Article de référence | Réf : BM8006 v1

Un immense champ d'application
Applications industrielles mécatroniques : quelques exemples

Auteur(s) : Franck Barnu

Date de publication : 10 avr. 2010

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RÉSUMÉ

La mécatronique a tout d'abord été utilisée sur les premiers robots industriels et dans l'aéronautique. Peu à peu, elle a trouvé sa place à différents niveaux de la mécanique, depuis le composant de base jusqu'au système complet. Désormais tous les domaines d'applications sont concernés. Au fil des années, les produits mécatroniques ont été adoptés dans les transports (automobile, aéronautique, etc.), les applications industrielles, le secteur du grand public, le médical. Pour indiquer à la fois la panoplie d'applications possibles, mais aussi le véritable intérêt de la mécatronique, cet article a sélectionné dix produits récents. Originaux, ingénieux, performants, ils illustrent, chacun à leur façon, ce qu'une conception mécatronique intégrée peut fournir comme résultats en termes de performances, de coûts ou de fonctionnalités nouvelles. Avec l'arrivée des premières générations d'ingénieurs formés à la mécatronique, leur nombre devrait s'accroître de façon exponentielle.

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ABSTRACT

Mechatronics was initially used on the first industrial robots and in the aeronautics sector. It has gradually found its place at various levels of the mechanical sector, from basic components to complete systems. It is now involved in every domain of applications. Over the years, mechatronic products have been used in transportation (automotive, aeronautic, etc.), industrial applications, the general public sector and medical sector. This article focuses on ten recent products in order to highlight both the range of possible applications and the true interest of mechatronics. Original, ingenious and efficient, they illustrate in their own way what results can be achieved through the usage of an integrated mechatronics design in terms of performances, cost or new functionalities. Their number is to increase exponentially with the arrival of the first generations of mechatronic engineers.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Le terme « mechatronics », francisé en « mécatronique », est apparu en 1969. Il a été forgé par deux ingénieurs japonais Tetsuro Mori et Jiveshwar Sharma, travaillant chez Yaskawa Electric Corporation, fabricant japonais de moteurs électriques et de contrôleurs. Le terme consacrait le début de la diffusion de la technologie. Elle avait vu le jour à la fin des années 1950, époque de « l"électronisation » naissante de produits mécaniques permise par le développement des transistors (le transistor lui-même a été inventé en 1947).

Ce dossier propose de lister quelques applications industrielles récentes, qui ne sont ni strictement du domaine de la mécanique pure, ni de celui de l'électronique pure, mais bien de la mécatronique proprement dite.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm8006


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2. Un immense champ d'application

Ce qui caractérise la mécatronique est l'immense variété de ses domaines d'application. En réalité, ils sont aussi vastes que la mécanique elle-même. La plupart des produits mécaniques ont en effet vocation à intégrer peu ou prou électronique et logiciel parce que l'intégration de ces technologies donne des ailes à la mécanique. Les produits deviennent intelligents. Ils gagnent des capacités d'acquisition et de traitement d'information. Ils deviennent communicants. Tout cela leur offre des fonctionnalités nouvelles que la seule mécanique serait bien incapable de fournir.

Mieux encore, et on touche là au cœur même du projet mécatronique : l'intégration de fonctions électroniques et mécaniques au niveau d'un système a un double effet positif. Elle permet d'obtenir des performances inimaginables en associant une électronique et une mécanique de pointe. Les disques durs d'ordinateur en sont le témoin, ce sont des bijoux technologiques. La mécanique est exceptionnelle : les disques durs tournent aujourd'hui à 15 000 tr/min ; l'électronique de commande aussi, qui pilote à haute vitesse le positionnement au nanomètre près des têtes de lecture. Sans ce mariage, les mémoires de masse magnétiques n'auraient jamais vu le jour.

Si l'on ne cherche pas à flirter avec les limites, la mécatronique permet aussi, et ce n'est pas le moindre de ses atouts, de concevoir des systèmes offrant de hautes performances, mais à moindre coût, en minimisant à la fois la complexité de la mécanique et celle de l'électronique.

Le lecteur de disques audio d'Indeep détaillé plus loin en donne une formidable illustration sur un produit conceptuellement proche d'un disque dur. En l'absence d'électronique de contrôle, la précision exigée pour le positionnement de la tête de lecture de cet appareil n'aurait pu être obtenue qu'au prix d'une complexité mécanique extrême, c'est-à-dire inaccessible en pratique à un coût raisonnable. La possibilité de recaler en temps réel par logiciel la position de la tête a permis de se contenter d'une mécanique beaucoup plus banale, donc de se situer dans une zone de coût acceptable. En l'occurrence tout le savoir-faire du mécatronicien a consisté à répartir au mieux les rôles sachant qu'une mécanique trop simple aurait exigé une électronique trop pointue et réciproquement.

Dernier point : confier à du logiciel des fonctions réalisées jusque-là...

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    DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

    1 Annuaire

    HAUT DE PAGE

    1.1 Organismes – Fédérations – Associations

    Artema

    Syndicat des industriels de la mécatronique http://www.artema-france.org

    Thesame

    Réseau technologique pour les entreprises en mécatronique, productique et management de l'innovation http://www.thesame-innovation.com/

    HAUT DE PAGE

    1.2 Fabricants cités dans l'article

    Airbus (commandes de vol)

    Aldebaran Robotics (robot Nao) http://www.aldebaran-robotics.com/

    Calor (fer à repasser) https://www.calor.fr/Soin-du-linge/c/Soin-du-linge

    Carmat (cœur artificiel) http://www.carmatsas.com/

    Electricfil Automotive [module mécatronique pour transmission double embrayage (DCT)] http://www.electricfil.com/

    Freudenberg Simrit SAS (bague Simmerring MSS WP) [email protected]

    Indeep (Clareety)

    Sew-Usocome (Movigear) http://www.usocome.com/

    SKF France (Pin Encoder Unit) http://www.skfracing.com/portal/skf_fr/

    SNR (roulements ASB) http://www.snr-bearings.com/autoaftermarket/fr/fr-fr/index.cfm?page=/autoaftermarket/home/supports_de_vente/fiches_produits...

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