La R&D au cœur de l’activité d’une PME historique d’inovallée
Cedrat Technologies est l’une des entreprises pionnières d’inovallée, puisque c’est en 1977, il y a plus de 40 ans, que la PME s’est installée sur la technopole naissante, où elle s’est rapidement imposée comme un des leaders mondiaux en actionneurs contrôlables, capteurs intelligents, systèmes mécatroniques et systèmes de détection, qui utilisent les technologies magnétiques ou les matériaux actifs tels que les céramiques piézoélectriques, les alliages magnétostrictifs ou les fluides magnétorhéologiques (MRF).
Entre ses produits standards, notamment ses célèbres actionneurs piézo APA® et sa large capacité en ingénierie, Cedrat Technologies propose des ‘briques technologiques’ pour développer rapidement une solution mécatronique adaptée aux besoins du client.
Et les champs d’application sont divers, puisque les systèmes mécatroniques de Cedrat Technologies ont permis le développement de nombreuses fonctions innovantes :actionneurs pour optique active dans l’ELT (Extremely Large Telescope) assurant la stabilisation de l’image, platine XY de microscanning pour caméras infrarouges permettant de quadrupler leur résolution, un obturateur rapide de rayon X pour le synchrotron de Grenoble , amortisseur semi actif pour l’industrie du sport et loisir, micromoteur piézoélectrique compatible IRM pour un dispositif médical implanté, ou encore mécanisme précis de pointage assurant l’orientation du faisceau laser de la communication optique entre le sol et la sonde spatiale de la mission PSYCHE de la NASA!
Et ce ne sont que quelques exemples : Cedrat Technologies est au cœur de toutes les grandes innovations et ses ‘briques technologiques’ sont le fruit d’un travail permanent de R&D, en interne, mais aussi dans le cadre de consortiums européens où Cedrat est particulièrement actif dans la recherche collaborative.
D’ailleurs Cedrat Technologies est depuis 1994 une SRC, Société de Recherche sous Contrat. Les Structures de Recherche sous Contrat – SRC – sont des structures privées qui réalisent plus de la moitié de leur chiffre d’affaires en contrat de R&D pour le compte de tiers.
Les compétences des SRC s’appuient sur le maintien permanent d’une expertise scientifique et technologique à l’état de l’art. Pour cela, les SRC mènent des programmes de recherche en interne qui représentent plus de 10% de leur chiffre d’affaires avec des risques techniques et économiques.
Les 3 exemples qui suivent (source : France Innovation https://www.france-innovation.fr/), illustrent parfaitement l’implication active de Cedrat Technologies dans la Recherche Collaborative européenne à l’état de l’art !
Quand Cedrat Technologies met son expertise au service de la Recherche européenne
Avec Avnir Engineering pour projet Fast-Smart sur la récupération et le stockage d’énergie
Le projet Fast-Smart (FAST and Nano-Enabled SMART Materials, Structures and Systems for Energy Harvesting) est un projet collaboratif financé par la Commission européenne par le programme-cadre Horizon 2020. Il a débuté en avril 2020 pour une durée de 4 ans.
L’ambition est de développer des systèmes innovants de récupération et de stockage d’énergie robustes et fiables, pour permettre à l’Europe d’atteindre ses objectifs environnementaux (diviser par deux les émissions de gaz à effet de serre et le volume des déchets), et d’assoir son indépendance internationale en la matière. A plus court terme, la récupération d’énergie vibratoire ou lumineuse vise à remplacer les piles ou les batteries dans des petits systèmes autonomes. Eliminer les piles et les batteries est à la fois positif pour l’environnement et économique en terme de maintenance.
En effet, les structures à base de matériaux actifs ont d’ores et déjà montré tout leur potentiel pour réaliser des fonctions de récupération d’énergie mais leur mise en œuvre reste limitée en raison d’un manque d’industrialisation induisant des coûts de fabrication élevés.
Avec Fast-Smart, l’Europe espère promouvoir une large mise en œuvre de l’Internet des objets (IoT) et du numérique en introduisant sur le marché des nouveaux produits de récupération d’énergie conçus et fabriqués en Europe et ainsi d’étendre le leadership européen. Cedrat Technologies, le SYMME et Avnir Engineering se sont associés pour mettre au point et qualifier un nouveau produit de récupération d’énergie vibratoire, dérivant du générateur électrique PULSCE, alliant robustesse et fiabilité.
« En qualité de SRC (Structure de Recherche sous Contrat), notre forte expérience et notre recherche dans le domaine du spatial nous confèrent excellence et montée en compétences permanentes » précise Alexandre Pagès. Si aujourd’hui, il n’existe pas de solution robuste et mature en récupération d’énergies vibratoires, la fiabilisation et l’industrialisation des systèmes en environnement sévère est dans l’ADN de la SRC Cedrat Technologies.
En effet, « il n’y a pas pire contrainte que le lancement d’une fusée pour apprécier l’environnement vibratoire d’un système. Cette expertise nous confère un avantage sur le sujet » argue Alexandre Pagès. « Rapidement, nous nous sommes approchés d’Avnir Engineering capable de qualifier des systèmes pour des environnements exigeants » poursuit-il.
Le projet vise aussi la mise à l’échelle de nouvelles techniques de nano-fabrication en série pour mettre au point des matériaux intelligents. Ces derniers permettront de fabriquer des composants pour des applications de récupération, de production et de stockage d’énergie et d’améliorer la qualité des matériaux ainsi que leur fiabilité structurelle. Les coûts de matériaux et de traitement seront réduits de 30% en améliorant l’efficacité de traitement des matériaux, tout en se concentrant sur des matériaux moins chers et largement disponibles comme le piézoélectrique.
Source et article complet : https://www.france-innovation.fr/actualite/cedrat-technologies-et-avnir-engineering-laureats-du-projet-europeen-fast-smart/
Avec EVEON dans le cadre du projet régional R&D Booster DIPSA pour un nouveau dispositif médical
Co-financé grâce à l’appel à projets R&D Booster de la Région Auvergne-Rhône-Alpes et soutenu par le pôle de compétitivité ViaMeca, le projet DIPSA a été lancé officiellement mi-avril 2019 dans les locaux de Cedrat Technologies, coordinateur du projet, aux côtés du partenaire industriel Eveon – autre belle startup inovallienne, lauréate du concours iLab en 2007 (catégorie émergence) et en 2009 (catégorie création-développement)- ainsi que le Laboratoire de Rhéologie et Procédés de Grenoble (LRP).
« L’objectif du projet est la conception, la réalisation et le test d’un prototype fonctionnel de dispositif médical d’injection sans aiguille utilisant un actionneur piézoélectrique, développé sur la base d’un brevet d’invention de l’Assistance Publique – Hôpitaux de Paris (AP-HP).
Eveon, avec qui nous avons déjà collaboré dans le passé, apporte les choix de concepts et les études de faisabilité des briques fluidiques en s’appuyant sur leur expertise dans la conception et la fabrication de dispositifs médicaux. Le LRP-UGA s’attèle à la réalisation de modélisations analytiques et numériques permettant de maîtriser le processus de remplissage et d’éjection du fluide du dispositif piézoélectrique. L’expertise médicale de l’AP-HP permettra de définir les spécifications du prototype sur la base du cahier des charges fourni à Cedrat Technologies. Quant à nous, outre notre rôle de porteur du projet, nous établissons les spécifications et la fourniture de la motorisation piézoélectrique et de son électronique de commande » confie Frank Claeyssen, Directeur général de la SRC Cedrat Technologies.
L’objectif : obtenir la certification à horizon 2022 d’un dispositif d’injection piézo sans aiguille pour une commercialisation à partir de 2023.
Dans le cadre du projet H2020 ReMap pour la sécurité et de la réduction des coûts de maintenance aéronautique
Le projet européen ReMAP (Real-time Condition-based Maintenance for Adaptive Aircraft Maintenance Planning) financé par le programme-cadre H2020 a pour ambition de proposer un cadre de travail permettant de mettre en œuvre le principe de maintenance conditionnelle.
Appliquée à l’aéronautique, cela prend la forme d’une solution de gestion intégrée de la maintenance des avions (Integrated Fleet Health Management – IFHM) en cas de besoin réel et non à intervalles réguliers comme cela est d’usage aujourd’hui.
Une telle approche offre un gain considérable en termes de sécurité et de coûts de maintenance avec une réduction de l’ordre de 700 millions d’euros par an en Europe selon l’estimation du consortium. De quoi renforcer le leadership européen du secteur aéronautique.
Pour atteindre ses ambitions d’ici mai 2022, le consortium, coordonné par l’Université de Delft aux Pays-Bas et comprenant 12 autres partenaires dont trois français (la SRC Cedrat Technologies, l’ENSAM et l’Onera), s’est fixé 4 objectifs :
- élaborer des algorithmes de contrôle de la santé des structures des avions et de pronostics validés dans des conditions de vols nominales et non-nominales,
- définir les stratégies de maintenance adaptative prenant en compte l’état réel de l’avion à un instant donné,
- piloter la gestion des risques associée à la démarche,
- et enfin de concevoir les standards pour les différentes étapes liées à cette méthodologie.
« Cedrat Technologies est chef de file du lot de travaux qui portent sur les capteurs pour le SHM (contrôle d’état de santé des structures). Différentes technologies sont sélectionnées : en systèmes actifs : capteurs ultrasonores haute fréquence, capteur vibratoire basse fréquence ; en systèmes passifs : capteurs piézoélectriques, capteurs optiques à réseau de Bragg. Nos compétences sont mobilisées pour développer les systèmes actifs de détection qui reposent sur l’émission d’énergie acoustique soit sous forme d’ultrasons à haute fréquence, des ondes de Lamb (LWDS) soit sous forme de vibration en basse fréquence, en ondes stationnaires. Ces types d’ondes permettent par exemple de mettre en lumière des dommages dans les matériaux, des délaminations dans un panneau en composite ou des décollements aux interfaces entre les raidisseurs et les panneaux.
Dans les deux formes, les dommages se traduisent par des variations des signaux reçus avec la structure endommagée vis-à-vis des signaux initiaux enregistrés avec la structure saine. Ces techniques offrent un champ important d’innovations. Par exemple pour la détection par ondes de Lamb, nous avons développé une électronique multivoies permettant de réaliser à la fois du pitch-catch et du pulse écho. Le pitch-catch consiste à émettre avec un patch piézo et à écouter avec les autres. Le pulse-echo vise à émettre et recevoir avec le même patch. Il est beaucoup plus complexe du point de vue de l’électronique car il suppose de commuter en 1µs la voie considérée d’un mode d’émission en puissance à un mode de réception à faible niveau. Par contre, l’ajout de ce mode permet d’augmenter le nombre de signaux recueillis sans accroître le nombre de patchs et de voies électroniques. Ces signaux sont ensuite traités par des logiciels développés par notre partenaire, l’ENSAM, pour identifier l’existence, la localisation et l’importance des dommages », confie Frank Claeyssen, directeur général de Cedrat Technologies.
Au cours du projet, la solution SHM de ReMAP sera testée dans un environnement de démonstration opérationnelle défini par EMBRAER et KLM, d’une durée de six mois. Des algorithmes de pronostics structurels de santé seront testés dans des sous-composants composites structurels complexes soumis à une charge de fatigue variable. Ces démonstrations seront une occasion unique de développer des concepts innovants dans des niveaux de TRL plus élevés, en vue de leur adoption par l’industrie.
Un des enjeux majeurs du projet pour le SHM est d’aboutir à une détection très fiable des endommagements, ce qui est un préalable à la mise en place d’une maintenance conditionnelle. À long terme, si la fiabilité requise est obtenue, il serait même envisageable de réduire les facteurs de sécurité appliqués en conception de structures et ainsi de réduire la masse des avions.
Ces exemples de projets témoignent de la capacité d’innovation en mécatronique de CEDRAT TECHNOLOGIES. Cette capacité d’innovation est mise à profit pour ses clients avec les quels elle dépose de nombreux brevets mais aussi pour elle-même : Ses activités industrielles se développent rapidement via les ventes de ses produits qui atteignent plusieurs milliers d’unités par an et assurent la croissance rapide de l’entreprise, dont l’effectif dépasse à présent 50 collaborateurs. Autre signe incontestable de performance : la part export du chiffre d’affaire en 2019 atteint 80% !
