; au remplacement de certains matériaux comme ceux utilisés pour les patin de glissement ou l utilisation de matériaux non métalliques, ainsi qu à la tenue en fatigue des équipements (méthodologie de conception fiabiliste). D autres sujets ne rentrant pas dans une thématique principale sont aussi regardés comme : la tenue en endurance des huiles hydrauliques dites biodégradables ou la modélisation des couronnes d orientation. Commission Matériels de travaux publics, Carrière et préparation des matériaux, Mines, Forage, Équipement pour le bâtiment Les principaux axes de travail de la commission professionnelle Matériels de travaux publics, carrière et préparation des matériaux, mines, forage, équipement pour le bâtiment sont liés à la diminution du bruit et des vibrations des machines, comme la mesure et la localisation du bruit des engins mobiles par antennerie ; au suivi des règlements et des normes, par exemple, lorsqu il s agit de réviser les normes de compatibilité électromagnétique ; au fonctionnement des machines, comme l utilisation de l hydraulique à eau ; aux procédés et aux matériaux, dans le cas du remplacement du soudage non structural par du collage. Enfin des travaux sont également conduits sur d autres sujets comme la tenue en fatigue des joints soudés en L ou la modélisation des assemblages soudés Commission Matériels textiles Les axes de travail pour 2015 concernent la performance énergétique, un thème développé depuis trois ans en lien avec les travaux du comité programme machines et process, la suite de l instruction sur les phénomènes d usure liés aux fibres textiles et la veille technologique. Cette dernière est ciblée sur les matériaux ou traitements qui pourraient participer à l amélioration de la tenue à l usure des pièces en frottement ou en mouvement rapide. Commission Mécanique industrielle, Machines spéciales En 2015, les projets conduits seront relatifs à des travaux de R&D concernant la validation de solutions innovantes identifiées par la veille, l usinage cryogénique, l usinage électrochimique, l ébavurage et le polissage des pièces usinées, les centres de tournage-fraisage et l optimisation du procédé d usinage. En parallèle, les actions conduisant à l élaboration de produits tels que les fiches de données d usinage et guides ou un outil de chiffrage comme Cetim TechniQuote, seront poursuivies. Commission Mobilier Les thèmes abordés par la commission Mobilier peuvent être classés dans 4 grandes thématiques. Il s agit de la veille technologique spécifique au secteur, des travaux sur les technologies de production : soudage, collage, visites de sites industriels, des actions relatives à la normalisation en ameublement, d une réflexion autour de la conception : matériaux innovants, surfaces fonctionnelles. 33

35 Commission Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide Les deux principaux axes de travail de la commission Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide sont les matériaux (tenue résistance au sulfure d hydrogène en conditions sévères, optimisation des frottements et problématiques de fretting) et la conception / surveillance des équipements (conception fiabiliste, démonstrateur de surveillance, intégration des nouveaux capteurs). La commission se rapproche petit à petit de l instance Turbines, avec des problématiques de CND de soudure de rechargement et la simulation des systèmes complexes de production d énergie. La voie de l innovation est également suivie par la commission avec des partenaires extérieurs (système de stockage d urée solide, transposition du cycle de Rankine aux moteurs industriels, tenue au sulfure d hydrogène). Commission Moulistes En 2015, les projets conduits par la Commission Moulistes auront pour but la validation de solutions innovantes identifiées par la veille technologique, l usinage électrochimique d empreintes de moules, l utilisation de la mécatronique dans un moule, les moules en aluminium pour petites et moyennes séries, le polissage robotisé, les traitements de surface. Commission Outils coupants Les actions de la commission du syndicat professionnel SYMOP outils coupants sont toutes réalisées dans le cadre du comité programme filière usinage. Commission Outillage à main et électroportatif La commission, directement liée au syndicat professionnel SIO, n a pas eu d activité depuis ces trois dernières années en raison de profondes modifications dans les organisations professionnelles représentatives. En 2014, une refonte de l action de cette instance sera analysée. Commission Pompes Les deux axes de travail principaux de la commission Pompes sont les matériaux (tenue à l abrasion, revêtements innovants, nouveaux matériaux/procédés) et la conception recentrée sur le cœur de métier (simulation hydraulique, détection des défauts de fonctionnement). Les aspects environnementaux font également l objet du montage d une formation en audit énergétique des systèmes de pompage. Commission Quincaillerie Les orientations de la commission Quincaillerie concernent en premier lieu la normalisation, il s agit, en particulier, d analyser les normes et d en évaluer la pertinence pour une meilleure interprétation au sein de l Europe. Le second axe de travail concerne les aspects réglementaires et environnementaux qui visent à prendre en compte les attentes des clients entre autres sur l affichage environnemental des produits de la profession. Le troisième volet concerne la veille technologique, la lutte contre la contrefaçon et les méthodes de conception qui ont pour but de maintenir et de renforcer les caractères différentiant des produits de la profession. 34

36 Commission R&D Fixations La commission R&D Fixations conduit ses travaux dans trois grands domaines. Le premier est relatif à la fonction fixation avec des études qui portent sur la compréhension des phénomènes de desserrage ou le désassemblage, les liens couple - tension. Le second concerne le comportement des matériaux en service en fonction des paramètres du processus de fabrication comme la fragilisation par l hydrogène ou l influence des paramètres chimiques et physiques d un procédé. Le troisième concerne le contrôle des produits et les règles de bonne utilisation en service (propreté de surface, guide des traitements de surface, utilisation des visseuses à chocs dans le bâtiment ). Commission Revêtements et traitement de surface et comité Traitement thermique La commission Revêtements et traitement de surface a structuré son programme de travail autour de trois thèmes. La gestion des risques pour l environnement constitue le premier d entre eux avec des actions telles que l étude des rejets de substances dangereuses dans l eau. Le second est relatif à la fiabilité des moyens de contrôle notamment de la mesure par fluorescence X des dépôts d or de faible épaisseur, aux critères d aspect des revêtements dans le secteur du luxe enfin, le troisième concerne le comportement tribologiques des traitements de nitrocarburation, des DLC et des dépôts obtenus par projection thermique. Une veille est conduite en parallèle à ces travaux. Elle concerne les traitements par voie humide, les traitements par voie sèche, les traitements thermochimiques et thermiques. Commission Robinetterie Les deux axes de travail en Robinetterie industrielle sont l étanchéité (modélisation des étanchéités, amélioration des procédures d essais) et la sécurité (comportement des soupapes et clapets antiretour, matériaux sous pression). À noter que les organes de Robinetterie Bâtiment-Sanitaire font l objet d études à part dues à leur spécificité de contact avec l eau potable et l eau chaude sanitaire, et de confort acoustique attendu par les usagers de bâtiments. Commission Roulement La Commission Environnement Roulements pilote des actions de R&D concernant la limitation et le traitement des effluents industriels, la limitation des émissions de COV pour les opérations de dégraissage ou de contrôle des pièces, l'écoconception des emballages, l efficacité énergétique des installations de traitement thermique, etc. Une veille technologique permanente est également menée sur les filières de traitement et de valorisation des meulures de rectification. Le Cetim apporte également à la profession un support à ses actions de normalisation : mise en place d un dictionnaire PLIB roulements, assistance d expert en spécification géométrique produit (GPS). Un banc d essais de roulements pour applications ferroviaires a également été mis en œuvre pour offrir à la profession un moyen mutualisé, financé sur budget d action collective et utilisable individuellement. Commission Transmissions hydrauliques La commission Transmissions hydrauliques gère une action de veille informative et technologique permanente, des travaux supports à l action de normalisation de la profession au sein de l ISO/TC131 et de l UNM 31, et des actions de R&D. Les thèmes abordés dans le cadre des études portent notamment sur la performance énergétique des composants, la faisabilité d enveloppes 35

37 d accumulateurs en matériaux composites, les biolubrifiants, la propreté... La Commission transmissions hydrauliques cofinance plusieurs actions avec les professions des Engins mobiles. Commission Transmissions mécaniques La commission Transmissions mécaniques gère une vingtaine d études. Le Cetim mène une action permanente de veille informative et technologique, participe activement à la normalisation des transmissions mécaniques dans le cadre de l UNM 05 et de l ISO/TC60, et réalise des actions de R&D. Les études portent sur la conception (calcul des arbres en fatigue, influence du grenaillage de précontrainte, calcul vibroacoustique, ), les matériaux et les procédés de fabrication (taillage couteau des matériaux durs, traitement thermique des engrenages). A la demande de la profession, un document de référence pour la caractérisation du rendement des réducteurs est en cours d élaboration. Commission Transmissions pneumatiques La commission Transmissions pneumatiques pilote notamment une action de veille informative et technologique permanente et des actions de support à la normalisation de la profession dans le cadre de l ISO/TC 131 et l UNM 33 : accompagnement expérimental, théorique et rédactionnel dans le cadre des travaux sur les normes de caractérisation en débit des composants pneumatiques, et sur la norme de caractérisation acoustique des silencieux d échappement. Des travaux prénormatifs sont également menés sur la fiabilité des composants pneumatiques. Commission Ressorts Cette instance est directement liée au syndicat professionnel FIM Ressorts. Les travaux menés portent sur la veille technologique, la normalisation et la fatigue des ressorts en acier inoxydable. CT/GT machines thermodynamiques Les trois principaux axes de travail pour 2015 concernent la maîtrise de l acoustique et des vibrations, le suivi règlementaire ainsi que la participation à la normalisation et la conception fiabiliste des composants des systèmes. L acoustique restera le premier domaine d étude de la commission avec entre autre l édition en début d année d un guide qui fait la synthèse des travaux réalisés depuis 5 ans. Sur le thème conception, nous avons investi dans un banc d essai de palier de compresseur qui va nous permettre de mieux caractériser leur comportement en milieu pollué par les fluides frigorigènes. Commission interprofessionnelle Soudage CIS FIM En 2015, les travaux de la commission porteront sur la qualification des derniers développements réalisés dans la technologie MAG, sur les procédés à fort taux de déposition pour augmenter drastiquement la productivité, sur la technique TIG bi-cathode dans les procédés de revêtement, ainsi que sur différentes innovations techniques apparues récemment sur le marché. La commission poursuivra par ailleurs son action de fond sur la surveillance des évolutions réglementaires en hygiène et sécurité du soudage (fumées, champs électromagnétiques, etc.), et sur la normalisation. 36

38 Comité programme Tôles minces et fils Le comité programme Tôles minces et fils est composé de six professions : Articles culinaires, Conduits de fumée, Découpage-emboutissage, Mobilier, Quincaillerie. Ses axes prioritaires de travail sont au nombre de trois avec, en premier lieu, les procédés et plus spécifiquement les lubrifiants et dégraissants écologiques, les robots en production et le formage innovant. Le deuxième axe concerne la conception des produits avec la simulation numérique des produits et procédés, les méthodes innovantes de conception ainsi que la traçabilité des produits. Le dernier axe est relatif à l écoconception et aux matériaux du développement durable. Comité programme Matériaux, transformations et traitements Le comité programme Matériaux, transformations et traitements regroupe les professions Fours, Dispositifs médicaux, Revêtements et traitements de surface, Forge, Estampage, Matriçage, R&D Fixations, Ressorts, Outillage à main et Outillage électroportatif. En complément de la définition de nouvelles phases sur les thématiques de la propreté de surface et de l influence des paramètres chimiques et physiques, les travaux du comité programme Matériaux, transformations et traitements seront tournés vers la mise en commun de problématiques rencontrées, comme la préparation de surface, la maîtrise des procédés ou la performance énergétique. Comité programme Engins mobiles et industriels Le comité programme Engins mobiles et industriels regroupe les professions Machines agricoles, Matériels de manutention-levage, stockage et Matériels de travaux publics, Carrière et préparation des matériaux, Mines, Forage, Équipement pour le bâtiment. Les principales thématiques communes à ces professions sont au nombre de six : la conception fiabiliste en fatigue, la simulation vibroacoustique, l amélioration des performances énergétiques, la maintenance prédictive, l aide intelligente à la conduite et l utilisation des matériaux non métalliques. Comité programme Machines et process Les trois principaux axes de travail pour 2015 concernent la maîtrise de l acoustique et des vibrations, le suivi règlementaire ainsi que la participation à la normalisation et la conception fiabiliste des composants des systèmes. L acoustique restera le premier domaine d étude de la commission avec entre autre l édition en début d année d un guide qui fait la synthèse des travaux réalisés depuis 5 ans. Sur le thème conception, nous avons investi dans un banc d essai de palier de compresseur qui va nous permettre de mieux caractériser leur comportement en milieu pollué par les fluides frigorigènes. Comité programme Équipements fluidiques Il regroupe les professions Chaudronnerie- tuyauterie-tôlerie, Pompes, Moteurs-compresseurspompes à vide, Robinetterie, Etanchéité dynamique. Les thématiques communes au comité programme concernent : les assemblages étanches et les étanchéités dynamiques, les matériaux (base de données, matériaux ou procédés innovants), la conception (impact environnemental, approche multiphysique) et le contrôle (non destructif, surveillance en service). Les actions transverses internes au CPEF sont au nombre de Groupes de travail sont actifs. 37

39 Comité programme Filière usinage En 2014, les travaux du comité programme Filière usinage concerneront cinq thématiques prioritaires : la veille technologique, les méthodes et outils permettant d assurer la conformité des pièces usinées, la valeur limite d exposition au cobalt dans les ateliers d usinage ainsi que les deux unités pilotes à dispositif partagé (UPDP) «Centre de tournage-fraisage» et «Machines économiques». Comité programme Transmissions et roulements Courant 2011, le comité programme a sélectionné ses treize priorités parmi les «Technologies prioritaires 2015» : gestion de l information stratégique de l entreprise, écoconception, efficacité énergétique des produits et procédés, composites thermoplastiques, élastomères nano-chargés, procédés de formage Near-Net-Shape, usinage hautes performances, assemblages multimatériaux, conception et simulation mécatronique, capteurs autonomes et communicants, simulation et optimisation numérique produit ou procédé, techniques avancées de CND, télésurveillance et pilotage à distance. Depuis sa création, le comité programme a initié des actions professionnelles sur l instrumentation sans fil, le dégraissage par voie sèche, la performance environnementale, la propreté. Des actions sur l assemblage multimatériaux et sur la fiabilité des composants mécatronique sont en instruction. Contribuer à la normalisation pour défendre les intérêts des entreprises du site France Il s agit également d assurer une forte présence en normalisation, en particulier internationale, gage de la qualité des produits et services des industries mécaniques françaises et de leur accès aux marchés étrangers. C est une demande croissante des professions qui s appuient sur le Cetim et l UNM. Ainsi, les experts du Cetim participent activement, dans bien des cas, en position d animateur ou de leader, à plus de 200 groupes de normalisation nationaux, européens ou internationaux. Cette présence contribue à confirmer le haut niveau technologique des entreprises mécaniciennes basées en France et à promouvoir les solutions technologiques qui leur conviennent. L UNM coordonne tous les travaux de normalisation pour les professions mécaniciennes Majoritairement financée par le Cetim, l Union de normalisation de la mécanique gère la normalisation dans le domaine mécanique tant au niveau national qu européen ou international. Cette activité de gestion va de l inscription au programme jusqu à l enquête probatoire et la publication de la norme. L UNM assure également une veille normative dont elle fait bénéficier les entreprises cotisantes du Cetim. Elle assiste enfin les professions de la mécanique dans la définition de leur stratégie normative et assure la concrétisation la plus efficace possible des stratégies convenues. 38

40 L accord Artema/Cetim Le syndicat professionnel Artema (Syndicat des industriels de la mécatronique) et le Cetim se sont fixé des objectifs communs formalisés par un accord de partenariat pour : favoriser l évolution mécatronique des PME adhérentes à Artema, établir des guides méthodologiques, surveiller les solutions mises en œuvre dans d autres secteurs, réaliser des projets innovants, développer l Institut de mécatronique (voir page 29), et enfin prendre en compte les besoins d Artema dans les projets de recherche collectifs. Innovation : développement et ouverture L accent mis en 2014 sur les actions de valorisation des brevets du Cetim, en particulier, et des résultats de travaux de recherche a porté ses fruits. En effet, le succès a été au rendez-vous puisqu un brevet a été vendu pour près de 200 k et qu un programme de collaboration R&D valorisant notre savoir-faire a été engagé avec le client. D autres contacts ont été pris qui devraient se concrétiser en Les salariés du Cetim ont été particulièrement créatifs cette année. Quarante déclarations d invention ont été proposées et ont conduit à seize demandes de dépôt de brevet. Nouveau record qui témoigne de la réelle adhésion des salariés au processus mis en œuvre. Rappelons que toutes les déclarations font l objet d instructions gérées comme un projet. Le salarié participe activement à cette instruction et, dans le cas le plus favorable, conduit en partenariat avec un industriel l industrialisation de son invention. Ainsi son savoir-faire et sa contribution à l innovation sont reconnus à travers un dépôt de brevet, une prime et aussi une expérience industrielle concrète. C est donc une année particulièrement riche pour nos salariés Cetim. Le déploiement de la méthode de créativité Cetinnov, qui permet d identifier les pistes d innovation les plus prometteuses pour la démarche amont de développement de nouveaux produits ou procédés, s est avéré un véritable vecteur de pénétration au sein des industriels. Notre image de partenaire innovation s est renforcée au-delà des cinq nouveaux contrats de codéveloppement signés. L accord signé avec le CEA Tech et le Cetim renforçant la collaboration au profit des industries de croissance ainsi que le déploiement du programme Capme up a permis de renforcer nos compétences et moyens en appui de l innovation mécanicienne. Enfin, impulsée par l ANR, l action valorisation-institut Carnot qui structure l offre des Instituts Carnot en réponse aux besoins des filières économiques devrait être, si elle se concrétise, un véritable effet de levier de développement de l innovation en mutualisant les compétences et moyens des différents Instituts Carnot au bénéfice des industriels. 39

41 Stratégie du développement régional et international Développement international Europe : déploiement d Horizon2020, renforcement du partenariat avec le CEA L année 2015 sera la première réellement opérationnelle du nouveau programme-cadre de recherche et d innovation européen intitulé Horizon2020 (H2020). Le Cetim restera très impliqué dans le déploiement de celui-ci, pour y représenter les intérêts de la mécanique française, au travers sa participation active à l EFFRA et au PPP FoF (Factory of the Future), doté d un budget de plus d un milliard d euros sur la période du programme. Dans ce cadre, l émergence de nouveaux outils d aide à l innovation à destination des PME, en particulier le «Fast track to innovation», sera suivie avec attention. Cet appel à projets sera ouvert en continu sur Il vise à financer, de façon très réactive, des entreprises ayant des projets de R&D et d'innovation, cherchant une mise sur le marché rapide de produits, de procédés ou de services innovants (à l image du SBIR américain Small Business Innovation Research program). Le Cetim suivra également l appel d offres lancé dans le cadre de l EIT (European Institut of Technology) sur le thème du manufacturing. L EIT est une initiative européenne qui vise à développer un écosystème similaire au MIT (Massachussetts Institut of Technology), capable de générer de nombreuses start-up par un environnement favorable à la création d entreprises et à l entrepreneuriat. La construction de l EIT se fait par grandes thématiques (KIC-Communauté de l innovation et du savoir) dont trois ont déjà été lancées (Énergie, climat et TIC). Une nouvelle KIC sur le Manufacturing (Added Value Manufacturing KIC AVM) sera lancée en Les acteurs nationaux s organisent déjà pour se positionner dans l appel d offres correspondant (budget estimé : 250 M /an en moyenne). Dans la continuité de 2014, le partenariat avec le CEA sera renforcé en 2015 pour : - participer conjointement à la programmation de l Usine du futur par la présence dans l EFFRA ; - proposer en commun des projets européens sur les thématiques stratégiques identifiées dans l accord national ; - venir en appui au CEA dans le cadre de la préparation du KIC AVM, notamment par notre bonne connaissance des acteurs européens concernés. Le Cetim sera, par ailleurs, présent dans le portefeuille de projet du programme H2020, dès son démarrage, au travers du projet MEMAN qui concerne la gestion intégrale des flux matériaux et de l énergie dans le secteur de la fabrication mécanique, entraînant dans son sillage un comité mécanique et plusieurs de ses membres industriels. 40

42 Projets européens 2015 Pôle Acronyme Titre Équipements sous pression (EPI) Ingénierie bruits et vibrations (IBV) Ingénierie bruits et vibrations (IBV) Direction au développement régional et international Performance industrielle durable Équipements sous pression (EPI) MAGNUS SUPREME KASTRION EXPLORE MEMAN TOWERPOWER Système de CND hybride (micro magnétique/ ultrasonique) pour l inspection en ligne des aciers à hautes résistances Maintenance prédictive durable pour les équipements de production Système embarqué autonome pour la maintenance préventive et prédictive des éoliennes offshore Analyser les méthodes pour améliorer l impact industriel des résultats de projets européens dans les régions Gestion intégrale des flux matériaux et de l énergie dans le secteur de la fabrication mécanique Contrôle continu de la condition structurelle de la tour et la structure de soutien des éoliennes offshore statiques Nombre partenaires International : consolider les actions engagées Tiré par l activité de sa filiale marocaine, spécialisée en caractérisation des matériaux, le groupe Cetim réalise une activité à l international de l ordre de 14 % de son chiffre d affaires marchand. Il exporte ses compétences dans près de cinquante pays chaque année, essentiellement pour la fourniture d expertises techniques de haut niveau, appelées pour des problématiques d avaries, d analyses de défaillances ou d investigations nécessitant des technologies avancées. La dynamique marchande du Cetim repose sur sa capacité à répondre aux exigences des principales filières mondiales de marchés (de l aéronautique, du transport, de l énergie ), consommatrices d expertises et de technologies avancées et sur la croissance de prises de parts de marchés auprès des grands donneurs d ordres. Pour lutter contre une concurrence très forte et répondre aux exigences de massification des achats, il est indispensable de proposer une offre de service de plus en plus large. C est ce qui a permis au Cetim de développer une position de leader à l échelle internationale dans le domaine des essais de caractérisation matériaux, en particulier grâce à ses filiales. Le Cetim continuera en 2015 à développer sa présence sur les marchés internationaux, en renforçant sa notoriété en expertises techniques et en analyses d avaries auprès de ses grands clients industriels présents à l international et en amplifiant son offre de proximité en essais de caractérisation matériaux (métalliques et composites), en particulier en appui des grands opérateurs aéronautiques et de leur supply-chain internationale. Ses marchés potentiels se situent en Asie et en Amérique du Nord. 41

43 Développement régional Politique régionale dont comités mécaniques Les huit comités mécaniques régionaux Favoriser le développement des viviers régionaux de la mécanique : c est la raison d être des comités mécaniques. Ces structures composées d industriels, de la FIM, de l UIMM, du Cetim et de partenaires régionaux ont pour objectif d assurer une cohérence régionale forte dans les programmes d actions engagés par l ensemble des acteurs économiques au bénéfice des entreprises de la mécanique. Catalyseurs de besoins, les comités orientent avec les partenaires et les interlocuteurs publics les actions nécessaires au développement des PME en : - Alsace ; - Franche-Comté ; - Île-de-France ; - Nord - Pas-de-Calais ; - PACA ; - Pays de la Loire (Comité de développement de la métallurgie) ; - Picardie ; - Midi-Pyrénées/Limousin : Mecanic Vallée. Implication dans les pôles de compétitivité Le Cetim est présent au sein de différentes instances de gouvernance ou de commissions de 17 pôles de compétitivité, porteur ou partenaire d une vingtaine de projets de recherche et développement labellisés par ces différents pôles de compétitivité et financés au titre des projets FUI, ANR, BPI et financements de certaines collectivités territoriales. Les pôles membres de Mecafuture sont présents dans près de 30 % des projets retenus, et le Cetim collabore à plusieurs de ces projets. 42

44 Les actions collectives régionales S appuyant sur le réseau de délégations régionales du Cetim, des actions adaptées aux spécificités de chacun des bassins industriels sont conduites chaque année et touchent plusieurs centaines de PME, notamment de très petites, le plus souvent sous l égide des «comités mécaniques régionaux». Ces actions collectives font majoritairement appel à des financements locaux, mais de nouvelles règles sont entrées en vigueur en 2012, qui sont beaucoup plus contraignantes au niveau du taux de financement public autorisé (le Cetim étant considéré comme financeur public). Par conséquence, le coût final qui revient à l entreprise ainsi que la complexité administrative augmentent fortement, ce qui conduit le Cetim à effectuer un repositionnement stratégique de cette activité de transfert. Les actions collectives régionales de 2014 ont été recentrées sur des thématiques qui répondent aux besoins les plus forts des PME mécaniciennes : techniques, innovations procédés et produits, développement durable (technologies propres et sobres en consommation d énergie), travail collaboratif ou prospective/veille technologique. Une nouvelle forme d action collective structurante a vu le jour en 2013 avec un thème et un pilotage national et des déploiements régionaux : le programme Robot Start PME, financé par le programme des Investissements d avenir pour l ensemble des régions de France. Ce sont 125 PMI qui sont déjà engagées à mi-parcours de cette action qui prévoit l implantation d une première cellule robotisée dans 250 PME au final. Après une baisse régulière depuis 2009, le volume général des actions collectives régionales repart à la hausse en 2014, sans toutefois atteindre le niveau historique de Cette tendance devrait se confirmer en Le grand projet ACAMAS Avec une ambition fédératrice interrégionale, le programme ACAMAS agit pour développer le travail en réseau sur les filières de marché telles que l automobile, l aéronautique, le machinisme agricole, l alimentaire ou l énergie. ACAMAS constitue un programme d accompagnement des PME mécaniciennes dans une démarche d anticipation et de changement pour : - appréhender les nouvelles donnes des marchés ; - anticiper les attentes d une économie d environnement en mutation permanente ; - maîtriser leur positionnement dans les filières clientes et améliorer leur vision du futur ; - renforcer leur flexibilité et leur compétitivité ; - permettre des alliances au sein des réseaux de partenaires. Ce programme concerne toutes les PME mécaniciennes, les entreprises de sous-traitance, les fabricants de composants et les constructeurs de biens d équipements. Créée dès le début d ACAMAS par la FIM avec le soutien du Cetim, une équipe dédiée et pilotée par un Comité exécutif gère le programme-cadre au plan national. Avec 18 régions couvertes et plus de PME-PMI engagées, le projet ACAMAS a passé un cap symboliquement fort en 2013, puisque c était l ambition de la profession à l origine du programme (il y a presque dix ans), avec une intégration continue dans les dynamiques régionales. Une centaine d intervenants (chefs de projets, consultants leaders et experts thématiques) dédiés contribuent au déploiement des actions régionales ACAMAS, qui sont menées sous l égide de comités de pilotage réunissant les partenaires impliqués directement dans l accompagnement économique des entreprises : conseils régionaux et autres collectivités territoriales, Direccte, organisations professionnelles, chambres consulaires, organisations professionnelles clientes 43

45 Le déploiement du programme sur 2014 s est inscrit qualitativement dans la consolidation de la nouvelle version enrichie d ACAMAS, en y intégrant de nouveaux enjeux pour le développement et la pérennité des PMI : dimension de l utilité dans la segmentation stratégique des activités, prise en compte dans la réflexion des dirigeants, des empreintes sociétales et environnementales Le slogan ACAMAS, «L agilité stratégique pour naviguer dans l incertain», est pleinement coopté par les dirigeants de PMI. Sur un plan quantitatif, une nouvelle tranche de 80 PMI a été lancée pour Stratégie PME ACAMAS Rhône-Alpes sur , démontrant la cohérence du partenariat engagé dans le cadre global du Plan PME, en appui de l ensemble du tissu industriel régional. Cette perspective permet de maintenir sur 2014 un taux d engagement d environ 100 PMI (rythme annuel tenu depuis le début du programme, avec près de PMI à fin 2014). Si des questions de fond sont toujours posées sur la mutation du programme pour garantir son adaptation à un environnement instable et incertain, la projection sur 2015 permet d envisager un rythme similaire avec le lancement fin 2014 d une nouvelle action en Poitou-Charentes (+ 30 PMI), ainsi que le renouvellement envisagé des actions en cours dans les trois régions Île-de-France, Nord - Pas-de-Calais et Rhône-Alpes (continuité, pour cette dernière, du programme Stratégie PME au sein du Plan PME, avec 80 PMI par an). CORIIN (Compétitivité et relocalisation par l industrialisation de l innovation) Parce qu elle redonne de la compétitivité aux entreprises, l innovation peut permettre de relocaliser l industrie en France. Mais nombre de PME ne maîtrisent pas la méthode pour innover et porter une idée jusque sur le marché, d où le programme CORIIN. Son objectif : donner aux PME les moyens d analyser la faisabilité et la viabilité de leurs idées d innovation au regard de leur stratégie, de leur technologie, de leurs ressources humaines et de 44

46 leurs moyens financiers, puis les accompagner concrètement jusqu à la phase d industrialisation en mode assistance à maîtrise d ouvrage. CORIIN est bâti sur le format d un programme-cadre, avec une ingénierie nationale garante des méthodes et outils, pouvant se décliner en région sous forme d actions collectives régionales, avec toute la souplesse d adaptation nécessaire. CORIIN a été soutenu par le fonds F2i national (décision de son conseil d administration en décembre 2013). Chaque action régionale pourra être cofinancée par le F2i via les UIMM territoriales concernées. 45

47 Stratégie de communication et transfert Communication La diffusion de l information technologique s appuie sur un dispositif de communication diversifié afin d assurer une appropriation maximale des résultats par les cotisants. Depuis 2012 et compte tenu de l environnement économique et politique, il s agit également de participer au côté de la FIM à la valorisation de l industrie mécanique et notamment de son potentiel au service de l économie nationale. Une stratégie numérique d alerte et de partage Internet, newsletter, alertes, flux RSS, réseaux sociaux, les supports numériques de communication se multiplient. Après une phase d appropriation des outils les plus récents, réseaux sociaux notamment, il s agit d en faire les vecteurs de thèmes d expertise tels que l analyse de défaillance, la fatigue ou encore Reach. Outre la diffusion d informations, ces thèmes doivent donner naissance à des communautés assurant le partage et l échange d expertise en prolongement d autres actions de communication telles que les journées techniques ou les publications. En 2015, le site Internet verra la mise à disposition d une version mobile. Des mini-applications disponibles destinées aux smartphones seront également développées. Défense et promotion de la mécanique Le contexte économique et politique (plafonnement de la taxe affectée, pacte de compétitivité ) a conduit la FIM et le Cetim à engager une campagne nationale intitulée «Concevoir et produire en France». Elle vise à défendre la mécanique française notamment par la mise en évidence de son rôle 46

48 clé dans l économie manufacturière et par la promotion des dispositifs sectoriels qu elle a mis en place, notamment les centres techniques. Cette campagne comprend également une action de lobbying auprès des élus parlementaires, initiée par le Cetim. Une newsletter spécifique bimestrielle est éditée, et les élus sont désormais accueillis à l occasion de réunions dédiées ou dans les événements planifiés, notamment les lundis de la Mécanique. Il s agit de poursuivre en entretenant les relations ainsi créées notamment avec le groupe d étude Industries mécaniques de l Assemblée nationale. Pour 2015, priorité est donnée au thème Usine du futur ainsi qu à une action auprès des collectivités territoriales, conseils régionaux notamment, en relation avec la réforme territoriale. Communication scientifique La production scientifique, notamment les publications scientifiques et techniques, fait partie des indicateurs du Cetim en tant qu Institut Carnot. Dans le cadre du programme Carnot relatif à la deuxième période de labellisation, le nombre d articles acceptés dans les revues scientifiques à comité de lecture, dites «rang A», avec un «facteur d impact» significatif, est considéré comme une preuve de la qualité scientifique et technique de nos publications issues de nos travaux R&D. Les travaux des thèses et des mastères réalisés dans le cadre des laboratoires communs en collaboration avec nos partenaires académiques sont valorisés par les publications notamment dans les revues scientifiques. Ces publications contribuent à faire progresser la visibilité internationale du Cetim dans le monde scientifique et auprès des grands groupes industriels. Le nombre d articles de rang A se maintient à un niveau élevé avec 15 publications acceptées à fin décembre La plupart de ces articles ont été rédigés dans le cadre des projets R&D et des thèses réalisés avec les partenaires académiques du Cetim dont les laboratoires communs. L ensemble des publications progresse à nouveau avec 160 recensées à fin décembre Ces publications scientifiques nous ont permis de faire progresser la visibilité scientifique des travaux du Cetim et de ses partenaires. L analyse du nombre d occurrences dans les publications du Cetim et de ses partenaires académiques disponibles sur le site Web of Science montre que nous avons progressé de façon significative : 35 citations en 2005, 55 en 2008 et 110 en L objectif de 2015 est fixé à 13 publications de rang A rédigées au nom du Cetim. En complément, le nombre total de publications devra être supérieur à 120 en Actions de transfert Règles de transfert des actions collectives Valoriser les actions collectives, c'est rendre compte aux cotisants et à leurs instances représentatives du bon usage qui est fait de leur contribution et de la qualité de l'investissement que fait chacun d'entre eux en participant à la mutualisation de la R&D mécanicienne mise en œuvre par le Cetim. C'est également mettre en valeur la qualité des résultats obtenus ainsi que les compétences et le savoir-faire du Cetim. Le périmètre du transfert intègre tous les médias possibles permettant de diffuser et de faciliter l appropriation des résultats des actions collectives : Cetim-infos, les événements organisés par le Cetim (congrès, journées techniques, journées de transfert, lundis de la Mécanique ), site Internet, 47

49 newsletter, publications, expositions, service Question Réponse, outils numériques, et tous supports de médias existants et à venir. Les actions de transfert sont sélectionnées selon les critères suivants : - axes stratégiques de la politique de communication du Cetim ; - résolutions prises par les comités programme et les commissions professionnelles ; - résultats effectivement diffusables ; - résultats des enquêtes de satisfaction, retours des industriels. Chaque action collective du Cetim est instruite afin de définir la forme, la période, la cible et le vecteur de diffusion les mieux adaptés à son transfert. Les opérations de promotion adaptées diffusées via le site Internet, la newsletter, Cetim-infos et des actions de marketing direct y sont systématiquement associées. En complément à ce processus de transfert des résultats des actions collectives, la diffusion des études du Cetim peut s effectuer dans le cadre de l élaboration des normes et des codes via la participation aux commissions de normalisation ou instances ad hoc. Publications Les publications (ouvrages, collections performances, publications scientifiques ) sont pour le Cetim des outils de positionnement forts et permettent son référencement. L ensemble des ouvrages Cetim sont disponibles gratuitement en téléchargement pour les cotisants via la mécathèque et à la vente chez notre partenaire Lavoisier. En 2015, le Cetim complète sa collection par six ouvrages : - Les fiches d usinage mise à jour 2015 ; - Guide TOFD mise à jour 2015 ; - Guide APEEM ; - Guide des aciers à outils pour travail à froid ; - Mise à jour choix des traitements thermiques superficiels ; - Guide vibroacoustique des machines frigorifiques. Rapports Performances La collection «Performances» constitue la forme de référence de valorisation des résultats d actions collectives. Elle comprend des synthèses, rapports et notes de veille. En 2015, cette collection s enrichira à nouveau d une trentaine de rapports, d une centaine de synthèses et d environ quatre cents notes de veille. Afin de permettre la diffusion au plus grand nombre de cotisants, les rapports Performances sont désormais disponibles, comme les synthèses, gratuitement par téléchargement à la rubrique Mécathèque du site Ces documents couvriront, entre autres, une quinzaine de thématiques : - la conception fiabiliste ; - la fatigue ; - la gestion des risques ; - la surveillance des équipements et des procédés ; - le bruit et les vibrations ; - l efficacité énergétique des produits et des procédés ; - les capteurs et systèmes intelligents ; - les composites et les élastomères ; - les déchets, la recyclabilité ; - les éco-procédés ; 48

50 - les matériaux : revêtements et traitements de surface, usure ; - les procédés de fabrication ; - les technologies d'assemblages ; - les technologies de contrôle ; - l étanchéité. Nouveauté : mini-applications pour smartphones En quatre ans, le nombre de smartphones vendus dans le monde a été multiplié par 5 pour atteindre 250 millions d unités fin Les mini-applications destinées à ces terminaux nomades se sont multipliées en proportion pour atteindre près du million. Pour le Cetim, ces nouveaux supports constituent un potentiel de valorisation de l expertise à travers la mise à disposition d utilitaires de calcul, de guides de choix ou autres outils pratiques. Une première mini-application «torque tightening» dédiée au serrage au couple a été mise à disposition fin Elle sert de cas pilote pour définir les modalités de production des développements à venir. Deux nouvelles mini-applications sont visées pour Agenda 2015 Le Cetim vous donne rendez-vous lors de différentes manifestations où vous aurez accès aux résultats des études collectives et où vous pourrez rencontrer et échanger avec ses experts. Congrès - JET 2015 Journées européennes du tolérancement les 21 et 22 janvier, en partenariat avec CTDEC, Université de Savoie et Thésame Annecy ; - Fan 2015 (congrès ventilateurs) en partenariat avec le Cetiat et l IMechE du 15 au 17 avril Lyon ; - EMM es rencontres européennes de mécatronique en partenariat avec Thésame les 2 et 3 juin Senlis ; - Fatigue Design du 19 au 20 novembre Senlis ; - Simulation numérique au service des procédés mécaniciens en partenariat avec Nafem 2 e semestre Lyon. Rendez-vous de la Mécanique Nouveauté, en 2015, après vingt années de succès, «les lundis» cèdent la place aux «rendez-vous de la Mécanique». C est la rançon du succès! Pour faire face à l affluence, tenir compte des manifestations régionales et offrir d autres possibilités aux industriels, «les rendez-vous de la Mécanique» ouvriront désormais leurs portes d autres jours de la semaine également. Pour 2015, et afin de répondre à la demande des industriels, cinq thématiques prioritaires de développement continuent leur percée : la fabrication additive, l efficacité énergétique, les robots collaboratifs, les Contrôles non destructifs (CND) et l usinage. Des thématiques spécifiques propres aux écosystèmes régionaux seront également prises en compte. Une soixantaine de rendez-vous de la Mécanique seront organisés en

51 Journées techniques - Journée technique «Défauts dans les matériaux composites» en partenariat avec Compinnov octobre 2015 Nantes ; - Intercut octobre Saint-Étienne ; - Journée transfert «Engins mobiles et installations» 15 octobre Senlis ; - Journée technique «Mesure de fuites État de l art» octobre Nantes ; - Journée quincaillerie 1 er trimestre au Certec à Bourges. Salons - JEC 2015 (Journées européennes des composites) du 10 au 12 mars Paris ; - Industrie 2015 du 7 au 10 avril Lyon ; - 51 e Salon international de l aéronautique et de l espace (SIAE) du 15 au 21 juin Le Bourget ; - Midest 2015 du 3 au 6 novembre Paris ; - Medtec et 11 juin Besançon ; - Pollutec 2015 du 13 au 16 octobre Paris ; - Mesurexpo 2015 du 27 au 29 octobre Paris. Participation à des manifestations organisées par des tiers - SHF Machines hydrauliques et cavitation juin 2015 Nantes ; - Congrès français de la mécanique août Lyon ; - 1 er colloque national «Énergie Industrie» du 12 au 16 avril Marseille ; - JIFT 2015 du 27 au 29 mai Nantes ; - PVP 2015 du 19 au 23 juillet Boston, États-Unis ; - Wear of materials 2015 du 12 au 16 avril Toronto, Canada ; - JST AMAC «Défauts dans les composites : origine, mesure, criticité et impacts dur les performances» les 12 et 13 mars Cachan ; - A3TS 2015 les 3 et 4 juin Saint-Étienne. Le SQR Le service Question Réponse du Cetim un service apprécié par les mécaniciens Comment trouver le spécialiste qui peut vous aider à choisir un matériau, connaître une norme en traitement de surface ou serrage de vis, comment produire en respectant les réglementations de protection de l environnement, être accompagné dans la mise en conformité d une machine ou bien certaines exigences vis-à-vis de vos clients? Les conseillers du SQR recherchent le véritable besoin dans l expression de la demande et le transmettent à l expert qui pourra le mieux y répondre. Ils garantissent la traçabilité des demandes, et, avec les équipes du Cetim, s assurent de la pertinence des réponses apportées dans le délai le plus adapté aux besoins. Gratuit pour les cotisants du Cetim, pour lesquels il constitue un premier avantage essentiel, le SQR est également ouvert aux non cotisants. Plus de 50 % des contacts annuels du SQR débouchent sur une intervention de conseil ou d assistance technique. La mission du SQR reste plus que jamais un maillon fort de la relation entre le Cetim et les entreprises. En 2015, priorité est donnée à l optimisation des délais de traitement dans le cadre de l action interne «flux entrants». 50

52 Quelques chiffres à fin décembre 2014 Contacts = Questions traitées = Questions posées par des cotisants = 56 % Non cotisants = 5729 Cotisants = 7193 R&D partenariale et prestations L offre Cetim Favoriser une innovation «contributive» au marché... Pour le Cetim, l innovation et les progrès technologiques ont d autant plus de sens qu ils sont rapidement transformés en valeur ajoutée sur le marché. Cette prise de conscience s accompagne du postulat que, outre le bénéfice d un marketing performant et efficace, la différence d un produit ou d un service se créée sur l ensemble des phases du cycle de vie produit/procédé (de l analyse de besoin jusqu à la gestion de fin de vie en passant par les phases de conception et d industrialisation). Partant de ce principe, notre vocation est à la fois de pousser des méthodes et des technologies amenant des solutions innovantes et performantes vers les industriels et en parallèle d accompagner ces derniers à questionner leurs existants en vue d accroître leurs parts de marché. Outre les grands enjeux technologiques comme les nouveaux matériaux, leurs procédés de mise en forme, les problématiques d allégement de structure, jusqu à l usine du futur, le Cetim se donne 51

53 comme ambition d accentuer sa compréhension des marchés et de leurs enjeux pour être encore davantage force de proposition. Notre apport en termes de R&D partenariale, enrichi des savoir-faire de nos collègues «Instituts Carnot», doit aujourd hui prendre résolument la voie de servir de réels enjeux économiques par une contribution rapidement mesurable. Arriver à ce niveau d échange avec le monde industriel nous permet d oser imaginer être devenu un réel partenaire stratégique et de confiance. Concevoir l innovation comme un processus récurrent de l entreprise est devenu un objectif prioritaire sur ces dernières années pour beaucoup d industriels. Pour accompagner cette tendance évidente, le Cetim, capitalisant sur ses nombreux retours d expériences, a développé une méthode de management de l innovation Cet Innov permettant d accompagner une démarche d entreprise en vue de faire émerger de nouveaux concepts cohérents avec ses enjeux. Là aussi, l innovation qu elle soit technologique, organisationnelle ou autre, se verra de plus en plus objectivée de vrais attendus. Finalement la crise, dont on peut espérer une sortie, aura peut-être eu une réelle vertu, celle de forcer la science et l économie à mieux se comprendre Le codéveloppement Un bon cru à déguster par nos industriels Outre l appui technique que le Cetim apporte à ces clients en matière de projets innovants, il peut contribuer à faciliter leur réalisation en acceptant d en partager le risque commercial. En effet, dans le cadre de projets en «codéveloppement», la prestation réalisée est financée uniquement par des royalties sur la commercialisation du nouveau produit. Ainsi, le Cetim valorise son savoir-faire en soutenant le développement et l industrialisation de produits ou procédés intéressant la mécanique dans une approche originale de transfert de savoirfaire. De nouveaux produits ou procédés ont été ainsi codéveloppés et mis en œuvre en Citons, en particulier, un système robotisé de mesure de contrainte résiduelle par rayons X qui sera proposé aux industriels dès De même que deux prototypes industriels de machine de dégraissage, valorisant les résultats de notre projet applicatif ECOTEC sur les écotechnologies, ont été réalisés en codéveloppement. L une utilise la vapeur sèche, l autre le CO 2 supercritique. Elles n adressent pas les mêmes marchés et complètent donc utilement l offre proposée aux industriels pour répondre à leur besoin de dégraissage ou nettoyage. Ces machines utilisant ces nouvelles technologies seront également disponibles pour les industriels intéressés début Citons également le premier succès commercial d une cellule de parachèvement robotisé de pièces fonderie ou forge développée en collaboration avec le CTIF, moins de six mois après sa réception. La plate-forme sur notre site de Senlis permet aux industriels de tester la faisabilité technique et l intérêt économique d une solution robotisée de parachèvement pour des opérations de petites séries avant de s engager dans un investissement. Cela a convaincu un premier client en 2014, mais sûrement pas le dernier si l on croit les nombreux essais en cours. 52

54 Activités 2014 par axes technologiques VEILLE TRANSVERSALE NORMALISATION PROCÉDÉS MATÉRIAUX CONCEPTION SIMULATION ESSAIS MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURES DÉVELOPPEMENT DURABLE 53

55 Tableaux des actions professionnelles Les tableaux ci-dessous présentent les actions en cours dans chaque instance. Les présentations détaillées, qui illustrent chaque thématique des quatre axes technologiques, ont été sélectionnées par les chargés de profession et les responsables R&D. Elles correspondent aux actions repérées par une croix. N d'action titre Pa 2015 Articles culinaires Normalisation conduits de fumée X Formage écologique X Environnement et conduits de fumée Affichage environnemental Surfaces antibactérienne Formage innovant X Assemblage multimatériaux Méthodes innovantes de conception Soudage laser Réglementation bisphénol A et phtalates dans les matériaux au contact des aliments X Matériaux exotiques et veille technologique X00436 Suivi des travaux de normalisa X01494 Veille alimentarité des matériaux X Chaudronnerie tuyauterie tôlerie Suivi du CEN TC Citernes Guide pratique de RDM Recommandations agro / pharma Conception compensateurs Veilles thématiques X CND des Bacs Participation au CODAP div 3 X effets environnementaux ESP X Conception du COVAP X Conduites forcées X Nucléaire et CHTT ACFM Veille soudage chaudronnerie Soudage : Suivi ISO TC44/SC Essais évaporation joints Fatigue vibratoire des équipements fluidiques X Coordination des AP du pôle EP Utilisation de la lumière bleue pour le contrôle surfacique X Robot en chaudronnerie X00199 Participation aux travaux CLAP X00201 Suivi du CEN TC54 X00208 TC 265 Réservoirs. Verticaux + CODRES X X00209 Conception du CODAP div 1 et 2 X 54

56 X00227 Relation avec ASME X X00585 Base de données Matériaux X X00900 Suivi de la normalisation dans X01525 Classification des matériaux équipements sous pression X02195 Participation Cetim CEN/TC121 Découpage-emboutissage et formage des métaux en feuille Projet EMOA Pôle de compétitivité automobile Molettes métalliques pour repo Redressage des tôles Maîtrise des déformations de pièces découpées traitées thermiquement X Efforts de frappe X Formage à chaud Formage écologique X Influence des paramètres process sur les traitements de surface Propreté de surface Normalisation découpage-embout Assemblage multi matériaux DE Réduction pollutions outils DE X Performance séries courtes DE Evaluation de l'intérêt des presses à servomoteur X Formage innovant X Formage avec étirage CND électromagnétique Casse aléatoire des outillages Remplacement galvanisation Fiche conseils repoussage Réglementation et sécurité DE CND soudage des tôles Robotisation soudage Substituts à la galvanisation X Mise en forme du titane Presses à servomoteur Composites X00406 Veille technologique en découpage X X00655 Fiches techniques sur nouvelle X01103 Mise au point des outillages de production X01281 Robotisation du pliage X01479 Découpage adiabatique X02188 mise en œuvre nouvelles tôles X02190 gammes en expansion X02191 règles métier en emboutissage X Mesure & Etanchéité dynamique Optimisation des garnitures d'étanchéité Veilles thématiques X Tenue des élastomères au nettoyage en place (NEP) Substitution du Pb dans les Garnitures Mécaniques Formation labellisante Machines à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) Outils de dimensionnement des vis de pompage des Garnitures Mécaniques X 55

57 Normalisation Garnitures d'étanchéité CND sur revêtements durs CND adhérence revêtements céramiques Nouveaux traitements de surface sur élastomères X Texturation de surface des GM X Frottement à sec des GM X Salon ENOVA Fatigue Vibratoire - données matériaux X X01373 Normalisation Spécification Géométrique des Produits (GPS) X X01465 Conférence Congrès Métrologie X X01903 Normalisation Machines 3D X Dispositifs médicaux Profil de mission polymères médicaux - OXYDE D'ETHYLENE veille médical X Propreté : prionicides Mise à jour du guide risque veille règlementaire comparaison DM / DDM Stérilisation des dispositifs médicaux X journée implant Mise en place Veille Intra REACH Forge Usinage sur Centres Multifonction : Projet Fraisage - Tournage X Laminage transversal GT Utilisateurs SImulation Forge et Frappe X Optimisation drastique outils Optimisation du chauffage par induction Influence des recuits en frappe à froid Efficacité énergétique des sites Suite Défisurf Stratégie forge / Innovation en Forge / Enquête de besoins Modélisation du marteau pilon Modèle frottement forge frappe Fabrication additive forge X Maitrise phosphatation des fils et barres X Mesure à chaud Influence ségrégations sur la déformation des pièces forgées X Référentiel CQI11/12 X Régulation thermique outils Forge Multimatériaux X Normalisation corroyage X00338 Veille technologique sur la forge X01303 Commission Sécurité/Environnent X01341 Contrôle des défauts de surface X X01490 Correspondant technique Machines agricoles MAGR -Assistance Normalisation Caractérisation des performances des huiles biodégradables X 56

58 Conception fiabiliste : application à la mesure des chargements sur outils X CP EMI - Performances Energétiques Applications des matériaux non métalliques X Stimulation gestion créativité Tenue mécanique des articulations X Martelage des soudures X Fatigue vibratoire Données en fatigue des matériaux X Rupture profils soudés en MAGR Filtres cabine contre vapeurs Stabilité dynamique engin agricole Guide Construction ensemble mécano soudés Contrôle des soudures : applications des nouvelles technologies des CND X MAGR Simulation paillage Electrification Machines Agricoles Faisceaux électriques en machinisme agricole X CDC sous traitance mécanosoudage Fiabilisation des assemblages soudage MAG robotisé simulation assemblages soudés soudage hétérogène X Matériaux amortissants MAGR Intelligibilité cabine MAGR Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X Reconception axe en chape X00977 Veille technologique pour le m X02372 CONFORT CABINE-TRAITEMENT SOUR Machines-outils productique Accompagnement CETIM au groupe robotique du SYMOP X CPFU : Veille technologique X Logiciel SIStema Veille techno machines à bois X Assurer la conformité des pièces usinées X Efficacité énergétique des machines-outils, directive EuP X Martelage réparation soudure X Mécatronique pour MO et Robots - Amortissement actif X Secrétariat-Présidence CEN TC 143WG1 (sécurité MO formage) Plateformes "machines économiques" partagées X Allègement structures machines-outils Nocivité des fluides de coupe Veille réglementaire pour mise sur marché étranger VLEP cobalt dans les ateliers d'usinage X CPFU : Recensement des plateformes en usinage Matériels destinés à l'alimentaire Nettoyage des étanchéités dynamiques AMP Veille process protocole de communication Bilan énergétiques des fours 57

59 Capteurs autonomes Méthodes innovantes de conception Mesure confort thermique Norme pression acoustique X Méthode mesure débit d'air Normalisation hygiène Révision ouvrage conception Révision ouvrage conception IDAR amélioration Base de données écoconception Maintenance préventive X Réglementation bisphénol A et phtalates dans les matériaux au contact des aliments X Equipement aseptique nettoyabilité/rugosité X00689 Participation à l'ehedg X01199 Solution contre l'usure dans l'alimentaire X X01494 Veille matériaux pour l'alimentaire X Matériels de Matériels de manutention-levage et stockage Procédés assemblage alternatif Evaluation Vieillissement Treuils MLS - Patin de glissement Caractérisation des performances des huiles biodégradables X MLS - Efforts des câbles CP EMI - Performances Energétiques Applications des matériaux non métalliques X Spécification des réducteurs Martelage des soudures X Mesure charge essieu arrière Fatigue vibratoire Câbles synthétiques ou hybride Dévissage des fixations Modélisation pistes couronne Guide Construction ensemble mécano soudés Contrôle des soudures : applications des nouvelles technologies des CND X Mesures déformations locales Fatigue des arbres X MLS banc couronne Surveillance par analyse du courant X Pilotage machine par WiFi Choc galet rail X MLS Mécanique de la rupture CDC sous traitance mécanosoudage Roadmap technologique engins soudage MAG robotisé simulation assemblages soudés soudage hétérogène X Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X Influence surcharge initiale 58

60 MLS-Révision norme EN Travaux avec INRS X00169 MLS-Codes de Calcul Levage X X00180 MLS-Calcul Casiers Stockage X00749 MLS-Catégories de Sécurité Matériels de travaux publics, carrières, et PM, mines, forage, équipements pour le bâtiment Caractérisation des performances des huiles biodégradables X CP EMI - Performances Energétiques Applications des matériaux non métalliques X Hydraulique à eau pour engins de TP X Martelage des soudures X Fatigue vibratoire Collage des éléments non structuraux X Guide Construction ensemble mécano soudés Contrôle des soudures : applications des nouvelles technologies des CND X TPMF Tenue soudure L en flexion TPMF Fonctionnement Multiple BC TPMF Bruits hydrauliques Modélisation assemblages soudé CDC sous traitance mécanosoudage soudage MAG robotisé simulation assemblages soudés soudage hétérogène X Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X Fatigue axes trempés induction TPMF-Ventilateurs TPMF-Bruit intérieur cabine TPMF-Confort cabine et psycho acoustique X00253 Veille technologique TP X X00307 Assistance en normalisation X X00560 Analyse du bruit d'un chantier Matériel pour l industrie du papier, du carton, de l imprimerie Veille packaging 2014 (budget MOP et MALI) CPMP Ergonomie (50%) Sécurité Machines Papier Conférence congrès de l'atip 28/29/30 X00742 Veille Imprimerie 2014 X X00762 Veille Papier 2014 X Matériels pour la Chimie Pales en composite Approche multiphysique Agitation-Mélange X Normalisation Agitation-Mélange X Matériels textiles lubrifiants/ plastiques Veille Technologique textile X Efficacité Energétique des machines textiles X règlement mise sur le marché frottement fibre X 59

61 Mécanique industrielle, machines spéciales Cetim TechniQuote X CPFU : Veille technologique X UPDP Centre Tournage/Fraisage X Fiches d'usinage Composites AVIBUS Assurer la conformité des pièces usinées X Plateformes "machines économiques" partagées X Guide de recommandations achat MO 5 axes Maitrise et Optimisation de l'usinage (Diag : et Cas pilotes) Usinage électrochimique X Finition des pièces : ébavurage,. X Evaluation de l'usinage cryogénique Nouvelles applications perçage vibratoire (lien avec l'autoadaptatibilité) Veille et Internet en MIND Indicateurs de mesure de la productivité en usinage VLEP cobalt dans les ateliers d'usinage X CPFU : Recensement des plateformes en usinage X00410 Fiches de données d'usinage en tournage, fraisage, perçage et taraudage X X01835 Evaluation innovations technologiques X Mobilier Formage écologique X Collage en ameublement X Surfaces fonctionnelles Soudage de formes complexes : visites atelier Veille technologique Mobilier X Alternatives au soudage Technologies innovantes de formage des tôles X Méthodes innovantes de conception Technologies d'assemblage TOMIFI Journée Mobilier industriel X Guide gaz à effet de serre Matériauthèque Mobilier X Optimisation des chutes de tôles en mobilier X00631 Normalisation en ameublement X01131 Relation avec les industriels Moteurs, compresseurs pompes à vide Guide matériaux Moteurs-Compresseurs-Pompes à Vide Congrès CIMAC Optimisation frottement bielle-coussinet Veilles thématiques X Suivi GFC Démonstrateur Compresseur vitesse variable Corrosion sous H2S X Bourse aux projets CND sur revêtements durs CND adhérence revêtements céramiques Projet SCR Moteurs 60

62 Faisabilité pièce en composite X Fretting membranes X Fatigue vibratoire des équipements fluidiques X Revêtements anticorrosion en température X Nouveaux traitements de surface sur élastomères X Optimisation du nickelage chimique Fretting des membranes de compresseurs X Brides non axisymétriques Aide au choix essais tribologiques Vieillissement des polymères en H2S X Décompression explosive en H2S X Performances lubrifiants (huiles, graisses) pour Equipements fluidiques Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X Moco-Spécification géométrique des Produits Potentiel fluides Moteur fixe vs Rankine Optimisation fluide Moteur mobile vs Rankine X Norme ATEX compresseurs encapsulés à gaz CND sur rechargement fortes épaisseurs X Modélisation / simulation d'un système de production d'énergie Fatigue Vibratoire - données matériaux X X01680 Lettres de Veille Compresseurs X X02158 Normalisation Turbines Hydrauliques Moulistes CPFU : Veille technologique X Guide recommandations investissement CUMF X Traitement de surface d'un moule Assurer la conformité des pièces usinées X Plateformes "machines économiques" partagées X Usinage électrochimique X Mécatronique dans un moule d'injection plastique X Conception et fabrication de moules pour petites séries Polissage automatisé VLEP cobalt dans les ateliers d'usinage X CPFU : Recensement des plateformes en usinage Club techniciens moulistes Grand-Ouest X01293 Veille FAO Moulistes X X02406 Validation de solutions technologiques innovantes X Outils coupants CPFU : Veille technologique X UPDP Centre Tournage/Fraisage X Assurer la conformité des pièces usinées X Plateformes "machines économiques" partagées X Usinage électrochimique X CPFU : VLEP cobalt en usinage X CPFU : Recensement des plateformes en usinage Pompes Fluctuations de chargement de roue Abrasion des fluides visqueux Calculs Fluctuations et 4 quadrants 61

63 Veilles thématiques X Tenue des élastomères au nettoyage en place (NEP) EFICAS - Formation en audit énergétique des systèmes de pompage X PoFabrication additive Conception optimisé des assemblages pour le désassemblage X Bourse aux projets Base de données substances CND sur revêtements durs CND adhérence revêtements céramiques Dynamique des lignes d'arbre (DLA) en Pompes Lettres de Veille Pompes X Interactions singularités Fatigue vibratoire des équipements fluidiques X Nouveaux traitements de surface sur élastomères X Codes DLA Analyse du feston Ecoulements Pompes volumétriques BIP - Bruit des Installations Diagnostique d'usure de pompes par courant d'alimentation X Performances lubrifiants (huiles, graisses) pour Equipements fluidiques Participation GR RCC-M Volume Q Fatigue Vibratoire - données matériaux X X01052 Normalisation Pompes X X01199 Solution contre l'usure dans l'alimentaire X X01427 Appui normalisation Pompes Quincaillerie Etude de bancs d'essai pour normes européennes Veille techno en Quincaillerie X Formage écologique X Indicateur carbone & démarche HQE X Surfaces fonctionnelles Technologies innovantes de formage des tôles X Méthodes innovantes de conception Nouveaux traitements de surface Technologies d'assemblage TOMIFI Quincaillerie Peinture Anti contrefaçon Collage Quincaillerie Fabrication additive Etanchéité Quincaillerie Veille Bâtiment Quincaillerie X00121 Normalisation Quincaillerie X01197 Quincaillerie : Environnement X01620 Essais prénormatifs en quincaillerie R&D Fixations Dévissage sous vibrations Club Utilisateur Simulation X Influence des paramètres chimiques et physiques d'un process 62

64 Thème "Propreté de surface" Normalisation en fixations : ISO Paramètres fragilisants X Évaluation Environnementale des Fixations X Projet Assemblage MultiMatériaux et R&D Fixations X Couple/Tension Etat de surface vis écrous Maitrise phosphatation des fils et barres X Veille Fixations Visseuses à choc Tiges filetées Couple/Tension Ecrous de référence Ecrous inox Référentiel CQI11/12 X Guide TS Fixations X00136 Brouillard salin X01974 Etalonnage des enceintes Kesternich X01978 Tenue en service des matériels de Traitement Thermique Ressorts normalisation ressorts Veille Spécifique Ressorts Fatigue Grenaillage Ressorts Fatigue des ressorts en inox X Fatigue Ressorts Inox X01818 Actions collectives ressorts (correspondant technique) Revêtements et traitements de surface Contrôle par Fluorescence X REACH-RTS Meilleures techniques TS Substitution de l'eau de javel X Lubrifiants et dégraissants écologiques X Influence des paramètres process Propreté de surface Kit de marquage TS poids substances dangereuses Robots en production Mesure épaisseur dépôt or X Brochures INRS Valeur limite d'exposition VLEP Problèmes d'aspects sur les dépôts d'or X Défauts de galvanisation Maitrise phosphatation des fils et barres X Référentiel CQI11/12 X X01974 Etalonnage des enceintes Kesternich X00136 Normalisation CEN TC 262 X00340 Veille technologique en traitement de surface X X02035 correspondant environnement-t 63

65 Robinetterie Normalisation Robinetterie Bâtiment-Sanitaire X FDES Robinetterie Bâtiment-Sanitaire Vieillissement des organes de Robinetterie Bâtiment-Sanitaire Résilience des aciers moulés en Robinetterie sous pression Bruit Robinetterie Bâtiment-Sanitaire DNinf32 X Appui Normalisation Robinetterie Bâtiment-Sanitaire Optimisation des garnitures d'étanchéité Revêtements innovants pour la Robinetterie Bâtiment-Sanitaire Veilles thématiques X Etanchéité en ligne Conception optimisé des assemblages pour le désassemblage X Corrosion sous H2S X Normalisation Robinetterie Gaz X Bourse aux projets Base de données substances CND sur revêtements durs CND adhérence revêtements céramiques Banc d'essais GNL Veille Robinetterie Bâtiment-Sanitaire CND et surveillance Robinetterie industrielle Comparaison API /ISO /TA LUFT X Lettres de Veille Robinetterie Industrielle X Fatigue vibratoire des équipements fluidiques X Nouveaux traitements de surface sur élastomères X Evènements Performance anri-retour vs bactériologie Vieillissement des polymères en H2S X Décompression explosive en H2S X Caractérisation de la perméabilité à l'h2s X Fabrication additive en Robinetterie X Comportement Soupapes pilotées Contrôle de soudure sur thermoplastiques X Participation GR RCC-M Volume Q Protocole de désinfection Etanchéité Robinetterie Bâtiment Gaz X Modélisation des configurations d'étanchéité Fatigue Vibratoire - données matériaux X X01009 Normalisation Robinetterie Industrielle X X01428 Appui normalisation Robinetterie Industrielle Roulements Veille Technologique X Grenaillage et micropitting X Taillage matériaux durs Découplage acoustique X Spécification réducteurs MLS Convergence ISO et TS X 64

66 Paliers lisses Calcul en fatigue des arbres frettés X Fiabilité mécatronique Assemblage multimatériaux X Fatigue des arbres X Caractérisation huiles brûlures rectification ISO 6336 et aciers nitrurés Ecoconception des emballages X Essais galets et engrenages Tooth flank Breakage Optimisation corrections de forme Propreté Transmissions et roulements X KISSsoft club utilisateur Capitalisation outils R&D Performance énergétique X Soudage hétérogène X GT calcul TRME Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X CND Transmissions & roulements Surveillance Transmissions & roulements X00329 Traitements et valorisation des meulures de rectification X Traitements thermiques Maîtrise des déformations de pièces découpées traitées thermiquement X Référentiel CQI9 X stabilité des thermocouples mise à jour tableau TT carte d'usure et corrosion Efficacité énergétique des sites Epaisseur dépôt conducteur Tribologie des dépôts projetés X Contrôle non destructif des TTH Qualification des fours de traitement thermique X Spécifications commande Traitement Thermique Guide de choix des traitements superficiels X Guide des aciers à outils X Mise à jour de l'utilitaire des incertitudes de dureté X X00340 Veille technologique en traitement thermique X X01350 utilisation des statistiques X01780 caractérisation nitruration X01978 Tenue en service des fours de traitements thermiques Transmissions hydrauliques Veille informative hydraulique X Stockage et récupération d'énergie X Caractérisation des performances des huiles biodégradables X CP EMI - Performances Energétiques des engins mobiles Normalisation vérin hydraulique Fiabilité mécatronique Compatibilité joints élastomère / biolubrifiants X 65

67 Normalisation accumulateurs hydrauliques X Assemblage multimatériaux X Amortissement banc bio fluide - TRHY PLIB hydraulique & pneumatique Performance énergétique composants hydrauliques X Propreté Transmissions & Roulements X Soudage hétérogène X CND Transmissions & Roulements Surveillance Transmissions & Roulements Transmissions mécaniques Veille Technologique transmission mécanique X Grenaillage et micropitting X Normalisation transmissions mécaniques X Taillage matériaux durs Découplage acoustique X Spécification réducteurs MLS Paliers lisses Assemblages frettés Fiabilité mécatronique Assemblage multimatériaux X Fatigue des arbres X Caractérisation huiles brûlures rectification ISO 6336 et aciers nitrurés Essais galets et engrenages Tooth flank Breakage Optimisation corrections de forme Propreté Transmissions et roulements X KISSsoft club utilisateur Capitalisation outils R&D Traitements superficiels à fonction tribologique X Performance énergétique des transmissions mécaniques X Soudage hétérogène X GT calcul TRME Guide de choix d'une méthode d'essais en fatigue et de l'analyse statistique associée X CND Transmissions & roulements Surveillance Transmissions & roulements Transmissions pneumatiques Caractérisation acoustique silencieux d'échappement X Fiabilité composants pneumatiques X INSA Normalisation pneumatique Normalisation ISO Fiabilité mécatronique Assemblage multimatériaux X PLIB hydraulique pneumatique CND Transmissions & Roulements Surveillance Transmissions & Roulements X02276 Normalisation ISO 6358 X X02335 Veille informative Pneumatique X 66

68 CT/GT machines thermodynamiques Normalisation confinement Veille fluide frigo hors bâtiment VITESSE VARIABLE Evaluation des Fluide HFO - confinement Ergonomie CPMP Suite palier en milieu pollué X Ecoconception des machines thermodynamiques X Quantification des amortissements sur les machines X Corrosion et entartrage Etanchéité dynamique - Etat de l'art CEM pour machines thermodynamiques Impact règlement REACH & ROHS Démarche fiabiliste pour les machines thermodynamiques X Mise en place d'outils de veille au sein de votre entreprise Synthèse acoustique d'une installation frigorifique Guide vibroacoustique des machines Frigorifiques DI nouveaux gaz DI nouveaux 140 bars DI impact glissement Mesure de fuite Commission interprofessionnelle soudage - FIM CIS-FIM 10 - Finition soudures attaches - Partie : Influence grand nombre de cycles Qualification des nouveaux procédés MAG X CIS-FIM 08 - Fissuration à froid en Zone Fondue Etape 5 inter passes CIS-FIM 13 - Influence énergie de soudage CIS-FIM 13 - Soudage acier HLE - Partie 4 : S1100M CIS-FIM 14 - Guide pratique symbolisation - BE CIS-FIM 14 - Gaz de protection envers (H2+N2) CIS-FIM 14 - Liquation en soudage AW CIS-FIM 14 - MAG forte pénétration TIG In-Focus Etat des lieux des procédés de soudage à fort taux de dépôt X Procédés à haut taux de dépôts Rechargement par soudage X KV fine épaisseur Qualification des nouveaux procédés de soudage Rechargement CIS-FIM 14 - Aide à l'inspection visuelle 67

69 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE TRANSVERSALE 68

70 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE Cette rubrique regroupe les actions de veille professionnelles transversales à toutes les thématiques technologiques. Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : X00406 Veille technologique en découpage-emboutissage Cette action vise à mieux informer les entreprises de la profession, afin d anticiper les évolutions techniques susceptibles de les concerner. En 2015, une dizaine de notes de veille sont prévues sur les technologies des procédés et des équipements, les outillages, les matériaux à mettre en forme, le contrôle pendant et en sortie de presses, la lubrification et les opérations annexes. Une attention particulière sera portée sur : - l allégement des structures : choix des matériaux, conception multimatériaux ; - les procédés : magnétoformage, formage électromagnétique, microformage ; - les équipements : presses intelligentes, servopresses, équipements de plus en plus intégrés : mise en forme, découpage, traitements ; - la simulation de la mise en forme : ressources en calcul, Cloud Computing. Action professionnelle : Machines-outils et productique, Mécanique industrielle, Moules, Outils coupants N d action : Veille technologique pour la filière usinage Cette action donne suite aux veilles technologiques «mono-professionnelles» réalisées parallèlement jusqu à mi Début 2007, une réunion des présidents de commission de la filière usinage a conduit à n effectuer, pour une meilleure synergie de besoins industriels et de moyens Cetim, qu une seule action de veille mais multi-professionnelle regroupant les professions : Machines-outils et productique, Mécanique industrielle, Moules et Outils coupants. L action a pour objectif de permettre aux industriels de suivre l évolution des technologies sur les thèmes dont ils ont le plus besoin en mettant en place une structure de veille assurant la collecte d informations par thème, impliquant des experts pour les valider et fournissant des notes de veille technologique sur les points importants relevés en cours d année. En 2015, la veille se poursuivra sur les thématiques innovantes pour les professions concernées : Machines multifonctions (y compris avec laser), Périphériques de machines, Procédés d usinage alternatifs (laser ) ou assistés (cryogénie...), Outils coupants et revêtements, Matériaux métalliques nouveaux à usiner et matériaux composites, Logiciels de CFAO, Machines-outils à structures allégées, fabrication additive Les principaux salons prévus pour faire l objet de cette veille sont : - Industrie Lyon (avril 2015) ; - EMO Milan (octobre 2015) ; - EPHJ, microtechniques et horlogerie Genève (juin 2015) ; - Euromold Francfort (novembre 2015) ; - Intercut (octobre 2015) ; - Micronora Besançon (septembre 2015) ; - Medtec Besançon (juin 2015) ; - Mesurexpo/Enova Toulouse (mars 2015). 69

71 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE Action professionnelle : Machines-outils et productique N d action : Veille technologique pour le secteur des machines à bois L objectif de cette action est d effectuer une veille sur les évolutions des produits et des matériaux utilisés dans le domaine du bois afin d évaluer les conséquences sur les évolutions technologiques des moyens de production. Le principe de la collaboration et des échanges de connaissance entre clients et fournisseurs est mis en avant. C est pourquoi, pour cette veille, on réalise des actions d échanges entre un expert Cetim (service veille technologique) et un expert du FCBA et on effectue une synthèse des évolutions technologiques des moyens de production et des secteurs clients (scierie, ameublement, construction, etc.). Des visites de salons professionnels sur les machines à bois et leurs secteurs clients sont également réalisées. En 2015, les travaux de veille se poursuivront et feront toujours l objet d une lettre informative semestrielle auprès de la profession via le site Internet du Cetim. Action professionnelle : Transmissions hydrauliques N d action : Veille informative et technologique en hydraulique Cette veille demandée par la profession est destinée à permettre aux hydrauliciens d'identifier plus rapidement des axes de réflexion ou d'orientation de leur politique industrielle. Il s'agit de rechercher des informations sur les développements et progrès techniques dans les contenus disponibles sur Internet, ainsi que par la surveillance des brevets et la participation aux principaux événements de la profession. Les résultats d une enquête sur les sujets d intérêt pour la veille technologique hydraulique en 2015 priorisent les thématiques de l hydraulique mobile, des réductions de consommation et allégements dans l industrie, et des avancées récentes en conception et simulation. L analyse des thématiques importantes lors la foire de Hanovre et des principales conférences de la profession sera effectuée. Au total, il est prévu de fournir à la profession six lettres informatives, trois notes de veille suite à des congrès ou salons et un dossier de synthèse durant l année Action professionnelle : Transmissions pneumatiques N d action : X02335 Veille informative et technologique en pneumatique Cette veille, demandée par la profession, permet aux pneumaticiens d'identifier plus rapidement et aisément des axes de réflexion ou d'orientation de leur politique industrielle. Il s'agit de rechercher des informations sur les développements et progrès techniques dans les contenus disponibles sur Internet, ainsi que par la surveillance des brevets et la participation aux principaux événements de la profession. Les résultats d une enquête sur les sujets d intérêt pour la veille technologique pneumatique en 2015 priorisent les thématiques des économies d énergie et de la compacité. L analyse des thématiques importantes en Chine ainsi que lors de la foire de Hanovre sera également effectuée. Au total, il est prévu de fournir à la profession six lettres informatives, deux notes de veille suite à des congrès ou salons et une note de synthèse durant l année

72 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE Action professionnelle : Transmissions mécaniques, Roulements N d action : Veille informative et technologique en transmissions mécaniques Cette veille demandée par la profession lui permettre d'identifier plus rapidement des axes de réflexion ou d'orientation des politiques industrielles. Il s'agit de rechercher des informations sur les développements et progrès techniques dans les contenus disponibles sur Internet, ainsi que par la surveillance des brevets et la participation aux principaux événements de la profession. Dans la continuité des travaux précédents, la veille technologique poursuivra ses investigations en 2015 selon les thèmes retenus lors de l enquête réalisée fin La structuration des restitutions demeurera inchangée, à savoir des lettres informatives régulières, des notes de veille suite à des congrès ou salons et un dossier de synthèse des travaux en fin d année. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : X01680 Veille informative compresseurs L objectif est de faire gagner du temps aux entreprises par une sélection à partir d une surveillance permanente, assez large, des principales sources techniques pour la profession. Pour cela, les sources retenues sont : - newsletters et sommaires en ligne de revues techniques : Chemical Processing, CompressorTech, Engineerlive, Fluides, Hydrocarbon Online, Industrie et Technologie, Infos Chimie, Liquides Magazine, listes de diffusion de l ADIT, Practising Oil Analysis, Tribology and Lubrication Technology, Turbomachinery ; - outils Internet à partir de mots clés décrivant les rubriques ; - profil sur banques de données brevets ; - profil sur banques de données bibliographiques : Pascal, Metadex, Compendex, Energy, Inspec, Ntis, Ismec ; - veilles réalisées au Cetim par ailleurs sur les thèmes qui intéressent les compressoristes (usure, bruit, CND, vision, télémaintenance, électricité embarquée, refroidissement, etc.), et autres informations de provenance Cetim ou du syndicat professionnel Profluid. Dix notes de veille de type newsletters sont programmées chaque année. Action professionnelle : Pompes, Robinetterie, Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide, Chaudronnerie, Mesures N d action : Veilles thématiques du comité programme Équipements fluidiques Les comités programme sont l'occasion pour les commissions professionnelles de mutualiser les besoins collectifs par filière mécanicienne. Le comité programme Équipements fluidiques traite des problématiques liées essentiellement à l'industrie de process (production, transport, stockage, distribution) qui couvrent tous les secteurs industriels : énergie, équipements sous pression, cycle de l'eau, chimie, alimentaire et bâtiment (eau, gaz). Il a été demandé au Cetim de poursuivre sur 2015 la veille technologique consolidée en 2014 sur les items suivants : 71

73 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE - technologies impactées par les marchés ou thématiques émergents : chimie verte, miniaturisation des procédés, cryogénie, ENR, risques sismiques, allongement durée de vie nucléaire... ; - évolution des états de l'art sur les Technologies prioritaires 2015 identifiées par les professions du comité programme, à savoir : gestion de l'information stratégique de l'entreprise, intégration du facteur humain, aciers très hautes performances et superalliages, soudage de matériaux à hautes performances, conception pour le montage et démontage, conception de produits fiables et sûrs, simulation et optimisation numérique produit ou procédé, techniques avancées de CND. Le transfert sera fait sous forme de notes de veille et de lettres informatives «comité programme». Des veilles spécifiques «profession» compléteront la diffusion des informations recueillies. Action professionnelle : Mobilier - N d action : Veille technologique mobilier métallique Cette action récurrente est destinée à alimenter des lettres informatives rédigées en collaboration avec le FCBA tout en intégrant les aspects normatifs. En complément, des notes de veille et des comptes rendus de visites de salons sont réalisés pour la profession suivant les choix émis par les industriels de la commission. Action professionnelle : Mobilier N d action Innovathèque/matériauthèque pour le mobilier L utilisation de matériaux innovants dans la conception d éléments de mobilier peut permettre de renforcer l attractivité de celui-ci. C est à partir de ce constat que la commission Mobilier a demandé que soit organisée une veille thématique et spécialisée sur les matériaux. Cette action menée en collaboration avec l «innovathèque» du FCBA permettra sur l année 2015 de fournir à la profession les descriptifs d un panel représentatif de matériaux innovants utilisables par les industriels du secteur du mobilier et qui sera complété par la présentation d échantillons lors des commissions. Action professionnelle : Matériel pour l industrie du papier, du carton, de l imprimerie N d action : X00742 Veille technologique pour les machines d imprimerie Cette action a pour objet la réalisation d'une veille sur les techniques impactant l évolution des machines d'imprimerie. L'objectif est d'informer les constructeurs des innovations à destination de leur secteur et comprend le suivi, l'analyse et la diffusion des évolutions technologiques sur différents thèmes sélectionnés par les industriels. Les informations attendues sont des travaux et des résultats de recherches techniques, des produits nouvellement sur le marché provenant d'entreprises du secteur, de fournisseurs, d'universités, d'instituts, d'organismes publics et cela, au niveau mondial. L'investigation portera sur les développements et progrès techniques dans des thèmes sélectionnés, susceptibles de s'appliquer aux machines produites par la profession. 72

74 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE En 2015, six notes de veille de trois ou quatre pages devront être fournies et concerneront les thèmes suivants : - évolution des techniques d impression, de leurs usages, des supports d impression ; - influence de l e-commerce, du facing, de la valorisation du produit par l impression, des demandes du consommateur ; - impact sur les machines des évolutions des techniques d impression ; - introduction dans les machines de composants électromécaniques, mécatroniques, de télésurveillance ; - contrôle d impression, colorimétrie, contrôle vision ; - niches d excellence françaises et pistes prometteuses d excellence à l export. Une journée de transfert de résultats sera réalisée à la Maison de la mécanique à Courbevoie. Action professionnelle : Matériel pour l industrie du papier, du carton, de l imprimerie N d action : X00762 Veille technologique sur les machines pour le papier Cette action a pour objet la réalisation d'une veille sur les techniques impactant l évolution des machines pour le papier. L'objectif est d'informer les constructeurs des innovations à destination de leur secteur et comprend le suivi, l'analyse et la diffusion des évolutions technologiques sur différents thèmes sélectionnés par les industriels. Les informations attendues sont des travaux et des résultats de recherches techniques, des produits nouvellement sur le marché provenant d'entreprises du secteur, de fournisseurs, d'universités, d'instituts, d'organismes publics et cela, au niveau mondial. L'investigation portera sur les développements et progrès techniques dans des thèmes sélectionnés, susceptibles de s'appliquer aux machines produites par la profession. En 2015, six notes de veille de trois ou quatre pages devront être fournies et concerneront les thèmes suivants : - évolutions des papiers et cartons et de leurs usages (tissue, papiers barrières, évolutions carton/plastique ) ; - économies pour retrouver des marges, valorisation des déchets, recyclabilité du carton ; - impacts sur les machines des évolutions des techniques papiers, carton et des processus de fabrication ; - aspects énergie : coefficients thermiques d échangeurs, séchage, lampes ; - le rétrofit : par les constructeurs, par les fournisseurs de composants ; - niches d excellence françaises et pistes prometteuses d excellence à l export. Une journée de transfert de résultats sera réalisée à la Maison de la mécanique à Courbevoie. Action professionnelle : Machines textiles N d action : Veille technologique sur les machines textiles Cette action a pour objet la réalisation d'une veille sur les matériaux et les techniques impactant l évolution des machines textiles. L'objectif est d'informer les constructeurs de machines textiles, des innovations pouvant impacter leur secteur et comprend le suivi, l'analyse et la diffusion des évolutions technologiques sur différents thèmes sélectionnés par les industriels. Les informations attendues sont des travaux et des résultats de recherches techniques, des produits nouvellement sur le marché, provenant d'entreprises du secteur, de fournisseurs, d'universités, d'instituts, 73

75 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE d'organismes publics et cela, au niveau mondial. L'investigation portera sur les développements et progrès techniques dans des thèmes sélectionnés, susceptibles de s'appliquer aux machines produites par la profession. En 2015, il est prévu de publier six notes de veille de trois ou quatre pages sur les thèmes suivants : - problèmes de corrosion dus aux additifs ; - fabrication additive (isoler ce qui concerne la profession) ; - substitution du CrVI ; - synthèse salons ITMA et Index ; - mise sur le marché pour l Inde et la Turquie ; - bilan de ce qui existe en composite. Une journée de transfert de résultats sera réalisée à la Maison de la mécanique à Courbevoie. Action professionnelle : Dispositifs médicaux N d action : Veille sur les dispositifs médicaux Cette action a pour objet la réalisation d'une veille dans les domaines des dispositifs médicaux. L'objectif est d'informer la profession et le Snitem des innovations pouvant impacter leur secteur et comprend le suivi, l'analyse et la diffusion des évolutions technologiques et normatives sur différents thèmes sélectionnés par les industriels. Sept notes de veille de trois ou quatre pages devront être fournies en Elles concerneront les thèmes choisis en commission professionnelle : - matériaux qui conviennent au contact de la peau ; - matériaux allergisants; - évolutions d alliages utilisés en DM ; - fabrication additive : bilan, avantages/inconvénients, capabilité ; - fabrication additive à base de poudre aluminium ; - polissage. Une journée de transfert de résultats sera réalisée au Snitem à la Maison de la mécanique à Courbevoie. Action professionnelle : Pompes N d action : Lettres informatives pompes Les évolutions technologiques des produits et métiers sont de plus en plus rapides et mondialisées. Le Cetim se doit, en phase des missions qui lui sont confiées, d'aider dans la mesure du possible les entreprises de la mécanique à surveiller les évolutions marquantes et les tendances technologiques de leur secteur. Les principaux thèmes de veille sont : - économies d énergie, variation électronique de vitesse, améliorations de rendement et de coûts ; - lubrification, usure, bruits, vibrations ; - capteurs, surveillance, télémaintenance ; - commande, automatisation, électronique ; - applications, marchés, fonctionnement en service ; 74

76 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE - modélisation, simulation, calculs, technologie des compresseurs, techniques de fabrication ; - agenda. Les lettres informatives sont publiées sur la mécathèque et disponibles pour l'ensemble des cotisants. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Lettres informatives robinetterie industrielle Les évolutions technologiques des produits et métiers sont de plus en plus rapides et mondialisées. Le Cetim se doit, en phase des missions qui lui sont confiées, d'aider dans la mesure du possible les entreprises de la mécanique à surveiller les évolutions marquantes et les tendances technologiques de leur secteur. Les principaux thèmes de veille sont : - économies d énergie, variation électronique de vitesse, améliorations de rendement et de coûts ; - lubrification, usure, bruits, vibrations ; - capteurs, surveillance, télémaintenance ; - commande, automatisation, électronique ; - applications, marchés, fonctionnement en service ; - modélisation, simulation, calculs, technologie des compresseurs, techniques de fabrication ; - agenda. Les lettres informatives sont publiées sur la mécathèque et disponible pour l'ensemble des cotisants. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique N d action : X01465 Conférence congrès métrologie Le congrès international de métrologie est organisé tous les deux ans par le Collège français de métrologie. D un point de vue général, les objectifs de cette manifestation sont de présenter les évolutions de la métrologie et ses implications dans l industrie, de valoriser la mesure comme outil de la qualité dans l entreprise, de contribuer à l amélioration des processus de mesure et de participer au développement des technologies innovantes. Les précédentes éditions, riches en informations, ont permis la rédaction de notes de synthèse (publiées dans la mécathèque), structurées autour des thématiques abordées lors de ce congrès : - mesure dimensionnelle topographique et 3D ; - mesure optique ; - incertitude de mesure ; - la mesure : outil de management. L'édition 2015 sera l'occasion de suivre l'évolution des techniques pertinentes pour l industrie mécanique et de restituer une synthèse des travaux présentée sous forme de rapport. 75

77 VEILLE TECHNOLOGIQUE TRANSVERSALE Action professionnelle : Quincaillerie N d action : Veille technologique en quincaillerie Le maintien d une veille dans le domaine des évolutions et nouveautés apportées sur le marché de la quincaillerie est jugé important, voire crucial, par les industriels du secteur. C est pourquoi, cette action sera maintenue pour l année 2015 en y ajoutant la rédaction de notes de veille spécifiques dont les sujets seront déterminés par les industriels de la commission Quincaillerie. Action professionnelle : Travaux publics, mines et forage N d action : X00253 Veille technologique travaux publics, mines et forage L'objectif de cette action permanente de veille au service de la profession TPMF est de disposer, selon des thèmes validés par les industriels, de l'état des nouvelles techniques en développement ou en préparation et de leurs éventuelles applications sur des composants, de façon à en apprécier le niveau de faisabilité ou d'industrialisation pour les machines de la profession. Les principaux thèmes actuellement sélectionnés par les industriels sont : - sécurité/ergonomie ; - développement durable et recyclage ; - automatisation et communication ; - refroidissement. Concernant les travaux 2015, il est prévu une dizaine de notes de veille sur les thèmes sélectionnés par la profession. 76

78 NORMALISATION 77

79 NORMALISATION Cette rubrique regroupe les actions de normalisation réalisées dans le cadre de l action professionnelle et qui sont transverses à toutes les thématiques technologiques. Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : Référentiel CQI9 Le référentiel américain CQI9 d évaluation du process de traitements thermiques demandé par le secteur automobile s appuie sur la spécification AMS 2750 D. Ce référentiel est en train de se mettre en place en Europe. Son application pose problème. Il conviendrait de le faire évoluer afin qu il soit en adéquation avec les pratiques de la profession. L'objectif de cette action est de rédiger un document alternatif au CQI9 prenant en compte la position des applicateurs français et de faire adopter ce référentiel par les donneurs d ordres et équipementiers européens. Une annexe pyrométrique lui sera associée. Un projet de norme NF A a été élaboré et devrait être publié fin Les travaux 2015 consisteront à contribuer au portage de ce document français à l ISO, à suivre les travaux en normalisation et à promouvoir le document. Action professionnelle : Fixations, Forge, Revêtements et traitements de surface N d action : Référentiel CQI11/12 Le grand nombre de référentiels qualité concernant les audits des procédés de traitement de surface appliqués sur pièces de fixation rend la lisibilité de ceux-ci délicate. L obtention d un référentiel unique basé sur les référentiels existants CQI11 et CQI12 a ainsi été jugée comme nécessaire par la commission Fixations. En 2015, des travaux de concertation concernant la définition d un référentiel unique et adapté aux besoins devraient en permettre la rédaction. Action professionnelle : Transmissions hydrauliques N d action : Normalisation des composants hydrauliques La profession a proposé la création d'une norme ISO relative aux accumulateurs oléopneumatiques. L implication de la délégation française dans le projet de norme correspondant ISO/WD consiste à rédiger les parties «Sizing» et «Design and Calculation», et d apporter une aide à la rédaction de la partie «Materials» prise en charge par la délégation japonaise. En parallèle, la révision de la norme EN a été initiée. L approche fiabilité proposée au groupe ISO/TC 131/WG 1 dans le cadre du projet de norme ISO n ayant pas été acceptée, il est envisagé de la développer dans un premier temps sur le plan français. Ces travaux se poursuivront en 2015 selon les demandes du groupe UNM 31. Un chapitre sur la modélisation des joints toriques pour le projet de norme PR NF E (joints toriques en caoutchouc Guide pour le choix et le contrôle des fournitures) a été rédigé et fourni 78

80 NORMALISATION aux membres de l UNM 31. Le Cetim continuera en 2015 à suivre l évolution du document et à répondre aux demandes de modifications éventuelles. Action professionnelle : Conduits de fumée, Articles culinaires N d action : Normalisation des conduits de fumée Le suivi de la normalisation est une préoccupation constante de toutes les professions de la mécanique. Pour ce qui concerne les conduits de fumée, tout comme en 2014, les travaux 2015 porteront sur : - les normes du CEN/TC 166/WG 1 (normes générales) ; - les travaux du CEN/TC 166/WG 1/TG 5 ; - le suivi des travaux des différents groupes techniques : 1 à 4 du CEN/TC 166/WG 1. Action professionnelle : Matériels pour la chimie N d action : action nouvelle Normalisation en agitation-mélange La normalisation, pour les agitateurs et mélangeurs, est hébergée par le CEN/TC 97 Pompes. Or les agitateurs présentent des caractéristiques de fonctionnement largement différentes des pompes, et méritent un traitement à part au niveau normatif. La commission française UNM 275 a donc été créée à cette fin, et envisage de proposer au CEN des projets de normes relatives spécifiquement aux agitateurs. Le sujet suivi par le Cetim à la demande des fabricants sur concerne la performance des agitateurs, notamment en ce qui concerne l'homogénéité des solutions de mélange. Ces performances peuvent être caractérisées par une approche expérimentale ou calculatoire. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique - N d action : X01903 Normalisation des machines de mesure tridimensionnelle Pour les industriels fabricants et utilisateurs de machines 3D, il est nécessaire que le Cetim soit en mesure d'apporter un appui technique en normalisation française et ISO sur ces machines. La normalisation internationale est en évolution et a un impact direct auprès des mécaniciens utilisant ce type de machine ainsi que sur les fabricants de ces machines. Les objectifs de l'action consistent à suivre les évolutions des travaux normatifs ISO/TC 213/WG 10 et UNM 09/G 10 (machines à mesurer tridimensionnelles), à préparer les participations aux différents comités de normalisation avec fourniture de réponses aux enquêtes et à réaliser un rapport de synthèse de l'activité de normalisation suivie. 79

81 NORMALISATION Action professionnelle : Pompes - N d action : X01052 Normalisation des pompes Les industriels des pompes sont fortement concernés par la normalisation européenne (CEN/TC 197) et internationale (ISO/TC 115). L enjeu pour les entreprises est de défendre la position française, tant au niveau CEN (CEN/TC 197 et CEN/TC 197/SC 3) qu au niveau ISO. Cet enjeu apparaît comme principal ne serait-ce qu en considérant le nombre important de sociétés participant à la normalisation européenne et/ou internationale, ainsi que par la création au sein de l UNM de groupes «miroir» pour suivre cette normalisation. Cette action vise à suivre les travaux européens et mondiaux de normalisation concernant les pompes. Elle comprend la tenue de la présidence du CEN/TC 197 et de l animation du CEN/TC 187/SC 3. Cette action vise également à suivre les travaux français (UNM 27), et à participer à certaines réunions «Technical» et «Standard» d Europump, syndicat européen des constructeurs de pompes. Action professionnelle : Robinetterie N d action : action nouvelle Normalisation en robinetterie gaz La norme EN 549 «Matériaux à base de caoutchouc pour joints et membranes destinés aux appareils à gaz et appareillages pour le gaz» entre en révision sur Cette norme est notamment citée dans l'en 331 «Robinetterie gaz», mais également dans l'en : 2013 «Appareils de robinetterie pour les systèmes de distribution du gaz avec une pression maximale de service inférieure ou égale à 16 bar Exigences de performance» et l'en : 2014 «Robinetterie pour le transport de gaz naturel par des pipelines Exigences de performance et essais», toutes deux gérées par l'unm 761. Des inhomogénéités ont été relevées entre les normes, notamment pour les classes de température. Sur 2015, l'expertise du Cetim est demandée pour participer aux travaux au niveau français (BNG 236) et au niveau européen (CEN/TC 208), en tenant compte de l'incidence des modifications apportées sur les autres normes de robinetterie qui y font référence. Action professionnelle : Robinetterie N d action : X01009 Normalisation en robinetterie industrielle Les industriels de la robinetterie industrielle sont fortement concernés par la normalisation européenne (CEN/TC 69) et internationale (ISO/TC 153/SC 1 et ISO/TC 185). L enjeu pour les entreprises est de défendre la position française, au niveau européen (CEN/TC 69 et CEN/TC 69/WG 1) et au niveau international (ISO/TC 153/SC 1/WG 10 et ISO/TC 185). Il apparaît comme principal ne serait-ce qu en considérant le nombre important de sociétés participant à la normalisation européenne et/ou internationale, ainsi que par la création au sein de l UNM d environ 17 groupes «miroir» pour suivre cette normalisation. Cette action vise à suivre les travaux européens et mondiaux de normalisation concernant la robinetterie industrielle et à y participer. 80

82 NORMALISATION L'animation du groupe de travail ISO sur les émissions fugitives (ISO/TC 153/SC 1/WG 10) sera également assurée par le Cetim. Cette action vise aussi à suivre les travaux français (UNM 763), européens et mondiaux (plus particulièrement la norme ISO sur les essais de performance des soupapes) de normalisation concernant la robinetterie industrielle. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Normalisation en robinetterie bâtiment-sanitaire Les fabricants de robinets bâtiment-sanitaire français sont fortement concernés par la normalisation européenne CEN/TC 164, à laquelle ils participent activement depuis de nombreuses années. L enjeu pour les entreprises françaises est de défendre la technologie des produits conçus et fabriqués en France, sur le plan de la qualité et de la sécurité, afin de contrer la concurrence déloyale. Cette action professionnelle vise à suivre les travaux européens de normalisation concernant la robinetterie sanitaire, bâtiment, antipollution, de chauffage et de gaz (plusieurs groupes de travail du CEN/TC 164) et à y participer. Les travaux prévus chaque année concernent le suivi et la participation aux travaux de normalisation du CEN/TC 164/WG 8 (robinetterie-sanitaire), du CEN/TC 164/WG 14 (robinetterie de bâtiment) et du CEN/TC 165/WG 11 (évacuation des eaux usées dans les bâtiments) par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB). Une synthèse des travaux est distribuée aux membres du groupe de travail deux fois par an. Action professionnelle : Transmissions pneumatiques N d action : X02276 Normalisation des composants pneumatiques Les projets de normes ISO 6358 parties 1, 2 et ISO 6953 partie 3 définissent de nouvelles méthodes d'essais de composants en écoulement permanent pour la partie 1 et transitoire pour la partie 2. Le projet de norme ISO 6358 partie 3 définit une méthode de détermination par le calcul des paramètres de débit des groupements de composants pneumatiques. Les travaux menés par le Cetim consistent, d une part, à accompagner la profession dans le cadre de son action de correction et d'évolution des normes ISO 6358 et, d autre part, à lui fournir les argumentaires théoriques et expérimentaux notamment en ce qui concerne les limites d utilisation et les théories mises en œuvre dans les méthodes de calculs des coefficients de débits des lignes utilisées dans les assemblages de composants. En 2015, la continuité de l action permettra de suivre les travaux de normalisation de l ISO/TC 131/SC 5/WG 3 et de l ISO/TC 131/SC 5/WG 5 aux côtés de la profession et d analyser les documents normatifs en circulation au sein de l ISO/TC 131. Des travaux sur les annexes aux normes ISO et -2 sont notamment prévus. Il s agira en outre de rédiger un document de synthèse facilitant l application des normes ISO 6358 et ISO 6953 à destination des industriels. 81

83 NORMALISATION Action professionnelle : Travaux publics, mines et forage N d action : X00307 Assistance technique à la normalisation pour les matériels de travaux publics, mines et forage Cette action est une action permanente. L'objectif est d'apporter un soutien technique aux constructeurs concernant la normalisation française (Afnor/UNM), européenne (CEN) et internationale (ISO) en cours, en recourant aux experts Cetim pour analyser les textes reçus, en apprécier les évolutions et alerter les constructeurs sur les éléments importants (impact économique ou technologique sensible). De plus, en fonction de la demande de la profession, certains experts Cetim pourront participer, au cas par cas, aux diverses réunions CEN et ISO afin d assister les industriels français. Cette action est conduite en liaison étroite avec le Cisma au travers d une participation active au groupe miroir UNM 451. À noter aussi que, ponctuellement, des études comparées plus approfondies de certains contextes normatifs pourront être engagées. En 2015, il est prévu de continuer à suivre plus particulièrement les travaux normatifs liés à la compatibilité électromagnétique, l ISO et l EN (CEM). Action professionnelle : Transmissions mécaniques N d action : Normalisation des transmissions mécaniques La normalisation des engrenages étant un domaine très actif, la profession doit avoir une idée claire des évolutions des travaux du comité technique ISO/TC 60 et de la commission UNM 05. Ces travaux touchent aussi bien la conception (méthodes de dimensionnement) que la fabrication (outils de taillage), la réception et le contrôle (tolérances et méthodes de contrôle des dentures) ou l'utilisation (bruit et vibrations). L'objectif de cette action est de suivre et d'évaluer les travaux concernant les méthodes de dimensionnement développées dans le cadre de l'iso/tc 60 et de rendre compte à la profession de la pertinence de l'évolution de ces méthodes pour fixer la position de la délégation française au moment des votes. En 2015, l action de suivi normatif sera poursuivie et portera sur : le calcul des engrenages cylindriques, le calcul au micropitting, la tenue à la rupture en flanc de denture, le calcul des engrenages roue et vis, le calcul des engrenages coniques, les limites d'endurance des matériaux pour engrenages et la précision des engrenages. Le Cetim prend également part aux actions menées dans le cadre de la commission UNM 05 qui définit les positions françaises sur les travaux ISO. R&D N d action : Normalisation des organismes notifiés portes piétonnes et portes de garage Le Cetim fait partie des organismes notifiés pour le marquage CE sur les portes de garage et les portes piétonnes. En application avec la convention signée avec l État, il doit suivre la normalisation et participer aux réunions de coordination européenne des organismes notifiés dans ce domaine. En 2015, comme les années précédentes, une synthèse annuelle des travaux sera établie. 82

84 PROCEDE PROCÉDÉS MATERIAUX MATÉRIAUX 83

85 PROCÉDÉS MATÉRIAUX PROCÉDÉS INNOVANTS Fabrication additive Projet applicatif N d action : Poudres 2 : faisceau de projets d application Un projet de grande envergure, porté par un des leaders mondiaux des coussinets d articulations d engins de travaux publics, ayant pour but de développer une technologie de rupture en utilisant entre autres la métallurgie des poudres, a été validé mi-2009 par OSEO-ISI. Cinq pôles du Cetim sont impliqués dans ce projet, essentiellement sur des développements en métallurgie des poudres. Les derniers essais d endurance restant à finaliser, sur des solutions matériau-traitement encourageantes, la fin du projet est prévue mi La valorisation est d ores et déjà étudiée. Un projet ANR porté par un fabricant de composants électriques associe le Cetim pour la conception des outillages de Spark Plasma Sintering destinés à la fabrication de pièces multimatériaux à base de poudres métalliques. Suite à des retards plus administratifs que techniques, le projet se terminera courant 2015 après la mise au point d outillages répondant au cahier des charges du constructeur. Action professionnelle : Forge N d action : Fabrication additive La fabrication additive est un procédé en plein développement, et de nombreux questionnements émergent autour de ce phénomène et ses capacités réelles. La profession Forge a souhaité lancer un certain nombre d actions sur ce thème. Les principales concernent : - la maîtrise de la température des outillages par ajout de canaux de chauffage/refroidissement ; - l ajout de matière sur zones particulières de pièces forgées permettant l intégration de fonctions complémentaires. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Fabrication additive en robinetterie La fabrication additive se présente comme une alternative intéressante aux procédés actuels de prototypage ou de fabrication de pièces complexes et de petites ou moyennes séries. Les corps de robinetterie ne présentent pas les caractéristiques attendues pour envisager un transfert de technologie. En revanche, les moules de fonderie servant à fabriquer ces corps sont onéreux et freinent le développement de nouveaux design de vannes. La fabrication additive pourrait être une alternative aux technologies actuelles pour la fabrication de moules. Sur l année 2015, les essais sur prototype développés en 2014 seront réalisés. Cette étape permettra de finaliser l'étude technico-économique, en vue d'un transfert de technologie vers les industriels. 84

86 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Machines intelligentes et robotique Projet applicatif N d action : Pilotage et surveillance de l usinage Le Cetim a développé depuis plusieurs années un réel savoir-faire dans le domaine de l usinage assisté par vibrations. Après le projet FGVV, terminé fin 2011 et portant sur le perçage assisté par des vibrations autoentretenues, le projet AVIBUS a porté sur le perçage assisté par vibrations créées par des actionneurs soit piézo-électriques soit magnétostrictifs. Ce projet, terminé courant 2013, a permis d identifier une suite, nommée INTELUS, dont l objectif est de mettre à disposition des usineurs un système mécatronique permettant de surveiller et piloter les opérations d usinage. Le projet INTELUS a pour objectif de développer un système de surveillance et de pilotage en dynamique de l usinage. Il comporte une thèse menée sur la levée de verrous scientifiques, et un volet de développements technologiques. Projet applicatif N d action : Procédés robotisés Depuis mi-2011, le Cetim a structuré sa stratégie en robotique autour de la robotisation des procédés de fabrication, en mettant l intégrateur au cœur du dispositif. Le Cetim développe par ailleurs de façon volontariste un partenariat avec le CEA List, mis en œuvre dans les projets Robot Start PME et le volet robotique interactive du projet CAPME UP. Dans le cadre de ce dernier volet, différents démonstrateurs sont déployés et mis à disposition des industriels souhaitant tester la technologie ou valider la pertinence d un investissement en robotique interactive. Un bras cobotique est en action au CEA List, une cellule robotisée de parachèvement facilement reconfigurable et destinée à la production en petits lots est opérationnelle sur le site de Senlis, un robot collaboratif bi-bras sera mis en œuvre tout début 2015, deux cellules robotisées déplaçables de chargement-déchargement de centres d usinage (dont une portée par le CTDEC) sont mises à disposition des entreprises de la région Rhône-Alpes. Le projet Robot Start PME, porté par le Symop et associant le Cetim et le CEA List, a pour ambition de favoriser l accès des PME à la robotisation car la France est en retard vis-à-vis de ses partenaires européens. Outre un diagnostic d opportunité approfondi, une aide à l investissement est proposée. Un panel de 33 consultants a été formé pour mailler l ensemble du territoire. L année 2014 s achève sur un bilan d environ 200 dossiers de PME traités, et le programme continuera de se déployer courant 2015 (cible : 250 PME équipées). Un projet de polissage robotisé sera instruit en 2015, sur la base des éléments d un projet européen malheureusement non retenu en 2014 et des développements menés avec une PME spécialisée dans les systèmes optiques de caractérisation multi-échelle des états de surface. En robotique collaborative/cobotique, l année 2015 verra la poursuite du déploiement du volet correspondant du projet Carnot-PME CAPME UP, avec comme démonstrateurs : un bras cobotique hébergé par le CEA List, la cellule robotisée de parachèvement installée au Cetim Senlis, un robot deux bras destiné à démontrer la faisabilité de la collaboration opérateur-robot, deux cellules robotisées de chargementdéchargement de pièces en usinage, déplaçables, et installées chez des industriels volontaires des métiers de l usinage et du décolletage. 85

87 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Le projet Robot Start PME, lancé avec le programme France Robots Initiative en mars 2013 et destiné à favoriser la primo-robotisation des PME, continuera son déploiement avec les compétences du Cetim, adossées à celles du CEA List et avec le Symop. Action professionnelle : Mécanique industrielle, Forge, Moules, Outils coupants N d action : Plate-forme centre de tournage-fraisage partagée au Cetim Saint-Étienne L usinage de pièces de mécanique nécessite souvent de nombreuses opérations de fraisage, de tournage, axiales (perçage ). Cette réalité a un impact économique important comme l utilisation de machines différentes (tours, fraiseuses ), et la réalisation de plusieurs montages d usinage. Fin 2013, le Cetim a mis en place sur son site de Saint-Étienne une seconde plate-forme équipée d un centre de tournage-fraisage combiné (le précédent centre était de dimensions moins importantes). L utilisation d un tel équipement permet : - des gains sur les temps de cycle. En effet, toutes les opérations d usinage sont réalisées sur la même machine ; - des gains sur le nombre d outils utilisés ; - une qualité et une précision augmentées notamment par la prise de pièce en une seule fois. Cette plate-forme entre dans le cadre d un projet associant industriels partenaires et professions. L un des objectifs de cette action est de réaliser un projet pilote montrant la possibilité pour des entreprises d investir à plusieurs dans un moyen de haute technologie pour une production partagée afin de diminuer les coûts d investissement. Pour ce faire, des industriels ont acheté une capacité d heures machine pour pouvoir réaliser individuellement leurs pièces (notion de plate-forme pour une production partagée). Le Cetim peut ainsi accompagner les industriels dans leur montée en compétences sur cette nouvelle technologie. Par ailleurs, le Cetim utilise environ 25 % des heures machine afin de réaliser des actions de R&D pour les professions Forge et Mécanique industrielle à travers une action transversale. Pour faire suite aux précédents travaux du Cetim autour de cette technologie, les travaux 2014 ont permis d évaluer de nouvelles technologies d usinage plus productives grâce à ce type d équipement. Ce qui a conduit les commissions professionnelles Forge et Mécanique industrielle à demander au Cetim que les travaux 2015 portent principalement sur : - l étude comparative entre une gamme actuelle et une solution de tournage-fraisage combinés pour un nouveau cas de reprise de pièce forgée ; - le taillage de denture avec l évaluation des solutions de taillage à la fraise de forme notamment avec les nouvelles solutions de fournisseurs d outils coupants et d éditeurs de logiciels CFAO (pour les stratégies d usinage) ; - l assistance à l usinage avec l utilisation de la lubrification haute pression ; - l utilisation de la mesure et du contrôle automatique sur machine. Action professionnelle : Mécanique industrielle N d action : Ébavurage et polissage des pièces usinées L'obtention de pièces usinées avec des états de surface de très bonne qualité et l absence de bavures est une demande croissante des sous-traitants mécaniciens de nombreux secteurs d activités comme l aéronautique, l énergétique, le spatial, le médical Afin de pouvoir répondre à ces exigences, des 86

88 PROCÉDÉS MATÉRIAUX opérations d ébavurage et de polissage souvent manuelles sont effectuées. Celles-ci sont souvent délicates à réaliser, très longues et parfois fastidieuses. Toutefois, chaque cas est souvent particulier et l automatisation est complexe à mettre en œuvre. De plus, les procédés qui pourraient être utilisés sont assez mal connus des entreprises, qui ont donc besoin d identifier les solutions disponibles sur le marché avec leur domaine d application associé. En 2015, le Cetim poursuivra les travaux définis par le groupe de travail (GT) et validés par la commission Mécanique industrielle. Ainsi, après avoir défini en 2014 différentes pièces types, on caractérisera quatre procédés retenus par le GT : - polissage auto-adaptatif par smuritropie ; - électrochimie ; - cellule robot avec compliance ; - pâte abrasive. Action professionnelle : Machines-outils et productique N d action : Club robotique du Symop Le club robotique du Symop a notamment créé une structure pour promouvoir le robot comme une solution à l amélioration de la performance de l entreprise de production, et donc comme une des alternatives à la délocalisation en direction des PME/PMI. Par ailleurs, les fabricants de robots demandent au Cetim de contribuer à la promotion de la robotique en valorisant les procédés de production par l ajout de cellules robotisées. La mise en place du projet Robot Start PME a suscité beaucoup d intérêt de la part des industriels. En octobre 2014, 125 entreprises candidates ont été enregistrées et une dizaine d unités robotisées sont en fonctionnement. En 2015, la communication sur cette thématique sera poursuivie notamment par des «rendez-vous de la Mécanique». Par ailleurs, au sein de ce club robotique du Symop, le Cetim participe à des réflexions sur différents thèmes comme la machine intelligente. Simulation des procédés de fabrication Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : Estimation des efforts de frappe Dans les opérations de mise en forme (pliage, emboutissage), l opération dite de frappe (ou de conformation) est souvent réalisée pour obtenir la précision dimensionnelle des pièces. Elle est grosse consommatrice d effort sur la presse (cet effort peut être supérieur à celui d emboutissage). Or, il n existe pas, aujourd hui, de règles permettant d estimer correctement ces efforts. Il paraît donc important de pouvoir fournir à la profession des méthodes et règles de calcul de ces efforts. Une première phase d étude a permis de déterminer deux formules, l une pour la frappe à plat et l autre pour le pliage en frappe. Le programme 2014 prévoit d affiner ces formules par simulation. L approche par simulation est en cours. Le programme 2015 prévoit de confronter les résultats de la simulation à des essais sur presses. 87

89 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : Pollution des outils de découpe La pollution des outils de découpe est liée aux remontées de débouchures et à la formation de fils et de paillettes. Différents paramètres influents sont appréhendés tels que la flexion de la tôle sous le poinçon, le retour élastique de la débouchure, le jeu poinçon-matrice, le lubrifiant, l'usure de l outil, la magnétisation du poinçon Après validation des paramètres influents, le programme 2015 prévoit de proposer des solutions. Action professionnelle : Forge, Fixations N d action : Groupe de travail utilisateurs simulation forge et frappe L utilisation des outils numériques dans la détermination des procédés utilisés pour la fabrication d éléments mis en forme par déformation plastique est de plus en plus courante. Les professions Forge et Fixations ont souhaité la création d un collectif regroupant les utilisateurs mais aussi les développeurs de ces outils numériques leur permettant d échanger sur les problématiques rencontrées et les modifications/corrections à apporter. Avec la sortie de la nouvelle version du logiciel de simulation numérique forge : Forge NxT, le groupe de travail réunissant des industriels des professions Forge et Fixations utilisateurs de ce type de logiciel a exprimé le souhait de voir organiser des journées d échange. Ces journées auront pour but de confronter les retours d expérience de chacun et ainsi faire part des remarques et commentaires obtenus au développeur de ce logiciel dans le but d en améliorer les fonctionnalités. R&D N d action : Projet MUSICAS : simuler pour fiabiliser les composants/assemblages soudés Les besoins industriels sont liés à des critères de performance et de sûreté. Les soudures sont un élément clé pour l atteinte de ces critères car elles constituent généralement les points faibles des structures soudées. Ainsi, l enjeu consiste, dans un contexte global de développement durable, et local de réduction des coûts et d accroissement de productivité, à augmenter la fiabilité des assemblages soudés, à améliorer leur maintenance en condition opérationnelle et à faciliter leur contrôlabilité. Ce projet a donc pour objet l amélioration de la fiabilité des assemblages soudés. Cette fiabilisation peut être obtenue en portant la simulation numérique des opérations de soudage (la simulation multiphysique du procédé de soudage et la simulation de ces effets sur la structure) dans l industrie via des outils logiciels ad hoc. Il a pour point de départ les acquis du projet MUSICA ( ), projet multipartenaire (Areva, CEA, Cetim, ESI Group, IS) qui a permis de progresser sur les outils de simulation numérique du soudage à travers la réalisation et la simulation de cas tests industriels, le développement de guides méthodologiques pour les utilisateurs et d outils logiciels pour l identification de sources thermiques de soudage. Dans ce projet, le Cetim intervient sur la validation expérimentale du procédé (caractérisation microstructurale des assemblages, caractérisation des contraintes résiduelles, essais de fatigue), le chaînage logiciel (utilisation d un logiciel de calcul des structures pour évaluer la tenue d une 88

90 PROCÉDÉS MATÉRIAUX structure sous chargement de service avec prise en compte des champs de contraintes résiduelles issues du procédé de soudage considérées comme contraintes initiales et évaluation des durées de vie) et en validation expérimentale CND (comparaison par illustration pratique du chaînage procédés du soudage thermo métallo mécanique simulation des CND sur assemblage soudé). Ingénierie des surfaces Action professionnelle : Traitements de surface, Traitements thermiques N d action : X00340 Veille technologique sur les traitements de surface et traitements thermiques Cette action consiste à recueillir et diffuser des informations techniques utiles pour le développement des entreprises. Il est prévu pour 2015 de suivre les évolutions des thématiques suivantes et de rédiger quatre notes de veille : - innovation, R&D ; - procédés propres ; - offreurs quoi de neuf (fournisseurs de produits). Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique N d action : Texturation de surface des garnitures mécaniques L'optimisation de la lubrification dans les garnitures mécaniques est un sujet de fond aussi bien pour les fabricants de garniture que pour les utilisateurs. En effet, la lubrification représente une perte de performances des garnitures, par excès ou manque de fluide lubrifiant. Les avancées en technologie de texturation de surface pourraient permettre aux industriels qui maîtriseraient la technologie d'optimiser la lubrification, par un choix approprié de couple matériau/texturation. Le résultat de l'état de l'art réalisé en 2014 n'est pas encore connu à ce jour. Le programme de travail est en cours de définition à l'heure actuelle avec les industriels de la profession. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique N d action : Frottement à sec des garnitures mécaniques Le frottement à sec des garnitures mécaniques est le phénomène le plus surveillé car le plus endommageant pour ces composants. Cette défaillance n est cependant pas facilement identifiable, par manque d'accessibilité de la garniture mécanique et difficulté d'instrumentation de ce composant complexe et précis. Les industriels souhaiteraient disposer d'une technologie de détection de défaillance (bruit, vibration) non intrusive. De nombreux travaux ont déjà été réalisés pour d'autres professions, utilisatrices de garnitures mécaniques. L'instruction en cours recensera l'ensemble des travaux réalisés pour définir le programme de travail. Sur 2015, la définition et la mise en œuvre d'une technologie de mesure non intrusive permettant de détecter la marche à sec sont visées. 89

91 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Fixations, Forge, Revêtements et traitements de surface N d action : Maîtrise de la phosphatation des fils et barres Les étapes de préparation des surfaces par phosphatation avant mise en forme à froid de fils et de barres sont déterminantes dans la maîtrise des procédés de forge ou de frappe. La caractérisation des paramètres influents et la définition d un cahier des charges restent encore des notions délicates. Dans le but de mieux comprendre les phénomènes rentrant en jeu, une action réunissant les commissions Forge, Fixations et Revêtements et traitements de surface a été mise en place sur 2014 et dont 2015 devrait permettre la réalisation du plan d action défini. Action professionnelle : Dispositifs médicaux N d action : Stérilisation des dispositifs médicaux Il existe trois méthodes de stérilisation à l échelle industrielle : la vapeur, les radiations et l oxyde d éthylène. Suite à la publication fin 2013 d un rapport de l IGAS relatif à la stérilisation à l oxyde d éthylène, les pouvoirs publics s interrogent sur l utilisation de ce procédé appliqué aux dispositifs médicaux. Le besoin a donc été exprimé de disposer de données techniques concernant la stérilisation à l oxyde d éthylène des dispositifs médicaux, et en particulier la désorption dans le temps des particules d oxyde. Après avoir en 2014 identifié un panel de matériaux les plus utilisés dans les dispositifs médicaux stériles et identifié par matériau les différentes méthodes de stérilisation, leurs avantages et inconvénients, ainsi que l intérêt économique des solutions, il est proposé en 2015 de réaliser des mesures dans le temps du pourcentage d oxyde d éthylène présent dans les matériaux stérilisés pour établir des profils de désorption par matériau. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide et turbines, Robinetterie N d action : Corrosion sous H2S Avec l appauvrissement des ressources pétrolières, les bruts sont de plus en plus chargés en dérivés organiques corrosifs et agressifs pour les équipements d extraction et de transformation des hydrocarbures. Ainsi, le sulfure de dihydrogène est un gaz corrosif et toxique, et qui intervient dans les systèmes de mise sous vide et d extraction de brut pétrolier. Les impositions techniques des clients sont basées sur des référentiels différents, pas toujours en cohérence. Pour finir, les industriels de la mécanique ne connaissent pas toutes les solutions répondant aux problématiques liées à la corrosion sous contrainte (choix des matériaux, tenue des soudures). Dans un premier temps, le travail a consisté à comprendre les mécanismes de corrosion en milieu H2S. Sur 2015, la recherche s'orientera sur un approfondissement de ces mécanismes et notamment les limites des hypothèses, l'interaction avec les revêtements de nickel, l'exploitation des référentiels NACE et la compatibilité avec d'autres matériaux. 90

92 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Revêtements anticorrosion en température Les fabricants de compresseurs et pompes à vide utilisent des revêtements de nickel chimique pour leur tenue en température (250 C-300 C). Or ces revêtements présentent une résistance à la corrosion trop faible sous certaines conditions d'utilisation (substrat, gaz en contact). L'enjeu pour les industriels est de disposer d'un revêtement alternatif au nickel chimique, et qui satisfasse aux contraintes industrielles, techniques et réglementaires auxquelles les industriels doivent par ailleurs se conforter. Sur 2015, une analyse d'avarie permettra de définir le périmètre d'une bibliographie poussée sur les revêtements de substitution existants. La ou les alternatives identifiées devront ensuite faire l'objet d'une étude de faisabilité technico-économique approfondie, en fonction des contraintes exposées par les industriels (maturité industrielle, aptitude au contact alimentaire, nature des substrats requis...). Action professionnelle : Manutention-levage et stockage, Matériels travaux publics, Machinisme agricole, Machines-outils-productique N d action : Martelage des soudures Le soudage fait partie des procédés d assemblage les plus répandus. Cependant les structures soudées peuvent souffrir d une résistance à la fatigue relativement faible comparée à celle des matériaux de base et d apport utilisés. Ceci est dû, entre autres, à la présence de fortes contraintes résiduelles de traction, de concentrations de contraintes élevées et d un état de surface souvent médiocre en pied de cordon. Lors de la conception, une étude précise du chargement auquel sera soumis l assemblage permet de dimensionner au mieux la liaison soudée et de justifier l application ou non de traitements de parachèvement. L une des techniques de parachèvement utilisées est celle du traitement par martelage, soit conventionnel, soit dit à haute fréquence (HF). Si l ensemble des résultats, essentiellement bibliographiques, semblent montrer que le martelage pourrait être une solution intéressante pour l amélioration de la tenue en fatigue, certaines questions se posent pour lesquelles la bibliographie n apporte pas de réponse : - L efficacité du martelage est-elle la même pour les différents domaines de fatigue (oligocyclique, endurance limitée, grand nombre de cycles)? - Quels sont les paramètres influents (contraintes résiduelles, géométrie, écrouissage, état de surface, matériau )? - Quels sont les mécanismes mis en jeu? En résumé, l objectif de cette action est de répondre à cette question : «Pourquoi, comment et dans quelles conditions (de sollicitation) le martelage est-il efficace?» Un programme de travail, sur plusieurs années, a donc été proposé puis validé par les différentes commissions professionnelles. Suite aux résultats des travaux précédents, l année 2015 consistera à réaliser des nouvelles campagnes d essais (essais avec R = - 1, essais avec pré fissures ) afin de vérifier : - l hypothèse sur la plastification locale qui a un effet bénéfique sur le brut de soudage avec R = 0.1 qui devrait disparaître avec R = - 1 ; - la proposition de Yamada concernant la possibilité de la fermeture des microfissures d un cordon de soudage par martelage ; 91

93 PROCÉDÉS MATÉRIAUX - l hypothèse de replis créés par le martelage et bloqués en présence de contraintes résiduelles de compression. Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : action nouvelle Substituts à la galvanisation Le souhait est de pouvoir disposer d un traitement alternatif en termes de coût et de performances techniques à la galvanisation à chaud traditionnelle au zinc. Le programme 2015 prévoit d évaluer les traitements de Zn/Al/Mg en tenue à la corrosion des champs découpés en fonction du mode de découpe : laser, cisaillage poinçonnage. Action professionnelle : Revêtements et traitement de surface N d action : Mesure de l épaisseur des dépôts d or Des divergences de résultats sont constatées entre clients et fournisseurs sur des épaisseurs inférieures à 0,5 µm mesurées par fluorescence X. Différentes méthodes de mesure seront comparées au travers d essais inter-laboratoires. Le programme 2015 prévoit la rédaction d un guide de recommandations pour chaque méthode définissant les paramètres et les conditions d essai. Action professionnelle : Revêtements et traitement de surface N d action : Problèmes d aspect sur des dépôts d or Deux problèmes sont identifiés au niveau des revêtements sur des articles de luxe : - des piqûres ou des voiles blancs ; - des difficultés de qualification des critères d aspect. Le programme 2015 prévoit : - d étudier l interaction polissage-traitement, l influence de la composition du matériau de base et de son procédé d obtention ; - de numériser les critères d aspect pour sortir du subjectif de l opérateur, et d étudier la faisabilité d une automatisation du contrôle. Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : Tribologie des dépôts projetés Peu de données technologiques sont disponibles sur les dépôts réalisés par projection thermique, en particulier dans le cadre des applications tribologiques. Ce manque de données rend difficile le choix d un dépôt et/ou d une technique de projection plutôt qu une autre pour répondre à un cahier des charges. Il est prévu de capitaliser des informations sur des dépôts réalisés pour applications tribologiques en ciblant notamment les solutions pouvant être utilisées en substitution des dépôts de chrome dur. 92

94 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Le programme 2015 prévoit de se pencher sur l application actionneurs et systèmes hydrauliques (vérins). Les dépôts testés seront les suivants : WC-CoCr, WC/Co, CrC/NiCr (HVOF), Cr2O3 (plasma), Triballoy 400 (HVOF). Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : Guide de choix des traitements superficiels Le programme 2015 prévoit la mise à jour de l ouvrage. Les chapitres suivants seront traités : - aspects métallurgiques du choix des traitements superficiels et des aciers ; - méthode de choix des traitements superficiels ; - traitements complémentaires couramment appliqués après traitement superficiel ; - fiches par traitement ; - annexe : Microstructure des aciers principes de base et action des traitements superficiels ; - annexe : Choix des nuances d acier en fonction de la taille des pièces sur le critère de trempabilité. Action professionnelle : Matériels destinés à l alimentaire, Pompes N d action : X01199 Solutions contre l usure Cette action vise à déterminer par essais des couples de matériaux apportant des solutions satisfaisantes au problème de frottement des pièces mécaniques dans le cas d'équipements pour l'alimentaire : - pompes volumétriques type excentrique, Moineau, à palette et à l engrenage ; - extrudeuses à bi-vis ; - machine de conditionnement de bouteilles ; - chaîne de convoyage de l abattoir. Le programme 2015 prévoit de tester différents couples de matériaux. Cette action est conjointe avec la profession des pompes. Action professionnelle : Matériels destinés à l alimentaire, Articles culinaires N d action : X01494 Alimentarité des matériaux La réglementation des matériaux au contact des aliments est une exigence incontournable pour la profession. Cette action consiste à suivre les évolutions, notamment en participant au groupe de réflexion DGCCRF. Une synthèse est effectuée semestriellement et des conseils sont donnés aux entreprises à la demande. En 2015, deux mises à jour du document seront effectuées. 93

95 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Machines thermodynamiques N d action : Comportement des paliers de compresseur en milieu frigorigène L émergence de nouveaux fluides frigorigènes modifie la tenue mécanique dans le temps des pièces mécaniques qui sont à leur contact direct ou indirect. Sur les équipements embarqués et en particulier sur les compresseurs, de nombreux problèmes ont été décelés au niveau des paliers immergés ou en contact avec de l huile «polluée» par du fluide frigorigène. Le dossier d instruction réalisé en 2012 a permis de caractériser et dimensionner les moyens d essais qui sont nécessaires pour réaliser l étude et d en finaliser le cahier des charges. En 2013, le cahier des charges a été finalisé avec le fabricant et les industriels. La conception du banc d essais a été lancée au début Ce dispositif d essais sera réceptionné et validé au premier trimestre Les premiers essais pourront dès lors démarrer. Les caractérisations tribologiques seront possibles en température régulée et avec la maîtrise du pourcentage de pollution par des liquides de refroidissement. Action professionnelle : Transmissions mécaniques, Roulements N d action : Grenaillage et micropitting Des études précédentes portant sur l amélioration de la tenue à la fatigue des engrenages par l optimisation d un traitement combiné cémentation/grenaillage ont permis de montrer que ce traitement permet d obtenir un gain substantiel sur la limite d endurance en flexion pied de dent. Suite à ces résultats et compte tenu du fait que dans la fatigue de contact le phénomène déclenchant la ruine est le micropitting, très sensible à la rugosité, la profession a demandé au Cetim d étudier l effet possible du grenaillage comme retardateur de l apparition du micropitting. L action en cours prévoit la mise au point d un process de grenaillage permettant d obtenir un état de surface propice et la réalisation de campagnes d essais comparatifs sur galets, pour mettre en évidence et quantifier l apparition de micropitting à différentes durées de vie. Suite aux essais sur galets rectifiés et à la mise au point des conditions de grenaillage avec les partenaires industriels identifiés, les travaux se poursuivront en 2015 pour finaliser la campagne d essais sur les galets grenaillés et analyser l influence du grenaillage sur la tenue au micropitting des pièces. Action professionnelle : Transmissions mécaniques N d action : Traitements et revêtements à fonction tribologique pour les transmissions mécaniques Les industriels de la profession ont demandé au Cetim de leur apporter des éléments sur les différents traitements et revêtements de surface permettant d'améliorer le comportement tribologique des pièces de transmission mécaniques tout en conservant la résistance à la fatigue à la pression. La priorité a été donnée au cas du fonctionnement d engrenages en régime de lubrification limite, qui génère une augmentation du coefficient de frottement (perte de rendement) et des défaillances par grippage. Après avoir défini des applications types (matériaux, dimensions, conditions de fonctionnement ), et évalué les solutions techniques de traitements superficiels et revêtements de surface à fonction tribologique applicables, des essais de caractérisation ont été proposés. 94

96 PROCÉDÉS MATÉRIAUX L étude entrera en 2015 dans une phase de caractérisation des solutions proposées par des essais de fatigue superficielle sur banc bi-disque. Action professionnelle : Matériels textiles N d action : Frottement métal/fibre Le contact textile/surface solide peut être considéré comme intervenant entre un corps élastique (la fibre) et un corps rigide (guide ou surface solide), de manière complexe. L utilisation de cadences sans cesse plus élevées dans les machines textiles et le travail de fibres de plus en plus variées et complexes met en évidence des endommagements de surface nouveaux et rapides. De nouveaux traitements et revêtements de surface, notamment par voie sèche (PVD, CVD, projection thermique ) sont disponibles sur le marché, mais il est difficile pour les industriels de choisir le bon dépôt en fonction des sollicitations. La commission Matériels textiles a donc souhaité réaliser une étude sur le frottement de fibre (textile ou métallique) contre tout type de surface antagoniste. L objectif visé est de diminuer l usure en service pour améliorer la durée de vie des outils qui conditionne la qualité des produits et une réduction des coûts de production. Le dossier d instruction réalisé en 2013 a permis d une part d identifier la position du problème industriel. D autre part, un cahier des charges a été établi pour la réalisation d essais tribologiques représentatifs. En 2014, l adaptation des bancs d essais a été livrée et les premiers essais tribologiques représentatifs des sollicitations ont été réalisés. Cette adaptation permet de caractériser le contact entre une fibre ou un toron de fils à très haute vitesse et faible charge. Une seconde adaptation permettra quant à elle de caractériser tribologiquement les contacts sous charges et vitesses faibles. Pour 2015, l objectif sera de caractériser divers matériaux, traitements et revêtements de surface obtenus par divers processus. R&D N d action : Surfaces fonctionnelles Le Cetim a identifié la fonctionnalisation de surface comme une technologie prioritaire en mécanique. Une analyse approfondie a conduit à sélectionner trois axes principaux : - la texturation laser des surfaces ; - les revêtements auto-cicatrisants ; - les revêtements à libération contrôlée de principe actif (lubrifiant, médicament, etc.). Le dernier axe a donné lieu en 2014 au lancement d un projet d identification des acteurs majeurs dans ce secteur, tant sur le plan académique que sur celui des applicateurs. À partir de ce recensement, des projets plus ciblés seront lancés en 2015 sur les performances tribologiques. Pour ce qui concerne la texturation laser, le Cetim est impliqué dans l Equipex USD (Ultrafast Surface Design) basé en région Rhône-Alpes, et adossé au Labex Manutech SISE. L équipement de texturation laser est en cours de spécification, la mise en œuvre concrète est planifiée en

97 PROCÉDÉS MATÉRIAUX COMPOSITES ET ÉLASTOMÈRES Conception et procédés de mise en œuvre Projet applicatif N d action : Mise en œuvre des matériaux composites en mécanique Pour répondre aux besoins des industriels, le Cetim a décidé de développer ses compétences et ses moyens dans la mise en œuvre des composites et de les accompagner dans la mutation du métal vers les composites. Le projet applicatif COMPOSITE lancé fin 2007 prend en compte le contexte industriel et régional pour répondre aux défis scientifiques et techniques, en collaboration avec les partenaires universitaires et industriels. Il s appuie sur le centre de R&D Technocampus EMC² dédié aux matériaux composites. Ce dernier a été mis en place par la Région Pays de la Loire à Nantes. Le Cetim en est l un des membres fondateurs avec EADS IW et Airbus. Les enjeux de cette action concernent le développement de technologies innovantes pour la mise en œuvre des composites et des produits composites, leur dimensionnement et leur contrôle et le transfert des résultats du projet vers les PME mécaniciennes, notamment par la mise en place de démonstrateurs et/ou de codéveloppements. Les évolutions prévues en 2014 concerneront l amélioration du procédé de thermoformage, la poursuite des travaux sur le procédé de pultrusion ainsi que sur celui d enroulement filamentaire, les travaux sur le procédé RTM et le développement de la ligne pilote grande cadence pour les applications mécaniques et automobiles. Les principaux projets sont : - le projet SILWET, porté par une PME mécanicienne, pour développer la pultrusion par voie liquide de profilés complexes en composite thermoplastique destinés au transport terrestre. 2014, dernière année du projet, sera consacrée à la mise en œuvre d un profilé industriel renforcé d une façon multidirectionnelle ; - le projet DEMOS (Design & manufacturing of composite automotive interior structures), financé dans le cadre du programme FastLite de l Ademe et porté par un équipementier automobile, a comme objectif de développer une pièce structurelle intérieure en composite thermoplastique avec solutions d assemblage métal-composite. Ce projet répond au défi de l allégement des structures automobiles visant à réduire la consommation des véhicules et à apporter des solutions industrielles répondant aux exigences réglementaires verra la réalisation de premiers prototypes ; - le projet CELLUCOMP, en lien avec les composites biosourcés, est réalisé en collaboration avec le Cetim Cermat et l Institut Carnot MICA (ICPEES et IS2M). Les travaux concerneront le développement des pièces à base de polyamide réactif renforcé de fibres de cellulose régénérée pour réaliser des pièces techniques volumiques. La collaboration avec l Institut Carnot MICA vise à comprendre le comportement de la résine réactive lors de la mise en œuvre par RTM et à développer la simulation du procédé. Projet applicatif N d action : Enroulement filamentaire L enroulement filamentaire est un procédé de fabrication qui permet d obtenir des pièces en matériau composite par enroulement de fibre sur un mandrin. Il consiste à enrouler, par l intermédiaire d'un guide-fil, des fibres imprégnées de résine sur un mandrin et à faire polymériser la structure. Le projet ENROULEMENT FILAMENTAIRE a pour objectif de développer un procédé 96

98 PROCÉDÉS MATÉRIAUX robotisé d enroulement de tapes composites thermoplastiques chauffées par laser capable d assurer une vitesse de dépose supérieure à 1 m/s et un dépôt matière important (> 1 kg/mn). Les développements technologiques seront réalisés en collaboration avec une start-up européenne maîtrisant cette technologie, et les études amont seront menées dans le cadre des travaux du laboratoire commun Comp-Innov avec l École centrale de Nantes ou avec l IRT Jules Verne en fonction des dossiers en cours de montage. Projet applicatif N d action : Ligne composite à grande cadence Le projet LIGNE COMPOSITE À GRANDE CADENCE a été engagé dans le cadre d une collaboration avec l IRT Jules Verne, l École centrale de Nantes (ECN) et le soutien de la Région Pays de la Loire. Il s agira en 2015 de mettre en œuvre cette ligne allant de la fibre au produit fini en respectant l exigence des cadences, coût, masse et qualité pour les applications mécaniques et automobiles. Cette ligne exploite différents procédés de mise en œuvre comme la pultrusion, le thermoformage et le surmoulage. La fabrication des tapes, comme semi-produits, est assurée par le procédé de pultrusion. Les tapes sont ensuite découpées et assemblées par une cellule de nappage multiaxial pour obtenir des préformes net shape. Les étapes suivantes concernent le chauffage de la préforme et son transfert vers la machine de thermoformage, assurant l opération combinée de thermoformage et de surmoulage. Les travaux scientifiques 2015 concerneront l optimisation du renforcement d une pièce de structure avec comme objectif de positionner les renforts là où ils sont juste nécessaires, la simulation du formage d une préforme nappée discrète et la détermination de la variabilité matériau/procédé. Projet applicatif N d action : Projet ASSEMBLAGE MULTIMATÉRIAUX L allégement des ensembles mécaniques, porté par la performance énergétique et conduisant à des exigences de plus en plus fortes en termes de caractéristiques mécanique, thermique, etc., amène les concepteurs à développer des solutions multimatériaux. Ces solutions comportent intrinsèquement des problématiques d assemblage de matériaux différents, qui est un enjeu majeur identifié aussi bien dans l exercice des Technologies clés 2015 du ministère de l Industrie que par les Technologies prioritaires en mécanique en 2015 de la FIM. Le Cetim a décidé de lancer mi-2011 un ambitieux programme de R&D positionné autour de trois grands axes : - des développements logiciels, centrés sur Cetim-Cobra logiciel de dimensionnement des assemblages boulonnés-vissés, avec pour but de mettre en place une plate-forme logicielle dédiée à l assemblage. - l innovation, en suscitant le dépôt de brevets, des contrats de codéveloppement sur la base des innovations du Cetim. - des démonstrateurs à vocation industrielle, représentatifs d équipements ou systèmes mécaniciens, afin d apporter des facteurs de preuve aux bureaux d étude. 97

99 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Et, en appui au troisième axe, des travaux académiques destinés à lever des verrous scientifiques encore bloquants pour le développement d assemblages structurels multimatériaux. En 2015, le projet arrivera à terminaison. Les travaux prévus sont déployés sur différents axes : - la consolidation de la plate-forme Cetim-Cobra, totalement refondue dans un nouvel environnement informatique et actualisée par intégration des derniers travaux normatifs, à l aide de modules complémentaires portant sur le collage et l assemblage de couronnes d orientation d engins ; - l effort sera maintenu dans le domaine de l innovation par les déclarations d invention, le dépôt de brevets et la signature de contrats de codéveloppement ; - le déploiement d un démonstrateur d assemblages multimatériaux vissés, destiné entre autres à alimenter les concepteurs en données d endurance ; par ailleurs, des travaux de tenue à la fatigue de l assemblage métal-composite dans le cadre de la fléchette d engin de manutention-levage seront réalisés en 2015 ; - la finalisation des projets ADEME, FUI et des thèses lancées avec les partenaires académiques en appui au déploiement industriel et à la mise en œuvre des démonstrateurs. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Faisabilité pièce en composite Les travaux de R&D menés par le Cetim depuis 2007 permettent désormais de répondre spécifiquement aux professions ou aux industriels qui souhaitent aborder la mutation des matériaux métalliques vers ces composites. Les grands marchés actuels sont l aéronautique et les transports, mais de plus en plus de professions demandent des études de faisabilité sur certaines pièces types communes aux différents acteurs. Suite à une présentation en commission , une instruction sur l'utilisation des composites pour les applications moteurs, compresseurs et pompes à vide a été décidée. Cette instruction permettra d'identifier une application générique commune à l'ensemble des industriels (arbre à came par exemple, ou carter), de géométrie correspondant aux applications composites, dont la faisabilité technico-économique sera traitée de manière collégiale afin de démontrer l'intérêt pour les industriels d'intégrer ces nouveaux matériaux et les procédés associés dans leurs outils de production. Lors d'une instruction préliminaire, trois pièces types ont été identifiées pour une étude de faisabilité technico-économique : un capot, une roue à aube et un piston. Les industriels de la commission ont choisi le piston et la roue comme premières pièces à étudier. Sur 2015, des essais de caractérisation du piston en composite seront réalisés, tandis qu'une étude de faisabilité technico-économique sera démarrée pour la roue. Action professionnelle : Manutention-levage et stockage, Travaux publics, mines et forage, Machines agricoles N d action : Applications des matériaux non métalliques L idée d utiliser des matériaux non métalliques en lieu et place de matériaux métalliques pour des raisons d allégement intéresse les fabricants d engins mobiles, d autant plus si ces matériaux peuvent être utilisés sur des pièces de structure. Une première action, au travers d un démonstrateur intégrant différents types et technologies d assemblage de matériaux métalliques avec des non métalliques, a permis de tester ces assemblages mécaniquement (tenue aux efforts). 98

100 PROCÉDÉS MATÉRIAUX En conclusion de cette première action, un guide pratique d aide à la conception, destiné aux BE, permettant à un concepteur mécanicien de dérouler une analyse technico-économique de substitution d une pièce métallique par une pièce composite, a été réalisé (rapport Performances «Démarche de conception composite d éléments d engin mobile» 9Q226). Une seconde action a été lancée et concerne la réalisation complète d une pièce de structure en composite de type «fléchette» d un bras télescopique d un engin de levage. À noter que ce travail est intégré dans le projet ASSEMBLAGE MULTIMATÉRIAUX (PAMM) comme étant un des cas d application. Après avoir validé précédemment, en grandeur réelle sur la grue mobile, la tenue de cette fléchette à une charge nominale, le groupe de travail a décidé de réaliser, début 2015, une nouvelle campagne d essais en allant jusqu à la destruction de cette fléchette (en soulevant des charges de plus en plus importantes). Action professionnelle : Fixations N d action : Projet ASSEMBLAGE MULTIMATÉRIAUX et R&D Fixations Une information synthétique et régulière du projet ASSEMBLAGE MULTIMATÉRIAUX (PAMM) permet au groupe de la commission R&D Fixations de visualiser les avancées obtenues ainsi que leurs possibles impacts sur la profession. En 2015, le suivi de PAMM devrait être maintenu à raison de 2 à 3 points annuels. Action professionnelle : Travaux publics, mines et forage N d action : Collage des éléments non structuraux L objectif de cette action est d étudier les possibilités d assemblage par collage de pièces annexes (du type éléments de fixation ou de supports pour maintenir des câbles, des capteurs, des flexibles, etc.) sur des parties d une machine, en lieu et place d assemblage par soudage. En s appuyant sur différents cas concrets proposés par les industriels, cette action se décompose en plusieurs phases : - formalisation documentaire (par la rédaction d un cahier des charges type de consultation sous-traitance et la réalisation d un guide documentaire pour les spécifications collage) ; - définition d un procédé d assemblage par collage pour des pièces non structurales. Choix des cas d études (remplacement de la soudure par la technologie du collage pour supports non structuraux et collage d éléments de pièces en acier sur des plaques en polymère thermodurcissable) et conception des assemblages (choix des préparations de surfaces, des adhésifs et conception du joint) ; - validation des procédés d assemblage en laboratoire sur des éprouvettes ; - validation d un système et industrialisation de la solution. L année 2015 sera consacrée aux essais de robustesse des procédés d assemblage sélectionnés sur deux cas d application puis à la réalisation des différents collages en conditions industrielles. 99

101 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Durabilité et fatigue Projet applicatif N d action : Durabilité et fatigue Pour maîtriser l usage de matériaux composites, il est nécessaire d identifier les mécanismes d endommagement et de déterminer la tenue des matériaux composites notamment en fatigue, en fluage, en crash et de proposer des modèles de dimensionnement de ces structures. Les projets de cette action concernent le comportement des structures et des composants en matériaux composites en fatigue, leurs capacités d absorber l énergie en cas de crash et le vieillissement des composites. Les principaux projets en 2015 sont : - une thèse en cours sur le crash dans le cadre du laboratoire commun Comp-Innov se terminera au printemps Elle permet d affiner le modèle de prédiction du comportement au crash de structures composites et la corrélation avec des essais sur structures. Il est par ailleurs envisagé de traduire les modèles développés en applicatif pour les bureaux d étude ; - le projet ECOSAM2 (Allégement des structures flottantes et immergées par usage des matériaux composites) concerne l allégement des structures flottantes et immergées par usage des matériaux composites. Ce projet a été retenu dans le cadre de l IRT Jules Verne et porté par un industriel impliqué dans la construction des structures EMR (Énergies marines renouvelables). Il a comme objectif de lever les verrous technologiques en lien avec la durabilité des matériaux composites et assemblages dans un environnement marin. L année 2015 sera consacrée à la caractérisation mécanique des matériaux et assemblages en fatigue corrélée aux lois de comportement développées en amont. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide et turbines, Robinetterie N d action : Vieillissement des polymères en H 2 S Avec l appauvrissement des ressources pétrolières, les bruts sont de plus en plus chargés en dérivés organiques corrosifs et agressifs pour les équipements d extraction et de transformation des hydrocarbures. Ainsi, le sulfure de dihydrogène est un gaz corrosif et toxique, qui intervient dans les systèmes de mise sous vide et d extraction de brut pétrolier. Les matériaux d'étanchéité traditionnels ne permettent pas de répondre aux exigences demandées par les donneurs d'ordres. De «nouveaux» matériaux pourraient être envisagés, sous réserve d'une tenue dans le temps validée. Il s'agit donc de vérifier l'aptitude des PTFE et PEEK en présence d'h 2 S sur une durée de fonctionnement à définir. Sur l année 2015, une campagne d'essais sur différents polymères et élastomères, complétée d'une étude bibliographique, est prévue. R&D N d action : Projet FATCOMP fatigue des matériaux composites Le développement des matériaux composites dans les industries mécaniques nécessite de disposer de méthodes de dimensionnement fiables, incluant le dimensionnement à la fatigue, dès lors que ces 100

102 PROCÉDÉS MATÉRIAUX matériaux sont utilisés pour des pièces structurelles. L objectif de ce projet est de disposer des compétences, méthodes et outils permettant de dimensionner les pièces en composite à la fatigue et d effectuer les essais de caractérisation et de validation permettant de qualifier les produits. L instruction lancée fin 2014 sera poursuivie en 2015 en intégrant toutes les compétences (fatigue, matériaux composites, assemblages, équipements sous pression et élastomères). Un plan de travail chiffré comportant une structuration des actions est attendu. Élastomères en mécanique Projet applicatif N d action : Matériaux élastomères Il s agit des travaux menés avec le LRCCP (Laboratoire de recherche et de contrôle des caoutchoucs et des plastiques). En 2015, ils porteront sur l apport des nano-charges, l imperméabilité, le traitement de surface, la fissuration des élastomères, l adhésion des élastomères-substrats rigides et la méthodologie et les méthodes d analyse du comportement des élastomères, ainsi que deux nouveaux projets concernant l'élastronique et la fabrication additive. - Le projet IMPERMÉABILITÉ est réalisé dans le cadre d une thèse avec le laboratoire IMP Lyon (Ingénierie des matériaux polymères), il s agit d étudier la possibilité d intégrer le graphite expansé modifié chimiquement ou non (graphène) pour améliorer certaines propriétés fonctionnelles comme le renforcement, l imperméabilité, les conductivités et la résistance au feu des élastomères. - Le projet TENUE DES ÉLASTOMÈRES AUX BIOLUBRIFIANTS sera poursuivi en 2015 pour analyser le comportement des élastomères en présence de biolubrifiants avec une application aux produits d étanchéité. - Le projet TRAITEMENT DE SURFACE SUR LES ÉLASTOMÈRES concerne l étude de différents traitements de surface novateurs applicables sur élastomères pour diminuer le coefficient de frottement et améliorer la durabilité. Plusieurs traitements plasma sur les élastomères seront étudiés. Parmi ceux-ci, le traitement DLC sera examiné dans le cadre du projet FUI OPIDUM en collaboration avec les membres du consortium, dont fait partie le Cetim. - Le projet TENUE DES ÉLASTOMÈRES À BASSE TEMPÉRATURE a pour objet le comportement des élastomères à très basse température (- 70 C), et l impact sur les propriétés d'étanchéité sera étudié en lien avec un projet collaboratif Citeph/ARCTIC SEAL. - Le projet FATIGUE VIBRATOIRE est mené en collaboration étroite avec le Cetim, il sera poursuivi en 2015 pour adapter la méthodologie de fatigue sous environnement vibratoire aux matériaux non linéaires élastomères. - Le projet FISSURATIONS DES ÉLASTOMÈRES concerne l influence de la formulation et de différents paramètres sur la vitesse de propagation des fissures et la tenue à la fatigue. Dans le cadre de ce projet, une thèse sera lancée avec l'école centrale de Nantes, et l'opportunité d'un travail avec le DIK (laboratoire allemand sur le caoutchouc) est examinée. - Le projet ADHÉSION DES ÉLASTOMÈRES-SUBSTRATS RIGIDES sera poursuivi en 2015 pour améliorer le comportement de l assemblage caoutchouc/substrat par une utilisation de nouvelles formulations de colles issues de la compréhension des mécanismes. Des premiers essais de modélisation seront conduits. Un focus particulier sera donné sur l'adhésion des caoutchoucs silicone. 101

103 PROCÉDÉS MATÉRIAUX - Le projet MACHINE POUR RECYCLAGE DES CAOUTCHOUCS a pour objectif de monter un projet collaboratif avec les partenaires industriels pour le recyclage des caoutchoucs et de définir les conditions technico-économique de la mise en place d une filière associée. Cette action fait suite à un certain nombre d'essais réalisés avec un partenaire spécialiste des techniques d'extrusion réactive. - Le projet BIOPROOF est conduit avec l objectif de sécuriser l approvisionnement en matière première pour la filière caoutchouc. Il s agit de vérifier la possibilité d introduire des produits biosourcés ou recyclés dans les formulations utilisées dans l industrie du caoutchouc. Les travaux en 2015 vont concerner les différents produits biosourcés ou recyclés dans les formulations de l'industrie du caoutchouc (polymères, charges, plastifiants et auxiliaires). - Le projet ÉLASTRONIQUE fait suite à un travail préliminaire réalisé en collaboration avec le CEA LETI. Les possibilités d'évaluer l'état de vieillissement des pièces en caoutchouc seront étudiées. Simultanément, des contacts seront pris avec le CEA LITEN pour essayer de déterminer les fonctionnalités possibles du caoutchouc pour diverses applications. - Le projet FABRICATION ADDITIVE des élastomères concernera l installation d une première machine de micro-extrusion au LRCCP pour vérifier un certain nombre de principes nécessaires à la poursuite de l'étude. Dans le même temps un travail en commun sera conduit avec le Cetim pour aborder les aspects mécaniques et numériques. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique, Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide, Pompes, Robinetterie N d action : Nouvelles techniques de traitements de surface sur élastomère Des travaux ont été réalisés pour pré-évaluer l intérêt de traitement sur des joints en élastomère. L objectif de ces technologies serait de modifier des propriétés de frottement des joints élastomère tout en maintenant leur très bon niveau d étanchéité, et cela de façon durable. À ce jour, deux types de traitement ont été considérés : - bombardement ionique ; - Diamond Like Carbon (DLC). Des investigations ont été réalisées en parallèle et de façon complémentaire par : - le Cetim dans le cadre de travaux de R&D ; - le LRCCP dans le cadre des études du CST/Cetim. À l'issue de l'instruction réalisée sur 2014, les industriels ont souhaité travailler sur la caractérisation de matériaux utilisés en étanchéité, et ayant subi ces nouveaux traitements de surface. Les matériaux identifiés sont les élastomères (EPDM, NBR et H-NBR), le silicone et un FKM. Action professionnelle : Transmissions hydrauliques N d action : Compatibilité entre joints élastomère et biolubrifiants Les fabricants de composants hydrauliques intègrent des pièces en élastomère, notamment des systèmes d étanchéité, et sont concernés par leur compatibilité avec les biolubrifiants dès lors qu ils s adressent à des marchés liés à des applications mobiles en milieu naturel. En réponse aux demandes de la profession, le programme de cette action prévoit de caractériser des produits d étanchéité de systèmes hydrauliques en service avec un biolubrifiant et une huile minérale de référence, et de comparer les résultats à des analyses de type «laboratoire» (immersion de joint dans le fluide). Il s agit également d étudier les mécanismes d étanchéité sur la base de modèles numériques éprouvés afin de proposer des solutions prédictives. 102

104 PROCÉDÉS MATÉRIAUX En 2015, les deux campagnes expérimentales à haute température (90 C) sur les vérins hydrauliques se poursuivront. À la fin de chaque endurance, des observations des dégradations, des analyses mécaniques et physico-chimiques ainsi que numériques seront réalisées sur les joints d étanchéité ayant subi un vieillissement, avec la collaboration du LRCCP. L évolution des lubrifiants sera également contrôlée. R&D N d action : action nouvelle Produits innovants en élastomère Le projet OGSANE, cofinancé par le Citeph, porte sur l amélioration des performances des élastomères par ajout de nano-charges pour des applications du secteur Oil & Gas. Il se terminera en 2015 avec l évaluation finale de l apport des nano-charges étudié sur les performances des joints élastomère. Le projet collaboratif OPIDUM, avec cofinancement FUI, concerne l amélioration des performances des élastomères par revêtement du type DLC (Diamond Like Carbon). Les travaux prévus en 2015 concerneront l étude paramétrique des conditions de traitement et les premiers travaux de caractérisation. En parallèle, des travaux sur la caractérisation de l apport de traitements d élastomères en conditions industrielles seront lancés en 2015 dans le cadre de l action professionnelle. ACTIONS HORS THÉMATIQUES DE L AXE PROCÉDÉS MATÉRIAUX Évolution des procédés de fabrication mécaniciens Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : Évaluation de l intérêt des presses à servomoteur L objectif est d apporter des données «objectives» sur les réels gains de ce type de presse : - réduction du nombre de passes d emboutissage, des plis, des criques, de l usure, de la mise au point, du temps de changement de série ; - augmentation de la précision de la presse, de la pièce (baisse du retour élastique), de la profondeur d emboutissage, du repassage de l embouti ; - maîtrise de l emboutissage à tiède. Les essais sur presses sont en cours. En 2015, il est prévu d établir le bilan de ces essais. Action professionnelle : Découpage-emboutissage N d action : X02191 Contrôle d angle L objectif est de faire un état de l art des différents systèmes de correction d angle. - Quels sont les systèmes de correction intéressants et disponibles actuellement? - Quelles sont les sociétés proposant ce type de système? 103

105 PROCÉDÉS MATÉRIAUX - Quels sont les budgets à envisager pour s'équiper de ce type de système ou de machine? - Quelles sont les caractéristiques de ces systèmes : techniques, précision, etc.? Un premier bilan est établi. Des contacts avec les fournisseurs sont amorcés. Les travaux 2015 consisteront à tester quelques systèmes. Action professionnelle : Découpage-emboutissage, Traitements thermiques N d action : Maîtrise des déformations des pièces découpées traitées thermiquement Un guide est déjà réalisé présentant les principes, les mécanismes de déformations, les paramètres influents avec leur sensibilité, des terminologies et des recommandations. Il est prévu de compléter en 2015 ce guide en appréhendant les points suivants : - vérifier l influence de certains paramètres du procédé sur des cas «simples» et pédagogiques de réalisation de pièces ; - analyser des pièces industrielles pour comprendre l origine de déformations et investiguer dans d autres traitements que celui de trempe seule (cémentations + trempe ). En 2015, il est prévu de finaliser la rédaction de ce guide complémentaire. Cette étude s appuie sur un groupe de travail multi-professionnel : découpage-emboutissage et traitements thermiques Action professionnelle : Forge N d action : Influence des ségrégations sur la déformation des pièces forgées Après avoir étudié le comportement de l usinabilité et des déformations sur des arbres forgés à froid en fonction de la matière et des traitements thermiques et thermochimiques, le groupe de travail, soutenu par la commission Forge, a souhaité analyser l influence des ségrégations sur la déformation des pièces forgées à froid. Après une première analyse des moyens de caractérisation et la définition du plan d étude détaillé, cette action devrait voir en 2015 l implication d aciéristes permettant d avancer vers une meilleure compréhension des mécanismes entrant en considération. Action professionnelle : Forge N d action : action nouvelle Forge multimatériaux Suite à une réflexion de fond sur la stratégie en forge et ses évolutions à moyen terme, il a été dégagé un certain nombre d items considérés comme majeurs, dont le forgeage d alliage multimatériaux ou plus largement l obtention de matériaux fortement anisotropes. Dans le cadre du laboratoire commun avec l Ensam Metz et avec un accompagnement d industriels la commission Forge, une thèse est engagée sur ce thème de fin 2014 à L année 2015 devrait voir la définition exacte des thématiques retenues ainsi que la réalisation des étapes de recherches bibliographiques. 104

106 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : Synthèse du guide des aciers à outils pour travail à froid et à chaud À partir du guide existant, l objectif est de réaliser un document synthétique à visée didactique définissant les grandes lignes de choix des aciers à outils. Il est prévu de réaliser deux volumes, l un pour le travail à froid, l autre pour le travail à chaud. Le programme 2015 concernera la rédaction du guide pour le travail à froid. Action professionnelle : Articles culinaires, Découpage et formage des métaux en feuilles, Mobilier, Quincaillerie N d action : Formage innovant Le magnétoformage utilise un champ magnétique intense et pulsé pour déformer la matière à grande vitesse. La technologie est déjà éprouvée dans l assemblage de tubes ronds. Avec une forte impulsion, il est possible de souder des métaux à froid. Les découpes réalisées par magnétoformage ne présentent pratiquement aucune bavure. En 2015, trois cas concrets seront étudiés. - Assemblages de tubes : le démonstrateur se doit de montrer les possibilités d assemblage de tubes de sections couramment utilisées dans le mobilier métallique : formes et matières différentes (carré sur rond, assemblage multimatériaux). - Soudage de tôles : les réalisations déjà effectuées sont robustes mais la zone soudée est généralement linéaire. Il serait intéressant de tester dans quelle mesure il est possible d étendre la zone de soudure. Mise en forme et découpe avec un seul montage. - Avec des énergies similaires au formage, il est envisageable de coupler les deux opérations. Action professionnelle : Mécanique industrielle N d action : X00410 Fiches de données d usinage en tournage, fraisage, perçage et taraudage Le Cetim a mis à la disposition des industriels des fiches d usinage de matériaux «nouveaux» (Inconel, Incoloy, TA6V...) et de matériaux plus courants (40CMD8, graphite, cuivre...). Ces fiches sont réalisées pour le fraisage, le tournage et le perçage. Elles regroupent le type d outil à utiliser, les conditions de coupe associées et les précautions essentielles à prendre. Ces informations résultent de différents types d essais réalisés au Cetim. Dans ce cas, les données d usinage ne sont pas nécessairement optimisées. En revanche, ces fiches constituent souvent une capitalisation du savoirfaire de l entreprise en usinage. La totalité des 37 matériaux demandés par la profession a été traitée pour les opérations de fraisage, tournage et perçage. Les premiers travaux remontant à 1997, les industriels ont demandé, dès 2006, que ces fiches soient mises à jour pour intégrer l évolution constante des outils coupants, que l opération de taraudage soit également traitée et que de nouveaux matériaux usinés soient pris en compte dans le cadre de ces travaux. En 2015, les travaux se poursuivront notamment pour : - l usinage à forte puissance sur des matériaux difficiles : alliage de titane Ti-6Al-4V, alliage réfractaire Inconel 718, et inox martensitique à haute résistance XD15N (X40CrMoVN16-2) ; - le perçage avec foret à plaquettes de diamètre 32 mm, ainsi que des forages de grands rapports L/D au foret carbure monobloc ; 105

107 PROCÉDÉS MATÉRIAUX - l usinage de matériaux composites. Comme les fiches d usinage actuelles concernent essentiellement les composites thermodurcissables de type carbone-époxy, les travaux concerneront d autres types de matériaux composites qui seront définis avec la commission Mécanique industrielle. Action professionnelle : Mécanique industrielle N d action : X01835 Évaluation technico-économique de solutions innovantes en production Une veille technologique permanente est conduite pour la profession Mécanique Industrielle dans le cadre de la filière Usinage. Les innovations technologiques ainsi identifiées demandent souvent à être validées avant d être éventuellement exploitées par les industriels. En conséquence, le but de cette action est de réaliser une évaluation concrète et objective pour permettre aux entreprises de la profession de juger de l opportunité d investir dans une nouvelle technologie. En 2015, le Cetim poursuivra les travaux engagés depuis l enquête de besoins réalisée en 2011 auprès de la profession qui a mis en évidence un besoin de productivité dans les ateliers. Ces travaux concerneront les outils et systèmes permettant d accroître la productivité de façon significative : moyens pour déterminer des couples outil-matière rapidement, nouveaux systèmes de maintien des pièces, nouveaux moyens de surveillance des machines, etc. Action professionnelle : Moulistes N d action : X02406 Validation de solutions technologiques identifiées par la veille pour les moulistes La veille technologique a pour but d identifier les innovations technologiques. Des validations sont cependant nécessaires pour démontrer qu elles sont effectivement exploitables par les industriels moulistes. Le but de cette action permanente est de réaliser une évaluation concrète et objective de certains sujets définis par un groupe d industriels afin de permettre aux entreprises de la profession de juger, par exemple, de l opportunité d investir dans une nouvelle technologie. Les travaux 2015 se feront en fonction notamment des résultats de la veille technologique réalisée en 2014, en particulier les congrès (comme MUGV, Intercut...), les salons (comme Industrie, JEC Composites ). Les innovations technologiques à étudier seront validées par la commission Moulistes de décembre Action professionnelle : Mobilier N d action : Journées industrielles mobilier Les industriels du secteur du mobilier font face à de nombreuses contraintes qu ils ont en commun, et beaucoup d entre elles relèvent de la vie des ateliers de fabrication. La création d un moment d échange sur site industriel permet une visualisation directe et concrète des problématiques soulevées complétée par des éléments de réponse et exposés fournis par le Cetim. C est pourquoi la commission a demandé la création de journées Mobilier sur sites industriels. L année 2015 devrait voir la réalisation de deux de ces journées. 106

108 PROCÉDÉS MATÉRIAUX Action professionnelle : Mécanique industrielle, Moulistes, Machines-outils et productique, Outils coupants N d action : Plate-forme «machines économiques» partagée L utilisation de l UPDP avec de nouveaux partenaires industriels va se poursuivre d octobre 2014 à septembre Pour 2015, le comité programme Filière usinage a décidé la poursuite de l action transversale en évaluant la performance énergétique de la machine économique CU 3+2 axes en comparaison avec des machines «classiques» : - au niveau des équipements de la machine (broche, moteurs d axes ) ; - au niveau des outils coupants et des stratégies d usinage spécialement développés pour ce type de machine. Action professionnelle : Mécanique industrielle, Moulistes, Outils coupants N d action : Usinage électrochimique L'usinage électrochimique des métaux est un procédé bien connu et maîtrisé. Souvent appelé ECM (Electro Chemical Machining), il permet de réaliser une pièce par enlèvement de métal par action du courant entre la pièce et l électrode d enfonçage dans un milieu électriquement conducteur. Une société allemande a perfectionné cette technologie. L'innovation est basée sur une électrode vibrante et un gap régulé. Un courant continu est pulsé entre l'électrode et la pièce à usiner. La précision de reproduction est, semble-t-il, plus importante grâce à la diminution du gap permise par le procédé. Ce dernier apporterait d autres avantages : usinage précis de quasiment tous les métaux (pas de limite de dureté), excellente qualité de surface (Ra = 0,05 µm), aucune usure de l'électrode, une seule électrode outil, aucune incidence thermique sur la structure métallique à usiner (absence de microfissure et de surface blanche). Des travaux ont déjà été effectués pour deux professions : - Moulistes : veille en 2011 et étude des potentialités en 2012 avec caractérisations sur plusieurs cas types ; - Mécanique industrielle : étude des potentialités en 2013 et caractérisations en Devant cette technologie prometteuse pour différents secteurs de la mécanique, le Cetim a investi fin 2014 dans une machine qui est implantée au Cetim à Saint-Étienne. L action transversale conduite pour les trois professions, Mécanique industrielle, Moulistes, Outils coupants, a pour objectif d étudier les potentialités et de maîtriser cette technologie pour ensuite, à un horizon de deux ans (2017), créer une UPDP. En 2015, les travaux porteront sur : - les nouveaux matériaux difficiles à usiner pour le secteur aéronautique ; - la finition des pièces issues des procédés de fabrication additive ; - la micro-structuration des surfaces ; - le polissage des surfaces des petites empreintes de moules ; - l usinage d outils coupants en matériaux à très haute dureté. 107

109 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS CONCEPTION SIMULATION ESSAIS 108

110 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS CONCEPTION ET CALCUL EN MÉCANIQUE Conception de produits fiables et sûrs Projet applicatif N d action : Portefeuille de projets Conception fiabiliste L évolution de la société occidentale fait que l on n accepte plus les défaillances des systèmes conçus par l homme, ni leurs conséquences. Les approches déterministes actuelles apprécient mal les risques de défaillance. Les approches fiabilistes de conception et de validation permettent de répondre à cette exigence. Le besoin industriel est relatif au passage de l approche déterministe à une approche fiabiliste et à l évolution vers le numérique des outils de conception et de validation en fatigue. La base de ce travail a été constituée par les projets DEFFI et APPROFI, qui ont permis de développer des méthodes et outils de prévision de la fiabilité en fatigue basés sur la variabilité des données (appliquées à des modules numériques et expérimentaux) conduisant à une interprétation probabiliste des résultats. À la suite de ces deux projets, le portefeuille de projets Conception fiabiliste a été constitué. Il s'articule autour de l'action professionnelle, dans des déclinaisons de la méthodologie mise en œuvre dans les projets DEFFI et APPROFI pour différentes applications mécaniciennes. Le projet FATIGUE VIBRATOIRE a pour objectif de définir une spécification de validation en fatigue sous environnement vibratoire en identifiant le cycle de vie, caractérisant l environnement vibratoire, sévérisant le chargement et élaborant la spécification. Il s agit de limiter les recalages expérimentaux lors de la modélisation dynamique des structures et de compléter notre offre sous environnement vibratoire par des essais sur table vibrante uni-axiale, avec vérin grande course. En 2015, il s'agira de poursuivre l application de cette démarche aux problématiques de différentes professions de fabricants d'équipements. En complément, les travaux engagés avec le LRCCP pour caractériser le comportement de matériaux non linéaires, typiquement composites avec fibres courtes, seront poursuivis. L étape suivante consiste à coupler les démarches de conception fiabiliste et de fatigue vibratoire. En parallèle, avec l instruction lancée pour la profession des machines thermodynamiques, un travail de R&D sera engagé pour identifier les solutions génériques permettant d appliquer la démarche contraintes/résistance en environnement vibratoire. Projet applicatif - N d action : Portefeuille de projet Fatigue vibratoire Le projet FATIGUE VIBRATOIRE a pour objectif de définir une spécification de validation en fatigue sous environnement vibratoire en identifiant le cycle de vie, caractérisant l environnement vibratoire, sévérisant le chargement et élaborant la spécification. Il s agit de limiter les recalages expérimentaux lors de la modélisation dynamique des structures et de compléter notre offre sous environnement vibratoire par des essais sur table vibrante uni-axiale, avec vérin grande course. En 2015, il s'agira de poursuivre l application de cette démarche aux problématiques de différentes professions de fabricants d'équipements. En complément, les travaux engagés avec le LRCCP pour caractériser le comportement de matériaux non linéaires, typiquement composites avec fibres courtes, seront poursuivis. 109

111 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Projet applicatif N d action : action nouvelle Projet MÉCADICAL Dans le domaine du biomédical, le Cetim est déjà présent sur le marché des implants orthopédiques avec la commission mixte Snitem/Cetim et par ses prestations marchandes, principalement réalisées aujourd'hui dans le domaine des essais. L industrie française ou implantée en France dans ce secteur dispose à la fois de moyens de R&D, de conception, de fabrication et de validation : autant de domaines pour lesquels le Cetim a des capacités d accompagnement. Ce projet a pour ambition de coordonner et de développer l'action des différents acteurs du Cetim sur ce secteur des implants orthopédiques, en lien avec : - la plate-forme IH-Care en cours de constitution au sein de l Institut Carnot MICA, et des autres organisations professionnelles et l appui de la filière Santé des Instituts Carnot. - au sein du bassin stéphanois : industriels du domaine et institutionnels (pôle des technologies médicales, pôles de compétitivité I-Care, laboratoires de l École des mines de Saint-Étienne, Enise ). Il devra coordonner et structurer le faisceau des projets existants et futurs, associant action professionnelle, R&D, action marchande et innovation. Ses axes de développements concernent : - la conception/fabrication fiabiliste des implants non actifs : couplage essais/simulation, conception fiabiliste ; - les matériaux et procédés de fabrication des implants (fabrication additive, usinage), ainsi que leur contrôle ; - l'ingénierie de surface : liaison avec le Labex/Equipex Manutech, propreté/nettoyage/désinfection ; - l'assemblage multimatériaux : essentiellement l assemblage par vissage. Le projet MÉCADICAL comporte également une cellule innovation destinée à valoriser les développements. L année 2015 sera consacrée à la mise en place de la plate-forme IH-Care en partenariat avec l Institut Carnot MICA et sa coordination avec l écosystème stéphanois ainsi qu à la mise en place de la cellule innovation. En parallèle, le projet de R&D Fretting fatigue des prothèses totales de hanche modulaires a pour objectif de disposer des solutions de surfaces (traitement thermique, dépôt, texturation ) permettant d optimiser la résistance au fretting des matériaux utilisés dans les jonctions modulaires de PTH. Lancés en 2014, ces travaux seront poursuivis sur l identification de solutions techniques (traitements thermiques/thermochimiques, revêtements, texturation) et leur caractérisation. Action professionnelle : Transmissions mécaniques, Matériels de manutention-levage et stockage N d action : Fatigue des arbres Les arbres de réducteur sont soumis à des chargements multiaxiaux non classiques : ils supportent simultanément des contraintes de flexion, de torsion et cisaillement d effort tranchant non négligeables. L enjeu est de permettre aux fabricants de transmissions mécaniques et d engins de manutention, levage et stockage de connaître l influence des conditions de service réelles sur la tenue de leurs matériels, de choisir la méthode de calcul adaptée et d optimiser le dimensionnement des matériels. L action propose une approche combinée numérique-expérimentale : il s agit de 110

112 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS déterminer expérimentalement l influence d une torsion moyenne et de comparer les durées de vie obtenues avec les prévisions des différents modèles de calcul. Des calculs par éléments finis ont montré que l effet de la contrainte de cisaillement par effort tranchant est négligeable sur la tenue en fatigue dans le domaine d utilisation normal des arbres. Des essais de fatigue sur l influence de la torsion moyenne sont en cours sur deux matériaux et deux coefficients de concentration de contraintes. Les essais et les corrélations avec les calculs seront finalisés en Action professionnelle : Machinisme agricole N d action : Conception fiabiliste : application à la mesure des chargements sur outils Le principe de la méthode «contrainte-résistance» est d associer, à une conception donnée, un niveau de fiabilité cible compatible avec un risque acceptable. Suite aux journées de présentation de cette approche fiabiliste pour les professions du comité programme Engins mobiles, la commission Machinisme agricole a demandé une étude afin d établir la distribution des chargements appliqués à certains outils tractés ou portés par un tracteur. Les travaux 2015 consisteront en la réalisation des campagnes de mesure, suivant des profils de mission, sur un tracteur équipé d une charrue 4 corps. Les différents paramètres à mesurer seront principalement des efforts, des accélérations, des pressions, des vitesses, etc. Au total, il sera utilisé plus de 44 voies de mesure sur l ensemble charrue/tracteur. Suite à cette campagne d essais, seront réalisés les dépouillements statistiques en fonction des profils de mission de l ensemble des mesures afin d établir la distribution des chargements. Action professionnelle : Machinisme agricole N d action : Faisceaux électriques en machinisme agricole Les pratiques de conception des faisceaux électriques dans les machines agricoles sont aujourd hui peu encadrées, les concepteurs ne disposant que de peu de références et de standards externes. L objectif est donc de réaliser un guide contenant les bonnes pratiques de conception de ces faisceaux électriques, spécifiques aux machines agricoles. L idée étant de se baser sur les méthodologies appliquées actuellement par les entreprises du groupe de travail, de les synthétiser et de les compléter. Les principaux points abordés seront : le dimensionnement (électrique, résistance mécanique), le choix des composants (connecteurs, fils et câbles, protections, systèmes d accrochages) et la tenue des connecteurs dans le temps (vieillissement, oxydation, tenue au froid, engrais, hydrocarbures, etc.). En 2015 sera finalisé le guide de bonnes pratiques. Action professionnelle : Machinisme agricole N d action : Données en fatigue des matériaux Les industriels de la commission professionnelle souhaitent avoir une base de données en fatigue pour un certain nombre de matériaux (métalliques et non métalliques). Après avoir réalisé la synthèse des données disponibles en fonction des matériaux choisis, l objectif est de réaliser des 111

113 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS essais de fatigue sur des matériaux dont les données n existent pas dans la littérature. Ces essais de fatigue peuvent se réaliser en traction/compression, en flexion rotative ou en torsion. Les caractéristiques mécaniques statiques et de fatigue seront reportées pour chaque matériau sous forme de fiches, permettant ainsi à l utilisateur un accès rapide à l information et l usage de celle-ci dans le cadre du dimensionnement en fatigue de ses produits lors de la conception. En 2015, les fiches de données en fatigue seront réalisées pour quatre matériaux que les industriels du groupe de travail choisiront. Action professionnelle : Machinisme agricole N d action : Tenue mécanique des articulations Les machines agricoles travaillent généralement dans des ambiances agressives (poussières et particules diverses, produits corrosifs) ainsi que sous des conditions climatiques difficiles et changeantes (plage de variation de température et d humidité importante). Les articulations (ou paliers de guidage) sont susceptibles d usure rapide et de dégradations prématurées. Elles sont présentes dans différentes fonctions comme le relevage AV/AR, les cardans, le pivot d un élément semeur, le bras d un chargeur, l extrémité de vérin. L objectif de cette action professionnelle consiste à déterminer la tenue de ces paliers de guidage en rotation, soumis, d une part, aux efforts de fonctionnement et, d autre part, aux efforts de désalignement des sous-ensembles mécano-soudés. À noter que cette étude se concentre sur les articulations ayant une faible vitesse de rotation, voire un mouvement sur un petit secteur angulaire, mais subissant de fortes charges. Un banc d essais permettant de reproduire les efforts (désalignement et chargement) que peuvent subir les bagues de guidage en rotation a été réalisé. Puis trois technologies de bagues sans entretien ont été testées comparativement à des bagues classiquement utilisées actuellement. Ces essais ont démontré l importance de l état de surface des axes sur la tenue des bagues. Cet état de surface est fonction du traitement thermique associé. De ce fait, les travaux 2014 ont consisté en une deuxième campagne d essais afin de poursuivre les tests des bagues sans entretien mais en faisant varier les traitements thermiques sur les axes. Les travaux 2015 consisteront en une troisième campagne d essais, identique à la deuxième, mais en introduisant des particules abrasives dans l articulation afin de se rapprocher des conditions réelles d utilisation en milieu extérieur. Action professionnelle : Ressorts N d action : Fatigue des ressorts en inox Les données concernant la tenue en fatigue des ressorts en acier inoxydable sont considérées comme relativement faibles, et en particulier les nuances spéciales comme les aciers Springflex. Suite à ce constat, le but de cette étude sera d étoffer l état des connaissances sur les aciers inox 302 et Springflex par la réalisation d essais qui, entre autres, conduiront à l établissement des diagrammes de Goodman pour chaque combinaison matière/diamètre de fil/état métallurgique retenue dans le plan d étude. 112

114 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Transmission hydraulique N d action : Stockage et récupération d énergie d'hydraulique Dans un contexte où l hybride hydraulique est sur l avant de la scène, poussé par des préoccupations écologiques et d économie d énergie, il s'agit d'aider la profession des transmissions hydrauliques à étoffer son offre de stockage et récupération d'énergie sur équipements mobiles, notamment grâce à l'utilisation d'enveloppes d accumulateurs en matériaux composites. Après la caractérisation en fatigue et en éclatement d enveloppes composites prototypes, les travaux se poursuivront en 2015 sur la modélisation par éléments finis du comportement statique et dynamique de l enveloppe, en s appuyant sur les résultats d essais déjà obtenus et les mesures effectuées à l aide de jauges de déformation et de capteurs d émission acoustique. Il s agit de coupler avec des critères de rupture utilisés pour les composites, permettant notamment de prendre en compte l orientation locale des fibres. Cette approche permettra de mieux prédire le mode de défaillance de l enveloppe. Action professionnelle : Transmission pneumatique N d action : Fiabilité des composants pneumatiques Dans le cadre de la mise en œuvre des normes ISO concernant la fiabilité des composants pneumatiques, l action consiste à définir les essais pour les composants de type clapets anti-retour et distributeurs à clapets, et à rédiger un document servant de base aux futurs essais de fiabilité sur les composants pneumatiques. Des essais de fiabilité inter-laboratoires sont également menés par les industriels. Outre la réalisation des essais eux-mêmes par les industriels, la participation française à l ISO consiste à traiter les résultats par les méthodes par dégradation avec l aide de l Université d Angers. La conception d une boucle d essai pour clapet anti-retour et distributeur par le Cetim, la mise au point de ces essais et de la stratégie de dépouillement initiés en 2014 seront poursuivis en Il est prévu de réaliser un programme pour automatiser les essais. Les essais déjà réalisés par les industriels continueront d être analysés par l Université d Angers pour enrichir la base de données des modèles par dégradation. Action professionnelle : Machinisme agricole, Manutention-levage et stockage, Travaux publics, mines et forage, Transmissions mécaniques, Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Guide de choix d une méthode d essais en fatigue et de l analyse statistique associée Dans le contexte technico-économique actuel, la manière de réaliser des essais de fatigue, dans le but de valider un composant mécanique ou d obtenir des caractérisations matériau en fatigue, est toujours sujet à débat dans les bureaux d étude. - Est-il judicieux de réaliser tel ou tel essai? - Quel est l objectif d un essai? - Comment demander un essai, comprendre les résultats d essais ou fiabiliser les résultats? - Comment analyser statistiquement les résultats des mesures? 113

115 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS L objectif de cette action est donc la rédaction d un guide concernant le choix d une méthode d essais en fatigue ainsi que du type d analyse statistique des données associée à utiliser. À l issue de l écriture de ce guide, une ou plusieurs journées d information/formation seront également proposées en région, avec le guide comme support. Ce guide sera rédigé au cours de l année Action professionnelle Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Fretting des membranes de compresseurs Les compresseurs à membranes permettent une mise sous pression d un gaz de façon confinée. Le jeu de membranes est constitué de trois disques métalliques dont un disque en contact permanent avec le gaz, un autre au niveau inférieur en contact avec l huile impulsant l oscillation. Entre les deux, un disque rainuré permet de détecter via un système de détection une fuite d huile et/ou de gaz. Les oscillations de membranes entre les courbes de plateaux provoquent à leur interface des microdébattements radiaux se soldant par l apparition d une usure par fretting favorisant la fissuration des membranes. Ces endommagements réduisent leur durée de vie et nécessitent leur remplacement après quelques centaines d heures au lieu des heures souhaitées par les utilisateurs. Pour augmenter la fiabilité et la durée de vie des machines, les ingénieurs de bureau d'étude ont besoin des données tribologiques sur des couples métalliques permettant d'optimiser le choix de matériaux et traitements de surface. L'étude permettra aux entreprises et à la profession d'améliorer la durée de vie des pièces de frottement, de minimiser le risque d'incident dû à l'usure. Elle aidera également les fabricants de compresseurs à mieux exprimer leurs besoins vis-à-vis de leurs fournisseurs de matériaux et de disposer des moyens de contrôle. La démarche adoptée pour la durée du projet consiste à analyser les sollicitations tribologiques des couples plateaux/membranes et membrane/membrane, définir les matériaux et conditions d'essais selon les sollicitations des compresseurs à membranes, mettre au point et réaliser les essais, fournir les données utilisables par le BE des fabricants. Le projet devrait se terminer fin Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide et turbines, Pompes, Robinetterie, Mesure-Étanchéité dynamique N d action : Fatigue vibratoire Données matériaux Les données de comportement des matériaux en fatigue sont nécessaires pour appliquer les méthodes probabilistes de dimensionnement en fatigue des équipements mécaniciens. Les matériaux utilisés pour les équipements fluidiques sont sensiblement différents de ceux fréquemment utilisés en mécanique. Il est donc nécessaire de créer les données manquantes pour certaines familles de matériaux (bronze, aluminium, fonte). Sur 2015, le groupe de travail a proposé d'élargir le champ des investigations : - caractérisation en cryogénie sur matériaux métalliques (inox, martensitique, haut carbone, duplex) ; - caractérisation sur matériaux polymères et composites (influence de l'orientation des charges de PEEK, PEEK autolubrifiants, fatigue thermomécanique, autres polymères : PPS, PPA, PEHD). 114

116 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle Chaudronnerie, Pompes, Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide, Robinetterie N d action : action nouvelle Fatigue vibratoire des équipements fluidiques La fatigue vibratoire touche les composants fonctionnant en environnement vibratoire (plate-forme offshore, moteurs, process). La méthodologie générale développée par le Cetim est basée sur de la simulation expérimentale et numérique. La mise au point d une méthode sévère de test des équipements permet de valider la sollicitation réelle d un équipement. L approche temporelle peut maintenant être complétée par une approche fréquentielle selon la sollicitation pour calculer une durée de vie des équipements. Pour le cas proposé aux professions du comité programme Équipements fluidiques (Chaudronnerie-Tuyauterie, Pompes, Moteurs-Compresseurs-Pompes pompes à vide et Robinetterie), celui des soupapes raccordées à des tuyauteries est un cas pour lequel une rupture en fatigue a été identifiée par un donneur d ordres. Le traitement du cas sera fait de manière expérimentale plutôt qu en simulation. Le sujet de la fatigue des soupapes fait par ailleurs l objet d un appel d offres de l API pour améliorer la connaissance du phénomène. Sur 2015, la mise en œuvre d'essais permettant de reproduire les endommagements constatés en fonctionnement est envisagée. Le succès de cette étape conditionnera la suite, à savoir l'exploitation des données expérimentales pour appliquer la méthode développée par le Cetim. Action professionnelle : Machines thermodynamiques N d action : Démarche fiabiliste pour les machines thermodynamiques La prédiction et la validation de la tenue en fatigue d un composant mécanique doivent s inscrire dans une approche de fiabilité prévisionnelle. Ce faisant, on introduit des outils de quantification de la fiabilité en service qui permettent de piloter le projet par la maîtrise des risques, c est-à-dire la prise en compte du couple «niveau de gravité, probabilité de défaillance». Cette approche de fiabilité prévisionnelle s inscrit dans le contexte plus large de la sûreté de fonctionnement. Un dossier d instruction a permis de montrer l intérêt des industriels pour ces démarches fiabilistes (type méthode contrainte-résistance). Suite aux différentes études réalisées en fatigue sous environnement vibratoire, il est envisagé d intégrer la démarche fiabiliste dans cette méthode pour prendre en compte les variabilités aussi bien au niveau chargement qu au niveau matériau. L objectif de l action est donc d utiliser une partie des outils et méthodologies développés dans le cadre des projets de démarche fiabiliste réalisés au Cetim pour l appliquer à la fatigue sous environnement vibratoire des tubes de cuivre avec le même cas d étude déjà développé pour la profession. Au cours de l année 2015, des essais de caractérisation de la réponse vibratoire seront réalisés sur la pièce choisie. Une démarche permettant de coupler fatigue vibratoire et conception fiabiliste sera proposée au travers d un exemple complet. Action professionnelle : Fixations N d action : Paramètres fragilisants La fragilisation par hydrogène reste un paramètre critique dont la maîtrise influe sur la sécurité des assemblages. De nombreuses études par le passé ont permis de mieux en cerner les mécanismes. Les 115

117 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS travaux de thèse actuels devraient permettre d aboutir à des résultats applicables par le monde industriel verra l aboutissement de ces travaux et la publication des résultats obtenus. Action professionnelle : Matériels pour l alimentaire N d action : Maintenance préventive Les fabricants d équipements de grandes cuisines souhaitent développer une action visant à développer l entretien préventif à l usage des gestionnaires d équipements de grandes cuisines, des prescripteurs et des bureaux d étude. La rédaction d un guide de maintenance est inscrite au programme Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Fretting membranes Les roulements de pompe à vide présentent en utilisation une dégradation par apparition d'un troisième corps. Les dégradations engendrées, apparentées à de la fatigue, doivent être solutionnées soit par un traitement de surface approprié, soit par un nouveau design de roulement. Cette problématique rentre dans les thématiques de Cetim-interface. Une analyse détaillée des dégradations et des travaux réalisés par le passé a permis d'identifier un programme de travail portant sur la reproduction des phénomènes pour modélisation. L'étude, menée sur deux ans, permettra de mettre au point un banc d'essais destiné à reproduire les défaillances constatées des roulements, puis de tester différents couples matériaux/revêtements pour identifier une solution industrialisable. R&D N d action : Institut de maîtrise des risques IMdR Cette étude s inscrit dans le cadre du partenariat établi entre le Cetim et l Institut de maîtrise des risques (IMdR). Ce partenariat répond notamment à la décision d aider l association à mieux toucher les PME-PMI de l industrie mécanique dans le but de faire davantage connaître les démarches, méthodes et outils de la sûreté de fonctionnement. Pour les industriels, la sûreté de fonctionnement est une des technologies clés identifiées pour la mécanique. L objectif est donc pour le Cetim de participer aux travaux du groupe de travail M2OS (Management, méthodes et outils standards) de l IMdR, de participer au congrès international de sûreté de fonctionnement Lambda-Mu 16 et d examiner les possibilités de transfert d informations vers les PME de la mécanique. En 2015, ces travaux de veille technologique se poursuivront sur le thème de la sûreté de fonctionnement et le transfert aux industriels de l industrie mécanique des résultats de projets IMdR. 116

118 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : Normalisation des essais de fatigue Depuis plusieurs années, le Cetim œuvre en normalisation des essais de fatigue, au sein de l ISO/TC 164 Mechanical Testing of Metals, et plus spécifiquement dans deux groupes de travail : ISO/TC 164/SC5/WG 10 sur la fatigue multiaxiale et ISO/TC 164/SC 5/WG 14 sur la fatigue des joints soudés. En complément, le Cetim intervient au sein de la SF2M dans le groupe de travail 6 sur les pratiques des essais de fatigue. L objectif est d intégrer les évolutions des normes au plus tôt afin de limiter les risques de conflits entre fournisseurs et clients, et d assurer la représentation des industries mécaniques dans cette instance normative transversale. En 2015 comme les années précédentes, un rapport annuel de synthèse est rédigé pour présenter les normes en travaux et celles qui ont été réalisées. R&D N d action : X02124 Fatigue des assemblages soudés : Institut international de la soudure La fatigue des assemblages soudés constitue une part très importante des problématiques de durée de vie dans les composants et équipements mécaniques. La normalisation est organisée à l ISO sur trois composantes : l ISO/TC 44 soudage et procédés connexes, l ISO/TC 164 essais mécaniques sur matériaux métalliques et les comités techniques produits tel que l ISO/TC 96 grues. En complément, l International Institut of Welding (IIW) est positionné en amont de la normalisation, son rôle étant d émettre des recommandations en matière de procédés de soudage et de parachèvement vis-à-vis des méthodologies de calcul. Ces recommandations constituent les travaux prénormatifs qui peuvent être repris en normes. Dans le cadre de son action transversale, le Cetim participe activement aux travaux de l ISO/TC 44, de l ISO/TC 164 et de l IIW. Cette action récurrente se concrétise par une synthèse présentant les principales évolutions des travaux de normalisation. R&D N d action : Projet DISFAT Micro-plasticité et dissipation d énergie en fatigue à très grand nombre de cycles Ce projet, financé par l ANR dans le cadre de son programme blanc, a pour objectif d approfondir la compréhension des mécanismes d initiation et de propagation des fissures dans les métaux et alliages soumis à des sollicitations à de grands nombres de cycles. Une attention particulière sera portée au rôle des différents paramètres du matériau, de la microstructure et de l état de surface. Pour le Cetim, il s agit de suivre ces développements amont et de s approprier les résultats en particulier dans le domaine des essais de fatigue à fréquence conventionnelle et à plus haute fréquence. Pour ce projet, considéré comme une veille scientifique amont, les travaux prévus en 2015 concerneront la finalisation des travaux. Les thèmes abordés concerneront : - l auto-organisation des dislocations, responsable des irréversibilités microstructurales ; - les analyses locales de la microstructure sous chargement. 117

119 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : Projet FATIS fatigue et intégrité de surface De nombreuses demandes industrielles portent sur l influence des paramètres de procédés, en particulier l usinage, sur les règles de dimensionnement en fatigue des pièces métalliques. Il s agit de prendre en compte les caractéristiques de surfaces telles que l état de surface ou les gradients de microstructure du matériau usiné dans la démarche de dimensionnement à la fatigue. Par ailleurs, l émergence de nouveaux procédés de fabrication tels que la fabrication additive nécessite de disposer de lois de comportement des matériaux obtenus pour s assurer de leur tenue à la fatigue avec des objectifs de durée de vie donnés. L objectif de ce projet est de disposer des compétences, méthodes et outils permettant de dimensionner les pièces métalliques à la fatigue en tenant compte des paramètres de procédés d obtention des surfaces et d effectuer les essais de caractérisation des matériaux et de validation des produits permettant de les qualifier. L instruction lancée fin 2014 sera poursuivie en 2015 en intégrant toutes les compétences (fatigue, usinage, matériaux, métrologie). Un plan de travail chiffré comportant une structuration des actions est attendu. Conception en étanchéité Action professionnelle : Robinetterie N d action : Comparaison entre API 622 / ISO / TA LUFT Plusieurs documents de référence en mesure d émissions fugitives (API 622, API 624, ISO 15848, TA LUFT) présentent des méthodologies (bancs, procédures, gaz traceurs) de mise en œuvre différentes. Selon la nationalité du donneur d'ordres, les impositions de qualification sont différentes des essais réalisés lors de phases de conception, sans correspondance clairement établie. Les documents de référence étant maintenant finalisés, il est possible de faire des comparaisons sur les méthodes, afin d observer les divergences de résultats obtenus sur des bancs d essais et avec des gaz traceurs différents. Cette action s'inscrit dans la continuité des travaux de la commission Robinetterie et du Cetim en normalisation à l'international. Sur 2015, les résultats des essais réalisés en 2014 seront exploités, pour identifier les convergences et divergences. À terme, une évolution du référentiel normatif est envisagée. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Caractérisation de la perméabilité à l'h 2 S Avec l appauvrissement des ressources pétrolières, les bruts sont de plus en plus chargés en dérivés organiques corrosifs et agressifs pour les équipements d extraction et de transformation des 118

120 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS hydrocarbures. Ainsi, le sulfure de dihydrogène est un gaz corrosif et toxique, et qui intervient dans les systèmes de mise sous vide et d extraction de brut pétrolier. Les matériaux d'étanchéité traditionnels sont perméables à l'h 2 S. Cependant, les installations actuelles d'essais ne permettent pas de caractériser ce paramètre. L'objectif de l'étude est donc de mettre au point une méthodologie et une installation en vue de pouvoir caractériser l'aptitude à la perméabilité à l'h 2 S pour différents matériaux. Sur 2015, la méthodologie d'essai sera développée. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Étanchéité, Robinetterie, Bâtiment, Gaz La robinetterie pour le gaz à l'intérieur des bâtiments présente des particularités : de petite taille par rapport aux vannes industrielles rencontrées sur les sites de transport, stockage et distribution, elle est confrontée à des problématiques relatives à l'étanchéité aux basses pressions «vue» par l'équipement et non hautes pressions telles que rencontrées par les vannes industrielles. Les concepts appliqués en étanchéité pour la robinetterie industrielle doivent donc être totalement repensés, en termes de matériaux d'étanchéité et de configurations géométriques. L'objectif de cette action est donc de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu et développer pour les industriels de la profession des outils en simulation ou expérimentaux permettant de mieux répondre aux besoins client, et développer éventuellement des innovations validées par les clients donneurs d'ordres. Sur l année 2015, l'étude sera essentiellement bibliographique pour mieux comprendre les phénomènes en jeu et les techniques, géométries et matériaux utilisés pour cette application. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide et turbines, Robinetterie N d action : Décompression explosive en H 2 S Avec l appauvrissement des ressources pétrolières, les bruts sont de plus en plus chargés en dérivés organiques corrosifs et agressifs pour les équipements d extraction et de transformation des hydrocarbures. Ainsi, le sulfure de dihydrogène est un gaz corrosif et toxique, et qui intervient dans les systèmes de mise sous vide et d extraction de brut pétrolier. Les matériaux d'étanchéité traditionnels souffrent notamment du phénomène de décompression explosive, selon des mécanismes encore peu connus. Cette action a donc pour but de mieux connaître ce mécanisme, par une reproduction du phénomène sur banc d'essais. Des essais de caractérisation des matériaux élastomères seront ensuite possibles sur l'installation. Sur 2015, une campagne d'essais de tenue à l'h 2 S sur joints neufs et vieillis est prévue. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique N d action : Outils de dimensionnement de vis de pompage des garnitures mécaniques Les vis de pompage des garnitures mécaniques permettent la lubrification des garnitures pendant leur fonctionnement. Les vis sont dimensionnées soit expérimentalement, soit à l aide d outils analytiques. 119

121 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Il s agit dans cette étude de définir un outil par éléments finis permettant de dimensionner plus précisément les paramètres fonctionnels de ces vis de pompage (jeu, pas, profondeur) en fonction de l environnement de la garniture (et notamment les pertes de charge des tuyauteries amont et aval du circuit de refroidissement actuellement préconisées par l American Petroleum Institute, API ) mais aussi de l environnement de la garniture mécanique et des conditions de sollicitation (rhéologie du fluide, vitesse de rotation ). L amélioration de l efficacité énergétique (thermique), l optimisation de la conception de ces organes et une meilleure compréhension des mécanismes de refroidissement des garnitures mécaniques constituent les enjeux de cette étude. Suite aux travaux réalisés en 2013 et 2014, les industriels ont comparé l'utilitaire développé par le Cetim à leurs propres outils. Des essais ont également été réalisés au Cetim en 2014, dont les résultats sont comparés à ceux obtenus par la simulation. À l'heure actuelle, un recalage du modèle est envisagé sur 2015, mais ne sera pas forcément nécessaire. R&D N d action : Conception et étanchéité Dans le cadre d une action mixte professionnelle, en partenariat avec l ESA (European Sealing Association), le Cetim poursuivra en 2015 les travaux d élaboration de règles analytiques et de procédures de caractérisation permettant de dimensionner les presse-garniture de robinetterie et leur installation selon des critères d étanchéité. En complément et toujours en collaboration avec l ESA, le Cetim poursuivra ses travaux sur la caractérisation des performances énergétiques des tresses et garnitures mécaniques pour les pompes en R&D N d action : Nouvelles méthodes de caractérisation de performance des systèmes étanches Le projet ARCTIC-SEAL, cofinancé par le Citeph, concerne le comportement des systèmes d étanchéité (joints élastomères et joints plats pour assemblages à brides) dans les conditions de grand froid. Le programme 2015 concerne l évaluation de l impact du vieillissement en conditions grand froid avant mise en service sur les joints élastomères ainsi que la caractérisation de joints de brides (matériaux autres qu élastomères) sous chargements cycliques en température. En complément, le Cetim participe avec l ESA (European Sealing Association) et plusieurs fabricants de joints au développement de procédures d essais fonctionnels pour la détermination de la température minimum d utilisation des joints. Suite aux travaux menés en 2014, le Cetim, en partenariat avec un industriel et dans le cadre du laboratoire commun Lerded, réalisera en 2015 une étude expérimentale sur les phénomènes influençant le comportement des joints à lèvres de protection de roulements graissés. Enfin, dans le cadre du contrat de partenariat avec l Institut de la corrosion, et en lien avec des études professionnelles, le Cetim poursuivra en 2015 ses travaux de caractérisation des performances (tenue au vieillissement, perméabilité, tenue à la décompression rapide) de différents matériaux d étanchéité en milieu H 2 S. 120

122 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : Méthodes de mesure de «fuites» Le Cetim poursuit ses investigations sur les méthodes de mesure de fuites alternatives par la réalisation de tests sur composants à l aide d un spectromètre multi-gaz. Le but final de cette action est de pouvoir caractériser en étanchéité les systèmes industriels directement avec leur fluide de process et de s affranchir ainsi des conversions des valeurs de flux de fuite entre différents gaz à l aide de modèles analytiques imprécis. De plus, le Cetim renforcera son positionnement au niveau des mesures des émissions fugitives en participant aux groupes de normalisation concernant la mise en œuvre de la thermographie infrarouge pour la détection des fuites et la révision de l EN 1779 sur le contrôle d étanchéité. Vibroacoustique des composants et équipements Action professionnelle : Machines thermodynamiques N d action : Synthèse acoustique d une installation frigorifique Un ensemble d approches, numériques et expérimentales, a été effectué lors des dernières années dans le cadre du groupe de travail vibroacoustique. Elles ont permis de définir les bases d un ensemble de modèles numériques permettant de calculer le comportement acoustique et vibratoire d une machine frigorifique. Depuis plusieurs années et dans le cadre de nombreux projets, le pôle Ingénierie bruits vibrations du Cetim développe une approche de la synthèse acoustique qui correspond à une démarche de conception ou de diagnostic permettant d analyser et de contrôler le comportement vibroacoustique d un système ou d un composant. En 2013, une étude a permis de réaliser un modèle de synthèse pour une pompe à chaleur pour calculer le niveau sonore global produit par la machine en fonction des paramètres de fonctionnement. Ce modèle définit les sources et les voies de transfert qui peuvent être approchées numériquement, celles qui doivent encore être caractérisées expérimentalement, ainsi que la façon de les associer pour aboutir à un modèle de rayonnement de la machine complète. Ce modèle de synthèse a été comparé à des résultats expérimentaux (acquis lors d'études réalisées en 2007) dans un premier recalage et fournit des résultats encourageants. En 2015, trois axes sont proposés pour l étude : - développer un nouveau modèle de compresseur sur la base d un modèle de synthèse (acoustique et vibration) ; - évaluer l impact de variation de nouveaux paramètres de conception sur le modèle de la pompe à chaleur développé en 2014 (à définir avec le GT) ; - quantifier le rayonnement intrinsèque des tubes/tuyauterie présents dans la pompe à chaleur objet de l étude de

123 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Robinetterie N d action : Bruit de la robinetterie bâtiment-sanitaire de diamètre inférieur à 32 mm Les fabricants de robinetterie bâtiment-sanitaire sont confrontés à la problématique de mesure de bruit pour leurs équipements, qui peuvent être en ligne ou terminaux (de puisage). L enjeu pour les industriels est triple : - la mesure de bruit de leurs produits est un paramètre couvert par une réglementation en devenir (marquage CE vs règlement produits de la construction) ; - par une certification imposée par les marchés (marque NF : classement acoustique) - une voie de développement et d amélioration de leurs produits (diminution du bruit perçu par l utilisateur). Pour la robinetterie de DN > 32, un banc et un protocole d essais ont été développés pour les différentes gammes de DN. Le protocole d essais fait l objet d une norme expérimentale française. Pour les diamètres en-deçà, le banc a été adapté et validé sur 2013 pour les équipements en ligne. Sur 2015, l'étude s'intéressera à la maîtrise du bruit résiduel sur la robinetterie en ligne, et à l'exploitation du banc pour la robinetterie de puisage (notamment la robinetterie 2 voies). Ces développements étaient prévus sur 2014, mais l'automatisation du système d'acquisition a été priorisée par le groupe de travail, et ces deux dernières phases reportées sur Action professionnelle : Matériels destinés à l alimentaire N d action : Pression acoustique Dans un souci de qualification environnemental, les fabricants de fours et de matériels de réfrigération souhaitent établir un code d essais de bruit simple et applicable par les fabricants euxmêmes. Un premier document est réalisé et transmis à la normalisation. L objectif 2015 est d étendre au domaine de la boulangerie. Action professionnelle : Transmissions mécaniques N d action : Découplage acoustique des transmissions mécaniques La maîtrise des phénomènes acoustiques liés à l'engrènement de la denture est une préoccupation importante des fabricants d'engrenages. La profession souhaite étudier les possibilités de découplage acoustique entre l'engrenage et le milieu extérieur, afin de réduire les transmissions aériennes et solidiennes du bruit généré aux fréquences d'engrènement par la denture. L action consiste à définir les méthodes qui permettent d approcher par le calcul le comportement vibroacoustique des carters de transmission. L étude du comportement vibratoire de l assemblage des carters a montré des différences significatives entre les assemblages traversant et les assemblages sur trou borgne et a permis d établir une large base de données permettant d observer les non linéarités introduites par des liaisons boulonnées. En 2015 le groupe de travail a émis le souhait de s intéresser à la méthodologie de couplage vibratoire entre le carter et les engrenages pour savoir s il faut prendre en compte dans les calculs un terme de rétroaction des vibrations du carter sur la source. 122

124 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Transmissions pneumatiques N d action : Caractérisation acoustique des silencieux d échappement La norme NF E de 1992, relative au code d essai acoustique des silencieux d échappement de distributeurs pneumatiques, est en révision. Cette norme de caractérisation acoustique de classe expertise repose sur le principe de détermination de l'atténuation sonore relative de ces composants (ou perte par insertion). Elle est peu utilisée par les industriels, qui la jugent inadaptée et trop contraignante dans sa mise en œuvre. La profession a demandé au Cetim de l'accompagner dans les travaux de révision devant conduire à une méthode simplifiée de contrôle des performances acoustiques des silencieux, avec le triple objectif de ne pas être pénalisante économiquement, ne pas nécessiter de dispositifs expérimentaux spéciaux (laboratoire), et permettre la détermination d'un niveau sonore caractéristique pour comparaison avec les seuils réglementaires. La proposition de méthode simplifiée de contrôle des performances acoustiques des silencieux, développée en collaboration avec l INRS, ayant été retenue par la commission UNM 33 et le comité ISO/TC 131 comme nouveau projet de norme (NWIP), il s agira de continuer en 2015 à apporter tous les éléments nécessaires à sa rédaction définitive. Action professionnelle : Machines-outils et productique N d action : Amortissement actif pour une machine-outil L intégration de micro-actionneurs piézoélectriques, voire d autres technologies (actionneurs électromagnétiques), dans les procédés d usinage pour la compensation active de défaut et l amélioration des performances est un atout majeur pour la profession Machines-outils et productique. Des solutions intégrées indépendantes de la commande numérique sont une voie à explorer. Les travaux conduits en 2013, avec un groupe d industriels de la commission, ont permis de définir le cahier des charges de l actionneur et la solution retenue pour le démonstrateur. La commission de mai 2014 a réorienté les travaux en demandant de recenser les fonctionnalités CN prenant en compte des entrées capteurs pour traiter les problématiques d amortissement. Ces travaux se termineront en mars 2015 pour présentation d une synthèse à la commission d avril 2015 afin d étudier la suite à donner. R&D N d action : Projet REVA Recherche de l excellence en vibroacoustique La réduction des nuisances sonores des véhicules et de leurs équipements constitue un enjeu économique majeur pour les constructeurs et les équipementiers français. Dans le cadre du pôle de compétitivité I-trans, le projet REVA vise le développement de méthodologies éprouvées et d outils d aide à la conception fiables, qui permettent une meilleure maîtrise des phénomènes conditionnant l émergence et la propagation de sources acoustiques et vibratoires. Le projet CEVAS (Conception d'équipement de ventilation d air silencieux), retenu dans le cadre du 14 e appel FUI, a été lancé à la suite du projet CESAM. Il est colabélisé par les pôles de compétitivité I- Trans et Pégase. Le bruit perçu par les passagers généré par l ensemble des systèmes de ventilation à bord d un véhicule (climatisation, refroidissement de batteries ) est devenu une préoccupation majeure des constructeurs. La prédiction précise de l ensemble des bruits générés avant même 123

125 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS l assemblage du système est un moyen économique et rapide pour la mise en place d une réduction efficace des nuisances sonores. Le projet CEVAS vise à développer un outil virtuel et d écoute permettant la réalisation de prototypes sur ordinateur. Ce développement ambitieux nécessite la prise en compte de multiples paramètres comme la localisation des sources d émissions, les caractéristiques acoustiques des composants et leurs interactions. Une thèse a été engagée dans ce cadre. Le travail réalisé dans le cadre du projet CEVAS consistant en la synthèse acoustique d appareils de climatisation automobile, a permis d avancer sur plusieurs points. Tout d abord, l état de l art a été effectué dans les domaines de l aéroacoustique, de la psycho-acoustique et de la synthèse acoustique. Ensuite, les schémas acoustiques des systèmes étudiés ont été établis : deux cas distincts sont retenus, le premier représente un système de climatisation en champ libre tandis que le second prend en compte les caractéristiques de la planche de bord et du véhicule. En 2015, dans le cadre de la synthèse acoustique, le ventilateur, composant source majeur responsable de la formation de l écoulement, sera modélisé à partir d essais et de calculs numériques. R&D N d action : Projet SYCODIN2 SImulations crédibles via la Corrélation calcul-essai et l estimation d incertitudes en DYNamique des structures Le benchmark international SICODYN organisé par EDF R&D en sur la base du volontariat a permis, à partir de simulations effectuées par les différents participants, d observer la variabilité numérique des caractéristiques dynamiques d une pompe à l arrêt non connectée issues de calculs purement prédictifs, de quantifier l écart des simulations aux données mesurées, et d observer comment on pouvait réduire cet écart en incluant dans le modèle l information mesurée. Dans le cadre d une démarche hiérarchique, ce benchmark a constitué une première étape dans la considération de la complexité du milieu environnant. Le projet de R&D collaborative SYCODYN2, financé dans le cadre du FUI12, s appuie sur le démonstrateur industriel, et les résultats obtenus dans le benchmark Sicodyn pour évaluer et caractériser, sur la base de ce même démonstrateur considéré maintenant dans son environnement complexifié, les incertitudes sur le comportement dynamique des structures sous deux aspects : - expérimental (variabilité liée aux moyens de mesure et aux méthodes de traitement des données d essais et variabilité de spécimen) ; - numérique avec, d une part, l observation de l incertitude totale via une opération de benchmark et, d autre part, la caractérisation par calcul des incertitudes liées à la propagation des erreurs sur les paramètres et liées à la simplification ou la non prise en compte de phénomènes physiques. Avec pour but ultime d obtenir une boîte à outils et des méthodologies de calcul permettant de donner à un industriel ou à un bureau d étude, soit des intervalles de confiance, soit des coefficients de sécurité adaptés aux simulations mises en œuvre pour réaliser le dimensionnement vibratoire des structures. L'année 2014 a permis le recalage modèle-essais sur une pompe à eau. Les perturbations dues au comportement vibratoire des tuyaux ont rendu complexe cette opération, ce constat ayant été partagé par l'ensemble des partenaires du projet. L'analyse des méthodes simplifiées de prise en compte des liaisons a été faite et a permis de définir le meilleur compromis avec l utilisation d'une couche d'interface sur une surface limitée autour des liaisons. L'étude se poursuit par une approche fine de la modélisation des liaisons. 124

126 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Codes et règles de construction Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : X00585 Banque de données matériaux En 2015, le Cetim poursuivra ses travaux d évolution du logiciel BD Matériaux. Ce logiciel, établi en lien avec le SNCT (qui en assure la distribution), référence à ce jour plus de nuances utilisées par la profession. On distingue, dans le classement les nuances utilisées pour les appareils en fabrication, des nuances plus anciennes (appareils en service, application maintenance). Sont référencées des normes ASTM, DIN, EN, NF A mais aussi des marques commerciales, des nuances de fabricants, et des spécifications techniques APAVE, CECT Pour chaque nuance, sont spécifiés : la composition chimique, le carbone Équivalent, les caractéristiques mécaniques, les données de flexion par choc, de fluage, des groupements Codap, de l ISO 15608, le Pnumber et les courbes de pression extérieure. En complément, un nouveau développement permet maintenant d extraire les données d une nuance sous Excel. En 2015, les travaux porteront sur le développement d une passerelle avec le logiciel SICAPNet, un filtre pour sélectionner les matériaux en fonction des codes utilisés, l ajout de données pour de nouveaux matériaux (conduites forcées). Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : Séismes sur réservoirs L arrêté du 24 janvier 2011 fixant les règles parasismiques applicables à certaines installations classées prévoit, dans son article 13, la possibilité d utiliser des guides techniques reconnus par le ministère chargé de l écologie pour mener à bien les études de tenue au séisme. Un consortium s est mis en place pour la rédaction des guides reconnus de niveau 2 suivant la classification du Meddtl (applications obligatoires). Il s est fixé pour objectif de fournir aux industriels (donneurs d ordres et exploitants), à l administration et aux fabricants/constructeurs un référentiel commun pour la conception des installations industrielles neuves à risque spécial et la vérification et le renforcement d installations industrielles existantes à risque spécial. Les livrables souhaités sont : - un guide méthodologique général (description de la démarche générale de prise en compte du risque sismique et traitement des sujets techniques transversaux de génie parasismique) ; - des guides techniques particuliers, qui se rapportent à des équipements types (et aux équipements associés) et permettent à un exploitant de mener à bien un projet visant à conférer à son installation un comportement satisfaisant sous séisme ; - un guide d études de cas. Le SNCT pilote plusieurs groupes de travail en charge de la rédaction des guides sur les équipements. Le Cetim, via la commission Chaudronnerie, est également impliqué. Les travaux sur les réservoirs de stockage ainsi que sur la tuyauterie sont terminés. En 2015, les travaux poursuivis sur les équipements de process seront poursuivis. Il est constaté que les codes de construction (API, Codres, Eurocode) définissent des méthodologies de calcul au séisme par formules et que les résultats divergent. Après étude, il s avère qu elles diffèrent et qu il faut donc 125

127 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS rechercher les méthodes de calcul valides. Le but du calcul par formule est de limiter les calculs EF (éléments finis) afin que le dimensionnement au séisme soit accessible par tous les industriels. Dans le cas où les calculs EF sont indispensables, il sera créé une méthodologie de modélisation afin que ceux-ci soient cohérents d un calcul à l autre. Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : X00209 Participation aux travaux du Codap Le Cetim participe à la rédaction de la révision du Codap 2010 divisions 1 et 2. Plus particulièrement, il travaillera en 2015 sur l élaboration des documents suivants : - règle de dimensionnement pour les structures porteuses des appareils à pression lorsque ceux-ci sont composés d éléments linéaires ; - règle de calcul des serpentins ; - règle de conception des fonds plats percés d'ouvertures multiples ; - règles de calcul des bossages comportant ou non une ouverture et des brides emmanchéessoudées placées au centre d'un fond ; - règles de vérification des piquages sur appareils en utilisant la méthode des charges limites ; - mise à jour du chapitre C8 (soufflets) en lien avec les évolutions normatives et étude sur le comportement des soufflets multicouches ; - évolution du chapitre C7 (échangeurs) en lien avec les fabricants concernés. Introduction d une règle de dimensionnement des doubles enveloppes ; - flambage : disposer à terme d un traitement numérique simple, du flambage des coques pour certaines configurations géométriques. Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : Codap division 3 (Recommandations pour la maintenance des appareils à pression) La nouvelle dénomination de ce document est : Maintenance des équipements sous pression. Ce document évolue (anciennement Codap division 3) pour devenir un document autonome à part entière et englobe les appareils à pression et les tuyauteries. Cette nouvelle division, apparue en 2013, doit permettre d assurer la sécurité des équipements en service et de maintenir le meilleur niveau possible de fiabilité. Pour garder une facilité d utilisation, la structure du document est proche de celle d un code de construction : Généralités, Matériaux, Inspection et aptitude au service, Réparations, Modifications, Fabrications et montage, Contrôles, inspection et essais après réparation ou modification, retours d expérience. En 2015, le Cetim continuera à participer au groupe de travail en charge de la rédaction de l évolution de la division. Les travaux seront axés sur l apport de la mécanique de la rupture et l évaluation (simple) de l admissibilité des fissures. Pour ces évaluations simplifiées, des courbes similaires à celles de l API 579-1/Asme FFS-1 seront proposées en les adaptant aux matériaux européens. 126

128 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : X00227 Suivi des travaux ASME Le développement des règles des codes ASME repose historiquement sur l'implication de «volontaires». Ces derniers mettent au point et proposent des évolutions des textes qui sont débattues puis votées par les comités responsables de chaque code. Dans ce contexte, quatre semaines de travail sont organisées chaque année pour l'asme Boiler & Pressure Vessel Code. Plus de 700 experts internationaux participent régulièrement à ces réunions, qui sont ouvertes au public et dont la participation est gratuite. Si seuls les membres des groupes de travail et comités peuvent voter les décisions, les visiteurs peuvent intervenir dans les discussions. La participation internationale (hors Canada) est d abord japonaise, la représentation européenne arrive actuellement en 2 e position avec principalement les Français et les Britanniques. Le Cetim est mandaté par la commission Chaudronnerie-Tuyauterie-Tôlerie pour représenter les intérêts français. Le Cetim est actuellement membre officiel de huit instances : - BPV VIII/SG on Heat Transfer Equipment ; - BPV VIII/SG on Materials ; - BPV II /SG on International Material Specifications ; - BPV II on Materials ; - BPV VIII on Pressure Vessels ; - ASME/API Joint Committee on Fitness for Service ; - TOMC ; - BPTCS. Cette instance est en charge de tous les codes équipements sous pression de l Asme (hors nucléaire), ce qui permet depuis cette année une vue globale sur tous les travaux de l ASME. À l issue de chaque Code Week, les experts Cetim diffusent des faits marquants, qui doivent notamment permettre aux fabricants d appréhender les évolutions du code à venir. Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : X00208 Rédaction du Codres L objectif de l action est de contribuer à la rédaction de la division 2 du Codres (maintenance et réparation). En 2015, le Cetim poursuivra ses travaux sur la frangibilité des réservoirs en traitant des cas concrets de réservoirs de conception particulière. Les règles pour les réservoirs en inox sont terminées. Les calculs par affaiblissement d'épaisseur de tôles sont également finis. Dans le cadre des réservoirs verticaux, les travaux 2015 seront réalisés pour élaborer des règles de calcul pour les piquages. Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : Covap Codes de construction des générateurs de vapeur Le Cetim participe à une étude visant à quantifier l influence de la proximité des piquages sur les collecteurs cylindriques ou rectangulaires des chaudières. L objectif est de développer une règle qui permette de dimensionner les collecteurs en tenant compte des piquages et en ajoutant le poids comme 127

129 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS effort extérieur pour des générateurs de vapeur. Afin de trouver l influence du poids, un modèle sera étudié en figeant certains paramètres. Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : Codeti division 3 Codes de construction pour la conception des conduites forcées neuves Cette nouvelle division du code Tuyauterie est dédiée à la conception des conduites forcées. Elle est en cours de rédaction par un groupe de travail piloté par le SNCT et composé d industriels et de clients concernés. Le Cetim, fort d une expérience de plusieurs années sur le diagnostic des conduites forcées, en fait partie et est sollicité sur des items spécifiques, notamment sur la partie contrôle et inspection. Les travaux se poursuivront en Action professionnelle : Manutention-levage et stockage N action : X00169 Codes de calcul en levage : appui technique du Cetim La normalisation des appareils de levage constitue un corpus important, qui détermine les règles de l art en matière de conception et de validation des notes de calcul de ces appareils. Cette normalisation évolue régulièrement, et les industriels considèrent que le Cetim est en mesure d apporter un appui technique approprié pour bien appliquer les textes normatifs, et suivre ou même anticiper leurs évolutions. L objectif de cette action est de soutenir la profession en matière de normalisation et de codes de dimensionnement (ceux-ci évoluent avec le développement de la norme EN 13001), en effectuant un suivi de la normalisation française, européenne, internationale et FEM des appareils de levage, des travaux bibliographiques ainsi que des calculs spécifiques (traitement d exemples). Cette étude est une action permanente demandée par les industriels, dont le programme de travail est décidé annuellement, notamment selon l'évolution des travaux de normalisation liés, par exemple, au CEN/TC 147/WG 2 et à l ISO/TC 96/SC 10. En parallèle à cette participation active à la normalisation, un outil informatique d aide aux BE de la profession dans la prise en main des nouveaux textes normatifs a été réalisé et continue d être mis à jour en fonction des évolutions de l EN et de la pren Simulation et optimisation Projet applicatif N d action : Portefeuille de projets Simulation L animation des communautés Simulation «calcul de structures et mécaniques des fluides» est également rattachée à ce portefeuille de projets. Après trois ans d existence, la communauté Simulation a démontré tout son intérêt. L année 2015 sera consacrée à faire vivre les deux groupes rassemblant les spécialistes du calcul numérique et à développer les échanges entre eux, en particulier, dans la réalisation d affaires et projets associant plusieurs pôles autour de 128

130 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS problématiques de simulation complexes. Les travaux sur le chaînage numérique sur la base d exemples dans le domaine de la liaison fluide-structure seront poursuivis. Comme en 2014, au moins un séminaire technique sera organisé en 2015 pour restituer les résultats. Le projet CERVIFER se fixe comme objectif principal d'augmenter la compétitivité de l'industrie ferroviaire française grâce à l'utilisation maîtrisée de logiciels de prototypage virtuel et au développement de procédures robustes et validées de pré-certification par le calcul de composants et systèmes du matériel roulant et de l'infrastructure. Les solutions développées par le projet concerneront : - des méthodes qui permettent de monter dans le domaine des moyennes et hautes fréquences, et de prévoir avec suffisamment de précision les niveaux vibratoires transmis dans le sol et dans le véhicule ainsi que le niveau du bruit rayonné en champ lointain ; - des méthodes de calculs aux échelles locales (usure-fatigue) et globales de dynamique ferroviaire et de propagation d ondes mécaniques et acoustiques ; - de nouveaux produits (nouveaux matériaux, nouvelles configurations) définis par simulation numérique : antivibratoires (capables de mieux filtrer et amortir la transmission par voie solidienne aussi bien côté matériel roulant que côté infrastructures) et du type écran acoustique (pour limiter la propagation aérienne des nuisances sonores). Le projet, lancé au printemps 2014, prévoit en 2015 de finaliser les travaux prévus dans le lot 2 sur l interaction véhicule/voie et d engager les travaux du lot 3 relatif aux modèles de fatigue et d usure. Action professionnelle : Transmissions mécaniques N d action : Calcul en fatigue des arbres frettés Les assemblages par frettage sont couramment employés dans l industrie des transmissions pour permettre la transmission de couple d une pièce de révolution montée sur un arbre. Ce type d assemblage présente des concentrations de contraintes sur les extrémités. La profession des transmissions mécaniques souhaite connaître l influence des effets de bord du frettage sur la durée de vie en fatigue de l arbre. La phase en cours a pour objectif de réaliser des études de cas en vue d obtenir les éléments nécessaires pour intégrer les contraintes de frettage dans une approche de calcul en fatigue des arbres type DIN743. Différentes géométries seront étudiées en 2015 à l aide d un plan d expérience numérique par éléments finis. Les résultats obtenus seront comparés aux cas d études disponibles au Cetim et dans la bibliographie. Dans un deuxième temps, un guide de calcul de la tenue en fatigue des arbres en fonction des géométries de diminution des contraintes de frettage sera rédigé. Action professionnelle : Matériels pour la chimie N d action : Approche multiphysique en agitation-mélange Les fabricants d agitateurs utilisent les outils de simulation pour dimensionner leurs équipements. Les calculs d écoulements permettent d évaluer les efforts subis par les pales, contrepales et arbre et de déterminer les couples nécessaires au fonctionnement de l ensemble. L ensemble de la chaîne de dimensionnement (épaisseur des pales, diamètre de l arbre, puissance moteur) s appuie sur un coefficient de sécurité choisi de manière empirique. Or ce coefficient peut être soit sous-évalué 129

131 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS (problème de casse matériel), soit surévalué (l équipement ainsi surdimensionné n est alors plus compétitif par rapport à la concurrence). L'utilisation de modèles numériques permettrait de réduire les temps de développement de nouveaux équipements, sous réserve que ces modèles soient validés expérimentalement. Sur 2015, les industriels ont souhaité étudier l'influence des géométries d'agitateurs sur le cisaillement des fluides dans les cuves agitées. Action professionnelle : Manutention-levage et stockage N d action : Chocs galet/rail L évolution des critères de validation des ponts roulants sous séisme impose d effectuer des calculs temporels non linéaires. Pour ces calculs, les paramètres de raideur et d amortissement lors des chocs entre les galets et les rails du pont roulant sont nécessaires. Les paramètres de ces chocs sont actuellement mal connus, et les travaux lancés doivent permettre de déterminer expérimentalement le coefficient de restitution de chocs galet/rail. Ce coefficient est lié à la dissipation d'énergie dans le contact. L'objectif final est de pouvoir modéliser les rebonds et leur dissipation dans des modèles de calculs non linéaires dynamiques. Après une analyse théorique sur le comportement du rebond, la réalisation d essais de chocs entre différents galets et différents rails, les travaux 2015 consisteront en la réalisation d un modèle simplifié éléments finis en prenant en compte les résultats d essais précédemment acquis. En fonction des résultats, sera lancé un premier modèle de pont roulant complet. R&D N d action : Comportement des soupapes en diphasique Le besoin en dimensionnement des composants hydrauliques vis-à-vis des écoulements diphasiques est aujourd'hui bien identifié. À titre d'exemple, il existe un projet normatif : «Dispositifs de sécurité pour la protection contre les pressions excessives, partie 10 : dimensionnement des soupapes de sûreté et des tuyauteries d'évents connectées pour les débits diphasiques» (ISO ). L'objectif de cette action est de réaliser une première approche en s'appuyant sur un partenaire scientifique de compétence reconnue dans le domaine, pour comprendre et analyser les écoulements diphasiques et bâtir une démarche industrielle de dimensionnement. Depuis 2007, les travaux réalisés sous forme de thèse ont permis de comprendre les phénomènes liés au fonctionnement en écoulements diphasiques dans les singularités et dans une soupape de sûreté. Cette approche expérimentale est complétée par des simulations numériques qui sont menées parallèlement. En 2014, les travaux ont permis de finaliser la thèse engagée avec le laboratoire commun Ledith qui sera soutenue au premier trimestre L année 2015 se présente comme une période de transition qui devra permettre de lancer de nouvelles actions après un cycle de cinq ans sur les problématiques associées aux écoulements diphasiques dans les organes de sécurité. Par ailleurs, un workshop sur les vannes de régulation et les organes de sécurité se tiendra à Bruxelles sur le premier semestre. 130

132 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : Modélisation des étanchéités Dans le cadre du laboratoire commun Lerded avec l Institut Pprime-Ensma, le Cetim a participé à la réalisation d une thèse ayant comme objectif la définition d une méthodologie de sélection du modèle à utiliser en fonction du type de garniture mécanique et de l application (consolidation des travaux précédents). L année 2015 sera dédiée à l appropriation et à l industrialisation des résultats de ces travaux. De plus, il est prévu de lancer une étude sur le comportement des joints pneumatiques dans le cadre d un master, avec un prolongement probable sur une thèse sur cette même thématique. Enfin, le Cetim participera à une thèse sur la modélisation des garnitures lors de leurs transitoires en pression en partenariat avec un industriel. D autre part, une thèse (financement Fondation Cetim) sur la caractérisation et la modélisation du comportement mécanique d éléments d étanchéité de presse-garniture a été lancée fin 2014 avec le Limatb. Ce travail apportera des éléments de compréhension importants pour la mise en place de modélisations éléments finis des presse-garniture de robinet. En complément, en collaboration avec le LRCCP, le Cetim poursuit ses activités de développement et de mise en application de modèles de joints élastomère, notamment pour les basses températures. R&D N d action : Étude de la réponse des engins de levage exposés aux chocs répétés au cours d un séisme Les systèmes de levage tels que les ponts roulants et tournants constituent des systèmes mobiles vibrants, de masses importantes, positionnés en hauteur dans le bâtiment qu ils équipent. La qualification de ces systèmes et des structures qui les supportent, vis-à-vis de sollicitations sismiques d intensité croissante, nécessite des moyens de simulation sans cesse renforcés, capable d éviter une surestimation des efforts de dimensionnement au regard des comportements réels, sous peine d être hors des limites de justification et dans l impossibilité de construire. Les méthodes classiques de dimensionnement des équipements sous séisme s appuient sur une représentation modale des structures, associée à l utilisation des spectres de réponse. Cette méthode, qui suppose la linéarité des comportements qu ils soient géométriques, matériels et d interface, peut conduire à des efforts induits par le séisme excessifs pour les dispositifs de guidage. Il devient alors nécessaire d avoir recours à des approches de modélisations plus riches, notamment avec l introduction des chocs verticaux et horizontaux entre le chariot et les rails ainsi que les dispositifs de guidage et de maintien. Deux aspects particuliers posent problème aujourd hui pour l établissement d un modèle de calcul de pont roulant réaliste. Le premier aspect concerne la caractérisation de la réponse du système aux chocs pendant les décollements verticaux et horizontaux de rattrapage de jeux. Le second aspect est le choix de l amortissement physique qu il convient de prendre en compte au sein des simulations. L objectif de la thèse, effectuée en partenariat avec l Insa Lyon-LaMCoS, est de travailler sur la modélisation fine multi-échelle des engins de levage de type pont roulant sous séisme, soumis à des chocs répétés. Deux logiciels seront associés pour gérer avec des algorithmes différents les zones de contact (galet/rail : méthode explicite) et les parties courantes de l appareil (ossature : méthode implicite). Un modèle simplifié déduit de la modélisation fine devra permettre d évaluer la vulnérabilité sismique de l équipement. 131

133 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : Étude des mécanismes d'interaction matériaux/eau en mode hydrodynamique dans les réseaux intérieurs Les réseaux intérieurs comprennent les canalisations à partir du compteur d'eau jusqu'au robinet du consommateur et éventuels réservoirs, l'ensemble des équipements sanitaires et appareils de traitement d'eau qui lui sont directement connectés de manière temporaire ou permanente. Ces réseaux peuvent être à l'origine de la détérioration de la qualité de l'eau au robinet du consommateur. En effet, les matériaux au contact de l'eau peuvent en modifier les propriétés physico-chimiques, microbiologiques et organoleptiques. Les objectifs de ces travaux de thèse, financée par la Fondation Cetim et le CSTB, sont d apporter une contribution au développement d'une méthode pour la gestion des risques sanitaires et de confort en réseau intérieur, et plus particulièrement sur les points suivants : - impact de l'hydrodynamique des réseaux sur la présence de zones mortes propices à la rémanence de polluants externes dans le réseau, en fonction de leur géométrie et des conditions de puisage ; - impact de la nature des matériaux sur la dégradation de la qualité des eaux distribuées au robinet ; - impact de la mise en place d'un traitement préventif ou curatif sur un réseau intérieur en fonction de sa mise en œuvre. Cette approche permettra de proposer des axes de préconisation et d'évaluation de produits ou d'accessoires et/ou de réseaux de distribution pour la gestion des risques en réseau intérieur. En 2015, le montage d un banc avec une pièce dédiée aux études de sensibilité est programmé dans le but d étudier les relations entre les lois de transfert et l hydrodynamique. Un modèle physique associant un coude et un rétrécissement a été choisi pour l intérêt de l écoulement. Sa réalisation est prévue en PMMA (plastique transparent) pour y associer des mesures de PIV. CONCEPTION PRODUITS PROCÉDÉS Chaîne numérique en conception/fabrication/essais-mesures Action professionnelle : Mécanique industrielle N d action : Développement du logiciel Cetim TechniQuote de chiffrage des temps en usinage En 2015, l effort de R&D autour du logiciel Cetim TechniQuote portera essentiellement sur les aspects suivants : - poursuite des travaux pour chiffrer les pièces fraisées les plus complexes à partir de leur fichier CAO : assistant à la définition de formes usinées en gérant la dégradation d un brut éventuellement préformé ; - simplification de l interface utilisateur notamment dans le chiffrage des pièces tournéesfraisées et des nouvelles opérations de débit (électroérosion, jet d eau, laser, plasma ) ; - création de gammes types de préparation des postes d usinage pour une évaluation plus fine des temps de préparation, essentiels pour les fabrications en petites séries ; 132

134 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS - gestion simplifiée du référentiel technologique par l utilisateur entre évolutions des données propres à l entreprise et mises à jour du référentiel Cetim ; - extension de la base de données matières et mise à jour majeure des conditions de coupe en tournage et fraisage. Par ailleurs, il est prévu de réunir le club utilisateurs à deux occasions en Action professionnelle : Moulistes N d action : X01293 Veille et caractérisation FAO pour les moulistes L objectif de cette action est de réaliser une veille et une caractérisation des logiciels FAO pour l usinage des formes complexes (empreintes) des moules. La veille FAO doit permettre : - d aider le programmeur sur l optimisation des stratégies d usinage, des processus complexes plutôt que sur la réalisation de tâches répétitives ; - d automatiser la programmation pour, d une part, la recherche de modifications CAO sur une pièce programmée et mise à jour automatique des parcours outils, et, d autre part, la reconnaissance automatique des caractéristiques géométriques afin de «supprimer» la programmation des usinages simples et répétés comme les perçages, les taraudages, les lamages ou les poches. La caractérisation FAO consiste, à travers des essais, à examiner l apport des logiciels sur les nouvelles stratégies d usinage, l optimisation des parcours existants, l incorporation de fonctionnalités comme la gestion des outils coupants et des porte-outils, l ergonomie dans les nouvelles solutions proposées pour faciliter l utilisation et l intégration En 2015, cette veille technologique et cette caractérisation des logiciels FAO seront poursuivies. En particulier, une veille sur les logiciels CFAO présentés au salon Industrie 2015 à Lyon sera réalisée, permettant de faire un point sur les avancées des éditeurs. D autre part, le Cetim participera à des journées organisées par certains éditeurs, au cours desquelles ils présenteront les dernières évolutions de leurs produits. Action professionnelle : Mesure-Étanchéité dynamique N d action : X01373 Normalisation en spécification géométrique des produits (mesures) À la demande du syndicat Symop (Syndicat des entreprises de technologies de production), et plus particulièrement du groupe Métrologie, le Cetim a été sollicité pour apporter un appui technique en normalisation française, CEN et ISO sur le GPS Mesure. L ensemble de ces normes est en évolution et a des retombées directes auprès des mécaniciens. Il s'agit de préparer, suivre et participer aux réunions suivantes : - ISO/TC 213 Geometry Product Specification : réunion plénière et groupe de travail ISO/TC 213/WG 6 General requirements for GPS measuring equipment ; - CEN/TC 290 Spécifications et vérifications géométriques dimensionnelles des produits ; - UNM 09/G 6 Instruments de mesure et UNM 10 état de surface. Sur 2015, les discussions porteront essentiellement sur la définition de la température normale de référence. 133

135 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Roulements N d action : Convergence ISO et TS Lors de l'élaboration du document ISO TS Roulements Bibliothèque de composants Dictionnaire de référence, la nécessité de modifications de la norme ISO a été identifiée. La profession des fabricants de roulements a demandé au Cetim de l'appuyer dans la démarche de révision de la norme ISO et du TS Après l adoption de la révision de la norme ISO 21107, la révision du document ISO TS pourra être réalisée en vue d une publication courant 2015, tous les éléments techniques de fond nécessaires à cette révision ayant déjà été clairement identifiés. R&D N d action : Normalisation des données outils coupants Le Cetim conduit depuis plusieurs années les travaux normatifs dans le domaine des outils coupants et anime en particulier le groupe ISO/TC 4/WG 34. Ces travaux effectués dans le cadre de la R&D générique sont utiles à une large communauté, en particulier aux fabricants et utilisateurs de machines, d attachements et d outils. Des travaux connexes ont également été lancés en liaison avec STEP-NC, dans le cadre de l ISO NP/CD : machine tool data model, et d autres standards qui utilisent les caractéristiques outils sont en cours de révision : ISO 14649, Part 10 General process data, Part 11 Process data for milling, Part 12 Process data for turning, Part 13 Tools for milling et Part 121 Tools for turning. Cette étude permet d assurer la poursuite du suivi des travaux normatifs relatifs aux caractéristiques des outils coupants, pour les normes ISO et ISO Des actions de communication et de promotion seront conduites, via par exemple des démonstrateurs dans d autres cadres tels que ceux des études professionnelles avec les fabricants d outils. Le Cetim poursuivra en 2014 son action de veille normative sur le sujet par un suivi des travaux d une «task force» financée par les industriels pour revoir un ensemble de points techniques concernant la norme et l animation de l ISO/TC 29/WG 34 et de l agence de maintenance, avec le support de l UNM. R&D N d action : Application de l ingénierie système à des produits mécaniques et mécatroniques Depuis plusieurs années, le Cetim développe une approche d ingénierie système appliquée aux secteurs de la mécanique et de la mécatronique. Les travaux menés dans le cadre de prestations montrent que des outils de modélisation de système deviennent incontournables à partir d un seuil de complexité donné, qui peut être exprimé en nombre de paramètres décrivant les exigences. Les groupes de travail de l Afis (Association française d ingénierie système) auxquels le Cetim a participé ont montré que l expérience qu il a acquise dans l application de l ingénierie système pour les entreprises mécaniciennes est significative et que les méthodologies sont maîtrisées. Une recherche et une évaluation de solutions peuvent donc être entreprises pour identifier les outils correspondant aux besoins des entreprises. 134

136 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Les travaux réalisés au cours des années précédentes se sont focalisés sur le langage SysML, porteur des concepts de l ingénierie système. L outil de modélisation de système Magic Draw, basé sur le langage SysML, a été déployé, et les démarches utilisées par le Cetim ont été homogénéisées et formalisées. En 2015, l accent sera mis sur la contribution à des actions de R&D partagées permettant d appliquer l ingénierie système à des problématiques complexes (efficacité énergétique, machines intelligentes). En parallèle, un effort de formalisation des retours d expérience sera produit. R&D N d action : Stratégie de normalisation PLib De nombreux travaux ont été réalisés par le Cetim dans le domaine des dictionnaires de données. Actuellement, des initiatives françaises et internationales se développent pour pousser les fournisseurs à transférer sur des sites communautaires leurs catalogues de composants. Les enjeux de ces démarches, fortement soutenues par de grands donneurs d ordres, sont relatifs à la saisie d un volume très important de données dans des environnements propriétaires multiples. Dans ce contexte foisonnant, un groupe de réflexion s est constitué sous l égide de la FIM avec plusieurs syndicats professionnels pour analyser la situation et définir une position pour les industries mécaniques. Suite au désengagement des mécaniciens du projet ec@t-pme, le Cetim conduit avec la FIM et les syndicats professionnels Artema, Cisma, Profluid et Symop une action visant à favoriser l accès de la filière mécanicienne aux catalogues électroniques de composants multilingues, en s appuyant sur les standards de fait existants pour la description numérique de composants et de services. Cette action a été recentrée en 2014 sur la veille et l information ainsi que sur la participation au groupe de travail de l association Edoni. Les actions spécifiques, relatives aux déclinaisons sectorielles de la norme PLib, se poursuivent par ailleurs, dans le cadre de l action professionnelle. R&D N d action : Dématérialisation des certificats matière Un groupe de travail constitué de représentants d organisations professionnelles (AFF, Artema), un industriel et le Cetim ont collecté des exemples d utilisation de certificats matière, pour différents niveaux de transformation (matière, produits semi-finis, composants et équipements), différentes familles de matériaux (aciers, aluminiums, plastiques) et différentes régions du monde (Europe, Asie, États-Unis), pour différents secteurs (automobile, aéronautique, biens de consommation ), puis réfléchir aux problèmes rencontrés par les utilisateurs et les voies d amélioration à envisager. Les participants ont retenu comme objectif prioritaire de travailler à la spécification précise du contenu et du format attendu d un certificat matière, condition nécessaire à son échange informatisé. Le Cetim a rédigé un document de spécification du contenu d un certificat matière. Sur cette base, une implémentation XML du message a été effectuée et deux démonstrateurs ont été réalisés. Ils ont permis de vérifier la pertinence des solutions mises en œuvre dans un contexte industriel. Les travaux prévus en 2015 concerneront le suivi des deux démonstrateurs existants, la promotion de la technologie par des publications techniques et des contacts avec des organismes dans le domaine des échanges de données. Il est également prévu de porter les résultats du projet à la normalisation avec l appui de l UNM et du BNAcier. 135

137 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS R&D N d action : X02099 Normalisation des spécifications géométriques des produits (tolérancement) Depuis plusieurs années, le Cetim occupe une place importante dans les activités de normalisation de la spécification géométrique des produits (GPS). Ses équipes interviennent comme experts dans les commissions et les groupes de travail. Face aux groupes de l automobile et de l aéronautique, il représente les entreprises mécaniciennes et défend les intérêts des PME. Les buts actuellement poursuivis sont de disposer d un langage exprimant les exigences fonctionnelles de façon univoque de définition, et d intégrer les évolutions des normes au plus tôt, afin de limiter les risques de conflits entre fournisseurs et clients. Pour cela, le Cetim participe activement aux réunions des comités techniques et des groupes de travail de l ISO/TC 213, du CEN/TC 190 et de l UNM 08. Un de ses experts assure, en outre, la présidence de la commission de normalisation française UNM 09 spécifications géométriques des produits-mesure. Il est également animateur des groupes de travail ISO/TC 213/WG 2 références, et ISO/TC 213/WG 14 principes généraux. En 2015, comme les années précédentes, un rapport annuel de synthèse est rédigé pour présenter les normes en travaux, celles réalisées, ainsi qu un panorama des réunions auxquelles le Cetim a participé. R&D N d action : Chaînage numérique mesure/conception/calcul Le développement du concept d usine du futur passe par le chaînage numérique des outils de conception, de dimensionnement et de simulation des procédés. L objectif visé est d améliorer la réactivité et la rapidité dans le traitement des demandes client pour proposer un produit personnalisé. Rapporté à la démarche de conception, il s agit d introduire plus rapidement les innovations en s appuyant sur des développements collectifs, réduire les temps de développement du prototype de laboratoire à la production de série. Afin d étendre l exploitation des fichiers numériques issus des opérations de numérisation de pièces mécaniques, il apparaît essentiel de pouvoir les transformer en fichiers exploitables de type volumique, surfacique ou encore paramétrique. L objectif de cette action, menée en partenariat avec le Cetim-Certec, est de formaliser la démarche permettant de transformer un fichier issu d une opération de palpage numérique en format exploitable pour la reconstruction 3D, le calcul et éventuellement la fabrication. En 2015, une première étude consistera à travailler sur un exemple de pièces complexes comportant un assemblage. Elle comportera une réflexion sur les préconisations et les méthodologies permettant de transformer un fichier type STL en un fichier exploitable par les logiciels de conception 3D. 136

138 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Conception et simulation des assemblages Action professionnelle : Mobilier N d action : Collage en ameublement Le choix d une colle et son comportement avant et après passage en cycle de peinture poudre posent de nombreuses interrogations aux professionnels du mobilier. Après une première étape de formation générale en 2014, 2015 verra la définition et la réalisation d un plan d étude concernant la caractérisation des assemblages collés durant les différentes étapes constituant la mise en peinture poudre. Action professionnelle : Transmissions hydrauliques, Transmissions mécaniques, Transmissions pneumatiques et Roulements N d action : Assemblage multimatériaux Une enquête de besoin auprès des industriels de la filière Transmissions et Roulements a permis d identifier deux problématiques d assemblage de matériaux métalliques et composites, l une concernant l assemblage d enveloppes sous pression hydraulique réalisées en composite avec des embouts en acier ou aluminium, et l autre concernant l assemblage d éléments mécaniques d arbres de transmission de couple. L action a pour objectifs de savoir concevoir et dimensionner des assemblages mettant en œuvre plusieurs technologies d assemblage, et de les caractériser vis-à-vis du cahier des charges fonctionnel établi. Des recommandations à destination des concepteurs seront ensuite formulées en vue de la définition et du dimensionnement de ces types d assemblage. Après une phase de spécifications et d identification des technologies d assemblage adaptées, la phase en cours en 2015 consiste à concevoir et dimensionner une solution technique par application, tenue à la pression pour l une et tenue au couple pour l autre, tout en prenant en considération les contraintes de fabrication (approche produit-process). Action professionnelle : Soudage CIS-FIM N d action : action nouvelle État des lieux des procédés de soudage à fort taux de dépôt Les procédés à haut dépôt sont toujours attractifs car ils permettent de limiter le temps de soudage dans un cycle global de fabrication. Ces procédés présentent donc une grande attractivité pour les fabricants. Cependant, au-delà de l investissement, les gains théoriques peuvent être limités par des considérations d aptitude au service : géométrie du cordon peu adéquate vis-à-vis de la tenue en fatigue, cycle thermique important limitant leur utilisation sur certaines nuances. La recherche de la productivité passe en particulier par des taux de dépôt importants qui vont se traduire soit par une plus grande vitesse de soudage soit par un moindre nombre de passes. L objet de l étude est de dresser un panorama exhaustif des procédés à fort taux de dépôt avec les avantages et inconvénients inhérents de façon à éclairer les utilisateurs. 137

139 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Soudage CIS-FIM N d action : Qualification des nouveaux procédés MAG Les variantes du procédé MAG commercialisées actuellement par les différents fabricants sont basées sur une électronique de commande qui permet de piloter en temps réel les paramètres électriques afin de stabiliser l arc ou de lui donner une dynamique particulière. Dans ce contexte se pose la question des paramètres à enregistrer dans le cas d une qualification de mode opératoire (en particulier dans le cas d un soudage en régime court-circuit contrôlé). L étude aura pour objet de définir la pertinence à accorder aux Qualifications des modes opératoires de soudage (QMOS) réalisées avec les procédés MAG bénéficiant d un contrôle dynamique des paramètres. Action professionnelle : Soudage CIS-FIM N d action : action nouvelle Rechargement par soudage Le rechargement ou le revêtement est utilisé pour parfaire les propriétés de surface de nombreuses pièces : soit pour l amélioration de la tenue à la corrosion soit pour l amélioration de la tenue à l abrasion. En soudage, un des points importants à maîtriser concerne la dilution avec le métal de base qui en modifiant la composition chimique du dépôt en modifie les propriétés. L étude aura pour objectif de positionner les différents procédés dans des applications de revêtement (TIG bicathode, TOP-TIG, CMT, CMT Twin, soudage à l arc sous flux électro-conducteur, PTA ). En particulier, l étude s attachera à regarder le positionnement de ces procédés par rapport au taux de dilution. Action professionnelle : Robinetterie Pompes N d action : action nouvelle Conception optimisée des assemblages pour le désassemblage L'optimisation de la conception en vue du désassemblage permet aux industriels de répondre aux exigences environnementales de plus en plus fortes de la part de leurs clients ou des pouvoirs publics. En effet, la recyclabilité des produits en fin de vie va devenir incontournable pour pallier la raréfaction des matières premières, raréfaction répercutée sur leur coût d'achat. Le projet Conception optimisée des assemblages pour le désassemblage (CAP Désassemblage) permettra de mettre à disposition des industriels des professions Pompes et Robinetterie une méthodologie globale de conception des produits en vue d'une optimisation de leur recyclabilité (CAP'ECO). Cette méthodologie sera diffusée à terme sous une forme normative mécanicienne (UNM 01). L'ensemble du projet se décompose en cinq phases : - phase 1 : Collecte des données ; - phase 2 : Modélisation et calcul des indicateurs ; - phase 3 : Développement logiciel ; - phase 4 : Étude normative ; - phase 5 : Outils d accompagnement. Les phases 1 et 2 sont planifiées sur

140 CONCEPTION SIMULATION ESSAIS Action professionnelle : Transmissions hydrauliques-transmissions mécaniques, Travaux publics, mines et forage, Matériels de manutention-levage et stockage, Machinisme agricole, Roulements N d action : Soudage hétérogène Le soudage hétérogène d aciers «de mécaniciens» avec des aciers «de construction» suscite des problématiques comme le dimensionnement des assemblages, le risque de fissuration à froid et le comportement fragile de la liaison soudée. Les industriels ont demandé au Cetim de mettre en place une communauté d intérêt permettant les partages d expérience sur ce sujet. Il a ainsi été décidé d élaborer et de publier en 2015 un guide des bonnes pratiques des procédés de soudage en deux volets, portant d une part sur la conception avec le calcul des joints soudés (statique, fatigue) et la connaissance des risques de rupture fragile, et d autre part sur les consignes pour la mise en œuvre de ces pièces. 139

141 MECATRONIQUE CONTROLE MESURE MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE 140

142 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE CAPTEURS ET SYSTÈMES INTELLIGENTS Capteurs intégrés et communicants Projets applicatifs N d action : Capteurs intégrés et communicants L objectif de ces travaux est d accompagner l intégration de la mesure intelligente dans les produits ou les machines des entreprises mécaniciennes. Cette mesure physique passe par la maîtrise de toute la chaîne : intégration du capteur, transmission et traitement des données, avec l instrumentation associée. Cette famille de projets traite du développement de capteurs en vue de leur intégration dans des composants mécatroniques (compacité ou miniaturisation, non intrusivité, énergie, communication) et notamment des capteurs autonomes communicants. Il s agit par exemple de développer des micro-capteurs robustes, fiables et économiques. On s intéresse également au traitement local du signal, à la récupération d énergie, aux systèmes de mesure embarqués, la finalité étant la réalisation de capteurs autonomes et communicants. En complément, des recherches s intéressent à la récupération d énergie alors que d autres travaux portent sur les nouvelles possibilités offertes par les micro-capteurs et les technologies de transmission de données sans fil pour le traitement d applications «temps réel». L autonomie énergétique demeure un verrou majeur au déploiement des capteurs autonomes communicants. Dans le prolongement des travaux déjà réalisés sur cette thématique, la thèse sur le développement de structures hybrides piézoélectriques pour micro-sources d énergies a permis d évaluer les briques technologiques existantes dans ce domaine. En 2015, ces travaux commencés avec Polytech Annecy Chambéry se poursuivront d une part dans le domaine de la piézo-électricité (film PVDF) et d autre part en électromagnétisme. Dans ce dernier domaine, il est prévu de réaliser une miniaturisation et l implantation du capteur dans une chaussure pour récupérer l énergie issue de la marche humaine. Sur les aspects liés à la mise en œuvre des technologies RFID pour la mesure sans contact, les déclinaisons sectorielles des travaux génériques se poursuivront, notamment dans le cadre du comité programme Transmissions et roulements. Il s agit de développer de nouvelles géométries d antennes RFID pour pouvoir les adapter à des arbres tournants. Les travaux seront réalisés avec le CEA. Les travaux réalisés avec l UTC dans le cadre de la thèse pilotée par l Institut de mécatronique sur des capteurs de déplacement intégrés et à grande étendue de mesure seront consacrés à l investigation d une solution innovante basée sur un système optronique à fibres optiques. Après l amélioration de la modélisation géométrique du système du capteur et la fabrication du réseau conique, il reste à réaliser en 2015 le montage pour le banc de caractérisation des performances du capteur. La thèse lancée par le Cetim avec Polytech Annecy Chambéry, en lien avec le comité programme Transmissions et roulements et Artema, a permis le développement d une approche globale et générique de la fiabilité de systèmes mécatroniques. La démarche proposée prend en compte l ensemble des phases de développement (cycle en V) et du cycle de vie du système, et intègre des interactions entre les différentes technologies. Les travaux ont permis d évaluer les modèles existants et de montrer la complexité et le potentiel des systèmes mécatroniques. En 2015, il est prévu de réaliser un transfert de ces développements et d étudier de nouvelles applications industrielles. 141

143 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE R&D N d action : Instrumentation des systèmes d étanchéité Dans le but d assurer la surveillance et éventuellement le pilotage de systèmes d étanchéité (aussi bien en service que lors d essais de caractérisation), une étude a permis de lister l ensemble des besoins industriels et d identifier les solutions d instrumentation disponibles à développer. Des systèmes d étanchéité ont été instrumentés afin de valider l applicabilité des systèmes de mesure. Les grandeurs de base à acquérir, utiles à la caractérisation de chacun de ces systèmes, ont été identifiées et définies à partir de leur étendue de mesure. En 2015, les travaux consistent à rechercher des solutions qui prennent en compte les contraintes d intégration, conditions de fonctionnement et d environnement propres aux systèmes d étanchéité à instrumenter. Les systèmes d étanchéité visés sont les suivants : - l assemblage à bride (étanchéité statique) ; - la presse garniture de robinet (étanchéité quasi-statique) ; - la garniture mécanique (étanchéité dynamique). Action professionnelle : Moulistes N d action : Mécatronique dans un moule d injection plastique Un certain nombre de facteurs poussent le processus d injection de matières à devenir plus efficace tout au long de son cycle de vie. La diversité et la personnalisation des produits nécessitent des changements de production plus fréquents et une réduction des temps de développement de nouveaux produits. Ce qui conduit à réduire les temps de mise au point et de mise à disposition des outillages (moules). Les moules doivent donc être conçus et mis au point plus rapidement, ils doivent intégrer la technologie nécessaire pour augmenter leurs performances ainsi que leur disponibilité. Ils doivent également s intégrer au mieux à la presse à injecter pour permettre une commande performante. L intégration de ces technologies, et en particulier celle des capteurs dans les moules, constitue un challenge majeur pour les industriels de la profession Moulistes. Celui-ci ouvre vers les voies de l amélioration de la performance en production et en maintenance du produit et vers celle d une meilleure connaissance de la vie en exploitation du moule. Les travaux conduits en 2014 ont concerné la démarche d intégration de capteurs pour la surveillance du moule et l amélioration du pilotage de la presse à injecter. Cette première phase sera présentée à la commission de décembre 2014 afin de décider l engagement des travaux Ces derniers devraient concerner l intégration de capteurs retenus en phase 1 dans un démonstrateur (moule type disponible au Cetim). 142

144 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE Pilotage des systèmes Projets applicatifs N d action : Pilotage des systèmes Cette famille de projets vise à optimiser le pilotage des machines (fonction d aide à la conduite d engins mobiles, comportement dynamique) par la mise en œuvre d outils de simulation multiphysiques, l instrumentation et la définition des lois de commandes associées. On parle ici de développement de système «motion control» sur mesure. Ces systèmes fonctionnent en boucle fermée et sont composés d actionneurs, de transmissions mécaniques, de capteurs et de commandes électroniques. Ils ont pour finalité d assurer un contrôle de position en régime dynamique. La simulation numérique et le prototypage permettent d optimiser les stratégies de commande, de concevoir au juste nécessaire et de réduire les délais de conception. En synergie avec des études professionnelles, des travaux de R&D se poursuivront sur la thématique des systèmes anticollision intelligents pour l utilisation d engins mobiles capables de garantir un haut degré de sécurité tout en intégrant un contexte de recherche de productivité toujours plus pressant. Ces travaux intègrent une thèse lancée avec l UTC dans le cadre de l Institut de mécatronique sur l étude d un système de perception multi-capteurs pour la détection de risques de collision, ainsi que l étude de systèmes existants. En 2015, les travaux seront focalisés sur le prototype qui a été réalisé en vue de l optimiser aussi bien au niveau technique qu au niveau économique (composants à bas coût) et de réaliser des actions de transfert des résultats. R&D N action : Projet MICROCOSM Machine à mesurer tridimensionnelle miniature sans contact La mesure tridimensionnelle à contact de produits mécaniques est réalisée depuis longtemps au moyen de Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT). Ces machines trouvent leur limite lorsqu il est nécessaire de mesurer la géométrie de pièces mécaniques de faibles volumes compris entre quelques millimètres cubes et quelques micromètres cubes. Dans ce cas, la mesure par contact peut poser des problèmes de fixation ou de détérioration des pièces, ce qui la rend difficile voire impossible. Certains constructeurs de MMT proposent des modèles de machines qui utilisent la mesure sans contact pour mesurer des pièces de faibles volumes. Toutefois, ces machines restent d une taille disproportionnée par rapport aux objets mesurés, ce qui peut engendrer des difficultés d'intégration ou une surconsommation d énergie non justifiée. L'objectif de ce projet structurant de la Région Picardie réalisé en partenariat avec l Université de technologie de Compiègne est de concevoir une micromachine à mesurer tridimensionnelle (µmmt) sans contact dont la taille est en cohérence avec la taille des objets mesurés et qui soit intégrée dans une micro-usine. Le travail proposé dans ce projet consiste à intégrer les différentes techniques et méthodes développées dans des travaux de recherche antérieurs et synchroniser la prise de mesure 3D avec les déplacements de la pièce à mesurer située sur le système de déplacement miniature. Parallèlement à ces travaux, l'équipe «Systèmes industriels» de l'axe en émergence «Systèmes intégrés en mécanique» développe des méthodes de rétro conception qui seront utilisées et adaptées à la reconstruction de la géométrique 3D des micro-pièces mesurées. 143

145 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE Il s agit pour le Cetim d explorer une technologie de mesure sans contact pour pièces de petites dimensions, de comparer les performances de la technologie sans contact optique avec le palpage traditionnel de haute précision et la nano-tomographie, et d explorer le concept de micro-usine associant des moyens de fabrication et de contrôle en environnement partagé. Transmission de puissance Projets applicatifs N d action : Collaboration Mov eo Pour répondre efficacement aux besoins des mécaniciens en matière de mécatronique, le Cetim se doit d être acteur des projets innovants et pertinents initiés au sein des pôles de compétitivité. Ainsi le pôle Mov eo, consacré à l automobile et aux transports collectifs sûrs pour l homme et son environnement, possède un domaine d activités stratégiques consacré à la mécatronique. L objectif est donc de sélectionner les projets de recherche & développement d intérêt pour la mécanique et de contribuer à leur montage et leur réalisation. Le Cetim participe au comité de pilotage du Domaine d application stratégique (DAS) «Systèmes mécatroniques pour l électrification du véhicule (SME)». Le Cetim est également présent dans les comités de pilotage des DAS CTT «Chaînes de traction thermique» et EEV «Empreinte environnementale véhicules». En 2015, les projets relatifs à la plate-forme mutualisée de calcul et de simulation, aux méthodes de sûreté de fonctionnement et d analyse de fiabilité, seront poursuivis. Le Cetim participera à la plateforme Mov eo DEGE dédiée à la validation de composants et systèmes destinés aux véhicules décarbonés. Cette plate-forme est opérée par l IFP, le Cetim, Ifsttar et l UVSQ. La plate-forme Mov eo DEGE est dotée de plusieurs moyens dont certains fonctionnent en haute vitesse. Dans ce cadre, le Cetim va réaliser en 2015 un démonstrateur. Il s agit dans un premier temps de définir un démonstrateur technologique qui permettra de tester facilement, de façon répétable et reproductible, différentes solutions technologiques proposées par les partenaires du projet. Un enjeu fort de ce démonstrateur est l instrumentation qui lui sera associée, qui devrait permettre une bonne compréhension des phénomènes locaux (niveau composants élémentaires) conduisant au comportement global. Projets applicatifs N d action : Institut Vedecom L Institut Vedecom «Véhicule décarboné communiquant et sa mobilité», lancé en 2010 et labellisé par le pôle de compétitivité Mov eo, est officiellement devenu un Institut de la transition énergétique (ITE), il bénéficie à ce titre du programme des Investissements d avenir. Dédié au transport automobile et à la mobilité individuelle, il est installé sur le site de Satory autour de l Université de Versailles Saint-Quentin. L Institut Vedecom réunit l expertise de ses fondateurs, à savoir : le Cetim, Esigelec, Estaca, IFP Énergies nouvelles, Ifsttar, PSA Peugeot-Citroën, Renault, Safran et Valeo. À ces partenaires se sont joints 35 autres organismes. Institut de recherche partenariale mutualisée, Vedecom a pour ambition de devenir l organisme français et européen de référence dans trois domaines principaux : 144

146 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE - l électrification des véhicules en termes de machines électriques et d électronique de puissance, de fiabilité, d intégration et de tests de sources d énergie électrique (accumulateurs, piles), de gestion thermique, de plates-formes de conception virtuelle et de compatibilité électromagnétique ; - la délégation de conduite et la connectivité des véhicules, avec en ligne de mire les véhicules autonomes, les communications sécurisées et coopératives, la sécurité et la robustesse des architectures systèmes, et l acceptabilité de ces nouveaux véhicules par les conducteurs et les usagers ; - la mobilité et l énergie partagées s appuyant sur des infrastructures et des services numériques répondant à de nouveaux usages à explorer (covoiturage, auto-partage, parking automatisé, transport multimodal, etc.). Dans le cadre de ces différents programmes, en 2015, le Cetim participera aux travaux prévus autour de réducteurs de vitesse. R&D N d action : Projet RedHV+ Réducteur haute vitesse et haut rendement pour véhicule hybride Dans un contexte où l impact environnemental de l activité humaine est de plus en plus remis en question, les études de développement de véhicules moins polluants se multiplient, notamment les HEV (Hybrid Electric Vehicle). Or, il est indispensable que ces véhicules puissent offrir le même niveau de performance sans présenter un surcoût pour l utilisateur. Les enjeux économiques sont importants, le projet RedHV+, labellisé par les pôles de compétitivité Mov eo, Arve Industries, ViaMéca et LUTB, a pour ambition de renforcer la filière française du véhicule décarboné, marché majoritairement détenu aujourd hui par les équipementiers allemands et japonais. Ce projet est en continuité avec le projet MOV EO et en complémentarité à l IED VeDeCom. Le projet RedHV+ réunit onze partenaires dont six industriels. Il vise à développer un réducteur à haute vitesse ( à tr/mn) et haut rendement compatible avec des coûts automobiles. Les enjeux technologiques portent sur les roulements, les engrenages, la lubrification, l étanchéité, l usinage, la dynamique et l acoustique. Il est prévu d évaluer les performances de technologies élémentaires sur un banc d essais constitué d un réducteur simple étage. En parallèle, des travaux méthodologiques seront menés pour faire émerger des technologies innovantes permettant d améliorer les performances atteignables avec les technologies usuellement utilisées dans les boîtes de vitesse pour véhicules électriques. Enfin, un démonstrateur de réducteur complet sera conçu et évalué, permettant une industrialisation à l issue du projet. En 2015, les travaux Cetim prévus dans le cadre de ce projet consisteront à concevoir et réaliser le banc d essais puis à réaliser une première campagne d essais des solutions technologiques existantes, préalablement définies par les partenaires industriels pourvoyeurs de technologies. En parallèle, le Cetim contribuera à l élaboration du cahier des charges du réducteur complet, à l évaluation et au choix de son architecture. Enfin, le Cetim suivra les travaux des partenaires relatifs aux autres lots du projet (lubrification, frottement aux dentures, roulements, étanchéité). 145

147 SURVEILLANCE DES PROCÉDÉS ET DES ÉQUIPEMENTS Surveillance des équipements dont les ESP Projets applicatifs N d action : Surveillance des équipements en service MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE La surveillance des équipements (pompes, treuils ) en service correspond aux mesures de paramètres représentatifs de leur fonctionnement, à l extraction des informations pertinentes pour l identification des dysfonctionnements et à la gestion de ces données, notamment l évaluation de leur nocivité. Ces surveillances permettent la mise en œuvre efficace de stratégies de maintenance préventive. En lien avec la technologie prioritaire «systèmes de production agiles et adaptatifs», le Cetim continuera ses travaux sur le développement de supervisions intelligentes faisant appel à des réseaux de capteurs sans fils, notamment via le montage de projets européens. Trois projets sur la surveillance des éléments de transmission des éoliennes ont été engagés et seront poursuivis en Leurs résultats pourront être transférés à d autres domaines technologiques (levage, convoyage, cimenterie) : - le projet multifinancé cotisant ADEOLYS a pour ambition de développer des systèmes innovants de détection des défaillances associées aux éoliennes (CMS Condition Monitoring System), et adaptés aux contraintes exigeantes des applications terrestres et offshore. Ce projet entend apporter une réponse innovante aux gestionnaires de parcs éoliens pour améliorer leur productivité et leur compétitivité ; - dans le cadre européen de l EIT KIC InnoEnergy, le projet KASTRION «Standalone embedded solution for preventive and predictive condition based maintenance in offshore wind farms» a pour objectif de développer un système de surveillance permettant d optimiser la disponibilité des éoliennes. Le projet a été initié en mars 2012 pour une durée de trois ans. Projets applicatifs N d action : Surveillance dans le temps des supports de structures d éoliennes offshore (TowerPower) L intérêt de systèmes de monitoring capables de fournir des informations en continu sur l état des structures de supports des hélices de turbines est de plus en plus croissant. En effet, plusieurs facteurs peuvent altérer le bon fonctionnement des éoliennes. On peut citer la propagation des fissures de fatigue, le desserrage des boulons, le haut niveau de vibration, la dégradation des joints C est la raison pour laquelle les exploitants des parcs éoliens recherchent des méthodes de suivi de ce type d équipements. Dans le projet TOWERPOWER, l objectif est de développer des méthodes de suivi dans le temps des supports de structures d éoliennes offshore et de pouvoir au final prédire leur durée de vie résiduelle. Il s agit d étudier l application des technologies de contrôle CND en ondes guidées, émission acoustique et les ultrasons au monitoring de ce type de structures. Le projet prévoit également la rédaction d un guide des bonnes pratiques dans ce domaine et la normalisation qui en découlerait. 146

148 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE Projets applicatifs N d action : Surveillance des équipements sous pression La surveillance des Équipements sous pression (ESP) joue un rôle clé pour la maîtrise de l intégrité et l optimisation de la disponibilité et de la sécurité des unités de production. Afin de définir l aptitude des ESP en service et de vérifier leurs capacités à répondre aux exigences réglementaires ou normatives, l inspection évolue vers une véritable ingénierie de contrôle. Elle implique une réflexion sur les techniques à mettre en œuvre, en particulier pour limiter au maximum la fréquence et la durée des arrêts d exploitation. L enjeu est de disposer de méthodes comparatives, par rapport à un état antérieur de l appareil ou par rapport à un étalon. On peut ainsi déterminer si les défauts constatés évoluent ou pas. Le Cetim poursuivra ses travaux sur les potentialités de l émission acoustique sur les matériaux composites. À cet effet, une nouvelle thèse sera lancée avec le CEA sur le contrôle par CND des matériaux composites. Ces travaux pourront alimenter notamment le guide Émission acoustique de l Afiap. Au niveau européen, le Cetim poursuivra ses travaux de normalisation dans le cadre du CEN/TC54 (UNM 362) relatifs au contrôle des ESP. La possibilité de combiner cette technologie d émission acoustique à d autres méthodes CND (tels le Tofd ou les multiéléments), en vue d une détection plus fine de défauts, sera envisagée dans le cadre de projets collaboratifs. Les travaux R&D sur les méthodes globales utilisées pour la surveillance des ESP seront poursuivis. Ils doivent permettre une meilleure connaissance de la technique, notamment, de l influence du caractère enterré d une tuyauterie, de son revêtement (PE, bitume, béton) et de la capacité des ondes guidées à se propager dans un tube et dans des coudes. Les potentialités de la technologie ACFM pour le contrôle des équipements sous pression sont en cours d investigation. Le Cetim développe également une compétence spécifique à la surveillance des ESP nucléaires. Le capteur joue un rôle fondamental dans la chaîne d acquisition et de traitement pour assurer la surveillance des équipements. À ce titre, en 2015, le Cetim va lancer une nouvelle thèse sur la modélisation numérique du comportement des capteurs utilisés en EA pour le contrôle des ESP. Le programme de cette thèse est axé sur le développement d un modèle capteur pour intégration dans CIVA (compréhension des phénomènes de transduction, optimisation de la fabrication des capteurs ). Action professionnelle : Pompes N d action Diagnostic d'usure de pompes par courant d'alimentation Les installations comportant des pompes fonctionnent souvent sans la présence d opérateurs (sites isolés de pompage, par exemple), elles peuvent être immergées ou difficilement accessibles au contrôle. En matière de maintenance prédictive des pompes, la mise au point de techniques de surveillance et de diagnostic innovant peut être déterminante. À la fin des années 1990, le Cetim a été chargé du développement d une méthodologie de surveillance innovante permettant de détecter et de diagnostiquer les principaux défauts rencontrés sur les installations de pompage. Les résultats de l étude étaient concluants en utilisant les vibrations de ces machines. Cependant, l analyse des courants d alimentation des moteurs reste une approche particulièrement intéressante puisqu elle est simple à mettre en œuvre, non intrusive et pouvant être déportée. La faisabilité de l utilisation des signaux de courants et/ou de tensions reste à prouver pour détecter une défaillance de composants mécaniques de la pompe ou une défaillance au niveau du processus. Le besoin industriel se résume à pouvoir obtenir, par la mesure du courant absorbé par un moteur, la signature 147

149 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE fonctionnelle caractérisant son fonctionnement, puis d évaluer l évolution de cette signature lorsqu un défaut sur l un des composants mécaniques des pompes apparaît. Le but de ces analyses est d anticiper les pannes et les casses mécaniques afin que soit mise en place une maintenance prédictive. Ces techniques peuvent s'appliquer aussi bien aux pompes volumétriques qu'aux pompes centrifuges. Cependant, le Cetim dispose d'un plus grand nombre de données expérimentales pour les volumétriques. Sur 2015, le programme de travail pour les pompes volumétriques consistera à élaborer une méthode générique d évaluation du couple, puis de dépouiller la base de données obtenue lors d'une précédente étude afin de valider l utilisation des signaux électriques dans le diagnostic de la pompe à rotor excentré. Pour les pompes centrifuges, une phase préalable consistera, après identification d'une pompe «type» à instrumenter, à élaborer un plan d'expériences en précisant les différents défauts qui peuvent survenir sur ce type de machines et la manière dont on peut les simuler sur le banc d essais. Puis à préparer les différentes méthodes d analyses usuelles et avancées, dont les données d'entrée seront issues des bases de données existantes. La partie expérimentale aura lieu ensuite. Action professionnelle : Matériels de manutention-levage et stockage N d action : Surveillance par analyse de courant Dans le cadre de la surveillance en service des équipements, l analyse des courants d alimentation du moteur est une approche particulièrement intéressante puisqu elle est simple à mettre en œuvre, non intrusive et peut être déportée. Le courant d alimentation du moteur électrique peut être analysé afin de surveiller l évolution de la charge vue par le moteur. Une défaillance de composants dans une chaîne cinématique ou une défaillance au niveau du process constituent une variation de la charge du moteur et peuvent alors théoriquement être détectées. En particulier, les défauts process en levage (accrochage de charge, mou de câble ) vont aussi générer des variations de couple et donc de charge sur le moteur. L objectif de cette action est d étudier l apport de l analyse des grandeurs électriques pour la surveillance en service des équipements de levage et de comparer cette solution avec la surveillance vibratoire (action précédente). La finalité est d anticiper les pannes électriques et les casses mécaniques et, donc, de réaliser une maintenance prédictive. En 2015, un guide, reprenant les résultats obtenus de l ensemble des travaux concernant la surveillance des systèmes de levage, sera réalisé. Ce guide comprendra principalement : - le recensement des méthodologies de surveillance à mettre en œuvre suivant le type de défaut à détecter ; - la façon de déceler, pour chaque type de défaut, les différentes signatures extraites de l analyse de courant, l analyse vibratoire, l émission acoustique ; - les types de capteur qui conviennent ainsi que leurs emplacements [plusieurs?] sur le système de levage. 148

150 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE Action professionnelle : Chaudronnerie N d action : Utilisation de la lumière bleue actinique pour le contrôle surfacique L objectif de cette étude est de connaître les évolutions liées à l excitation lumineuse «lumière bleue» sur les thématiques suivantes : état de l art au niveau technique, normalisation et développements en cours. L intérêt de cette technique est : - l utilisation de produits indicateurs fluorescents en ressuage/magnétoscopie et de lumière bleue actinique en vue de détecter des imperfections avec une certaine quantité de lumière ambiante ; - l utilisation de produits indicateurs fluorescents mixtes en magnétoscopie, en remplacement de la technique colorée, permettant de ne plus utiliser de laque de contraste. Son utilisation nécessite des précautions d emploi comme dans le cas de l éclairage UV-A. Un rapport d instruction a été rédigé, et les travaux de 2015 consisteront à réaliser des essais pour valider le contrôle des soudures et à suivre les travaux normatifs dans ce domaine. Surveillance des procédés Projets applicatifs N d action : Surveillance des procédés Cette nouvelle famille de projets a pour objectif d intégrer la mécatronique dans le manufacturing avancé en étendant la surveillance des équipements à la surveillance des procédés. Il s agit également de prendre en compte les apports de nos partenaires dans le domaine, avec le CEA et ses compétences en mécatronique, capteurs, CND, robotique ainsi qu avec le CTDEC et ses compétences en systèmes et procédés. Le thème de la surveillance des procédés a été initié en 2014, notamment par l analyse de méthodes de contrôles en cours de fabrication. Le projet européen FP7 SUPREME «SUstainable PREdictive Maintenance for manufacturing Equipment» est positionné dans ce cadre. Il a pour objectif de développer des méthodes et des outils intégrant plusieurs briques technologiques pour apporter une solution complète de maintenance prédictive (nouveau modèle permettant d optimiser les plans de maintenance, outils de prédiction de la fiabilité et de la maintenabilité des équipements, système de surveillance intégré, supervision «intelligente»). Un modèle de référence est en cours de validation sur site. Il permet de combiner toutes les briques technologiques : surveillance locale, mise à jour des plans de maintenance, traitement automatiques des données, etc. Après avoir choisi différentes technologies d instrumentation (vibrations, mesure de température, vitesse, etc.), une méthode de traitement des données a été formalisée. En 2015, il s agira de consolider les différents modules réalisés par les partenaires et de les implémenter dans un nouveau système de surveillance. Ce nouveau système sera installé sur ligne de production sur une longue période pour sa validation et évaluer sa robustesse. En parallèle, l action de communication sur le projet sera poursuivie à partir des différents outils développés. En 2015, dans le domaine de la surveillance en cours de fabrication, une nouvelle étude sera lancée sur les problématiques rencontrées sur certains procédés tels que l emboutissage et le découpage. La technologie d émission acoustique sera étudiée compte tenu des premiers travaux réalisés dans 149

151 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE ce domaine. Les paramètres influents qui seront pris en compte sont le type de machine et le type de défaut lié au procédé, principalement : la rupture de l outil, l usure de l outil, la remontée de copeaux. L objectif de l étude est d analyser les systèmes de surveillance existants et de les évaluer en fonction des différents procédés, et d évaluer également les possibilités des développements récents. Action professionnelle : Mécanique industrielle, Moulistes, Outils coupants, Machinesoutils et productique N d action : Assurer la conformité des pièces usinées En 2014, les travaux du volet contrôle in situ se poursuivront avec une nouvelle technologie pour contrôler une machine-outil : le laser tracer, qui est aujourd hui utilisable pour les machines 3 axes (5 axes en cours de développement) et pour les machines à mesurer en 3D. En 2015, les travaux du volet contrôle in situ se poursuivront avec le laser tracer du Cetim pour contrôler la précision d une machine-outil. À partir des essais de validation réalisés en 2014, cette technologie sera mise en œuvre chez quatre ou cinq fabricants de la profession Machines-outils avec pour objectif de couvrir un large spectre d architectures de machines afin de déterminer les potentialités et limites de cet équipement. Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : Mise à jour de l utilitaire des incertitudes de mesure de dureté Plusieurs études entre 2002 et 2006 ont porté sur le cas des duretés Rockwell C, Vickers HV10, HV1, HV0.3 et HV0.1, HV30 et Brinell HBW 2.5/ Elles se sont appuyées sur les résultats de campagnes d essais approfondis. Elles ont pris en compte les travaux déjà publiés à ce sujet (par exemple, annexe X2 de la norme ASTM E18 relative à la dureté Rockwell). Ces travaux ont abouti à la réalisation de feuilles Excel pour le calcul de l incertitude de mesure de dureté. Des difficultés ont été rencontrées lors de la mise en application des feuilles de calcul. Des corrections et améliorations sont donc nécessaires. Le programme 2015 concernera : - la remise à jour des feuilles de calcul Excel déjà créées (incertitude de dureté) ; - l intégration d options complémentaires dans les feuilles de calcul Excel (calcul selon procédures globales proposées par les normes) ; - la création de nouvelles feuilles de calcul Excel pour d autres cas de dureté (micro-dureté). R&D N d action : action nouvelle Usinage métrologiquement assisté Les Machines-outils d usinage à commande numérique (MOCN) ont considérablement évolué avec l apport de la très grande vitesse et en termes d architecture avec de plus en plus d axes combinant maintenant des fonctions de tournage éventuellement avec deux broches susceptibles d échanger la pièce et des fonctions de fraisage 5 axes. La géométrie de ces machines à architecture complexe est obtenue par logiciel plutôt que mécaniquement. Parallèlement à l évolution des machines d usinage, 150

152 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE les formes à générer sont de plus en plus complexes grâce à l usage de la CAO et des outils de calcul associés. On ne peut d ailleurs envisager de piloter ces machines sans une chaîne numérique complète incluant des outils de simulation de trajectoires sophistiquées. Deux problèmes sont identifiés : d une part, la recherche de la maîtrise de la forme des surfaces avec des tolérances resserrées, et d autre part la nécessité de disposer d outils de diagnostic lorsque la qualité géométrique n est pas ou n est plus celle attendue. Le concept d Usinage métrologiquement assisté (UMA) revient à utiliser de manière cohérente les moyens de la métrologie, que ce soit pour corriger la géométrie de la machine d usinage, pour mesurer la pièce sur Machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et en déduire les corrections à apporter, ces dernières étant potentiellement des éléments de diagnostic. La thèse proposée dans le cadre du Lamecas prolonge les travaux initiés au sein de la commission professionnelle Usinage. Elle a pour objectif de : - formaliser le concept UMA en s appuyant sur l état de l art. Cette formalisation devra permettre de dégager une stratégie pour la maîtrise globale de la géométrie des surfaces gauches usinées incluant l instrumentation des machines (efforts, températures etc.) ; - développer l usage du laser tracer dans ce contexte, ainsi que l évaluation des incertitudes associées selon le concept de machine virtuelle ; - développer le lien MOCN/MMT, en tenant compte des aspects macro-géométriques mais aussi micro-géométriques et des incertitudes associées ; - évaluer les limites que l on peut atteindre en matière de maîtrise de la géométrie des formes complexes usinées en lien avec les incertitudes chiffrées grâce au concept de machine virtuelle. Cette action de recherche sera engagée au premier trimestre R&D N d action : action nouvelle Projet VCMM Le logiciel VCMM a été développé par l institut allemand Physikalish-Technische Bundesanstalt (PTB) et est utilisé par les sociétés Zeiss et Hexagone sur leurs machines à mesurer. Il permet de calculer les incertitudes pour toute mesure réalisée sur ces équipements. Cet outil entre dans le cadre des actions de R&D conduites par le Cetim sur les incertitudes de mesure et tout particulièrement lors de l utilisation de multi palpeurs, de la fonction scanning. L objectif de ces travaux est donc d évaluer cet outil sur des applications mécaniciennes et de réfléchir à l élargissement de ce concept développé en 2D au 3D. Les travaux prévus pour l année 2015 auront pour objectif de : - mettre en œuvre le logiciel VCMM sur l une des machines des laboratoires de métrologie du Cetim ; - comparer les résultats obtenus avec les méthodes connues ; - valider les calculs par comparaison avec les méthodes normalisées sur des cas géométriques simples (bagues, tampons, cales ). Une collaboration avec le CEA de Valduc est envisagée pour développer les programmes et valider les résultats sur des pièces représentatives. 151

153 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE CONTRÔLES NON DESTRUCTIFS Simulation des CND Projets applicatifs N d action : Multiéléments et simulation des CND En CND, les ultrasons sont des méthodes qui offrent le plus de potentiel industriel. Les travaux menés dans ces projets sont focalisés sur deux technologies, la mise en œuvre des capteurs d ultrasons multiéléments d une part et la simulation des CND d autre part. Les capteurs multiéléments visent à remplacer plusieurs capteurs par une seule matrice, ce qui permet d augmenter la rapidité des contrôles, d améliorer la traçabilité et d obtenir des cartographies 3D en temps réel. En 2015, le Cetim lancera avec le CEA une nouvelle thèse sur l application des multiéléments au contrôle de structures composites fortement hétérogènes. Les multiples possibilités de fabrication des structures composites permettent aujourd hui d intégrer au sein d une même pièce de multiples fonctions : design, résistance mécanique, multimatériaux Ces structures, de par leur complexité géométrique et structurelle, ne permettent pas toujours l application des méthodes usuelles d imagerie ultrasonore. L objectif de cette thèse est de proposer de nouvelles méthodes ultrasonores qui utiliseront la technologie des traducteurs multiéléments, en particulier pour s adapter aux géométries complexes des structures à inspecter et ainsi améliorer la caractérisation des dommages internes. Par ailleurs, le Cetim continuera à contribuer activement à la normalisation au sein du CEN/TC 128 et sera partie prenante de travaux visant à définir des critères multiéléments. La technologie multiéléments sera également déployée au sein de deux comités programme du Cetim. En 2015, le Cetim participera au projet GERIM2, qui est une plate-forme de recherche et d innovation en CND avancé : Emat, laser, tomographie, CMUT, simulation, bancs d étalonnage. Ce projet piloté par le CEA regroupe plusieurs partenaires : Areva, Cetim, Dassault-Aviation, EADS IW, Extende, EDF, Snecma, Technip. L objectif du projet est de mettre en place une plate-forme fédérative pour la R&D liée aux nouvelles méthodes CND afin de bénéficier d équipements haut de gamme, développer des outils de simulation performants, implémenter des traitements complexes et valider les outils logiciels sur la plate-forme. En 2015, le Cetim réalisera des essais de faisabilité après avoir défini des pièces mécaniques difficilement contrôlables par les techniques existant sur le marché. Applications du contrôle non destructif avancé Projets applicatifs N d action : Ingénierie des contrôles non destructifs Aux technologies classiques comme le ressuage, la magnétoscopie, les courants de Foucault, la radiographie X ou Y, les ultrasons, sont venues s ajouter des technologies innovantes : TOFD, ondes guidées, émission acoustique, ACFM, tomographie, thermographie stimulée. La diffusion de ces 152

154 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE méthodes en mécanique implique la validation de leur adéquation aux spécificités des métiers, à la définition des critères d acceptabilité des défauts et leur intégration dans les normes ou autres référentiels. Dans le cadre d une réflexion sur les «CND propres», le Cetim poursuivra ses travaux sur la thermographie active en alternative au ressuage et à la magnétoscopie, notamment avec des commissions professionnelles. Le Cetim s intéressera également aux problématiques de caractérisation de matériaux par méthodes CND adaptées. Ainsi, le projet inter-carnot-fraunhofer MAGNUS (système hybride ultrasons-micromagnétique pour le contrôle en ligne des aciers avancés à haute résistance) associe le Cetim et l IZFP pour développer un nouveau système de contrôle en ligne des caractéristiques mécaniques des tôles et du traitement thermique des produits finis. En 2015, le Cetim réalisera des essais (sur pièces cémentées) de validation sur le prototype qui intégrera une tête de mesure en simultané ultrasonores et magnétiques et sans contact. Dans le cadre du projet régional TOMOPIC, le Cetim continuera à exploiter la tomographie pour des applications industrielles mécaniciennes, notamment pour le contrôle dimensionnel de pièces et le CND appliqué aux assemblages multimatériaux et à la fabrication additive. Les applications du CND aux matériaux composites seront développées dans le cadre de la caractérisation des défauts dans ce type de matériau qui sont en pleine évolution. Le nouveau projet concernant le remplacement de la radiographie par d autres méthodes CND continuera en 2015, notamment sur le comparatif avec les méthodes ultrasonores. Ces travaux alimenteront le groupe de travail de l Afiap. Le Cetim maintiendra également sa présence active dans les différentes instances de la Cofrend pour faire valoir les intérêts des industries mécaniques. Dans le domaine des actions menées avec le CEA, le Cetim va lancer en 2015 une nouvelle thèse sur la modélisation du contrôle par sondes Emat et magnétostrictives. Cette technique de contrôle sans contact permet de répondre aux enjeux liés aux structures mécaniques non accessibles pour des raisons de température ou de surface (corrosion, déformation ). Le programme de la thèse porte sur trois points : - modéliser entièrement la sonde Cetim avec comparaisons expérimentales ; - étudier les possibilités pour concevoir des Emat à modes particuliers : ( L, T, L+T, ) ; - développer des modèles pour les sondes magnétostrictives et les appliquer au système OG. En chaudronnerie-tuyauterie, une application est prévue pour les conduites forcées. Les travaux demandés sont : la rédaction d une annexe sur le contrôle par multiéléments et TOFD, ainsi qu une étude sur le contrôle de soudures sur lattes. Action professionnelle : Forge N d action : X01341 Contrôle des défauts de surface Les résultats des phases d analyse de la méthode de contrôle non destructif par thermographie infrarouge ont permis de montrer la pertinence de celle-ci quant à la détection de défauts de surface sur pièces forgées mais aussi sur ses capacités potentielles d automatisation et de cadence de production élevées. Les prochaines étapes prévues pour 2015 devraient permettre de définir et de valider une typologie de logiciel de traitement de l image nécessaire à l automatisation en milieu industriel de cette technologie de contrôle. En complément, une première analyse concernant le cadre normatif du contrôle par thermographie infrarouge sera réalisée. 153

155 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE Action professionnelle : Matériels de manutention-levage et stockage, Travaux publics, mines et forage, Machines agricoles N d action : Contrôle des soudures : applications des nouvelles technologies des CND Suite à un dossier d instruction lancé par le comité programme Engins mobiles et installations sur les possibilités des contrôles non destructifs innovants, l objectif de cette action est de mettre au point une méthodologie permettant de détecter les défauts des soudures d angles non ou partiellement pénétrées. Ces défauts pouvant être principalement liés à des manques de pénétration ou de fusion. La technologie la plus prometteuse pour ce genre de détection de défauts est celle des ultrasons multiéléments. Toute la difficulté consiste à mettre au point le traitement et le pilotage des différents éléments ultrasonores (choix des éléments activés, lois de retard entre les éléments, pilotage des éléments en émission et/ou réception, choix des lois d amplitude à appliquer sur chaque élément, etc.). Après la mise au point et le test de différentes méthodologies (ou fonctionnalités) de traitement et de pilotage des différents éléments ultrasonores du capteur, a suivi une période d optimisation sur des pièces avec des défauts connus et des pièces réelles. Les travaux 2015 porteront sur : - la rédaction d une synthèse du projet depuis le début ; - la simplification technologique du capteur ultrasonore en passant de 64 éléments à 32 éléments permettant le contrôle avec des appareils de chantier et non de laboratoire ; - la rédaction d un cahier des charges afin de réaliser un démonstrateur utilisable en production. À noter qu au cours de l étude, la détection des manques de fusion entre passes et/ou en bord de chanfrein est apparue comme un sujet en soi. Elle sera donc traitée une fois le démonstrateur réalisé. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Contrôle non destructif sur rechargement fortes épaisseurs (MCM) En général, la qualité du métal déposé et de la jonction niveau ZAT est validée par contrôle ultrasons, voire radiographie en complément d un contrôle de surface par ressuage. La fiabilité et la confiance dans la capacité du contrôle et la considération des signaux «indications» identifiés seraient à approfondir. Sur 2015, l'étude consistera à identifier une ou plusieurs techniques de CND à utiliser en remplacement de la radiographie et du ressuage, plus fiable que le contrôle par US. Action professionnelle : Robinetterie N d action : Contrôle de soudure sur thermoplastiques (MCM) La robinetterie gaz, eau et chimie utilise de plus en plus des matériaux thermoplastiques pour les corps de vannes et les raccords. Le secteur client (GrDF) n'est pas opposé à l'utilisation de ces matériaux, sous réserve que les soudures soient testées. Or, hormis les essais sous pression, il 154

156 MÉCATRONIQUE CONTRÔLE MESURE n'existe aucune méthode pour tester les soudures. Les industriels ont donc besoin d'une méthodologie de contrôle non destructif de soudure bout à bout, par emboîtement ou par électrosoudage de robinetterie ou raccords en thermoplastique (PE, PP ou PVDF) pour application gaz, eau ou chimie. La forte pression des donneurs d'ordres sur ces problématiques incite au déploiement de techniques connues et testées dans d'autres configurations, en vue de normaliser les contrôles dans les normes produits pour cette profession. À l'heure actuelle, le programme de travail sur 2015 est encore en cours de définition. 155

157 DÉVELOPPEMENT DURABLE DEVELOPPEMENT DURABLE 156

158 DÉVELOPPEMENT DURABLE PROCÉDÉS DURABLES Écoprocédés en traitements et préparation de surface Projets applicatifs N d action : Écoprocédés en traitements et préparation de surface De nouveaux procédés de traitements de surface sont en développement et peuvent apporter des réponses aux besoins mécaniciens. Les travaux sur les technologies sol-gel font l objet d une collaboration avec le Cirimat (action n , applications sol-gel). Une thèse est en cours et se terminera en Les opérations de dégraissage et nettoyage utilisant les solvants chlorés et les lessives sont omniprésentes dans les processus de fabrication mécaniciens. En réponse aux contraintes de plus en plus sévères et des valeurs limites de rejets tendant vers zéro, deux codéveloppements sont en cours, ils sont issus des travaux de valorisation du projet ECOTEC. Engagés en 2014, les codéveloppements relatifs au nettoyage par CO 2 supercritique et à la vapeur sèche aboutiront au lancement commercial de deux machines après validation par tests des machines pilotes. Une action de réflexion sur l identification de technologies de propreté sera également engagée en À partir des travaux de R&D du Cetim, il s agira d identifier les pistes d innovation et de les instruire. Action professionnelle : Transmissions mécaniques, Transmissions hydrauliques, Roulements N d action : Propreté des transmissions et roulements Dans la continuité de l action sur le nettoyage par voie sèche des transmissions et roulements, les industriels du groupe de travail ont souhaité une suite sur le thème de la propreté. Ils sont notamment demandeurs de bonnes pratiques pour une meilleure maîtrise de la propreté des pièces en production mais souhaitent également mieux en maîtriser la mesure. La réalisation de quatre cas d étude permettant de définir des bonnes pratiques de propreté appliquées aux outils de production pour des procédés de fabrication représentatifs de la profession a été conduite en 2014, ainsi qu une campagne d essais croisés de comptage particulaire automatique pour valider les résultats de mesure. Une journée de restitution de l action sera organisée au premier trimestre 2015 pour présenter les résultats obtenus aux industriels des professions concernées. Action professionnelle : Revêtements et traitements de surface N d action : Substitution de l eau de Javel L action RSDE (Rejets de substances dans l eau) a mis en évidence la problématique du rejet de chloroforme. L étude de cas menée sur cette thématique montre clairement que le chloroforme est un produit de dégradation des matières organiques lors des opérations d oxydation par de l eau de Javel. 157

159 DÉVELOPPEMENT DURABLE Il est prévu pour 2015 d étudier, sur différents types d effluents, plusieurs procédés de traitement : - oxydation à l eau oxygénée (H 2 O 2 avec/sans catalyseur) ; - UV (avec/sans catalyseur) ; - sono chimie (US) (avec/sans catalyseur) ; - adsorption du chloroforme sur du charbon actif (traitement de finition). Action professionnelle : Matériels de manutention-levage et stockage, Travaux publics, mines et forage, Transmissions hydrauliques, Machines agricoles N d action : Caractérisation des performances des huiles biodégradables L évolution des exigences techniques et les nouvelles contraintes environnementales ont vu naître une gamme étendue de lubrifiants à base végétale dans des applications variées. On peut s attendre à ce que l utilisation de ces huiles «biodégradables» devienne de plus en plus réglementée soit en lien avec l équipement soit avec son utilisation dans des zones dites sensibles (réglementation concernant les chaînes de tronçonneuses en Autriche, réglementation interdisant les huiles minérales pour les bateaux naviguant sur les voies d eau en Suisse). Pour les constructeurs d engins mobiles se pose la question de la performance de ces huiles biodégradables dans leurs fonctions de base (lubrification, transmission de puissance), dans leurs interactions avec les matériaux en contact (stockage) mais aussi dans leurs tenues dans le temps (fiabilité, durabilité). Il a été décidé de se concentrer dans un premier temps sur les huiles bio pouvant faire fonctionner les systèmes de transmission de puissance (volume important, fuite possible ). Les travaux précédents ont permis de réaliser deux campagnes d essais d endurance. La première sur une huile minérale servant de référence, la seconde sur une huile biodégradable, de type esters saturés, en utilisant les mêmes composants hydrauliques, afin d en comparer les résultats. L année 2015 consistera à tester une seconde huile biodégradable, de type esters non saturés, en utilisant toujours les mêmes composants hydrauliques. Action professionnelle : Articles culinaires, Découpage-emboutissage, Mobilier, Quincaillerie, Conduits de fumée, Traitements de surface N d action : Formage écologique De nombreuses substances recensées dans les lubrifiants ont des critères pour être visées par la procédure de restriction et d'autorisation de Reach. Ceci risque de remettre en question l'utilisation actuelle de certains produits et les conditions de process de mise en forme des matériaux. Il est nécessaire de trouver des solutions en termes de lubrifiants, de dégraissants adaptés et de diminution des quantités utilisées. Une première étape a permis de définir des tests de caractérisation des lubrifiants et dégraissants afin de permettre aux entreprises la qualification des solutions alternatives. Une deuxième étape a permis d identifier les moyens de diminuer les quantités de lubrifiants. En 2015, des solutions concernant les traitements des outils seront également identifiées. 158

160 DÉVELOPPEMENT DURABLE Substitution de substances et de matériaux Projet applicatif N d action : Substances chimiques Les actions sur le règlement Reach se poursuivent en lien avec la FIM et avec l appui d un groupe de travail Miroir multiprofessionnel. La recherche de substances dans les procédés et matériaux utilisés en mécanique conduit à la réalisation d états des lieux relatifs aux familles de substances jugées prioritaires et critiques. La veille permettant de connaître les orientations et décisions prises par les institutions, les donneurs d ordres, la filière mécanicienne, sera poursuivie et renforcée au travers d un réseau de partenaires scientifiques, techniques, réglementaires, etc. Concernant l impact sur les matériaux et procédés, l action conduite en 2015 visera à structurer les données acquises depuis 2009 pour une exploitation et une valorisation plus faciles. Il s agira également de mettre à jour les données sur les parties traitement de surface, colles, polymères. Dans le domaine de la substitution des matériaux et des substances, deux sujets seront privilégiés : - évaluation pour un ou deux procédés prioritaires de traitement de surface, des solutions de substitution pour quelques propriétés et engagement d actions concrètes de substitution dans la filière mécanicienne en relation avec certaines filières clientes telles que l aéronautique ou l automobile ; - recherche de solutions de substitution sur un ou deux cas concrets de substitution de colles (méthacrylate, PUR). À partir d un cahier des charges, il s agira d analyser les solutions qui pourraient répondre aux propriétés attendues. Action professionnelle : Quincaillerie N d action : Indice carbone et démarche HQE La définition et la rédaction de fiches de déclaration environnementale produit pour la quincaillerie nécessitent une mise en forme et un calcul particuliers. C est pourquoi, étant donné le cadre établi, la réalisation d un outil simple permettant l obtention de manière ordonnée de ces fiches adaptables au cas particulier de chaque industriel serait une réponse adaptée à une problématique commune. Action professionnelle : Articles culinaires, Matériels destinés à l alimentaire N d action : Réglementation du bisphénol A et des phtalates dans les matériaux au contact des aliments La directive 2007/19/CE modifiant 2002/72CE a interdit au 1 er juillet 2008 la fabrication et l importation dans l UE des matériaux et des objets plastiques destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires et non conformes aux restrictions et spécifications prévues pour certains phtalates. La loi française du 24 décembre 2012 interdit à compter du 1 er janvier 2015 tout conditionnement, contenant ou ustensile comportant du bisphénol A et destiné à entrer en contact direct avec des denrées alimentaires. 159

161 DÉVELOPPEMENT DURABLE En 2015, il est prévu de recenser les matériaux et d étudier la probabilité de présence de ces substances dans ces matériaux. Action professionnelle : Machines thermodynamiques réalisées par le Cetiat Fluides frigorigènes En 2014, l analyse des résultats de l étude Low GWP AREP conduite par l Ahri a permis d identifier des fluides de remplacement potentiels pour le R410A utilisé dans les pompes à chaleur résidentielles. En 2015, l étude consiste à évaluer de façon plus précise les fluides les plus prometteurs, à savoir le R447A et le DR5 ou le R32 selon disponibilité. Il s agit ainsi d évaluer les performances de ces fluides de remplacement dans une pompe à chaleur air/eau de 5-10 kw environ, non seulement sur la base de performances nominales mais également à partir du coefficient de performance saisonnier SCOP et du comportement de la PAC dans des conditions limites de sa plage de fonctionnement. Les résultats expérimentaux doivent aussi permettre d'identifier des pistes d'amélioration et de dégager des recommandations pour l optimisation de la PAC. Cette étude constitue une étape supplémentaire dans la connaissance des fluides de remplacement à bas potentiel de réchauffement global (GWP) et indispensable pour que les constructeurs puissent faire face au calendrier d élimination des hydrofluorocarbures (HFC) à fort potentiel de réchauffement global (GWP) imposé par le règlement européen relatif aux gaz à effet de serre fluorés F-Gas. L homme au centre du système productif Projet applicatif N d action : Facteur humain L analyse de l activité des opérateurs et des interactions avec leur environnement permet d améliorer les conditions de travail, de réduire les risques humains et d améliorer la productivité. La diminution des maladies professionnelles dont les TMS (Troubles musculo-squelettiques), la prise en compte des risques psychosociaux de la pénibilité et du stress ainsi que la conception d équipements adaptés au travail de l homme sont de plus en plus imposées par les évolutions socio-économiques. Il est prévu de poursuivre en 2015 la collaboration avec Capme up en tant qu experts sécurité des robots collaboratifs afin d imprimer nos vues en termes de réglementation. Il est également prévu de maintenir en 2015 le travail de veille sur les apports de l ergonomie cognitive à la conception des postes de travail avec pour objectif final la transposition à la mécanique (exemples : robots collaboratifs, interface hommemachine, fiabilité humaine ). Le Cetim poursuivra également le suivi des travaux des instances de réglementation visant la fusion des normes ISO et CEI concernant le circuit de commande. Un travail en partenariat avec l INRS est en cours pour intégrer la sécurité dans la démarche de conception. Il se traduira par la publication en 2015 d une brochure et la création d une formation dont la première session sera organisée en fin d année D autres actions de communication sont également envisagées, comme la participation à une journée sur la sécurité organisée par l INRS. 160

162 DÉVELOPPEMENT DURABLE Action professionnelle : Mécanique industrielle, Moulistes, Machines-outils et productique, Outils coupants N d action : Valeur limite d exposition professionnelle au cobalt dans les ateliers d'usinage Les travaux conduits en 2014 ont montré que la valeur de 2,5 µg/m 3 pouvait dans certains cas être difficile à atteindre sans un aménagement du poste de travail (aspiration, ). Une valeur de 40 µg/m 3 (proposée par le CDI) ou 20 µg/m 3 (ACGIH aux Etats-Unis, utilisée souvent comme référence par les laboratoires d analyses) serait préférable. Cependant à la demande du comité programme «Filière usinage» (CPFU), en 2015 le Cetim conduira des mesures pour d autres applications, par exemple : matières usinées à haute teneur en cobalt avec des outils carbure (cas fréquents en mécanique). Ces travaux permettront au CPFU d examiner la poursuite de l étude en concertation avec la FIM. EFFICACITÉ ENVIRONNEMENTALE DES PRODUITS ET PROCÉDÉS Écoconception et recyclage Projet applicatif N d action : Écoconception et fin de vie des produits L écoconception consiste à prendre en compte, dès la phase de conception d un produit ou d un service, son impact environnemental tout au long du cycle de vie, en incluant les contraintes de recyclage et de valorisation en fin de vie. Les travaux qui visaient le transfert aux industriels via la normalisation des résultats issus des études de R&D précédemment menées ont porté leurs fruits. En effet, le comité européen de normalisation CEN/TC 406, sous présidence française, a approuvé le projet CEN/TS «Écoconception des produits mécaniques : Méthodologie de réduction des impacts environnementaux à la conception et au développement du produit», qui reprend la méthodologie française d'écoconception des produits mécaniques. L outil ATEP, qui s appuie sur ces travaux, est déjà mis à disposition dans la Mécathèque du Cetim, ce qui facilite la démarche d écoconception suivant la norme NF E Pour aider les professions de la mécanique à comparer les performances environnementales des produits dès la conception, le Cetim finalise un accord avec l Afnor afin de publier un fascicule reprenant l ensemble des valeurs «repères» relatives à l impact environnemental des matériaux, composants, procédés, énergie, transports, les plus utilisés dans la mécanique. En 2015, la thèse avec l UTC et l UTT visant une meilleure intégration de la dimension environnementale dans les processus de conception externalisés sera poursuivie. Les travaux menés concerneront la création de passerelles entre les méthodes ATEP et ACV, afin d en tirer des applications concrètes favorisant la vulgarisation de l écoconception. Le concept d économie circulaire constitue un élément de contexte majeur. Les travaux de R&D ont donc pour objectif de s intégrer dans cette démarche en traitant des aspects technologiques autour de l écoconception et des outils associés ainsi que du désassemblage et du recyclage. Le Cetim poursuivra sa participation aux projets DEMOS et ECOTREVE, ce dernier en partenariat avec l Institut Carnot MICA. Une instruction sur le désassemblage, en cours, sera finalisée en 2015 en vue de déposer un projet de R&D collaboratif dans le cadre européen. 161

163 DÉVELOPPEMENT DURABLE Action professionnelle : Roulements N d action : Écoconception des emballages La réduction de l impact environnemental des emballages a été identifiée comme l une des dix voies de progrès environnemental prioritaires pour la profession. Les industriels du roulement souhaitent l élaboration d un guide d aide au choix des solutions d emballage. Une première phase de l action a consisté à définir les principaux modèles organisationnels de la profession, collecter des données techniques et économiques, simuler les impacts environnementaux pour chaque modèle organisationnel. Depuis juin 2014, une double approche est en cours : après un état des lieux approfondi des procédés d emballage existants et un inventaire des bonnes pratiques présentant un avantage environnemental, une démarche d éco-innovation sera réalisée en 2015 sur deux cas d étude de «solutions idéales» d emballages, en s appuyant sur la méthode Cetinnov. Action professionnelle : Roulements N d action : X00329 Traitement et valorisation des meulures de rectification Les industriels de la profession Roulements souhaitent que le Cetim assure une veille technologique axée sur les possibilités de valorisation des meulures de rectification par différentes filières. Sont attendus : une synthèse des besoins des industries susceptibles d'utiliser les meulures de rectification comme matière première secondaire, une veille réglementaire, un suivi bibliographique des nouveaux procédés de recyclage des meulures de rectification et la participation à des campagnes d'essais. Plusieurs pistes ont été identifiées en 2014 pour mieux valoriser les briquettes issues du compactage des meulures de rectification. Ces pistes seront traitées en 2015 en coordination avec les industriels et le syndicat professionnel. Action professionnelle : Travaux publics, mines et forage N d action : Hydraulique à eau pour les engins de TP Eu égard au durcissement des législations sur le respect de l environnement, l hydraulique à eau s impose comme une alternative à plus ou moins long terme dans certaines applications industrielles. Suite à la réalisation d un état de l art concernant l utilisation de l hydraulique à eau applicable aux matériels de la profession TPMF, il a été décidé de fabriquer un démonstrateur afin d évaluer techniquement l intérêt de l hydraulique à eau sur un engin mobile. Le choix s est porté sur une mini-pelle dont la totalité du système hydraulique sera modifiée et équipée en composants fonctionnant en eau. Les travaux fin 2014 et 2015 consisteront essentiellement en une campagne d essais longue durée permettant de tester en endurance le prototype. 162

164 DÉVELOPPEMENT DURABLE Action professionnelle : Fixations N d action : Évaluation environnementale des fixations L environnement réglementaire mais aussi la nécessité d améliorer la gestion des énergies poussent à une meilleure compréhension des impacts environnementaux liés aux procédés utilisés par les industriels de la profession Fixations. Cette action a pour but de recueillir et d analyser les différentes consommations énergétiques et d en voir l impact en terme environnemental tant d un point de vue réglementaire que d un point de vue des coûts associés. Action professionnelle : Machines thermodynamiques N d action : Écoconception des machines thermodynamiques En 2014, un dossier d instruction sur les données environnementales a permis d identifier plusieurs axes de travail : - améliorer et afficher les performances environnementales des produits dans le cadre de démarche volontaire (exemple : démarche d écoconception ou d éco-innovation) ; - déclarer des performances environnementales des produits selon un format prédéfini (horizon 2017, exigence réglementaire), lorsque des machines thermodynamiques sont intégrées dans des bâtiments ; - analyser le positionnement et l intérêt des différents outils, méthodes et bases de données existants en fonction des différents contextes rencontrés par la profession (innovation, réponse client, besoins internes, obligations réglementaires) ; - définir des préconisations permettant un positionnement acceptable par les industriels de la profession, par rapport aux obligations réglementaires à venir sur l affichage environnementales des produits du génie climatique, intégrés dans des bâtiments suite au décret n du 23 décembre En 2015, il est proposé de travailler sur l élaboration de la cartographie des différents outils, méthodes et bases de données disponibles en fonction des différents contextes précités. Il s agira, également, de proposer des préconisations à la profession et, après avoir constitué un groupe de travail, de piloter l écriture des préconisations en vue de l obligation réglementaire d affichage. Efficacité énergétique Projet applicatif N d action : Efficacité énergétique Pour être efficace sans perturber l environnement, il faut innover pour développer des solutions moins énergétivores et plus propres. Afin de pouvoir disposer de lignes directrices pour l établissement de référentiels permettant d exprimer la performance énergétique des produits, une action de recensement et d analyse des normes publiées ou en cours d élaboration a été effectuée. 163

165 DÉVELOPPEMENT DURABLE Afin d affiner l établissement de référentiels sur la performance énergétique des produits en anticipant la réglementation européenne (directive ErP), le Cetim travaille sur l'efficacité énergétique des machinesoutils à la fois sur les modélisations, les mesures et les moyens de mesures. L objectif en 2015 sera d encore mieux maîtriser le contenu des textes réglementaires européens afin d anticiper les besoins des mécaniciens. Un groupe de travail sera constitué pour définir une politique Cetim commune priorisant les besoins des axes développement durable, mécatronique, procédés matériaux. L efficacité de l approche système appliquée à l efficacité énergétique est confirmée. Le projet GREEN HSM soutenu par Ademe-Total a pour objectif de réaliser le démonstrateur d une machine-outil d usinage à grande vitesse avec une consommation énergétique de 30 % inférieure. Les travaux concernent l étude et la construction d une machine-outil d usinage à l huile soluble à haute efficacité (diminution de 30 % de la consommation d énergie). Les travaux concernent l allégement des structures, l optimisation de la consommation des composants, le monitoring des consommations de la machine et la simulation du comportement énergétique des sous-ensembles. En 2015, le démonstrateur sera développé et la méthodologie pour l évaluation et l optimisation des consommations formalisée. La thèse en collaboration avec l institut mécatronique va permettre d évaluer les impacts de l élévation de chaleur dans un système mécatronique complexe. À terme, les résultats de cette thèse pourront être utilisés dans la modélisation des systèmes complets. Le projet européen MEMAN, déposé dans le cadre de FoF, a été retenu parmi les trente projets proposés. Son objectif est de générer des outils et modèles économiques pour améliorer l efficacité énergétique et matières sur une chaîne de valeur étendue (au-delà de l entreprise). Le Cetim, en association avec le cluster Mecanique Valley, sera le chef de file de la partie française de la chaîne en complément de l Allemagne et de l Espagne, plus particulièrement en charge de l application industrielle des outils développés. Action professionnelle : Transmission hydraulique N d action : Performance énergétique des composants hydrauliques En soutien à l action stratégique de la profession, l action consiste à définir des méthodologies pour la caractérisation de la performance énergétique des composants hydrauliques. Pour cela, des travaux bibliographiques de comparaison avec les normes électriques ont servi de support à la définition des paramètres influençant le rendement pour les différentes familles de composants de transmissions hydrauliques. Les travaux durant l année 2015 porteront d une part sur la caractérisation énergétique d autres composants que les pompes et moteurs hydrauliques déjà testés en 2014, et d autre part sur l approfondissement de l approche modélisation pour prendre en compte les différents modèles mathématiques et la simulation des performances des composants ainsi paramétrés. Action professionnelle : Transmissions mécaniques, Roulements N d action : Performance énergétique des transmissions mécaniques Dans un contexte de fort lobbying de la part des fabricants de moteurs et variateurs électriques pour affirmer que les technologies à entraînement direct sont les meilleures, au détriment des systèmes avec moteur et réducteur, la profession a sollicité le Cetim pour établir un programme de travail sur le sujet. Il s agit dans un premier temps d établir un document similaire au document normatif existant pour les moteurs électriques EN mais adapté à la mesure des pertes globales et du rendement dans les 164

166 DÉVELOPPEMENT DURABLE transmissions mécaniques. Dans un second temps, un programme d essais est prévu sur la base de la demande des industriels et du document développé et sera ensuite réalisé sur la plate-forme d essais Cetim. En s appuyant sur le document définissant les méthodologies de mesure pour caractériser le rendement des réducteurs et multiplicateurs de vitesse, il s agira en 2015 de poursuivre l action par des essais de rendement sur trois réducteurs de la profession afin de disposer d exemples concrets de mise en œuvre de la méthode. Action professionnelle : Traitements thermiques N d action : action nouvelle Qualification des fours de traitements thermiques L arrêté du 15 mars 2000 modifié spécifie une inspection périodique (de dix-huit ou quarante mois). Le contexte industriel rend l épreuve hydraulique difficile. L émission acoustique permet : - un contrôle global de la structure (volumique) ; - le contrôle dynamique en temps réel des discontinuités évolutives dans les conditions de service ou de sollicitation ; - la détection et la localisation de la présence et la position d un endommagement évolutif dans les conditions de service ; - une réduction de l impact sur l arrêt de l équipement ; - un diagnostic. Il est proposé pour 2014 de vérifier la faisabilité d application de cette méthode pour ces équipements. Le programme pour 2015 concerne la rédaction d un guide pour la mise en œuvre de l émission acoustique pour la requalification de fours de traitements thermiques à destination des exploitants afin de les aider dans le choix du sous-traitant. Action professionnelle : Moteurs-Compresseurs-Pompes à vide N d action : Optimisation fluide moteur mobile vs Rankine La thématique de réduction de la consommation énergétique dans l'industrie est de plus en plus prégnante. Les moteurs et compresseurs sont bien sûr au premier rang des équipements incriminés. Un premier bilan, sous forme de veille technologique (cf. notes de veille 2009 et 2010 dans la mécathèque) a confirmé cette tendance à la recherche de technologies de compression ou de motorisation plus économes en énergie. Ces nouvelles technologies s'appuient notamment sur la récupération de l'énergie et la réduction des émissions de polluants. Une étude bibliographique concernant la corrosion des matériaux en contact avec un mélange eau/éthanol, sous différentes conditions de pression et température, permettra d effectuer un tour d horizon des recherches sur le sujet et d établir avec les industriels les suites d études possibles concernant les essais et analyses de corrosion à mettre au point sur

167 DÉVELOPPEMENT DURABLE Action professionnelle : Pompes N d action : Eficas Formation en audit énergétique de systèmes de pompage et d air comprimé Les économies d énergie dans l industrie sont l objet des attentions européennes (directives, règlements, plan énergie) et nationales (Grenelle de l environnement). Les systèmes de pompage sont identifiés comme présentant des potentiels importants de gains énergétiques. Les acteurs du marché sont encore peu nombreux, et ne connaissent pas nécessairement les règles de l'art des métiers du pompage, dont l'approche système est en cours de normalisation. Le Cetim est reconnu pour ses activités d audit énergétique, de formation et d expertise dans les installations de pompage. Une formation des diagnostiqueurs énergétiques spécialisés pour les systèmes de pompage permet au Cetim de répondre à sa mission de transfert technologique vers les industriels du secteur. Cette formation a été élaborée en collaboration avec le syndicat des pompes et agitateurs, compresseurs et robinetterie, Profluid. Cette formation, dont une première session sera réalisée au premier semestre 2015, est organisée en trois parties : - rappel des fondamentaux en hydraulique, nécessaire au calcul énergétique des installations ; - conduite d'un audit énergétique ; - voies d'amélioration de la performance énergétique d'un système. Action professionnelle : Matériels textiles N d action : Efficacité énergétique des machines textiles Les systèmes textiles utilisent de nombreuses sources d énergie ainsi que de multiples chaînes de transfert, d entraînement, de mouvement. Autant de dispositifs sur lesquels il est possible de faire localement des recherches d efficacité énergétique. Pour répondre à ce besoin, nous avons dans le passé travaillé sur l efficacité de ces types d actionneurs : moteurs, transmission, transfert, etc. Des efforts sont faits pour mettre sur le marché des actionneurs moins gourmands en énergie. Des réglementations commencent à apparaître pour inviter les constructeurs à utiliser de plus en plus ces composants moins consommateurs d énergie. Si les constructeurs veulent exporter, ils devront se soumettre à ces nouvelles règles de construction. Il s'agit donc de vérifier si l'amélioration des performances énergétiques de chaque composant permet d'améliorer la performance énergétique de l'ensemble et de définir des règles de conception pour qu'une machine apporte globalement le meilleur rendement énergétique à son utilisateur. En 2014, un outil qui permet de composer un système à partir de composant en bibliothèque ou à saisir a été développé. Il permet d avoir rapidement une première approche énergétique globale. Ce premier outil ne couvre pas l ensemble des bibliothèques de composants de la profession. Pour 2015, la commission a demandé de réfléchir à la manière de traiter d autres technologies de transmission d énergie : - transmission de puissance hydraulique et pneumatique ; - transmission de chaleur par vapeur et circuit de refroidissement. 166

168 DÉVELOPPEMENT DURABLE Action professionnelle : Machines-outils et productique N d action : Efficacité énergétique des machines-outils, directive EuP Le Cecimo (Syndicat européen des constructeurs de machines-outils) a engagé une étude au niveau européen sur la consommation d énergie des machines-outils. Pour ce faire, un groupe de travail a été mis en place afin de : - structurer des données liées à la consommation d énergie des machines-outils. À ce jour, les résultats d études réalisées par des organismes indépendants sont pris comme référence alors qu ils sont défavorables aux machines-outils. L objet est de mettre en place des indicateurs pour évaluer les différentes consommations d énergie des machines-outils en fonction de leur utilisation (phase d utilisation, de maintenance, etc.) ; - définir un ou plusieurs projets dans le but de mettre en place des moyens contribuant à diminuer les consommations d énergie des machines-outils. En 2008, la commission Machines-outils et productique avait confirmé l importance du sujet et demandé qu un dossier d instruction soit ouvert afin de définir précisément le programme de travail à réaliser. Les résultats de celui-ci ont conduit la commission à demander au Cetim d assurer un suivi permanent des travaux du groupe de travail du Cecimo, avec une restitution régulière auprès de la profession et une alerte en cas de dérive ou de problème impactant la profession. En 2013, le Cetim a poursuivi son action sur l ensemble des travaux sur l efficacité énergétique des machines-outils dans le cadre de la directive ErP 2009/125/CE, en concertation avec le Symop et les industriels mobilisés sur le sujet. En 2015, les travaux seront poursuivis autour de deux items : - suivi de la réglementation, de la normalisation et de la SRI (Self-Regulatory Initiative) ; - dans le cadre de l accompagnement des industriels français, pour la mise en place de protocoles et d essais d'évaluation des performances de leurs machines, six études de cas seront réalisées. 167

169 Annexes 168