Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La mécatronique est, par définition, un domaine à la croisée de la mécanique, de l'électronique et de l'informatique temps réel. Le but de cette action de synergie est d'améliorer les fonctionnalités d'un produit. Les dispositifs mécatroniques sont utilisés pour piloter des systèmes et rétroagir pour s’adapter aux conditions variables de fonctionnement. Cet article présente la démarche d'intégration des différents domaines (mécanique, contrôle, électronique, logiciel) ainsi que les composants utilisés pour l'optimisation d'un produit. Utilisée au départ dans l'aéronautique, la mécatronique s'est peu à peu répandue à d'autres secteurs industriels comme présenté dans ce dossier. Santé, environnement, énergie, spatial : les perspectives de développement des applications des systèmes mécatroniques sont immenses.
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Pierre DEVALAN : Ancien directeur des programmes de R du Cetim
INTRODUCTION
La mécatronique est issue de l'intégration de technologies provenant de la mécanique, de l'électronique, de l'automatique et de l'informatique dans la conception et la fabrication d'un produit en vue d'augmenter et/ou d'optimiser sa fonctionnalité. Il ne s'agit ni d'une science, ni d'une technologie mais d'une démarche d'intégration de technologies en synergie. Historiquement, cette démarche s'est imposée d'abord sur les automatismes qui ont eu besoin de recourir aux technologies de l'électronique, puis, avec l'arrivée de l'informatique, des microprocesseurs et de la technologie internet, de nouveaux produits sont apparus et les possibilités des produits existants, qui ont intégré ces technologies, ont été décuplées. La mécatronique, qui s'est d'abord imposée dans l'aéronautique, s'est ensuite largement diffusée dans l'automobile puis a progressivement envahi les produits de l'industrie mécanique. Toutefois, la démarche d'intégration et les méthodes de conception et de simulation associées n'en sont qu'à leurs débuts tout comme les possibilités offertes par l'ensemble des technologies ainsi fusionnées.
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- Version courante de juin 2020 par Pierre DEVALAN
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Avenir : une évolution vers d'autres domaines4. Domaines d'étude de la mécatronique
L'objectif de l'étude des systèmes mécatroniques n'est pas de traiter des aspects spécifiques à chacun des composants ou des technologies, que l'on retrouve dans les différentes bases documentaires des Techniques de l'Ingénieur mais des particularités de fusion et d'intégration de ces éléments liés ensemble dans un système mécatronique.
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Intégration des capteurs et fonction acquisition
Développer des machines et produits flexibles et adaptatifs (aux productions, aux opérateurs...) implique un besoin accru de capteurs. Il s'agit d'étudier les problématiques liées à l'intégration des capteurs (miniaturisation, compacité, encapsulage) dans le cadre de contraintes d'utilisation spécifiques, et d'aborder les aspects liés à leur alimentation en énergie (capteurs autonomes), les niveaux d'intelligence locale, les fonctions de communication évoluées, l'extraction et le traitement des signaux.
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Intelligence embarquée
Intégrer des capteurs, du traitement du signal, des moteurs ou des actionneurs n'est pas une idée nouvelle mais, jusqu'à un passé peu lointain, les commandes étaient « tout-ou-rien » ou analogiques. Ce qui a tout changé, c'est l'arrivée du numérique avec ses possibilités de calcul, sa rapidité, sa fiabilité, sa facilité de programmation et de mémorisation, son faible coût et un potentiel de fabrication en quantité. Grâce aux progrès de l'électronique et de l'informatique, il est aujourd'hui devenu possible d'introduire – à des coûts acceptables – une certaine dose d'information dans les systèmes mécaniques pour en améliorer les performances, le fonctionnement et la sécurité. Grâce à la mécatronique, les équipements et les composants deviennent communicants entre eux ainsi qu'avec l'extérieur, et intelligents. Il s'agit d'étudier les spécificités de la conception et de la réalisation de logiciels embarqués des produits mécatroniques avec notamment leur intégration dans la chaîne de conception complète incluant la simulation et le prototypage des lois de commandes.
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Simulation des systèmes mécatroniques
La simulation numérique, dans le cadre de systèmes mécatroniques, consiste à réaliser un prototype virtuel afin de reproduire le fonctionnement dynamique d'un système mécatronique, notamment l'évolution...
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Domaines d'étude de la mécatronique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - REMAUD (P.) - Une histoire de la genèse de l'automatique en France. - Thèse Laboratoire d'automatique et d'informatique industrielle, École Supérieure d'ingénieurs de Poitiers (2003).
-
(2) - MORI (T.) - Mechatronics. - Yasakawa Internal Trademark Application Memo 21.131.01, 12 juil. 1969.
-
(3) - HOUMMADY (M.) - Coopération franco-japonaise dans le domaine de la mécatronique. - Conférence à la Maison franco-japonaise, 28 mai 1997.
-
(4) - CETIM - Guide de conduite d'un projet mécatronique. - À paraître.
-
(5) - BRUN-PICARD (D.) - La mécatronique en tant que démarche de conception intégrée des systèmes à haute performance dynamique. - In Mecatronica, Publication trimestrielle de la Société Roumaine de Mécatronique, ISSN 1583-7653, no Nr. 1/2004, p. 24-30, Bucarest, Roumanie (2004).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Mécatronique. Vocabulaire - NF E 01-010 - 11-08
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Mécatronique. Cycle de vie et conception des produits, norme expérimentale - XP E 01-013 - 10-09
ANNEXES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Fédération des industries mécaniques FIM, http://www.fim.net, qui comprend notamment le syndicat des industriels de la mécatronique ARTEMA http://www.artema-france.org
Réseau technologique pour les entreprises en mécatronique, productique et management de l'innovation, THESAME http://www.thesame-innovation.com
Union technique de l'électricité UTE http://www.ute-fr.com
Union de normalisation de la mécanique et du Caoutchouc UNM http://www.unm.fr
Pôle de compétitivité Arve Industries, décolletage et mécatronique http://www.arves-industries.fr
Pôle de compétitivité MOVEO, automobiles et moyens de transports avancés http://www.pole-moveo.org
HAUT DE PAGE1.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Centre technique des industries mécaniques CETIM http://www.cetim.fr
Université de...
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