La robotique au sein du Pôle Métropolitain recherche, formation et offres d appui déc. 2014 studio-3d 1 / Appel à idées Urbagare
Sommaire Sommaire 2 1 Introduction 3 2 Méthode 6 2-1- Identification des formations en robotique 6 2-2- Identification des centres de recherche en robotique 6 2-3- Identification des principales offres d appui à la robotique 8 3 Cartographie et analyse de l offre de formation 9 3-1- La formation en robotique au sein du Grand Lyon 9 3-2- La formation en robotique au sein de Saint-Etienne Métropole 10 3-3- La formation en robotique à l échelle du Pôle Métropolitain 12 4 Cartographie et analyse des centres de recherche 15 4-1- La recherche en robotique au sein du Grand Lyon 15 4-2- La recherche en robotique au sein de Saint-Etienne Métropole 17 4-3- La recherche en robotique à l échelle du Pôle Métropolitain 19 5 Cartographie et analyse des principales offres d appui à la robotique 25 5-1- Les principales offres d appui à la robotique au sein du Grand Lyon 25 5-2- Les principales offres d appui à la robotique au sein de Saint-Etienne Métropole 26 5-3- Les principales offres d appui à la robotique à l échelle du Pôle Métropolitain 28 6 Conclusion 29 Annexes 31 6-1- Liste des formations identifiées 31 6-2- Liste des centres de recherche identifiés 36 6-3- Liste des lieux d appui à la robotique identifiés 37 Lexique 38 2
1 Introduction D après France Robots Initiatives 1, «la robotique est une filière d'avenir au croisement de plusieurs secteurs : mécatronique, électronique, optronique, logiciel embarqué, énergie, nanomatériaux, intelligence artificielle, connectique, etc. Elle a vocation à investir tous les domaines : transport, industrie, logistique, agriculture, santé, loisir, défense, éducation». La robotique s est principalement développée au milieu du siècle dernier dans l industrie et le militaire, notamment avec l objectif d une meilleure productivité pour l industrie. Nous assistons à une certaine démocratisation de la robotique depuis quelques années, notamment aux yeux du grand public, grâce aux applications de services à la personne (activités ménagères, loisirs, etc.). Le marché de la robotique ne cesse en effet de croître, et les prévisions sont très largement positives. D après l IFR, Fédération Internationale de la Robotique, l année 2014 devrait voir le nombre de robots vendus dans le monde croître de +15% par rapport à 2013, avec un marché mondial qui pourrait atteindre 26 milliards US$ en 2015 2. Au niveau global, ce marché est principalement dominé par les États-Unis (notamment dans le domaine militaire), le Japon (pays historique de la robotique), la Corée du Sud (ayant massivement investi dans ce secteur ces dernières années) et la Chine A l échelle européenne, le continent représente actuellement un quart du nombre de robots vendus au niveau mondial, soutenu par deux locomotives que sont l Allemagne et l Italie. L Allemagne est très influente sur le marché de la robotique industrielle, l Italie sur celui de la robotique médicale, alors que la France, qui exerce son influence dans le secteur de la recherche scientifique, semble plus en retrait. Le marché de la robotique est actuellement en plein développement et nous pouvons supposer que cette tendance va encore davantage s affirmer dans les années à venir, comme le laisse supposer les trois tableaux fournis par World Robotics 2014 respectivement sur la robotique de services pour un usage professionnel, la robotique de services pour un usage domestique et la robotique industrielle. Plusieurs facteurs permettent de le penser : la poursuite du progrès technologique qui dote les robots d une intelligence artificielle ; le vieillissement de la population qui suppose un recours croissant à la robotique de service (assistance) ; les besoins de plus en plus importants des entreprises en matière d automatisation des gestes humains ; etc. 1 France Robots Initiatives : plan national pour la filière robotique dévoilé en mars 2013, qui doit permettre à la robotique de bénéficier de plus de visibilité et de renforcer sa position en France, tout en permettant à la France de faire partie des cinq pays leaders sur le marché mondial d ici 2020. 2 France Robots Initiatives 3
Estimation du nombre de ventes de robots de services pour un usage professionnel dans le monde, en unités Estimation du nombre de ventes de robots ots de services pour un usage professionnel dans le monde, en unités Estimation du nombre de ventes de robots de services pour un usage domestique dans le monde, en unités 4
Estimation du nombre de robots industriels opérationnels en fin d année dans le monde, en unités Source : World Robotics 2014 Néanmoins, si le marché des robots présente de réelles opportunités, il faut également être conscient de l existence de freins dont les coûts d acquisition qui restent encore élevés et l acceptabilité sociétale de l introduction des robots (éthique). La région Rhône-Alpes représente 1,1% de la production européenne d articles scientifiques et de brevets dans le domaine de la robotique, avec 8% des articles scientifiques et 10% des brevets en France. Dans le domaine de la robotique de services, la région Rhône-Alpes est la 9 e région européenne et la 2 e région française avec respectivement 1,6% et 15% de la production d articles scientifiques et de brevets. Entre 2008 et 2011, la production d articles scientifiques et de brevets a augmenté de 100% dans le domaine de la robotique de services en Rhône-Alpes 3. La robotique a été identifiée comme l une des cinq filières stratégiques d intérêt métropolitain. Le Pôle Métropolitain se positionne comme un territoire de compétences et de diffusion des usages associés à la robotique pour inventer les robots de demain. Grand Lyon porte pour le compte du Pôle Métropolitain la dynamique autour de la robotique ; l ambition du Grand Lyon en matière de robotique consiste à devenir le territoire de référence en Europe pour les événements et rencontres business liées à la robotique et pour l'émergence et l'accompagnement, jusqu'au marché, de projets «robotique» (qui soient issus de startups, PME, ETI ou grandes entreprises). Les quatre territoires du Pôle Métropolitain, concentrent des compétences et des savoir-faire qu il convient d identifier, de structurer (renforcement des liens entreprises/recherche/formation, complémentarités entre les territoires) et de valoriser. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif d identifier et de cartographier les acteurs de la recherche, de la formation et les offres d appui à la robotique à l échelle métropolitaine. Pour cela, l étude s articule autour de trois points : identi dentification et cartographie des formations du territoire et du nombre d'étudiants correspondant ; identification et cartographie des acteurs de la recherche, avec les projets «clefs» qu ils portent et le réseau de partenaires avec lesquels ils coopèrent ; identification et cartographie des principales «offres d appui à la robotique» (plateformes, fab lab, living lab, accélérateurs) permettant de concevoir, produire, tester des robots puis d accélérer leur mise sur le marché. 3 Étude commandée par la région Rhône-Alpes à TKM 5
2 Méthode 2-1- Identification des formations en robotique L identification des formations en robotique à l échelle métropolitaine repose sur un parti-pris méthodologique : la prise en compte de toutes les formations post-bac (hors BTS). Les BTS sont cependant identifiés dans le tableau regroupant les formations du territoire en annexe. Six types de formation et le nombre d étudiants associés ont ainsi été identifiés : - DUT ; - licence ; - licence professionnelle ; - master recherche ; - master professionnel ; - école d ingénieur. Un focus a également été porté sur les formations dédiées ou ouvertes à la formation continue sur le territoire. Les formations, et donc le nombre d étudiants, sont finalement divisés en trois niveaux, ces derniers correspondant à l intégration relative de la robotique au sein des formations : - Niveau 1 : formations dédiées à la robotique ; - Niveau 2 : formations dans un champ connexe à la robotique (automatisme, mécatronique, etc.) avec intégration des cours de robotique ; - Niveau 3 : formations dans un champ connexe à la robotique (automatisme, mécatronique, etc.) sans intégration de cours de robotique. La collecte d information s est déroulée en deux temps : - recherches internet, permettant d identifier les différents établissements susceptibles d accueillir les formations visées ; - contacts téléphoniques ou par e-mail avec ces établissements dans le but d identifier précisément les formations concernées, leur contenu (pour sélectionner le niveau dans lequel chacune s intègre) et le nombre d étudiants associé. 2-2- Identification des centres de recherche en robotique Avant d identifier les chercheurs en robotique ainsi que les programmes de recherche en cours, il a été nécessaire de définir les «champs» de la robotique. L expertise du Grand Lyon en matière de robotique a permis, dans un premier temps, d esquisser les contours de cette thématique (cf. schéma). Dans un second temps, ce schéma a été présenté et discuté avec des représentants des centres de recherche impliqués dans la robotique, aussi bien dans le Grand Lyon que dans l agglomération stéphanoise. 6
Internet / web / Cloud Système robotisé Neurosciences Communication / échange de données (dont internet et web des objets & cybersécurité) Robot Robot Capteurs Actionneur / Mécatronique Logiciel (dont Intelligence Artificielle) Cognition (apprentissage automatique, autoorganisation...) Energie Interaction Homme-Robot Humain Interactio n cerveaumachine Comportement Remarque : la «communication» rend le robot connecté Source : Grand Lyon In fine, la robotique, telle qu elle est analysée dans le cadre de cette étude, prend en compte quatre axes, eux-mêmes décomposés en sous-axes : Capteurs / actionneurs / énergie Capteurs et systèmes embarqués Actionneur/mécatronique/automatique Gestion de l'énergie Logiciel de haut niveau / échange de données Logiciel haut niveau et sécurité Communication/échange de données Intelligence artificielle / Interaction homme-robot Intelligence artificielle Interaction homme-robot Modélisation et usages Compréhension et modélisation de systèmes Analyse d'usages et comportements humains (dont cognition) 7
Pour compléter cette analyse, la robotique est également abordée via ses marchés applicatifs : Véhicules et systèmes autonomes Robotique domestique - aide à la personne Robotique industrielle - cobotique Robots ludiques et éducatifs Robotique médicale - assistance aux gestes & implants Humanoïdes Les approches «marché» et «technologie» sont complémentaires et sont analysées de manière indépendante dans le cadre de cette étude, une technologie pouvant desservir plusieurs marchés selon l utilisation qui en est faite. La collecte d information s est déroulée en deux temps : - recherches internet, permettant d identifier les différents centres de recherche impliqués dans la robotique ; - entretiens qualitatifs (1h 2h) avec les responsables des principaux centres de recherche afin de quantifier le nombre de chercheurs impliqués dans la robotique et d identifier les projets de recherche clefs illustratifs et les principaux partenaires associés. 2-3- Identification des principales offres d appui à la robotique Les offres de soutien pour le développement d un secteur d activité sont essentielles, la robotique ne déroge pas à la règle. Seuls les accélérateurs, les «lieux d appui» et les pôles/clusters liés à la robotique ont été retenus pour ne pas risquer d avoir une définition trop large, qui nuerait à l identification des offres d appui liés à la robotique. Les «lieux d appui» à la robotique retenus sont les suivants : - les lieux permettant de prototyper / produire re des robots, que ce soit des FabLab (FABrication LABoratory) ou des plateformes de production mutualisées ; - les lieux pour tester des robots dans des conditions sécurisées, ces lieux permettent notamment de valider la faisabilité technique / technologique d un robot ; - les lieux pour tester de robots dans des conditions réelles, notamment les living labs. Ne sont pas pris en compte les hôtels d entreprises, les pépinières, les espaces de co-working et les espaces showroom. Seules les structures qui ont des liens directs avec des entreprises ont été retenues. Il existe des lieux d appui généralistes, qui n interviennent pas sur un secteur d activité précis, mais qui peuvent être amenés à soutenir une entreprise de la robotique. L objectif était de préciser ici autant que possible la nature de l activité de chacun des lieux d appuis pour savoir s ils étaient spécialisés ou non dans un secteur d activité. 8
3 Cartographie et analyse de l offre de formation 3-1- La formation en robotique au sein du Grand Lyon Sur la base des différents niveaux de formation retenus, environ 4 500 étudiants au sein de l agglomération lyonnaise suivent des cours de robotique ou des matières proches de la robotique, répartis en 70 formations différentes (hors BTS, soit 96 avec les BTS), de BAC +2 à BAC +5. A noter qu environ 750 étudiants suivent des cours de robotique au sein de l agglomération, qu il s agisse d une partie prépondérante de leur programme ou seulement de quelques heures par semestre (niveau 1 et 2). 9
Plus de la moitié de ces étudiants dépendent d établissements situés au sein du campus de la Doua, à Villeurbanne. Ce site accueille en effet l IUT Lyon 1 (avec notamment la licence professionnelle «Chargé d'intégration en robotique industrielle» pour une vingtaine d étudiants), l Université Claude Bernard Lyon 1, 1 l Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (avec une option transversale «objets et robots communicants» suivie par une vingtaine d étudiants), ou encore l École supérieur de Chimie Physique Électronique (CPE) qui propose la spécialité "Robotique et systèmes embarqués" ouverte à une trentaine de ses élèves-ingénieurs. Il est intéressant de noter que Polytech, initialement présent sur ce campus, a délocalisé une partie de sa formation à Roanne, le parcours ingénieur «Systèmes industriels et robotique», suivi par 80 étudiants. Il existe ensuite une offre diffuse au niveau du territoire, avec notamment : - plus de 200 étudiants qui suivent les parcours de sciences cognitives (licences et masters) sur le campus Porte des Alpes de l Université Lumière Lyon 2 à Bron ; - des formations d ingénieurs regroupant 450 étudiants au sein de l Epitech et 140 au sein de l ESME Sudria dans le 3 e arrondissement ; - l Ecole d ingénierie informatique EPSI avec plus de 250 étudiants dans le 6e arrondissement ; - l ECAM et ses 210 étudiants dans le 5e arrondissement ; - l Ecole Nationale Supérieure de Lyon dans le 7e arrondissement avec 85 étudiants. Enfin, certaines écoles ouvrent la majorité des formations présentées dans cette étude à la formation continue, comme CPE, l INSA, l Ecole Centrale ou l Université Claude Bernard Lyon 1. Niveaux de formations Nombre d étudiants Niveau 1 : Formations dédiées à la robotique 154 Niveau 2 : Formations dans un champ connexe à la robotique et intégrant des cours de robotique 606 Niveau 3 : Formations dans un champ connexe à la robotique (automatisme, mécatronique, etc.) 3 680 Total 4 440 3-2- La formation en robotique au sein de Saint-Etienne Métropole Saint-Etienne Métropole ne répertorie pas de formation supérieure dédiée à la robotique et détient seulement une formation dont une partie prépondérante du programme concerne cette thématique. Il s agit de la Licence professionnelle Automatisme et informatique industrielle qui est délivrée par l IUT de Saint-Etienne et qui comptabilise près de 40 étudiants. En revanche, l agglomération stéphanoise comptabilise près de 3 300 étudiants qui suivent des formations dans un champ connexe à la robotique (Niveau 3), à savoir l automatisme, la mécatronique, etc. Au total, ce ne sont pas moins de 50 formations différentes de BAC +2 à BAC +5 qui sont concernées. La quasi-totalité des étudiants concernés par ces formations dépendent de trois campus : le e campus Fauriel concentre près de 1 300 étudiants, soit un peu plus d un tiers des étudiants qui suivent des formations annexes à la robotique. Les formations sont exercées pour partie au sein de l École Nationale Supérieure de Mines de Saint-Etienne (ENSMSE) et pour partie à l ISTP. Alors que la première délivre des formations initiales de niveau ingénieur (ingénieurs civils des Mines), le second pilote les formations sous statut salarié de l ENMSE, soit dans le cadre d une formation par apprentissage soit dans le cadre d une formation continue (ingénieur génie industriel, ingénieur génie des installations nucléaires). Il existe donc un partenariat très étroit entre ISTP et ENSMSE. 10
le Campus de la Métare concentre près de 1 100 étudiants, soit un tiers des étudiants qui suivent des formations annexes à la robotique. Les formations sont exercées dans trois principaux établissements : l ENISE pour les formations d ingénieur (Génie mécanique, Génie sensoriel) ; la faculté des sciences et des techniques de Saint-Etienne pour les formations en Master 1 et 2 (énergie, matériaux, procédés, data mining, web intelligence, etc.) ; l IUT de Saint-Etienne pour les formations en DUT et Licence professionnelle (Génie mécanique, électronique et informatique industrielle, systèmes de production, etc.). le campus Carnot concentre plus de 900 étudiants, soit un peu moins d un tiers des étudiants qui suivent des formations annexes à la robotique. Les étudiants sont dispersés dans un nombre important d établissements : l Institut d optique de Saint-Etienne pour les formations d ingénieur ; Télécom Saint-Etienne (en partenariat avec l ITII Loire (Institut des techniques d'ingénieur de l'industrie de la Loire) pour les formations d ingénieurs ; l École supérieure d Art et de Design de Saint-Etienne pour des formations de niveau Bac + 5 (Master prospective design, DNSEP spécialité design) ; le Pôle formation des industries technologiques pour des formations de niveau BAC +2 (Génie optique, électrotechnique, industrialisation des produits mécaniques, systèmes de production). Niveaux de formations Nombre d étudiants Niveau 1 : Formations dédiées à la robotique 0 Niveau 2 : Formations dans un champ connexe à la robotique et intégrant des cours de robotique Niveau 3 : Formations dans un champ connexe à la robotique (automatisme, mécatronique, etc.) 40 3 300 Total 3340 11
3-3- La formation en robotique à l échelle du Pôle Métropolitain En prenant en compte les différentes formations au sein des quatre EPCI (Grand Lyon, Saint-Etienne Métropole, ViennAgglo et la CAPI), on comptabilise à l échelle du Pôle Métropolitain environ 8 000 étudiants répartis en 80 formations environ (hors BTS) liées à la robotique. Ce nombre permet d apprécier la masse d étudiants que la filière robotique regroupe au sein du territoire. Il est également important de noter qu environ 800 étudiants suivent des cours de robotique, qu il s agisse d une partie prépondérante de leur programme ou seulement de quelques heures par semestre (niveau 1 et 2). 12
Dans le détail, Grand Lyon accueille le plus grand nombre d étudiants (plus de 4 400). Il est intéressant de noter que la principale différence entre l agglomération lyonnaise et Saint-Etienne Métropole s effectue plus qualitativement que quantitativement puisque 760 des 800 étudiants suivant des cours en robotique (niveau 1 et 2) sont situés dans le Grand Lyon. Cette différence s explique par le fait que les écoles supérieures lyonnaises (CPE, INSA, Polytech, Epitech) proposent des parcours intégrant des cours de robotique. Nombre d étudiants par EPCI et par niveau au sein du Pôle P Métropolitain (hors BTS) Grand Lyon Saint-Etienne Métropole Total Pôle Métropolitain Niveau 1 154 0 154 Niveau 2 606 40 646 Niveau 3 3 680 3 300 6 980 Total 4 440 3 340 7 7807 Nombre de formations identifiées par EPCI et par niveau au sein du Pôle métropolitain (BTS inclus) Grand Lyon Saint-Etienne Total Pôle CAPI ViennAgglo Métropole Métropolitain Niveau 1 5 0 0 0 5 Niveau 2 8 1 0 0 9 Niveau 3 59 49 4 2 114 Total 72 50 4 2 128 Les deux agglomérations se rejoignent cependant au niveau de la proportion d étudiants inscrits en BAC +5 (écoles d ingénieurs et master professionnel et recherche). Ainsi, la majorité des étudiants s inscrivent en BAC +5, même si les formations BAC +2 et BAC +3 conservent une part importante. Chacun des deux territoires possèdent des écoles reconnues sur le plan national, comme l Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne ou l INSA Lyon, qui participent au rayonnement des agglomérations et donc du Pôle Métropolitain. ViennAgglo et la CAPI accueillent, quant à elles, 6 BTS de niveau 3 chacun. 13
Attention : les nombres d étudiants qui sont répertoriés dans ce schéma n inclus pas les BTS. Seuls les étudiants des écoles supérieures et universités (hors BTS) sont comptabilisés. D où un nombre d étudiants nul pour ViennAgglo et la CAPI.. 14
4 Cartographie et analyse des centres de recherche 4-1- La recherche en robotique au sein du Grand Lyon Grand Lyon se compose d une vingtaine de centres de recherche dont la robotique est susceptible d être l une des thématiques de recherche. Une brève analyse spatiale de ces structures sera réalisée ici. En effet, trois «pôles» géographiques semblent se dessiner au sein de l agglomération : Bron, accueille en tout neuf structures, parmi lesquelles le Centre de Recherche en Neurosciences N de Lyon (CRNL), l Institut cellule souche et cerveau avec son équipe Robot Cognition Laboratory spécialisée dans l apprentissage du langage (citée parmi «les treize labos qui comptent» dans le monde en matière d intelligence artificielle par Les Dossiers de la Recherche 4 ), le Laboratoire d analyse du mouvement ou encore l Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), qui travaille notamment sur les véhicules et systèmes autonomes. L ensemble de ces centres de recherche représente environ 200 chercheurs amenés à travailler sur la thématique de la robotique, au travers de sous-axes tels que la modélisation, l analyse d usage et du comportement humain, l intelligence artificielle ou encore l interaction homme-robot robot. Villeurbanne/Doua abrite pour sa part six structures, parmi lesquelles le Centre d'innovation en télécommunications et intégration de services (CITI lab), qui travaille notamment sur la robotique domestique et les véhicules et systèmes autonomes, Créatis, spécialisé dans le traitement de l image et du signal, Ampère, présent dans la robotique médicale et les systèmes autonomes, ou encore le Laboratoire d'informatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), positionné sur la robotique ludique et éducative et la robotique domestique. L ensemble de ces centres de recherche représente environ, là aussi, 200 chercheurs, pouvant être amenés à travailler en robotique, sur des sous-axes comme le logiciel haut niveau, les capteurs et e t systèmes embarqués, les actionneurs/mécatronique/automatique ou encore la gestion de l énergie. Ecully accueille quatre structures représentant environ 80 chercheurs, parmi lesquelles l Institut de Nanotechnologies de Lyon (INL), spécialisé dans les capteurs biomédicaux et les dispositifs électroniques, et le Groupement d Analyse et de Théorie Economique Lyon Saint-Etienne (GATE), spécialisé dans la modélisation économique. Enfin, six autres centres de recherche sont dispersés dans l agglomération, notamment le Laboratoire de l'informatique et du Parallélisme (spécialisé notamment dans le logiciel haut niveau, ou les systèmes embarqués) et le Laboratoire d'économie des Transports qui sont installés dans le 7 e arrondissement (modélisation, analyse d'usages et de comportements humains). L analyse du nombre de chercheurs en fonction des quatre grandes catégories composant la robotique, telle que définie auparavant, montre que près de la moitié des chercheurs (environ 250) travaillent sur des programmes de recherche portant sur la compréhension et la modélisation de système ou sur l analyse d usages et de comportements humains (dont la cognition). Ces deux sous-axes, s ils ne semblent pas concerner directement la robotique, sont indispensables à son développement, notamment à celui de la robotique de services. 4 Les dossiers de la recherche n 8, février/mars 2014 15
Sous-axes Nombre de chercheurs Capteurs et systèmes embarqués 40 Actionneur/mécatronique/automatique 25 110 Gestion de l'énergie 45 Logiciel haut niveau et sécurité 140 Communication/échange de données 20 160 Intelligence artificielle 30 Interaction homme-robot 20 50 Compréhension et modélisation de systèmes 100 Analyse d'usages et comportements humains (dont cognition) 140 240 Total 560 560 L agglomération lyonnaise semble également disposer d une expertise dans le domaine du logiciel de haut niveau et de l échange de données, avec environ 160 chercheurs. Plus particulièrement, le sous-axe «logiciel haut niveau et sécurité» regroupe près de 140 chercheurs grâce notamment à une forte présence du traitement du signal et de l image. Le couple intelligence artificielle / interaction homme-robot présente le nombre de chercheurs le moins élevé. Un nombre de chercheurs à relativiser puisque l Université de Lyon est le 1er publiant de Rhône-Alpes en matière d interaction homme-robot et la Région Rhône-Alpes représente 14.6% de la production française d articles scientifiques 5. Il est important de noter que ces secteurs (et particulièrement le laboratoire cellules souches et cerveau) sont au coeur de la recherche en robotique et que leurs résultats ont une influence directe sur les autres domaines de recherche en robotique. Au total, ce sont donc plus de 550 chercheurs susceptibles de travailler sur des thèmes de recherche liés à la robotique e au sein de l agglomération lyonnaise, répartis sur une vingtaine de centres de recherche. 5 Etude commandée par la région Rhône-Alpes à TKM 16
4-2- La recherche en robotique au sein de Saint-Etienne Métropole Saint-Etienne Métropole se compose de plusieurs centres de recherche dont les compétences intègrent le champ de la robotique. Pour plus de lisibilité, les centres de recherche peuvent être regroupés autour de quatre pôles aujourd hui implantés dans la ville de Saint-Etienne. L analyse ci-dessous consiste en une tentative de rapprochement entre les pôles (zones géographiques concentrant plusieurs centres de recherche et organismes de formation) et la présence significative de certaines activités économiques dédiées à la robotique : le Campus Nord se tourne vers «l Ingénierie et santé». Il va regrouper d ici la fin de l année 2014, autour du Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne, les formations et les activités de recherche liées à la santé (Faculté de médecine ainsi que le Centre Ingénierie Santé de l Ecole Nationale Supérieure des Mines). Actuellement, une partie de ces activités se trouvent sur place et l autre partie reste encore établi au Sud de la ville, sur le site de Bellevue, en attendant leur transfert (Centre ingénierie et Santé, Laboratoire de Physiologie et de l Exercice). On retrouve dans cette catégorie environ 17
90 chercheurs qui sont amenés à travailler sur la thématique de la robotique. Parmi les champs les plus représentés, on identifie clairement l analyse d'usages et de comportements humains, et plus spécifiquement les neurosciences (Centre de recherche en neurosciences, Equipe neuro-éthologie sensorielle, Equipe Système nerveux autonome) ainsi que les activités de robotique de santé (Laboratoire de Physiologie de l Exercice, Centre Ingénierie Santé, Laboratoire de Biologie intégrative du Tissu Osseux). le Campus Carnot (quartier Manufacture Plaine Achille) tourné vers «les sciences et le design» regroupe les formations et les activités de recherche en sciences et techniques (télécommunications, informatiques, chimie et physique) et au design. De plus, il a vocation à concentrer les infrastructures de transferts technologiques dans les domaines des télécommunications et des medias ainsi que dans les procédés avancés de fabrication. On comptabilise près de 70 chercheurs impliqués dans la thématique de la robotique ; chercheurs que l on peut retrouver dans deux grands axes : d une part, l analyse d'usages et de comportements humains et plus spécifiquement le design (Cité du design, ENISE, CETIM) et d autre part, les activités dédiées au logiciel de haut niveau et à l échange de données (Laboratoire Télécom Claude Chappe). A noter qu une partie des activités de recherche concerne également les capteurs, actionneurs, l intelligence artificielle et les interactions hommes-robots. le Campus Fauriel, où se situent l Ecole des Mines, l Ecole de commerce et l ISTP, dispose de savoir-faire transversaux dans le domaine de la robotique avec des compétences relatives aux capteurs, à la communication, aux interactions hommes-robots et aux usages. La robotique y est également appliquée dans le domaine de l industrie. Il comptabilise denviron 30 chercheurs. le Campus Tréfilerie axé «Sciences humaines et économie» regroupe les formations et les activités de recherche de lettres, sciences humaines et sociales et économie. On retrouve dans cette catégorie les compétences en matière de compréhension et de modélisation économiques des systèmes (GATE L-SE). Environ 10 chercheurs sont concernés. Sous-axes Capteurs et systèmes embarqués 20 Actionneur/mécatronique/automatique 10 Gestion de l'énergie 5 Logiciel haut niveau et sécurité 30 Communication/échange de données 35 Intelligence artificielle 10 Interaction homme-robot 5 Compréhension et modélisation de systèmes 15 Analyse d'usages et comportements humains (dont cognition) 70 Nombre de chercheurs Total 200 200 Saint-Etienne Métropole répertorie aujourd hui près de 165 chercheurs dans le domaine de la robotique. L axe de recherche le plus représenté est clairement celui des usages et de la modélisation et plus particulièrement l analyse d usages et des comportements humains (47% des chercheurs en robotique). Un positionnement qui s explique par la présence sur le territoire d un certain nombre d acteurs spécialisés dans le design, l usage et les services. Arrive en seconde position l axe dédié au logiciel de haut niveau et à l échange de données (33% des chercheurs en robotique), un constat dont l explication réside essentiellement dans la présence de chercheurs spécialisés dans le traitement du signal et l instrumentation. 35 65 15 85 18
4-3- La recherche en robotique à l échelle du Pôle Métropolitain Avec près de 760 chercheurs à l échelle du Pôle Métropolitain, la robotique représente un domaine scientifique majeur. L axe «Usages et modélisation» est de loin le plus représenté avec 325 chercheurs. Il est suivi par l axe «Logiciel de haut niveau / échanges de données» qui répertorie 225 chercheurs. Les deux autres axes, à savoir «Capteurs/actionneurs/énergie» et «intelligence artificielle/ihm» sont plus modestes avec respectivement 135 et 65 chercheurs. 19
20
21
L analyse de la recherche en robotique à l échelle métropolitaine ne présente pas de différence majeure entre les agglomérations de Lyon et de Saint-Etienne si l on se réfère à la répartition du nombre de chercheurs par grands s axes. Les axes qui concentrent le plus grand nombre de chercheurs à l échelle métropolitaine sont les mêmes qui ressortent au niveau des deux agglomérations, et inversement. A noter que la CAPI et la Pays Viennois ne répertorient pas de centre de recherche dans le domaine de la robotique. Sous-axes Nombre de chercheurs Capteurs et systèmes embarqués 60 Actionneur/mécatronique/automatique 35 145 Gestion de l'énergie 50 Logiciel haut niveau et sécurité 170 Communication/échange de données 55 225 Intelligence artificielle 40 Interaction homme-robot 25 65 Compréhension et modélisation de systèmes 115 Analyse d'usages et comportements humains (dont cognition) 210 325 Total 760 760 De manière globale, Grand Lyon concentre 73% des chercheurs en robotique du Pôle Métropolitain, Saint-Etienne Métropole répertoriant les 27% restants. En revanche, l analyse par sous-axes fait apparaître quelques disparités : Sous-axes Valeur absolue Grand Lyon En % du PM Valeur absolue SEM En % du PM Total Pôle Métropolitain Capteurs et systèmes embarqués 40 67% 20 33% 60 Actionneur/mécatronique/automatique 25 71% 10 29% 35 Gestion de l'énergie 45 90% 5 10% 50 Logiciel haut niveau et sécurité 140 82% 30 18% 170 Communication/échange de données 20 36% 35 64% 55 Intelligence artificielle 30 75% 10 25% 40 Interaction homme-robot 20 80% 5 20% 25 Compréhension et modélisation de systèmes Analyse d'usages et comportements humains (dont cognition) 100 87% 15 13% 115 140 67% 70 33% 210 Total 560 74% 200 27% 760 22
des sous-axes où le Grand Lyon comptabilise près de 90% des chercheurs du Pôle Métropolitain : le sous-axe «Gestion de l énergie» et le sous-axe «Compréhension et modélisation de systèmes». Le Grand Lyon confirme donc son rôle de leader à l échelle du Pôle Métropolitain sur ces sous-axes puisque la quasi-totalité des chercheurs y sont recensés (LaMCoS, LET, GATE, etc.). des sous-axes où le Grand Lyon comptabilise entre 75% et 82% des chercheurs du Pôle Métropolitain : le sous-axe «Intelligence artificielle», le sous-axe «Interaction homme-robot» ; le sous-axe «Logiciel haut niveau et sécurité». Le Grand Lyon affiche encore ici son savoir-faire, notamment grâce à la présence du Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, l Institut cellule souche et cerveau ou encore Créatis et le LIRIS. A noter la présence à Saint-Etienne du laboratoire CNRS Hubert Curien 6 qui entrerait potentiellement dans le sous-axe «Logiciel haut niveau et sécurité» mais qui ne souhaite pas être affecté à la thématique de la robotique puisque sa reconnaissance se base sur son hyperspécialisation. des sous-axes où le Grand Lyon comptabilise les 2/3 des chercheurs du Pôle Métropolitain : le sous-axe «Capteurs et systèmes embarqués», le sous-axe Actionneurs/mécatronique/automatique ; le sous-axe «Analyse des usages et des comportements humains». Dans ce cas, même si le Grand Lyon affiche le plus grand nombre de chercheurs (INL, Ampère, CNC, ), Saint-Etienne Métropole se positionne relativement bien, en particulier via la présence sur le territoire de la Cité du design, du LTDS, du CIS, de l Institut Fayol et du CETIM. Le sous-axe «communication/échange de données» en revanche comptabilise plus de chercheurs au sein de Saint- Etienne Métropole (Institut Henri Fayol, Laboratoire Télécom Claude Chappe), tous les autres répertoriant au contraire davantage de chercheurs au sein du Grand Lyon. 6 Les thématiques principales de recherche du laboratoire Hubert Curien sont l Optique et la photonique, l Informatique/télécommunications/image, le traitement d'image et l apprentissage automatique. Ce laboratoire compte 75 chercheurs et enseignants-chercheurs, 20 ingénieurs ainsi que 55 doctorants et post-doctorants. 23
L analyse des centres de recherche impliqués dans la robotique appliquée confirme l état des lieux précédent. Certaines applications sont communes aux deux agglomérations, à savoir la robotique de santé, les systèmes autonomes et la robotique domestique. En revanche, des spécificités territoriales apparaissent : les humanoïdes et les robots éducatifs dans le Grand Lyon ; la robotique industrielle dans l agglomération stéphanoise. 24