Laboratoires communs

Visuel laboratoires communs

Pour Arts et Métiers, l’innovation s’inscrit dans une dynamique collaborative. Elle associe notamment les meilleures compétences scientifiques de l’école aux expertises de partenaires académiques et industriels. Des alliances indispensables pour relever les défis de l’industrie du futur.

Mutualisant leurs points forts, plusieurs laboratoires communs ont été montés pour développer des recherches dans des domaines de pointe : les techniques d’usinage à l’outil coupant, avec l’entreprise Saint Jean Industries (LUMIERE) ; le déroulage et le placage du hêtre, avec la société Brugère (BOPLI) ; un code avancé de recherche en modélisation électromagnétique, avec EDF R&D (Lamel) ; les matériaux et procédés innovants au service du véhicule du futur, avec PSA, le CNRS, Georgia Tech et le Luxembourg Institute of Science and Technology (OpenLab Materials and Processes) ; les risques professionnels, avec l’Institut national de recherche et de sécurité (laboratoire “Conception sûre de situation de travail”) ; la mécanique des milieux continus, avec le CNRS et l’Università Degli Studi Dell’Aquila (Coss&Vita) ; ou encore les interactions et la navigation automobiles, avec Renault (LiV).

Les laboratoires communs

BOPLI – Bourgogne Placage Innovation

La société Brugère, spécialisée dans le déroulage et le placage du hêtre, collabore depuis 2015 avec le LaBoMaP (Laboratoire bourguignon des matériaux et procédés) pour faire avancer sa R&D, améliorer sa production et inventer de nouvelles applications. Ce partenariat, baptisé Bopli (Bourgogne placage innovation) est également bénéfique aux chercheurs d’Arts et Métiers, qui peuvent s’appuyer sur des outils et une expertise industrielle pour mener des travaux fondamentaux sur le déroulage.

Bopli a vocation à inventer de nouvelles applications pour la production Brugère. L’un des enjeux concerne la caractérisation du contreplaqué de hêtre, peu utilisé en France. Les travaux du laboratoire vont porter sur deux axes complémentaires :

  • L’amélioration de la qualité des placages et la maîtrise du processus de première transformation du hêtre ;
  • La maîtrise du procédé de seconde transformation (fabrication panneaux et contreplaqués et innovations produits).

Lamel – Laboratoire avancé de modélisation du matériel électrique

Le Laboratoire avancé de modélisation du matériel électrique associe depuis 2006 l’équipe Modélisation du laboratoire L2EP (Laboratoire d’électrotechnique et d’électronique de puissance) d’Arts et Métiers et celle de modélisation en électromagnétisme d’EDF R&D. Ensemble, elles développent le code Carmel (Code avancé de recherche en modélisation électromagnétique), une innovation du laboratoire L2EP.

Actuellement deux versions du code sont disponibles :

  • La première, qui traite les problèmes de la magnétoharmonique, est principalement dédiée au contrôle non destructif (CND).
  • La seconde résout les problèmes électromagnétiques quasi statiques et est employée pour modéliser les machines électriques.

Toutes les deux sont basées sur la résolution des formulations en potentiels (vecteurs et scalaires) à l’aide de la méthode des éléments finis. Voici quelques exemples d’application : contrôle non destructif par courant de Foucault, alternateurs, couplage magnéto-mécanique d’un alternateur, machines asynchrones, alternateur à griffes…

LC2S – Conception sûre de situation de travail

Né d’un partenariat entre l’INRS (Institut national de recherche et de sécurité) et Arts et Métiers, le laboratoire “Conception sûre de situation de travail” s’intéresse à la prise en compte des risques professionnels, très en amont dans la conception des équipements. Les chercheurs Arts et Métiers du LCFC (laboratoire de conception fabrication commande) apportent leur expertise à ce partenariat, initié en 2012.

Les travaux du laboratoire LC2S s’orientent dans plusieurs directions. Du côté des acquéreurs de machines et d’outils, l’objectif est de les accompagner dans l’intégration des risques à leurs cahiers des charges. Des données et indicateurs, issus notamment des bases de données de l’INRS sur les accidents du travail, sont transmis aux concepteurs. Ils peuvent ainsi prendre en compte les situations à risques à chaque étape de la vie des équipements (montage, réglages, maintenance et démontage). Le laboratoire cherche également à sensibiliser les techniciens aux gestes de l’opérateur.

L’objectif final est de préconiser des bonnes pratiques, diffusées par l’INRS auprès d’entreprises et d’institutions. Les bases de données élaborées par les chercheurs sont mises à disposition des fournisseurs de logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur), afin de développer de nouveaux modules informatiques, dédiés par exemple à l’ergonomie ou à la maintenance.

LIA Coss&Vita - Mécanique des milieux continus généralisés et ses applications aux matériaux et structures industrielles

Créé en 2016, le laboratoire international associé Coss&Vita “Mécanique des milieux continus généralisés et ses applications aux matériaux et structures industrielles” associe les expertises d’Arts et Métiers, du CNRS et l’Università Degli Studi Dell’Aquila (Italie).

Il implique, pour Arts et Métiers, les chercheurs du laboratoire PIMM (Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux), via la F2M (Fédération francilienne de mécanique). Du côté de l’université italienne, le MC&MOCS (International Research Center on Mathematics and Mechanics of Complex Systems) apporte ses compétences scientifiques en mécanique théorique.

Depuis cinq ans, leurs équipes collaborent régulièrement au travers d’échanges de chercheurs, de publications communes, et de l’organisation de plusieurs conférences internationales. Leurs travaux portent notamment sur la mécanique des milieux continus, domaine qui s’intéresse à la déformation des solides et à l’écoulement des fluides. La création du LIA Coss&Vita vise à renforcer leur coopération. Le laboratoire franco-italien met l’accent sur deux thèmes de recherche :

  • La mécanique des milieux continus généralisés, dans les domaines théorique, expérimental et numérique ;
  • Les métamatériaux et l’étude des opportunités en termes d’application.

 

LIV – Laboratoire d’immersion virtuelle

Le laboratoire LiV (Laboratoire d’immersion virtuelle), créé en 2011 réunit des équipes du Centre technique de simulation de Renault et de l’Institut Image d’Arts et Métiers, situé à Châlon-sur-Saone.

Trois axes de recherche alimentent leur travail :

  • L’étude sur les interactions et la navigation automobiles, la qualité visuelle, la colocalisation et les interfaces intuitives, grâce à une salle immersive.
  • Le réalisme en simulation de conduite.
  • L’éco-conduite basée sur l’interface homme-machine.

Les chercheurs étudient notamment les interactions de l’usager avec la maquette numérique, en situation d’immersion virtuelle.

Pour les systèmes d’aide à la conduite en immersion virtuelle, ils s’intéressent à plusieurs questions : comment interagir avec la maquette numérique d’une voiture en situation de conduite, sans provoquer de mal de simulateur ? Quelles sont les modalités sensorielles à utiliser pour qu’un conducteur puisse interagir correctement avec les systèmes d’aide à la conduite, en fonction de la situation ?

LUMIERE – Laboratoire d’usinage et matériaux pour l’innovation et la recherche

Le laboratoire LaBoMap d’Arts et Métiers-Cluny et l’entreprise Saint Jean Industries ont uni en 2015 leurs compétences dans le cadre d’un laboratoire commun sur les techniques d’usinage à l’outil coupant.

L’objectif scientifique du laboratoire LUMIERE est la maîtrise globale de l’usinage et le développement de nouveaux outils de coupe en matériau ultra-dur et de géométries complexes.

Cela recouvre les différentes étapes du cycle de vie de l’outil coupant (de sa conception à son utilisation en passant par sa réalisation), ainsi que les problématiques d’usinabilité et de qualité des surfaces obtenues.

Les applications concernent l’usinage des alliages d’aluminium, légers et répandus dans les activités automobiles de Saint Jean Industries, ainsi que les alliages de titane à faible usinabilité largement présents dans l’aéronautique et le secteur de l’énergie.

Les travaux de recherche couvrent trois axes :

  • La conception et la réalisation d’outils spéciaux (développement de nouveaux outils avec une amélioration de leurs fonctionnalités).
  • La coupe et l’usinabilité (caractérisation et optimisation du comportement en usinage, développement de méthodes et de simulateur de prédiction).
  • La qualité et le contrôle du processus d’usinage (définition de critères et de méthodologies de suivi du processus).

OpenLab Materials and Processes

Les OpenLabs PSA rassemblent des équipes de recherche du groupe PSA et d’établissements partenaires. Ils mutualisent des compétences scientifiques et des plateformes technologiques pour travailler sur des défis majeurs de l’industrie : les modes de transport, les véhicules et l’usine du futur.

Créé en 2012, l’OpenLab Materials and Processes associe des expertises de pointe dans le domaine des matériaux innovants et des procédés efficaces : Arts et Métiers, le CNRS, Georgia Tech et le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). Ces partenaires développent des projets communs de recherche prospective à dix ans, en vue de proposer des technologies en rupture et de contribuer au développement des véhicules du futur.

Les actions de recherche couvrent quatre axes : matériaux et alliages métalliques, polymères et composites, semi-conducteurs, et robotique et vision. En 2016, le partenariat été renouvelé, intégrant une thématique supplémentaire, l’industrie et l’usine du futur, et la mise en place de la plateforme FFLOR (Future Factory@Lorraine) au sein de l’usine PSA de Tremery en Moselle, en collaboration avec le CEA Tech.

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