Essais & Simulations 152

DOSSIER 34
DOSSIER 42
Spécial
Contrôle
Qualité
Le contrôle qualité
investit les laboratoires
d’essais
Essais et modélisation 7
Quelles solutions pour optimiser les performances
des matériaux ?
Mesures & contrôle qualité 16
Solutions optiques et instruments de vision pour
l’industrie
N° 152 • Février - Mars - Avril 2023 • 20 €

ESSSAIS EN
VIBRATIONS
CONTRÔLEURS DE POTS VIBRANTS
DERNIÈRE GÉNÉRATION
CAPTEURS ACCÉLÉROMÈTRES
AMPLI DE CHARGE
JAUGE DE CONTRAINTE
SYSTÈMES D'ACQUISITION DE
DONNÉES MULTIVOIES
ESSAIS DE VIBRATIONS ALÉATOIRES
TESTS EN BALYAGE SINUS
ESSAIS DE CHOCS
RÉPLICATION DE SIGNAUX
CONTRÔLE ENTRÉE/SORTIE MULTIPLES
ÉQUIPE VOS LABORATOIRES
D'ESSAIS EN VIBRATIONS
Conseils
Démonstration des équipements, in situ,
dans notre laboratoire dB Vib E-Lab
Formation et assistance à l'utilisation
B I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023
www.dbvib.com
Contactez-nous au 04 74 16 19 90 pour en savoir plus

ÉDITORIAL
Mutualiser équipements et compétences
pour s’imposer dans les filières d’avenir
Olivier Guillon
Rédacteur en chef
Malgré les incertitudes sur le plan
économique et industriel, il semble que les
entreprises, grandes et petites, s’adaptent
tant bien que mal au contexte de crises
successives. L’activité industrielle est repartie,
ignorant aveuglément les signes avantcoureurs
d’un conflit mondial désormais
inévitable.
« Si de nouvelles opportunités
apparaissent, encore faut-il ne
pas rater le train qui s’est mis
en marche à vitesse grand V. Les
entreprises, grandes et petites,
doivent davantage s’organiser,
travailler et investir ensemble. »
Le salon Global Industrie, malgré le blocage
du pays annoncé par les syndicats, battra
son plein en mars à Lyon, du moins du côté
des exposants. Les projets industriels et le business, portés par le rebond économique et,
notamment, le Plan France 2030 et les filières d’avenir identifiées (production de batteries,
performance énergétique, hydrogène…) mais aussi le retour du nucléaire, de la défense
sans oublier l’aéronautique, fleurissent et font émerger de nouveaux écosystèmes… à
l’image de l’automobile électrique dans les Hauts-de-France.
Mais si de nouvelles opportunités apparaissent, encore faut-il ne pas rater le train qui s’est
mis en marche à vitesse grand V. Les entreprises, grandes et petites, doivent s’organiser,
travailler davantage ensemble, en particulier pour attaquer le marché de l’export mais
aussi se regrouper avec le monde académique et les laboratoires afin de former les bonnes
compétences et investir, parfois ensemble, dans des équipements de production et d’essais.
En ce sens, rappelons que l’ASTE et ses partenaires Réseau Mesures et Cap’Tronic poursuivent
le développement du Répertoire des moyens d’essais et des experts. Objectif ? Mieux faire
connaître et mutualiser les moyens d’essai afin qu’ils profitent à tous pour un objectif
commun : conquérir de nouveaux marchés à l’international ●
Envie de réagir ?
@EssaiSimulation
ÉDITEUR
MRJ Informatique
Le Trèfle
22, boulevard Gambetta
92130 Issy-les-Moulineaux
Tél. : 01 84 19 38 10
Fax : 01 34 29 61 02
Direction :
Michaël Lévy
Directeur de publication :
Jérémie Roboh
Directeur des rédactions :
Olivier Guillon
o.guillon@mrj-corp.fr
COMMERCIALISATION
Publicité :
Patrick Barlier
p.barlier@mrj-corp.fr
Diffusion et Abonnements :
https://digital.essais-simulations.com/
https://essais-simulations.com/
la-revue-2/
Emilie Bellenger
abonnement@essais-simulations.com
Prix au numéro : 20 €
Abonnement 1 an France et à
l’étranger, 4 numéros en version
numérique : 60 € TTC
Abonnement 1 an version
numérique + papier : 85 € TTC
Règlement par chèque bancaire à
l’ordre de MRJ
RÉALISATION
Conception graphique :
Eden Studio
Maquette
Gaëlle Vivien
Impression :
Booklets Print
7, rue Jacquemars Gielée
BP 80139
59017 Lille
N°ISSN : 1632 - 4153
N° CPPAP : 1026 T 94043
Dépôt légal : à parution
Périodicité : Trimestrielle
Numéro : 152
Date : Février – mars – avril 203
RÉDACTION
Ont collaboré à ce numéro :
Philippe Perrier (ASTE), Florianne
Soulas (EikoSim), Lauryanne
Teulon (CFM), Pierre Weber
Comité de rédaction :
David Delaux (ASTE), Estelle Duflot
(Réseau Mesure), Didier Large
(Nafems), Jérôme Lopez (CFM),
Patrycja Perrin (ASTE) Lauryanne
Teulon (CFM)
PHOTO DE COUVERTURE :
Photo : iStocks
Crédit :gorodenkoff
Toute reproduction, totale ou
partielle, est soumise à l’accord
préalable de la société MRJ.
Partenaires du magazine Essais &
Simulations :
/Facebook.com/
EssaiSimulation
/@EssaiSimulation
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I1

ON SITE OR ONLINE
Partners: Scandinavian countries
fatiguedesign.org
2209-053
Publisher of the
Fatigue Design 2019
proceedings

SOMMAIRE
DOSSIER
LE CONTRÔLE QUALITÉ
INVESTIT LES MOYENS
34
D’ESSAIS
34 Le contrôle qualité s’invite
au Congrès international de
métrologie 2023
36 Le Critt M2A va réaliser les essais
de qualité de production de
batteries de la première gigafactory
française
37 3 questions à David Delaux,
président de l’ASTE
38 Un référentiel commun pour tout
le cycle de développement et de vie
d’un produit
40 De nombreuses solutions à
découvrir sur Global Industries en
matière de contrôle qualité
41 Mieux détecter les particules et les
corps étrangers
42 Corrélation d’images pour l’analyse
vibratoire : application à un vérin de
train d’atterrissage
© Alstom_Samuel Dhote
Actualités
06 Sopemea inaugure une
table d’essais triaxiale et
augmente ses capacités
d’essais de vibration
06 Alstom et le Centre
d’essais ferroviaires (CEF)
inaugurent une nouvelle
chambre climatique près
de Valenciennes
06 Sébastien Bize
récompensé par le prix
LNE de la recherche 2022
06 Creaform inaugure
un nouveau centre de
réparation pour servir la
région EMOA
Chambre climatique du CEF 1
Essais
et modélisation
07 Le Cetim, aux avantpostes
du contrôle qualité
des matériaux
10 Popularité de la
fabrication additive en
MSCscanning 3DPrint - FDM
hausse pour la production de
masse de pièces en plastique et
en métal
12 Ajuster le fonctionnement
d’une usine : Une application de
simulation pour optimiser une
unité de fabrication additive
15 La bonne réponse à vos
problématiques de Mécanique
des Fluides
Mesures / Contrôle
qualité
16 La mesure et la métrologie à
l’honneur sur le salon Global
Industrie Lyon 2023
18 Les enjeux de la mesure
en photonique sur le salon
Global Industrie et au Congrès
international de métrologie
2023
20 La photonique, un élément
devenu incontournable dans le
contrôle qualité
23 Des systèmes de vision
industrielle pour inspecter des
conteneurs de vaccins
26 Quand la vision se met au
service du contrôle qualité
27 Aprex Solutions, une offre
complète pour optimiser les
opérations de contrôle qualité
29 Euresys, des solutions
complètes pour optimiser les
opérations de vision industrielle
30 Inertron : Un concept innovant
de mesure des caractéristiques
inertielles – partie 2
Outils
44 Les prochains évènements de
l’ASTE à venir cette année
44 Commissions de Travail de
l’ASTE
45 Calendrier des formations de
l’ASTE pour l’année 2023
46 Agenda et prochains rendezvous
48 Sommaire du prochain numéro
48 Index des annonceurs et des
entreprises citées
48 Le chiffre à retenir
© OGP
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I3

MESURES&TESTS
MARKETPLACE PAR MRJ PRESSE
Découvrez le portail
sur la mesure,
les tests et
l’instrumentation.
Mesures & Tests vous propose
d'être mis en relation gratuitement
avec les prestataires du marché.
4 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023
www.mesures-et-tests.com

© 6Napse
© DR © DR
DOSSIER
ESSAIS ET MODÉLISATION
MESURES
NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL
Le contrôle qualité
s’invite dans les laboratoires
d’essais p. 34 à 43
Hausse des exigences des industriels – et de leurs clients
finaux – ou durcissement des contraintes réglementaires, le tout
associé à la recherche permanente du gain de temps dans les
phases de développement et d’essai, mais également durant la
production voire durant la vie et l’utilisation d’un produit, le contrôle
qualité s’est progressivement imposé dans les laboratoires… et
les technologies associées aussi. À l’occasion du salon Global
Industrie qui se déroulera à Lyon, le contrôle qualité aura la part
belle, tant dans l’univers dédié à la mesure que sur le Congrès
international de métrologie, qui abritera un nombre important
de conférences sur le sujet.
L’étude des matériaux au cœur
des enjeux de qualité p. 7 à 15
Dans ce numéro d’Essais & Simulations pleinement consacré au
contrôle qualité, la question des matériaux est pour le moins cruciale.
Dans un contexte de course permanente vers l’allègement tout
en maintenant – voire en réhaussant – les niveaux de robustesse
et de résistance, les matériaux se trouvent au centre de toutes
les attentions. Mais face au recours de plus en plus fréquent
des multi-matériaux, mais également à la fabrication additive,
le contrôle qualité joue un rôle déterminant, tant au niveau de
la réception de commande qu’à celui de la conception et du
développement… sans oublier naturellement le contrôle qualité
en production.
Spécial
contrôle qualité p. 16 à 33
Dans ce nouveau numéro d’Essais & Simulations entièrement
dédié au contrôle qualité, et dans cette rubrique, aux instruments
de mesure, un large dossier est plus précisément consacré
aux technologies de mesure et de contrôle par optique ou
vision. Comme il l’est détaillé dans les pages de ce dossier,
ces instruments permettent d’aborder le contrôle qualité sans
contact – à la manière du contrôle non destructif (CND) – à
la fois pour de l’extrême précision en laboratoire – quelques
microns de tolérances – ou de la haute cadence directement
sur les lignes de production) avec des solutions de scanning à
partir d’intelligence artificielle afin d’ouvrir le contrôle qualité
à la « haute fréquence ».
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I5

ACTUALITÉS
EN BREF
Alstom et le Centre
d’essais ferroviaires (CEF)
inaugurent une nouvelle
chambre climatique près de
Valenciennes
Longue de 45 m, large de 6 m et haute
de 6,50 m, cette nouvelle chambre d’essais
permet de soumettre trains, bus,
cars et autres véhicules à des températures
allant de 70ºC à -45ºC. Seconde
chambre climatique française, elle est
complémentaire à celle d’Alstom située
à La Rochelle. Elle permettra de limiter
le recours à des chambres d’essais
climatiques comparables situées à
l’étranger.
Sébastien Bize récompensé
par le prix LNE de la
recherche 2022
Sébastien Bize, directeur du LNE-Syrte
à l’Observatoire de Paris-PSL, a reçu
le 13 décembre 2022 le prix LNE de
la recherche pour ses travaux sur les
horloges à réseau optique utilisant
le mercure. Sébastien Bize travaille
notamment sur le développement
d’horloges à réseau optique utilisant
le mercure neutre. L’objectif étant de
développer une nouvelle génération
d’horloges ultra performantes et de
pousser l’ensemble des applications de
ces horloges.
Creaform inaugure un
nouveau centre de réparation
pour servir la région EMOA
L’unité d’affaires d’Ametek spécialisée
des solutions de mesure 3D portables
et en services d’ingénierie a inauguré
un nouveau centre de réparation
d’une superficie de 660 m2, près de
ses bureaux de Fontaine (Isère). Cet
engagement se traduit par un soutien
accru et davantage d’autonomie pour la
communauté Creaform dans la région
EMOA : l’entreprise peut désormais produire
des résultats fiables localement,
notamment en matière d’essais d’étalonnage
et de réception, et procéder à
des réparations pour l’ensemble des
produits et des systèmes Creaform ●
ÉQUIPEMENT
Sopemea inaugure une table d’essais
triaxiale et augmente ses capacités
d’essais de vibration
Avec ce nouvel hexapode doté d’un vérin hydraulique, Sopemea (groupe
Apave) a la possibilité de proposer aux industriels un moyen d’essai à 6
degrés de liberté (DDL) afin de multiplier les tests mécaniques à 150 Hz,
tout en étant plus fidèles de la réalité grâce à une approche axe par axe.
Ce nouveau moyen d’essais vient enrichir le parc technique et technologique
de Sopemea composé notamment d’un des plus importants moyens de
vibration biaxial d’Europe. Outre sa capacité importante, cette technologie
présente l’avantage de tester simultanément les équipements sur trois translations
(verticale, latérale, longitudinale) et trois rotations (roulis, tangage, lacet). De
quoi rendre les essais plus proches des sollicitations rencontrées lors des séismes.
En reproduisant les vibrations dans les mêmes conditions de séisme, de roulage
et d’endurance, cet hexapode s’adresse en priorité aux essais sismiques… mais
pas seulement. « Si à l’origine cet équipement a été obtenu dans le cadre du plan
France Relance en soutien aux investissements du secteur nucléaire – et du groupe
Apave bien sûr – il est également, à terme,
destiné à des secteurs tels que l’automobile,
très friand de la réplication temporelle,
le ferroviaire pour les logiques de gain de
temps ou encore la défense et le naval... »,
souligne Bernard Colomiès, de Sopemea.
Le directeur technique de la filiale essais
d’Apave explique que « ce type d’essais
multi-axiaux sont beaucoup plus répandus
aux États-Unis ; nous devions donc, nous
aussi, être présents sur ce marché. » D’autant
que pour les industriels, les besoins
sont croissants en matière de précision
et qualification de résultats. « Auparavant,
on appliquait des coefficients avec
des marges théoriques ; aujourd’hui, avec
le triaxial, les contraintes mécaniques
peuvent être beaucoup plus importantes
donc plus proches de la réalité ». Notons
par ailleurs que cette table de 150Hz
devrait beaucoup intéresser l’automobile
qui dispose bien souvent d’équipements
à 50Hz, et donc insuffisants pour tester
des véhicules (trop lourds) à 6 DDL ●
Olivier Guillon
EN SAVOIR PLUS > sopemea.apave.com
6 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
LABORATOIRE
Le Cetim, aux avant-postes du
contrôle qualité des matériaux
Particulièrement impliqué dans les essais, la simulation et le contrôle
effectués sur les matériaux et leurs procédés, le Cetim dispose
aujourd’hui d’une expérience hors du commun en la matière. Le centre
technique abrite d’ailleurs de solides compétences mais aussi de
nombreux moyens de contrôle afin de maintenir les plus hauts niveaux
de qualité des matériaux, qu’ils soient métalliques, composites ou
issus de la fabrication additive.
Dominique Ghiglione
Responsable R&D au sein
du Cetim (structure dans
laquelle il est entrée il y
a maintenant quarantedeux
ans!), Dominique
Ghiglione travaille à la
Direction scientifique et
technique (DST) sur la partie
« Matériaux et procédés
de fabrication), service
appartenant à la Direction
de la recherche et des
programmes.
En matière de matériaux et de
procédés, on constate un certain
nombre d’évolutions depuis
plusieurs années, a commencer par
l’allégement, véritable tendance de
fond qui prend d’autant plus de sens
actuellement avec les problématiques
de consommation d’énergie et les
réglementations de plus en plus
drastiques. « On assiste aujourd’hui
à une phénomène de re-conception
des pièces à partir de matériaux plus
légers tels que l’aluminium, en fonction
naturellement des coûts associés à
la fabrication des pièces », constate
Dominique Ghiglione, responsable R&D
au Cetim et spécialiste de longue date
des procédés et des matériaux, qu’ils
soient métalliques ou composites.
Et c’est d’autant plus le cas avec
la croissance de l’électrification
des véhicules – qui ne touche pas
uniquement l’automobile d’ailleurs. « En
effet, le poids de batterie des véhicules
électriques ou hybrides ne fait toujours
pas l’objet d’allégement particulier. On
est donc obligé de retirer du poids ailleurs,
et cela se ressent dans le choix de l’acier
à très haute résistance, permettant
de réduire le dimensionnement des
matériaux utilisés comme les matériaux
couches minces. » Cela est également le
cas dans l’aéronautique où les contraintes
concernent tout autant le rendement du
moteur et les montées en température.
Cette amélioration passe notamment
par des matériaux résistant à haute
température comme la céramique
métallique, donnant la possibilité in
fine de réduire les consommations.
MULTI-MATÉRIAUX ET
ÉLECTRIFICATION AU CŒUR DES
ENJEUX DE DÉVELOPPEMENT
Autre sujet de recherche, les multimatériaux
: bien que l’utilisation
ne soit pas toujours fructueuse du
fait d’une tendance en matière de
surdimensionnement, les multimatériaux
représentent toutefois une
alternative pour remplacer des matériaux
métalliques, notamment par des
composites qui présentent un intérêt
important en matière de poids et de
tenue à la corrosion. « Cependant, cette
bascule n’est pas possible en une seule
opération. C’est pourquoi l’utilisation
de multi-matériaux, combinant les
matériaux métalliques et composites,
permettent une mutation opportuniste.
Le Cetim travaille tout particulièrement
sur l’assemblage de multi-matériaux et
a développé un fort savoir-faire dans le
domaine. »
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I7

ESSAIS ET MODÉLISATION
L’électrification se révèle aussi comme
une tendance forte. Ce phénomène
relativement nouveau et en expansion
fait appel à des matériaux sensibles tels
que le cuivre dont le coût est élevé et
l’approvisionnement difficile. Il faut donc
développer des solutions alternatives
comme l’aluminium, un matériau qui
reste cher mais dont l’intensité est
beaucoup plus faible. « Dans tous les
cas, nous devons trouver des solutions
afin de mettre en forme ces matériaux,
notamment avec l’appropriation de plus
en plus importante de la fabrication
additive métallique : cette famille de
technologies qui fabrique la matière en
même temps que la pièce n’est pas sans
rappeler l’approche de la fonderie, car
il est possible de créer des matériaux
nouveaux en termes de composition
chimique. C’est pourquoi la fabrication
additive se développe mais pour le
moment, uniquement dans des niches, car
celle-ci demeure coûteuse et sa robustesse
reste à démontrer. On a besoin pour cela
de nouveau protocole de qualification
portant sur la qualité et la santé de la
matière ».
Essais de caractérisation des matériaux
QUELLES ÉVOLUTIONS EN
MATIÈRE DE CONTRÔLE QUALITÉ ?
Sur les produits, le contrôle qualité n’est
pas une tendance nouvelle mais on
constate cependant une forte croissance
de contrôle des pièces en ligne à 100%.
Auparavant en effet, une pièce prise de
manière aléatoire subissait une opération
de contrôle. Aujourd’hui, c’est la totalité
des pièces qui est contrôlée, soit pour
répondre aux exigences du donneur
d’ordres, comme dans l’automobile et
l’aéronautique, soit lorsqu’on a besoin
de savoir que tous les matériaux utilisés
sont conformes au cahier des charges
d’une pièce.
Cela conduit donc à bousculer les
méthodes de caractérisation classiques
: « auparavant, nous pratiquions des
essais destructifs de dureté en sortant
la pièce de sa ligne de production.
Aujourd’hui, les instruments de CND
contrôlent chaque pièce directement
sur la chaîne de production en faisant
de corrélation entre les signaux
obtenus par contrôle non destructif
et les résultats attendus en matière
de grandeur physique. Cela se fait
grâce des technologies de contrôle plus
évoluées, un logiciel d’acquisition de
données et, depuis peu, des algorithmes
d’intelligence artificielle permettant aux
systèmes d’apprendre eux-mêmes. Il
s’agit d’un enjeu majeur car l’objectif est
que 100% des pièces soient conformes. »
Cette stratégie permettrait de pratiquer
de moins en moins d’essais physiques, et
de plus en plus d’essais non destructifs
(END), sauf bien sûr lorsque l’essai
physique est obligatoire pour répondre
à une obligation normative ou de
référentiel interne.
Pour ce faire, différents moyens de
caractérisation sont utilisés, et ce afin
de répondre à plusieurs priorités. D’une
part, les caractéristiques et la résistance
mécanique comme les tests de dureté et
de traction afin de connaître la limite
de élasticité d’une pièce. D’autre part,
la micro-structure : celle-ci fait appel
à des compétences particulières et des
moyens tels que des microscopes afin
de déterminer la structure interne
d’une pièce métallique ou composite,
mais aussi pour procéder à une analyse
chimique (par analyse défaillance).
« Il s’agit d’un moyen pertinent pour
8 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
© CETIM
connaître la composition chimique, tout
comme la spectrométrie par étincelage ou
la spectrométrie de masse des matériaux.
Nous utilisons également une technologie
reposant sur la spectrométrie locale via
un faisceau laser : nous pouvons ainsi
lire la composition chimique des fumées
générées par le laser et donc du métal
de base. »
LARGE PALETTE DE MOYENS CND
En matière de CND, le Cetim a recours
à une large palette de moyens de
caractérisation diverses en fonction de
la géométrie des matériaux utilisés afin
d’obtenir les informations nécessaires,
comme le courant Foucault, l’ultrason
et l’ultrason multi-éléments ou encore
les émissions acoustiques ainsi que la
tomographie pour un contrôle non
destructif en continu.
Il existe également des domaines sans
fin à explorer. Par exemple, l’essai
Brinell, méthode qui repose sur une
bille venant pénétrer le métal selon
une charge donnée ; celle-ci laisse une
empreinte à partir de laquelle il est
possible d’obtenir la valeur de traction
d’un essai destructif. Aussi, en forge, une
des problématiques lors d’une ébauche
de pièces réside dans le fait que le métal
est déformé ; celui-ci ne dois alors pas
Cellule de contrôle autonome robotisée-CND chez NTN Transmission Europe
contenir de fissures sinon cela peut
engendrer des problèmes dans la suite
lors des opérations d’usinage.
MISE AU POINT D’UNE NOUVELLE
TECHNIQUE
D’autres techniques existent telles que
le ressuage ou la magnétoscopie mais le
Cetim a développé en outre une autre
méthode de CND. Reposant sur un
système de thermographie infrarouge
pulsé (ou par induction), ce principe met
en œuvre un inducteur dans lequel on
fait passer un courant provoquant un
champ magnétique. Ce champ permet de
chauffer brutalement le métal ; on vient
alors pointer sur la zone chauffée une
caméra infrarouge afin de visualiser la
présence de fissures qui se manifestent
sous la chaleur. Cette opération s’effectue
à l’aide d’un robot.
En ayant recours à ces méthodes de
défectologie (détection et classification des
défauts), il est ainsi possible de s’assurer
de la présence ou non de défauts pouvant
compromettre la bonne tenue de la pièce
dans le temps. Ce niveau d’analyse est
naturellement déterminé en fonction
des besoins liés à l’utilisation du produit
final au cours de son existence. Cette
mécanique de rupture fait partie des
priorités du Cetim ; ces études permettent
ainsi de savoir quelles conséquences
auront tels ou tels défauts sur une pièces
au cours de sa durée de vie.
Autre ambition du Cetim, le contrôle in
situ en fabrication additive. Ce procédé
d’un nouveau genre cherche sa robustesse.
Or, pour Dominique Ghiglione, « on a
aujourd’hui besoin d’une instrumentation
capable de qualifier ce moyen de
production très particulier composé d’une
poudre, d’un laser, le tout enfermé dans
une enceinte. La Cetim travaille sur un
moyen de caractérisation non destructif
pouvant exploiter la lumière du faisceau
laser afin de donner les moyens à la
fabrication additive de sortir, enfin, de
ses marchés de niche » ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I9

ESSAIS ET MODÉLISATION
SOLUTION
Popularité de la fabrication
additive en hausse pour la production
de masse de pièces en plastique
et en métal
MSC Scanning est positionné sur le contrôle des pièces en fournissant des flux de contrôle qualité entièrement
numérisés à chaque étape de fabrication : contrôle du warping, contrôle en cours de fabrication dans l’enceinte
de la machine, contrôle après fabrication, contrôle après le retrait des supports, contrôle du retrait après
cuisson UV, etc.
Les scanners 3D et logiciels d’inspection de MSC
Scanning génèrent des géométries de pièces 3D
avec des maillages numériques d’une très grande
résolution (jumeaux numériques) et avec une
précision pouvant aller jusqu’à 0,01mm permettant
une multitude d’options d’analyse pour les surfaces complexes
et gauche en générant des cartographie 3D.
polygonal obtenu, en réalisant une sélection des polygones par
la méthode d’ajustement gaussien ou la méthode de l’ajustement
de Chebishev, voir schéma ci-dessous :
Le maillage obtenu lors du scan d’une pièce issue de fabrication
additive ne correspond jamais à 100% au modèle théorique CAO
des donneurs d’ordres : il faut donc recaler le fichier obtenu
par rapport à la CAO en réalisant un best fit géométrique
en sélectionnant l’ensemble de la géométrie ou uniquement
des zones partielles. MSC Scanning peut aussi réaliser un
recalage par isostatisme sur 6 points pour balancer au mieux
le modèle fabriqué.
Après le choix du type de recalage, on obtient une cartographie
couleur 3D de l’ensemble de la pièce qui permet de déterminer
les déviations obtenues par le process d’impression 3D sur les
3 axes XYZ. En général le « moins matière » est caractérisé
par une couleur froide et le « plus matière » par une couleur
chaude. Il est donc très facile d’interpréter les problèmes de
qualité lié au process.
MSC Scanning peut également réaliser des contrôles
dimensionnels et de tolérances géométriques (GD&T) ainsi
que des contrôles d’épaisseurs de paroi. En plus de l’analyse
cartographique, il est très facile de contrôler toutes les primitives
géométriques d’une pièce telles que le cercle, le trou oblong, le
rectangle, le plan, une droite, une sphère, un cylindre, un cône
qui seront à chaque fois créés en s’appuyant sur le maillage
10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
MSC Scanning peut également réaliser
des sections d’inspection qui lui
permettent de pouvoir faire des contrôles
d’épaisseur à des positions données par
un cahier des charges ou dans des zones
stratégiques. Son savoir-faire permet de
mesurer les déformations thermiques
du matériau qui pourraient se produire
pendant le processus d’impression.
UN AVENIR PROMETTEUR POUR
CETTE TECHNOLOGIE
Les déformations thermiques et dimensionnelles générées lors de
fabrication par la buse et le plateau chauffant pour la technologie
FDM par exemple, déstabilisent le slicer (logiciel du fabricant de
machine) qui ne sait pas anticiper cette réaction et le parcours
de la buse lors de la fabrication. Le scan 3D permet de corriger
ses défauts les manières suivantes :
• La création d’un modèle CAO après scan 3D ayant subi une
transformation inverse pour les problèmes de déformation
thermique
• Il permet également de réajuster la position de la buse en XY
© MSC Scanning - Juliette Banville
lors de son déplacement
Il devient donc indispensable d’utiliser
cette technologie pour obtenir une
pièce bonne et répétable comme
certains fabricants de centres d’usinage
numérique qui ont déjà intégré dans
l’environnement machine un scanner
robotisé permettant le contrôle et
la correction de l’usinage en direct
en cas de déviation (il ne serait pas
surprenant de voir l’intégration de
scan 3D robotisé dans les différentes technologies de fabrication
additive dans les cinq années à venir….)
L’entreprise peut également simuler des assemblages virtuels
de tous types de montages, serrages, clipsages. Lors de la
fabrication, ses rapports aident à trouver les bons réglages du
slicer, qui, par la suite, seront utilisés comme référence pour
chaque typologie de pièce pour la fabrication additive en série.
Bilan : une faisabilité produit plus rapide pour l’ingénieur
pilote, une fabrication optimisée pour la série et une qualité
continue tout le long du processus ●
Pierre Weber
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I11

ESSAIS ET MODÉLISATION
EN PRATIQUE
Ajuster le fonctionnement
d’une usine : une application de
simulation pour optimiser une unité
de fabrication additive
Le Manufacturing Technology Center britannique (MTC), en collaboration avec des partenaires du secteur
aérospatial, a construit une installation de fusion sur lit de poudre sur site, et a également développé un
modèle de simulation et une application pour aider le personnel de l’usine à prendre des décisions pertinentes
sur son fonctionnement.
L’un des moyens les plus
efficaces de relever les
défis industriels modernes
consiste à utiliser des
procédés de fabrication
additive (Fab-Add), tels que la fusion
sur lit de poudre et d’autres techniques
émergentes. Pour tenir ses promesses de
production rapide, précise et modulable,
la Fab-Add requiert toutefois de nouvelles
approches en matière de fonctionnement
et de gestion de site.
C’est pourquoi, le MTC a amélioré
son installation interne de Fab-Add
par fusion sur lit de poudre grâce à un
modèle de simulation et une application
pour aider le personnel de l’usine à
prendre des décisions avisées sur son
fonctionnement. L’application, créée à
l’aide de l’Application Builder du logiciel
Comsol Multiphysics, montre le potentiel
de couplage d’une usine de Fab-Add à
taille réelle avec son jumeau numérique.
« Le modèle permet de prédire comment
la chaleur et l’humidité à l’intérieur
d’une usine de fusion sur lit de poudre
peuvent affecter la qualité du produit
et la sécurité des travailleurs, explique
Adam Holloway, Technology Manager
au sein de l’équipe de modélisation du
Exemple de pièce produite par le procédé de fusion sur lit de poudre métallique
MTC. Associée aux flux de données de
notre installation, l’application permet
d’intégrer la modélisation prédictive dans
nos prises de décision quotidienne ».
Le projet MTC démontre les avantages
qu’il y a à mettre la simulation directement
entre les mains des opérateurs et illustre
comment la simulation pourrait contribuer
à façonner l’avenir de l’industrie de
fabrication.
LA FABRICATION ADDITIVE AU
SERVICE DU PROJET AÉROSPATIAL
DRAMA
Pour aider les usines britanniques à tenir
leur rang dans la concurrence mondiale,
le MTC encourage la fabrication à haute
valeur ajoutée dans tout le Royaume-Uni.
Le MTC est basé dans la zone industrielle
historique de Coventry (figure 1), mais son
regard est résolument tourné vers l’avenir.
Raison pour laquelle l’équipe a mobilisé
d’importantes ressources humaines et
techniques dans son Centre National de
Fabrication Additive (NCAM).
« Adopter la Fad-Add ne consiste pas
seulement à installer de nouveaux
équipements. Nos clients demandent
également de l’aide pour mettre en œuvre
l’infrastructure numérique qui soutient les
opérations des usines de Fab-Add. Outre
les logiciels d’entreprise et la connectivité
des données, nous étudions les moyens
12 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 N°148 • Février - Mars - Avril 2023 2022

d’intégrer la simulation dans leurs
systèmes. »
Le projet DRAMA (Digital Reconfigurable
Additive Manufacturing for Aerospace)
du NCAM constitue un terrain idéal
pour cette expérimentation. Développée
en collaboration avec de nombreux
fabricants, l’initiative DRAMA comprend
la nouvelle installation de Fab-Add par
fusion sur lit de poudre mentionnée
précédemment. Avec cette mini usine
comme site du projet DRAMA, Adam
Holloway et ses collègues spécialistes de
la simulation contribuent fortement à la
réussite de la production de composants
par Fab-Add pour l’aérospatiale.
PERMETTRE L’AJOUT DE
MATÉRIAUX SOUPLES AUX
OBJETS SOLIDES
En quoi un procédé de fabrication est-il
« additif » et pourquoi tant d’industries
s’intéressent-elles à la Fab-Add ? Au sens
le plus large, un procédé additif est un
procédé dans lequel les objets sont créés en
ajoutant de la matière couche par couche,
et non en la retirant ou en la moulant.
Un procédé réductif ou soustractif de
fabrication d’une pièce peut, par exemple,
commencer par un bloc de métal massif
qui est ensuite découpé, percé et meulé
pour lui donner sa forme. Une méthode
additive pour fabriquer la même pièce,
quant à elle, commence par un espace
vide ! Un matériau granulaire ou mou
est ensuite ajouté à cet espace (dans des
conditions soigneusement contrôlées)
jusqu’à ce qu’il prenne la forme souhaitée.
Ce matériau malléable doit ensuite être
solidifié en une pièce finie durable.
Des matériaux différents exigent des
méthodes différentes pour créer et
solidifier des formes additives. Par
exemple, les imprimantes 3D courantes
commercialisées auprès du grand public
produisent des objets en déroulant un
filament de plastique chaud, qui se lie à luimême
et devient plus dur en refroidissant.
En revanche, le procédé de fusion sur lit de
poudre métallique commence, comme son
nom l’indique, par une poudre métallique
Vue au microscope de grains de métal réduit en poudre,
comme utilisés dans le procédé de fusion sur lit de poudre
qui est fondue par application de chaleur
et resolidifiée lorsqu’elle refroidit. La photo
montre une pièce produite par le procédé
de fusion sur lit de poudre métallique.
EFFETS DE LA CHALEUR ET DE
L’HUMIDITÉ SUR LA FUSION DU LIT
DE POUDRE MÉTALLIQUE
« Les possibilités offertes par les méthodes
de Fad-Add sont connues depuis longtemps,
mais l’adoption à grande échelle s’est heurtée
à de nombreux obstacles », souligne Adam
Holloway. Certains de ces freins peuvent
être surmontés pendant la phase de conception
des produits et des installations de
fabrication additive. D’autres points, comme
l’impact des conditions environnementales
sur la production par Fab-Add, doivent être
abordés pendant que l’installation est en
fonctionnement.
Et d’ajouter : « Par exemple, le maintien
d’un contrôle minutieux de la chaleur et
de l’humidité est une tâche essentielle pour
l’équipe DRAMA. La poudre métallique
utilisée pour le procédé de fusion sur lit
de poudre (figure 3) est très sensible aux
conditions extérieures. Cela signifie que le
matériau peut commencer à s’oxyder et à
absorber l’humidité ambiante même lorsqu’il
est stocké, et que ces processus continueront
tout au long de son parcours dans l’installation.
L’exposition à la chaleur et à l’humidité
modifiera la façon dont il s’écoule, fond, se
charge électriquement et se solidifie. Tous
ces facteurs peuvent donc affecter la qualité
des pièces que vous produisez. »
La manipulation sans précaution de la
poudre métallique n’est pas seulement une
menace pour la qualité du produit. Elle
Figure 3. Une application de simulation de l’installation de fusion sur lit de poudre DRAMA,
montrant les machines qu’elle contient et l’emplacement des bouches d’aération.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I13

ESSAIS ET MODÉLISATION
Figure 4. La simulation peut saisir les variations de la production thermique et de fluide des machines au fil du temps.
Ces tracés de surface isothermes montrent les changements de température
peut également menacer la santé et la sécurité des travailleurs.
« La poudre de métal utilisée pour les processus de Fab-Add est
inflammable et toxique, et lorsqu’elle s’assèche, elle devient encore
plus inflammable. Nous devons mesurer et gérer en permanence
les niveaux d’humidité, ainsi que la façon dont la poudre libre
se propage dans l’installation. »
Pour maintenir des conditions atmosphériques correctes, un
fabricant pourrait augmenter la ventilation de son usine avec un
système complet de contrôle de climatisation, mais cela pourrait
être très coûteux. Le NCAM a estimé qu’il lui en coûterait près
d’un demi-million de livres anglaises (plus de 560 000 euros)
pour ajouter un système de climatisation à ses installations si
elles sont de « taille modeste ». Mais qu’en serait-il si la chaleur
et l’humidité pouvaient être gérées de manière adéquate sans
ajouter un système aussi complexe ?
UNE GESTION RÉACTIVE DES PROCESSUS GRÂCE A
LA MODÉLISATION MULTIPHYSIQUE
L’utilisation de la simulation multiphysique à des fins de gestion
approfondie des processus pourrait constituer une alternative
Figure 5. Effet de l’ouverture d’une porte sur le flux d’air. La vitesse de
l’air vers un conduit de sorte est considérablement affaiblie lorsque la
porte située directement en dessous est ouverte
rentable. « Dans le cadre du programme DRAMA, nous avons
créé un modèle de notre installation en utilisant les capacités
de calculs en mécanique des fluides (CFD) du logiciel Comsol.
Notre modèle utilise la méthode des éléments finis pour résoudre
les équations différentielles partielles décrivant le transfert de
chaleur et l’écoulement des fluides dans le flux d’air de notre
installation. Cela nous a permis d’étudier comment les conditions
environnementales pourraient être affectées par de multiples
variables, du temps qu’il fait à l’extérieur au nombre de machines
en fonctionnement, en passant par la façon dont les machines
sont positionnées à l’intérieur de l’atelier. Un modèle qui tient
compte de ces variables aide le personnel de l’usine à ajuster la
ventilation et les programmes de production pour optimiser les
conditions opératoires ».
UNE APPLICATION DE SIMULATION QUI AUTONOMISE
LE PERSONNEL DE L’USINE
L’équipe DRAMA a rendu son modèle plus accessible en créant
une application de simulation à l’aide de l’Application Builder
de Comsol Multiphysics (figure 3). « Nous essayons de présenter
les résultats de calculs très complexes d’une manière simple et
compréhensible. En créant une application à partir de notre
modèle, nous pouvons donner au personnel les moyens d’exécuter
des simulations prédictives sur des ordinateurs portables pendant
leur service. »
L’utilisateur de l’application peut définir des conditions limites
pertinentes au début d’un changement d’équipe, puis procéder
à des ajustements en cours de production si besoin. Tout au
long de la journée, les niveaux de chaleur et d’humidité vont
inévitablement fluctuer. Il se peut que le personnel de l’usine
doive modifier le planning de production pour maintenir la
qualité des pièces, ou simplement ouvrir les portes et les fenêtres
pour améliorer la ventilation. Les utilisateurs peuvent modifier
les paramètres de l’application pour tester les effets de ce type
d’actions. Par exemple, la figure 4 présente des tracés de surface
isothermes qui montrent l’effet de l’ouverture des chambres de
14 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
Agents à l’intérieur de l’installation du lit
de poudre métallique du NCAM au MTC.
construction des machines de Fab-Add sur la température de
l’air, tandis que la figure 5 montre comment le flux d’air est
affecté par l’ouverture des portes de l’usine.
Un pas de plus vers un jumeau numérique d’usine
Bien que l’application actuelle représente une avancée, elle
nécessite encore que les opérateurs saisissent manuellement les
données importantes. Pour l’avenir, l’équipe du projet DRAMA
envisage quelque chose d’encore plus intégré, et donc de plus
puissant : un jumeau numérique pour son installation de Fab-
Add. Un jumeau numérique - tel que décrit par Ed Fontes (Chief
Technology Officer chez Comsol, dans un article publié en 2019
dans un Blog Comsol - est “une représentation dynamique, mise
à jour en permanence, d’un produit, d’un dispositif ou d’un
processus physique réel”. Il est important de noter que même
le modèle le plus détaillé d’un système n’est pas nécessairement
son jumeau numérique.
« Pour faire de notre modèle d’environnement d’usine un jumeau
numérique, nous devons d’abord lui fournir des données provenant
en temps réel de l’usine existante. Une fois que notre modèle
d’usine fonctionne en arrière-plan, il peut ajuster ses prévisions en
fonction de ses flux de données et suggérer des actions spécifiques
basées sur ces prévisions ».
« Nous voulons intégrer notre modèle prédictif dans une boucle
de rétroaction qui inclut l’usine réelle et son personnel. L’objectif
est de disposer d’un système holistique qui réagit aux conditions
effectives de l’usine, utilise la simulation pour faire des prédictions
sur les conditions futures et procède de manière transparente à
des ajustements auto-optimisés en fonction de ces prédictions.
À ce moment-là, nous pourrons vraiment dire que nous avons
construit un jumeau numérique pour notre usine. » ●
PUBLI-COMMUNIQUÉ
La bonne réponse à vos problématiques
de Mécanique des Fluides
Bureau d’études spécialisé en modélisation numérique et mesures expérimentales pour la Mécanique des
Fluides, OptiFluides propose un savoir-faire étendu en matière d’Etudes & Ingénierie et en matière de Recherche
& Développement.
Par son savoir-faire en simulation numérique
et mesures expérimentales appliquées à la
Mécanique des Fluides, OptiFluides apporte
des réponses aux questions complexes posées
par les industriels de tous secteurs d’activité.
Secteurs d’activité : Hydraulique / Energies et
environnement / Chimie / Bâtiment / Biotechnologies
/ Equipements Industriels / Transport
L’outil de simulation numérique permet à OptiFluides de
construire un modèle virtuel prédisant les phénomènes
physiques mis en jeu dans vos produits, vos installations
et vos concepts innovants. Il est ensuite possible d’en
visualiser les flux en 3D, de mesurer les rendements
énergétiques et d’anticiper les défaillances.
Ceci vous permettra de maximiser les performances et
l’efficacité de vos produits dès la phase de conception
tout en limitant les coûts et les temps de développement ●
Echangeur thermique
Mousse métallique
OptiFluides
66, boulevard Niels Bohr
69100 Villeurbanne
Tél. : 04 81 91 53 71
contact@optifluides.net
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I15

MESURES
ENTRETIEN
Julie Voyer
Directrice-adjointe du
salon Global Industrie
La mesure et
la métrologie à
l’honneur sur le salon
Global Industrie Lyon
2023
Jérôme Lopez
Directeur du Collège
fraçais de métrologie
(CFM), organisateur
du CIM 2023
Événement phare de l’industrie française (mais aussi européenne),
le salon Global Industrie, qui se déroulera du 7 au 10 mars prochain
à Eurexpo Lyon, sera aussi celui de la mesure et de la métrologie
avec la tenue tant attendue du Congrès international de métrologie
(plus d’informations page suivante), rendez-vous scientifique et
industriel d’envergure cette fois mondiale de toute une filière aux
nombreux défis.
Dans ce contexte conjoncturel
particulièrement difficile pour
l’industrie, quel accueil ont réservé les
entreprises (clients et prospects) au
salon ?
Julie Voyer : Malgré les multiples crises
que l’on traverse, qu’il s’agisse du Covid-
19 qui demeure dans les esprits, les
approvisionnements en matières premières,
la guerre en Ukraine, le recrutement et les
tensions sur le marché des compétences, les
industriels nous ont montré qu’ils étaient
très résiliants et combatifs. Ils ont aussi
appris à naviguer à vue dans un climat
d’incertitude extrême avec peu, voire pas
de visibilité à trois mois.
Dans ce contexte, la note positive est que
l’industrie ne s’en sort pas trop mal, ce qui
s’est ressenti au niveau des réservations de
stands avec 93% de la surface déjà réservée
à quatre mois de l’ouverture du salon. Et
malgré le creux que nous avons ressenti en
septembre et en octobre derniers en raison
d’éventuelles annonces pour lutter contre
la nouvelle vague du Covid-19, les signaux
sont tous au vert.
Cependant, les comportements changent,
en particulier au niveau des visiteurs. Mais
c’est à nous, organisateurs de salons, de
toujours nous remettre en question et de
nous réinventer afin de transformer l’essai
et d’accueillir un maximum de monde.
Comment se présente cette nouvelle
édition, notamment par rapport à la
précédente qui a eu lieu à Paris cette
année ? Quels en sont les chiffres et
données clés ?
Julie Voyer :
Au niveau du visitorat, Global Industrie
Lyon présente l’avantage de se trouver sur
une terre d’Industries, et même d’être la
première région industrielle de France.
D’ores et déjà, nous pouvons nous réjouir
d’accueillir pas moins de 2 300 exposants,
soit notre niveau d’avant crise, et de réunir
tous les secteurs d’activité industrielle, à
commencer par la machine-outil et les
carburiers qui signent leur grand retour.
De plus, nous constatons une belle
représentativité des quinze univers mis
en avant sur le salon, tant au niveau de la
tôlerie que de la mesure, de l’industrie 4.0
ou encore de la sous-traitance.
Quels en sont les nouveautés et les
temps forts de Global Industrie 2023 ?
Julie Voyer : Parmi la quinzaine d’univers
présent, sur le salon, sur une figure de
nouveau : l´un dédié à l’énergie, l’autre à
la production durable avec notamment
la présence de Suez, Edf et Paprec. Nous
nous réjouissons également de la forte
mobilisation des start-up qui exposeront leur
savoir-faire technologique, en particulier
dans l’intelligence artificielle., Notons
à ce titre la présence de la French Fab,
16 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
Par quoi sera marquée cette nouvelle
édition du CIM cette année ?
©Foucha Muyard
mais aussi de fortes collaborations et des
structures d’accompagnement de start-up,
lesquelles organiseront des visites guidées
et thématiques.
Plus que jamais, notre objectif est, notre
combat consiste à redonner des lettres de
noblesse, l’industrie, do, pour la première
fois, la nomination d’un président : Nicolas
Dufour, dont le nom résonne comme
l’incarnation de l’industrie, va nous
permettre, de fédérer tout le monde et
d’attirer un maximum de visiteurs. Enfin,
nous comptons également sur la mobilisation
des institutionnels et tout particulièrement
des politiques. Avec d’une part, le haut
patronage de l’Élysée, d’autres part merci qui
nous témoigne une fois de plus sa confiance.
Quelle place va occuper la mesure sur
le salon ?
Julie Voyer : Concernant la maintenance,
les métiers et les technologies étant
tellement diverses et variées, le secteur
est assez bien réparti au sein du salon.
La maintenance est en effet présente
un peu partout au sein de différents
espaces tels que Smart Industries, espace
consacré à l’industrie 4.0. Pour ce qui est
de la mesure, le Village MCVI (Mesure,
contrôle, vision et instrumentation) de
3 000 m2 et la présence, comme tous
les deux ans sur Global Industrie, du
Congrès international de métrologie
(CIM), permettront de réunir de très
nombreux acteurs de la filière.
Jérôme Lopez : Historiquement organisé
par le Collège français de métrologie (CFM)
au sein du salon Measurement World, le
Congrès international de métrologie (CIM)
a dorénavant lieu depuis l’an dernier sur
Global Industrie. La première édition
de ce type avait été un franc succès il
y a deux ans à Lyon… succès dû aux
moyens incroyables mis en œuvre par GL
Events pour cet événement qui, comme
à l’accoutumée, restera fidèle aux autres.
Grâce à cette force de frappe, nous avons
pour la première fois réussi à fédérer les
instituts de métrologie et les équivalents
du LNE (Laboratoire national d’essai, qui
sera également présent) de différents pays
européens tels que l’Allemagne, les Pays-Bas,
l’Italie ou encore le Royaume-Uni.
Jérôme Lopez : Cette édition 2023 reprendra
l’ADN de départ : réunir des experts de la
mesure et de la métrologie du monde entier.
Sur trois jours et demi, cet événement dans
l’événement abritera pas moins de dix-huit
conférences, des posters mais aussi, et c’est
nouveau, trois sessions uniquement dédiées
à la digitalisation : l’une générique, une autre
sur l’e-learning (associé à l’IA) et enfin une
consacrée aux certificats d’étalonnage
digitaux ; il s’agit aujourd’hui d’un sujet
phare de la métrologie. Aussi, une table
ronde s’articulera autour l’industrie 4.0 et
notamment du rapprochement opéré entre
les capteurs et la machine. Outre l’industrie
4.0, une table ronde portera sur l’hydrogène
(de la production à l’utilisation finale), une
autre sur l’économie circulaire. Enfin, la
formation ne sera pas oubliée, loin de là
et, au-delà des initiatives habituelles, nous
aurons l’honneur d’accueillir des écoles
étrangères dans le cadre du CIM afin de
savoir que ce fait chez nos voisins.
Parmi les grands sujets de l’industrie
aujourd’hui figure la formation et
le recrutement... Comment cette
thématique sera abordée lors du salon ?
Julie Voyer : Outre la présence de Pôle
Emploi, nous mettrons en avant les GI
Avenir afin d’offrir une lecture simple de
l’offre et organiser des visites guidées. Aussi
auront lieu les Golden Tech, un formidable
étendard qui mettra en compétition
quatorze métiers et fera la lumière sur ces
activités souvent méconnues et pâtissant
d’une mauvaise image, mais pourtant
riches. Intimement liés, ces métiers vont
de la conception, du prototypage et du
développement au contrôle en passant par
la production et la maintenance, le tout avec
une forte tonalité « 4.0 ». ●
Propos recueilli
par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I17

MESURES
EN COUVERTURE
Les enjeux de la mesure en
photonique sur le salon Global
Industrie et au Congrès international
de métrologie 2023
Le salon Global Industrie se déroulera pour sa cinquième édition au Parc Eurexpo à Lyon du 7 au 10 mars 2023.
Ce salon connu pour la diversité de ces exposants a pour ambition de permettre à ses visiteurs une anticipation
des transformations de l’industrie. Plusieurs séries de conférences gratuites sont organisées sur l’espace
« pitch experts » du salon Global Industrie. L’une d’entre elles, le mercredi 8 mars matin, sera notamment
dédiée au contrôle qualité en photonique.
© Adobe stock
Lauryanne
Teulon
Chargée de
mission technique
au Collège
Français de
Métrologie
Christophe Camperi-Ginestet,
directeur adjoint-opérations au pôle
de compétitivité Optitec fera une
intervention sur les défis relevés par
la photonique aujourd’hui dans le domaine du
contrôle de production tels que : l’analyse de surface
pour en déterminer sa rugosité, la quantification
d’un affleurement entre deux pièces adjacentes, la
détection de corps étrangers dans une production
agroalimentaire, le contrôle de l’aspect et de la
couleur d’un élément pour en vérifier la bonne
texture, le tout en temps réel sur la totalité de la
production.
Lionel Gerard, dirigeant de la société Photon
Lines présentera l’imagerie spectrale rapide, une
innovation disruptive pour le contrôle industriel.
Cette technologie optique encore émergente mais
déjà en forte croissance dans l’industrie offre la
possibilité d’un contrôle automatisé et sans contact
d’une grande variété de produits, contrôle combinant
simultanément une analyse visuelle et une analyse
de la composition du produit contrôlé. La récente
amélioration de cette technologie pour une exécution
à haute vitesse lui permet d’adresser de nombreux cas
applicatifs. Lionel Gerard donnera des illustrations
d’utilisation d’une plateforme d’imagerie pour des
enregistrements longues durées en combinant des
caméras rapides à haute résolution.
Des conférences complémentaires auront lieu
l’après-midi du même jour sur des sujets tout aussi
pertinents et variés avec notamment l’intervention
de François Legrand de l’institut de recherche
technologique (IRT) Nanoelec qui parlera de System
Lab, une initiative visant à développer de nouvelles
applications en imagerie, en combinant les données
de systèmes optiques dans différentes modalités.
Gwendal Girard-Suard de la société Trioptics France
fera une intervention sur de nouveaux équipements
portables permettant de caractériser en hall de
production, les défauts de surface 3D ou les états
de surface de grandes pièces tout en améliorant la
précision, le rendement et le confort de l’utilisateur.
Se rassembler autour de la science de la mesure
Une conférence rassemblant plusieurs acteurs de
la région Auvergne Rhône-Alpes (Teledyne, E2V,
Visioshape et Expertise Vision) visera à présenter des
systèmes de vision industrielle innovants, intégrés
aux machines de production : systèmes de vision
3D en temps réel et embarquée, contrôle qualité
intelligent à haute cadence pour répondre aux enjeux
de l’industrie 4.0.
Mohamed El Mansori de l’Ensam présentera l’un
des projets de son organisme visant à développer
de nouveaux outils et de nouvelles méthodes
autour d’une métrologie au service de l’industrie
4.0 et impliquant des industriels de haut niveau.
Quant à François Piquemal du LNE, il présentera
le projet Elena qui a pour ambition d’établir une
infrastructure métrologique européenne pour
la réalisation de mesure électrique à l’échelle
nanométrique
En parallèle du salon Global Industrie, le Congrès
18 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
international de métrologie qui aura lieu
aux mêmes dates et au même endroit sera
l’évènement où industriels, chercheurs
et scientifiques pourront se rassembler
autour de la science de la mesure. Cette
année, une des dix-huit sessions de
conférences du congrès sera dédiée aux
enjeux de la mesure dans le domaine de
la photonique. Elle aura lieu le jeudi 9
mars 2023 à 9h et sera présidée par Kate
Chernysheva, scientifique spécialisée en
optique et longueur au VSL, le laboratoire
national de métrologie des Pays-Bas.
Programme du Congrès international de métrologie (CIM) portant sur la photonique
Au cours de cette session, vous aurez la
possibilité d’assister à la conférence de M.
Guyot de la société Telops qui présentera
une méthode de détection de gaz pour
l’identification de fuite notamment.
La détection et la quantification de
gaz à distance sont particulièrement
importantes pour le suivi et la gestion de gaz
inflammables comme le méthane ou les gaz
naturels. L’objet des essais présentés dans la
conférence est de détecter du méthane grâce
à une caméra hyperspectrale positionnée
sur un aéronef ultraléger.
Une conférence sera ensuite donnée par M.
Eloi du LNE pour présenter les dernières
avancées du projet RevStdLED (Empir)
qui a pour ambition de définir les bonnes
pratiques métrologiques pour tester les
performances photométriques des lampes
et luminaires LED. M. Dubard du LNE
également présentera le projet Metro-PV
qui vise à fournir l’infrastructure métrologique
nécessaire ainsi que des méthodes
et des recommandations pour accélérer le
déploiement des dernières technologies
photovoltaïque en tandem pérovskite/
silicium. Peter van Nijnatten de la société
OMT Solutions fera une intervention sur les
mesures de réflectivité bidirectionnelles à
l’aide d’un spectrophotomètre commercial.
Aleksandr Danilenko de l’Université Aalto
en Finlande nous parlera de la caractérisation
des structures de puces de test Pillar Hall à
l’aide de la technique de réflectométrie. Enfin
Seda Oguz Aytekin clôturera la session en
présentant un calorimètre laser multi-longueur
d’ondes pour la caractérisation de
couches minces.
Au programme du congrès, les auditeurs
auront également accès à des posters et à
six tables-rondes l’une d’entre elles traitant
notamment de l’évolution du métier du
métrologue au XXI e siècle. Elle viendra
enrichir la thématique sous un angle 4.0 ●
Lauryanne Teulon
EN SAVOIR PLUS > www.cim2023.com/fr/
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I19

MESURES
TENDANCES
La photonique, un élément
devenu incontournable
dans le contrôle qualité
Émettre de la lumière n’a jamais été aussi stratégique pour le développement et la fabrication d’un produit.
Plus précisément, la photonique est de plus en plus présente dans l’industrie et notamment à tous les niveaux
du contrôle qualité. Et si l’imagerie et le traitement d’images ne sont pas nouveaux, les progrès liés aux
technologies dites « 4.0 » ont élargi leurs champs d’application.
Marc Ricci
Directeur général
du pôle Optitec
Ingénieur et
docteur en
physique, Marc
Ricci a effectué
une grande partie
de sa carrière
dans l’industrie
microélectrique
dans des services
d’ingénierie,
production,
qualité et
commercial
avant de créer
sa start-up en
2009 reposant sur
une technologie
innovante de
verre actif dans
le domaine de
photovoltaïque.
Dix ans plus tard,
il intègre le pôle
Optitec avant
d’en prendre la
direction générale
en 2019.
Spécialisé dans l’accompagnement des
entreprises appartenant au secteur de la
photonique, c’est-à-dire toute technologie
émettant de la lumière, le pôle Optitec,
s’adresse autant aux TPE et PME que les start-up ou
les grands groupes. Cet accompagnement repose en
grande partie sur l’innovation avec un grand « i ».
Mais il concerne également la vie de l’entreprise,
l’étude de marché, l’ingénierie financière, le
financement des projets, la communication ou
encore les ressources humaines, actuelle, activité
particulièrement en vogue ces derniers temps.
Enfin, le pôle de compétitivité exerce une activité
d’animation de l’écosystème et des quelque 200
adhérents régionalement implantés en Paca-
Occitanie, avec une agence à Marseille, l’autre
à Toulouse.
Les domaines d’applications stratégiques de la
photonique concernent tout particulièrement le
spécial, la défense et les grands instruments, mais
également l’industrie et notamment l’industrie
4.0 avec le contrôle permettant de donner de la
valeur au pilotage et une vision complète en temps
réel, des lignes de production ; dernier grand
domaine d’application concerné : la recherche et
innovation (R&I), en particulier dans le secteur
de la santé, mais également les smart-cities et la
mobilité, comprenant l’art de vivre, le véhicule
autonome ou encore la gestion urbaine. « Notre
rôle est de développer de la technologie et pousser
la photonique vers les marchés et les filières afin de
les rendre plus compétitives et attractives, précise
Marc Ricci. Qu’elles soient petites ou grandes,
les entreprises feront toujours la différence avec
©IStock - narong sutinkham
20 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
l’innovation. C’est pourquoi, chez Optitec, nous avons fait de
l’innovation une priorité ».
LA PHOTONIQUE COMME BRAS ARMÉ DU CONTRÔLE
Et dans le domaine de l’industrie 4.0, l’innovation n’est pas en
reste… la qualité non plus d’ailleurs. « c’est également un sujet de
prédilection pour nous et que je connais bien à titre personnel pour
avoir longtemps travaillé dans la microélectrique. Dans cette filière,
les niveaux de qualité sont extrêmes ; à titre d’exemple, la méthode,
Six Sigma a été inventée par Motorola. » Mais si le contrôle qualité
dans le secteur de la microélectrique joue un rôle primordial, jusqu’à
présent, il s’effectuait à partir d’un échantillonnage et offrait une
vision beaucoup trop fragmentée. « Pour effectuer du contrôle
qualité, on prenait des ans échantillons par ci par là et on testait.
Si ça marchait, c’était bon. Sinon, au moindre problème, tout ce
qui se trouvait au milieu était perdu. Aujourd’hui, la combinaison
entre la photonique et le 4.0 permet d’obtenir une vision en temps
réel. Il est désormais possible de tout faire, de tout voir en temps
réel et de rendre cette vision pleinement accessible. »
En d’autres termes, en l’espace de quelques années, l’industrie est
passée de machines à commande numérique à des machines pouvant
se piloter elles-mêmes, se charger et se décharger seules... mais
aussi capables de mesurer et de contrôler les éléments mécaniques,
les outils de fraisage et de tournage ou encore, pour la fabrication
additive, de contrôler couche par couche la matière déposée. « Cette
nouvelle révolution industrielle nous apporte beaucoup d’avantages
en matière de contrôle de production (plutôt qu’un contrôle qualité
final), à la fois en temps réel et 100% des pièces. » et cela est valable
dans tous les domaines d’activité, que ce soit dans l’agroalimentaire,
l’industrie mécanique et manufacturière.
IMAGERIE ET TRAITEMENT D’IMAGE : DEUX
TECHNOLOGIES CLÉS DANS LE CONTRÔLE QUALITÉ
Dans ce contexte, la photonique est à l’origine de beaucoup de
technologies. Celles-ci sont de deux types. Le premier concerne
l’imagerie. En place dans l’industrie depuis longtemps à travers les
caméras et le monitoring, l’imagerie présente toutefois l’inconvénient
de faire nécessairement appel à un opérateur pour contrôler l’image
et entamer – manuellement – une procédure afin d’intervenir,
alerter ou stopper la ligne de production. L’imagerie offre cependant
l’avantage de contrôler le visible et le non-visible grâce aux solutions
reposant sur la technologie infrarouge. « Dans l’agroalimentaire
par exemple, de telles solutions permettent de contrôler les fruits et
La précision à toutes les altitudes
Solutions ZEISS pour l’industrie aéronautique & spatiale
Retrouvez toutes les solutions de contrôle qualité ZEISS pour l’industrie
aéronautique & spatiale sur le salon Global Industrie, Stand 2E72
du 7 au 10 mars 2023, Lyon - Eurexpo,
Et sur notre site Internet : zeiss.fr/metrologie
ZEISS PRISMO
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I 21

MESURES
©MSC Scanning – Inspection 3D
les légumes afin de détecter si une pomme a subi des chocs invisibles
à l’œil nu et la mettre tout de suite au rebut ».
Il est facilement possible d’intégrer cette technologie avec deux
petits éléments sur les lignes et les machines, contrairement au
système à rayons X qui impose des exigences de sécurité et de
protection difficiles à mettre en œuvre en production. En somme,
l’imagerie apporte une vision à la fois qualitative et quantitative
et des informations de mouvement comme les lidars, ces radars
optiques qui reconstruisent le modèle de l’objet à partir d’un nuage
de points.
Mais la photonique est également à l’origine d’une autre technologie
reposant cette fois sur le traitement de l’image. C’est le cas des
capteurs numériques : la photonique devient alors un électron
pouvant donc être analysé et quantifié. Les machines sont dès lors
en mesure de traiter de l’information et des données, notamment
via l’intelligence artificielle (IA) et d’orienter l’industriel vers une
meilleure prise de décision. « Prenons l’exemple du contrôle de
rugosité : dans l’automobile, cette technologie permet de détecter
l’affleurement entre deux pièces adjacentes comme les portières ou
un capot et vérifier s’ils ferment bien. Il est également possible de
contrôler l’aspect et la texture et donner un maximum d’informations
sur la qualité. Mais le traitement d’image permet également de
détecter des corps étrangers, comme dans l’agroalimentaire, secteur
à la pointe dans ce domaine en raison des nombreuses exigences
sanitaires. On parle donc d’imagerie spectrale pour détecter des
corps organique et inorganique. »
L’utilisation de l’une ou l’autre technologie est déterminée en
fonction des niveaux de qualité requis par le milieu industriel dans
lequel est fabriqué une pièce ou un produit. Une pièce d’aluminium
dédiée à l’aéronautique et des pièces volantes n’auront évidemment
pas le même niveau d’exigence qu’une pièce dédiée à la mécanique
générale. Il en est de même pour les soudures dans le nucléaire
où le contrôle qualité est particulièrement poussé avec des outils
performants. Mais dans tous les cas, la photonique a fait bouger
les lignes, comme c’est le cas dans l’aéronautique pour la mesure
d’une carlingue en détectant plus rapidement les points d’impact
causés par la foudre ou divers projectiles.
Dans tous les cas, si la photonique n’est pas nouvelle, la technologie
a beaucoup progressé au point de rendre de plus en plus accessible la
qualité en réduisant le prix et en augmentant considérablement les
capacités de contrôler les pièces. « On est passé du contrôle qualité
de pointe dans les laboratoires, comme dans l’aérospatial – sur des
télescopes par exemple avec des capteurs positionnés au bout du
miroir – à des systèmes comme les lidars à bord de véhicule vendu
aux particuliers »… faisant de la qualité un élément désormais
incontournable à tous les niveaux, depuis la conception à l’utilisation
même d’un produit ●
Olivier Guillon
22 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
EN APPLICATION
Des systèmes de vision industrielle
pour inspecter des conteneurs
de vaccins
Les vaccins sont fournis dans de petits flacons devant
répondre à des spécifications de qualité strictes afin
de garantir l’intégrité, l’efficacité et la sécurité des
patients. Dans une usine qui produit des flacons de
vaccins, plusieurs systèmes de traitement d’images
veillent à ce que tous les critères de qualité soient
respectés.
En raison de la pandémie de Covid, les vaccins ont fait
l’objet d’une attention croissante ces dernières années. Les
flacons de vaccins sont généralement fabriqués en verre
et, une fois remplis, sont scellés par un bouchon en élastomère
thermoplastique (TPE) et un capuchon évasé en aluminium.
Cependant, l’utilisation du verre comme matériau pour ces flacons
de vaccin présente certains inconvénients. Après la production,
les récipients doivent être nettoyés et stérilisés à grands frais
avant de pouvoir être remplis de vaccin. En outre, ils présentent
un risque d’éclats si le verre se brise.
Zahoransky Automation & Molds adopte une approche différente
pour produire ces conteneurs, explique Berthold Schopferer,
responsable de la planification des projets chez Zahoransky,
situé à Fribourg, en Allemagne : « Notre solution de moulage par
injection et d’automatisation moule les conteneurs en plastique
dans la salle blanche et assemble la fermeture en TPE de manière
aseptique, sans aucune station intermédiaire. Les robots et le moule
d’injection utilisés dans ce processus répondent aux exigences de
la salle blanche de classe 5. En outre, nous utilisons des mesures
de conception spéciales pour garantir que toute contamination
est exclue. » Selon Berthold Schopferer, le principal avantage
par rapport aux conteneurs de vaccin en verre est que la stérilisation
n’est plus nécessaire. Le lavage, le séchage, les tests et la
stérilisation sont donc éliminés, ce qui permet de réaliser des
économies considérables.
AUTOMATISATION DE LA DÉTECTION DES DÉFAUTS
GRÂCE À DES SOLUTIONS DE VISION FIABLES ET
ÉPROUVÉES DANS L’INDUSTRIE
Afin de vérifier la conformité des conteneurs de vaccins aux
spécifications industrielles et s’assurer que seuls des flacons
exempts de défauts sont remplis de vaccins, l’équipe d’ingénieurs
de Zahoransky s’est tournée vers Visuelle Technik, avec
qui elle avait déjà mis en œuvre un certain nombre de systèmes
d’inspection de seringues avec des systèmes de vision adaptés.
« Nous avions déjà eu de nombreuses expériences positives avec
ce partenaire dans le passé et nous savions que nous pouvions
compter sur leur expertise existante dans tous les aspects de la
vision industrielle, rapporte Andreas Kirstein, ingénieur d’application
des systèmes de vision. De plus, Visuelle Technik fait
partie depuis des années du réseau innovant des intégrateurs de
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I23

MESURES
systèmes partenaires de Cognex, ou PSI, et est donc un partenaire
privilégié pour l’intégration des systèmes de vision industrielle
utilisés dans un large éventail de secteurs. Nous étions certains
que le portefeuille de Cognex comprenait une solution efficace
pour notre tâche actuelle. »
L’objectif de la solution de vision était de détecter les défauts
d’injection et cosmétiques, tels que les inclusions d’air, la brume
dans le matériau, les débris de petites particules, les rayures de
surface, le surmoulage, le sous-moulage, les déformations, les
lignes d’écoulement et autres. Ces défauts, qui peuvent être aussi
petits que quelques µm, sont détectés de manière fiable sur le
composant, et les flacons défectueux sont retirés du processus.
Pour cette tâche, Sebastian Paschun et Meinrad Borho, tous deux
directeurs généraux de Visuelle Technik, ont développé avec leur
équipe une solution composée de quatre stations. « Au premier
poste, les flacons sont inspectés par le haut. La zone d’intérêt est
le bord supérieur des flacons, sur lequel le bouchon est ensuite
placé et qui doit être exempt de défauts pour garantir l’étanchéité
des récipients, explique Sebastian Paschun. La deuxième station
jauge la vue latérale complète des flacons, en vérifiant la hauteur,
la largeur et diverses autres dimensions. Pour contrôler toute la
surface de la coque en vue latérale, la troisième station fonctionne
avec une caméra linéaire devant laquelle les flacons sont tournés.
On utilise ici un concept d’éclairage développé par Visuelle Technik
et mis en œuvre physiquement par Zahoransky. Enfin, le fond des
récipients est inspecté à la quatrième station. »
UNE SOLUTION MULTI-CAMÉRAS PLUS UNE PLUS
GRANDE COUVERTURE ET UNE IMAGERIE DE PLUS
HAUTE RÉSOLUTION
Visuelle Technik était soumise à une forte pression temporelle,
se souvient Sebastian Paschun : « En raison de la forte
demande de flacons, l’exigence de Zahoransky était de déployer
24 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

® ®
MESURES
REDEL 2P
High Voltage
les systèmes d’inspection dans la production aussi rapidement
que possible. À ce stade, notre expérience des systèmes que nous
avions précédemment développés pour Zahoransky a porté ses
fruits. En raison du peu de temps disponible, nous avons adapté
les concepts existants et robustes aux nouvelles exigences et
avons ainsi pu mettre en œuvre ce projet avec succès et dans
les délais serrés. »
Selon lui, les systèmes de vision de Cognex ont joué un rôle
déterminant dans cette performance : caméras linéaires In-Sight
9902 et caméras surfaciques In-Sight 9912 sont utilisées sur
chacune des dix lignes de production. Visuelle Technik a choisi
ces modèles en raison de leur intégration aisée dans les lignes
Zahoransky, de leur intégration sans problème dans le réseau
Profinet existant et de leur facilité d’utilisation et de maintenance.
En outre, les In-Sight 9902 et 9912, avec des résolutions
respectives de 2 000 pixels par ligne et de 12 mégapixels, offrent
des conditions optimales pour des performances d’inspection
très précises, associées à des temps de traitement rapides. Pour le
client final, ces caméras intelligentes offrent également l’avantage
d’une conception modulaire et permettent ainsi des extensions
ou une réduction du nombre de caméras utilisées si nécessaire.
Lorsqu’il s’est agi de valider les caméras, le client final et Zahoransky
se sont appuyés sur les nombreuses années d’expertise
de Visuelle Technik : « Au départ, le client final n’avait aucune
idée de la capacité des caméras que nous proposions à détecter
les défauts. Après la mise en service de la première ligne avec cet
équipement de traitement d’images, ils ont pu remarquer des
défauts dont ils n’avaient même pas conscience auparavant »,
explique Sebastian Paschun. C’est ainsi que les exigences initiales
du système en termes de taille des défauts ont été modifiées,
passant d’une surface de 0,2 mm 2 à 0,02 mm 2 . Les développeurs
de Visuelle Technik ont pu mettre en œuvre ces spécifications
adaptées et plus exigeantes dans un délai très court en optimisant
l’algorithme sans aucune modification du matériel.
UNE COUVERTURE 24 HEURES SUR 24 AVEC DES
RÉSULTATS PRÉCIS ET MOINS DE FAUX DÉFAUTS
Les dix lignes entièrement automatisées fonctionnent sur le site
du client final depuis plusieurs mois à une cadence d’environ
30 pièces par minute et peuvent produire des flacons de quatre
tailles différentes (2 ml, 6 ml, 10 ml et 20 ml) en continu, sept
jours sur sept, si nécessaire. « Notre client nous a fait savoir qu’il
était extrêmement satisfait des lignes ainsi que de la détection des
défauts et qu’il avait pu réduire de manière significative son taux de
faux défauts, explique Andreas Kirstein, ingénieur d’application
chez Zahoransky. Les systèmes de vision de Cognex et la mise en
œuvre précise par Visuelle Technik ont joué un rôle crucial dans
cette réussite. » ●
Pierre Weber
Afin de répondre aux nouvelles
exigences de nos clients, LEMO
présente son dernier connecteur
haute tension multi-contacts
REDEL 2P en plastique.
Ces connecteurs REDEL 2P haute
tension répondent parfaitement aux
besoins des dernières technologies
en chirurgie non invasive tels que
les cathéters PFA (ablation par
champ pulsé) ou PEF (champs
électrique pulsé) ainsi que pour les
endoscopes de précision. Etanches
(IP66 accouplés) ils sont aussi
adaptés aux cycles de stérilisation.
Plus de 10KV AC au test voltage
contact à contact
Conforme aux dernières
exigences de test ESD
IEC60601-1 (Rev. 3) pour 15KV
Touch proof
Verrouillage push-pull
Stérilisable à la vapeur ou au
gaz
Clé à 3 guides pour
l’accouplement aveugle
dans des conditions de faible
luminosité
Design léger et compact
Certifié UL94 V-0
Norme IP50 et jusqu’à IP66
(option waterproof)
PSU standard avec des options
de corps en PEI pour plusieurs
cycles de stérilisation
Compatible avec un diamètre
extérieur de câble de 3.2 mm à
9.2 mm
Plusieurs options de guidage et
de codes couleur pour un besoin
d’utilisation dans un même
environnement
Température de -50°C à 170°C
2, 5 ou 8 contacts
LEMO France Sàrl
Tél.: +33 160 94 60 94
info-fr@lemo.com
www.lemo.com/contact
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I25

MESURES
MARCHÉ
Quand la vision se met
au service du contrôle qualité
Patron de la filiale française d’OGP, leader mondial de technologies sans contact, Frank Zollinger revient sur
l’évolution des technologies de mesure par vision et sans contact pour le contrôle qualité, en particulier dans
l’atelier de production.
On ne pouvait pas évoquer le contrôle qualité sans
parler du leader mondial des technologies sans
contact entièrement consacrée à ce domaine d’activité.
Responsable des ventes de la filiale française,
Frank Zollinger confirme : « pour nous, le contrôle qualité est
le cœur de notre savoir-faire. Nos activités sont focalisées sur ce
métier et pour tous les secteurs d’activité industrielle. D’ailleurs,
historiquement, OGP a été le premier à lancer une machine de
mesure dotée d’une caméra connectée à un ordinateur. L’objectif
était de nous différencier des autres fabricants de machine de
mesure tridimensionnelle par palpage en élaborant une technologie
sans contact. »
C’est dit. Avec la sortie du Smartscope, l’entreprise américaine
cs’est alors imposée dans trois secteurs clés : le caoutchouc,
souvent sujet à déformation lors des opérations de
palpage, l’électronique dont la fragilité impose des mesures
sans contact, et enfin l’horlogerie, secteur pour lequel le
palpage est impossible en raison de la taille des pièces. « Puis
notre technologie s’est démocratisée pour toucher tous les
secteurs et toutes sortes de pièces, à la fois dans l’aéronautique,
l’automobile, le décolletage ou encore l’industrie pharmaceutique.
»
VERS DES TECHNOLOGIES MULTI-CAPTEURS ET DES
SOLUTIONS COMPLÈTES
Mais en parallèle, les technologies ont elles aussi évolué,
passant de systèmes reposant uniquement sur une caméra
à des solutions complètes, multi-capteurs, capables de fournir
du palpage par laser et de multiples capteurs permettant
de contrôler toutes les cotes.
Parmi les grandes problématiques que rencontrent les clients
de fabricants tels qu’OGP figurent en premier lieu la robustesse
et la vitesse des machines de mesure. « Auparavant, les
machines de mesure tridimensionnelle se trouvaient uniquement
en salle de métrologie et n’étaient utilisées que par un
OGP est notamment présent chez le fabricant
de dispositifs médicaux In’Tech Medical
métrologue afin de mesurer des pièces à partir de prélèvements
ponctuels pour de la validation de nouveaux produits
ou des pièces issues d’une production en cours ».
Le problème, c’est ce laps de temps et le manque de réactivité
alors même que la production est mise sous tension en
raison de l’accélération des cadences, en particulier dans
le secteur de l’aéronautique. « C’est alors que l’industrie a
intégré le contrôle en production afin d’ être au plus près des
lignes de fabrication et de faire du correctif de façon plus réactive
». La mesure 3D s’est alors rapprochée de l’opérateur
avec des solutions robotisées et plus intégrées lui permettant
de contrôler et de corriger en temps réel le processus
de production. « Car tout l’enjeu est le suivant : détecter une
dérive au plus tôt ».
Deuxième grande évolution, le contrôle réception. Dans l’entreprise
en effet, trois postes imposent un contrôle particulier
: le contrôle en fabrication, le contrôle en métrologie
(qui relève davantage de l’expertise, mais demeure toujours
la référence) et le contrôle lors de la réception de pièces ou
de composants. Dans ce contexte, il est important de savoir
quelle machine convient… « Chez OGP, nous proposons au
26 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

Il n’aura pas fallu cinq ans pour
qu’APREX Solutions, société créée à
Nancy par Romain Baude et Mikaël
Desecures, enchaîne les distinctions ;
dernières en date : le Cas d’or du digital
décerné par Petit Bateau, du prix Grand Est
Transformation Industrie avec le fabricant
de briques Wienerberger France ou encore
le Prix EDF Pulse Grand Est ! Signes que
la technologie et l’offre d’APREX Solutions
convainquent de plus en plus d’entreprises
industrielles et de tous secteurs d’activité.
« Nous constations sur le terrain un nombre
croissant d’industriels toujours en attente de
technologies de ce type, à la fois simples d’usage
et flexibles ».
PUBLI-COMMUNIQUÉ
APREX Solutions, une offre complète pour
optimiser les opérations de contrôle qualité
Créée fin 2017 par deux spécialistes et chercheurs dans la fusion nucléaire, la société APREX Solutions s’est rapidement
imposée comme un acteur de la vision industrielle. Celle-ci propose en effet une offre unique de contrôle qualité
automatisé reposant sur la combinaison d’outils logiciels, de technologies de vision et de services associés.
De ce besoin est né APREX Solutions. Forte
d’une quinzaine de collaborateurs, l’entreprise
nancéenne déploie à la fois l’accompagnement,
l’identification des technologies de
contrôle qualité par vision à mettre en place,
la création d’applications sur-mesure, et de
tous les services associés, jusqu’à la mise en
œuvre et la maintenance de ces systèmes.
Exemples d’inspection de défauts ou de mesure dimensionnelle sur différents types de produits.
COMBINAISON DE TECHNOLOGIES
POUR UNE SOLUTION COMPLÈTE
L’offre technologique d’APREX Solutions s’appuie
avant tout sur un savoir-faire logiciel.
« Nous concevons et développons deux outils
logiciels : le premier, AX IA, permet de créer et
d’entraîner des modèles d’intelligence artificielle
sur-mesure. Le second, AX Vision, permet de
déployer diverses applications paramétrables
de mesure dimensionnelle, détection, localisation,
classification de défauts, recherche d’anomalies…
sur la ligne de production ou sur un
robot. Il permet de connecter une ou plusieurs
caméras, de les piloter pour contrôler les zones
souhaitées mais aussi de dialoguer avec les automates
et IHM ».
Grâce à cette suite logiciel, il est donc possible
pour n’importe quelle entreprise industrielle,
Détection de défauts et anomalies sur tous types de pièces – ici, une fourchette - à partir de l’intelligence artificielle :
IA supervisée (en haut) qui permet de détecter, localiser et classifier un défaut ; IA non supervisée (en bas) permettant
de chercher des anomalies, soit tout ce qui est différent d’une image de référence dite conforme.
de tous secteurs (agroalimentaire, mécanique,
métallurgie, textile…) d’effectuer du contrôle
qualité et du suivi de process par vision et de
mettre en œuvre diverses applications selon
son cahier des charges. « C’est le cas par
exemple de Petit Bateau pour qui nous avons
installé une solution équipée de six caméras afin
de résoudre des défauts sur des laizes de tissu,
défilant à vitesse soutenue ». De même, le fabricant
de briques Wienerberger a pu intégrer une
solution complète en environnement poussiéreux.
Enfin chez EDF, la solution APREX est
en cours de déploiement au sein de plusieurs
secteur d’activité du groupe ●
APREX SOLUTIONS
2, allée André Guinier, 54000 Nancy
Tél. : 03 72 61 05 93
www.aprex-solutions.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I27

MESURES
©OGP
marché différentes gammes selon les besoins des clients avec
plus d’une cinquantaine de modèles. Pour orienter au mieux le
choix des industriels, il est possible de s’appuyer sur la vitesse
de mesure, laquelle sera déterminée en fonction des besoins en
matière de contrôle rapide. Mais naturellement, cela jouera
sur la précision ; dans le cas de niveaux d’exigence à deux ou
trois microns, la machine sera différente. »
RÈGLES À SUIVRE POUR RÉUSSIR L’INTÉGRATION
D’UNE MMT DANS L’ATELIER
En production, il est possible de travailler aussi avec de la
haute précision, mais installer une machine au cœur de l’atelier
suppose de prendre en compte les contraintes liées à l’environnement
de production, lequel sera mal ou pas du tout
maîtrisé comme au niveau de la température et de l’hydrométrie.
De plus, pour être mesurée avec précision, la pièce
doit être stabilisée, opération qui prend souvent plusieurs
heures – voire une journée entière – après avoir été extraite
de la ligne de production ; n’oublions
pas que les pièces peuvent se dilater au
cours de la journée. « Il est cependant
possible d’installer la machine dans
un local fermé au sein même de l’atelier.
Dans tous les cas, la question que
l’on doit impérativement se poser avant
d’investir dans une machine de mesure
tridimensionnelle est la suivante :
qu’est-ce que je veux mesurer et avec
quelles tolérances ? », rappelle Frank Zollinger.
Autres conseils que nous livre le patron de la filiale française
d’OGP : « il convient également de bien définir les attentes en
matière de précision de mesures par rapport aux tolérances
à contrôler sur la pièce, bien maîtriser et mettre en adéquation
l’environnement en fonction des tolérances attendues.
Aussi, il faut avoir à l’esprit l’influence de la température,
mais pas seulement : les poussières, les particules ou encore
la vibration au sol (contraignant d’isoler la machine) sont
autant de facteurs à prendre en considération. »
Enfin, en matière d’accompagnement à l’utilisation des moyens
de mesure, n’oublions pas qu’un opérateur de production doit
avant tout fabriquer et non mesurer. Il faut donc identifier
des personnes capables de créer des protocoles de contrôle
que l’opérateur ensuite va utiliser. Il faut également prendre
le temps de former un opérateur sur une machine, formation
dont la durée varie d’une demi-journée à cinq jours pour la
programmation d’une machine selon la complexité et la configuration
de celle-ci. « Toutefois,
la base reste la lecture d’un plan
permettant de savoir quel côté je
dois contrôler. L’autre condition
pour réussir l’intégration d’une
machine de mesure dans l’atelier
de production, l’envie d’apprendre
et la volonté ». C’est déjà
pas mal... ●
Olivier Guillon
©OGP
28 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

PUBLI-COMMUNIQUÉ
EURESYS, des solutions complètes
pour optimiser les opérations
de vision industrielle
Lors de l’élaboration d’une solution de vision industrielle,
les points relatifs aux librairies de traitement
d’images sont à garder en mémoire parce qu’influençant
l’investissement, la performance et la pérennité
de la solution :
• Compatibilité avec les standards de sources d’images industrielles,
• Diversité des fonctionnalités logicielles : identification
de codes, reconnaissance de formes/couleurs, mesures en
2D/3D, reconnaissance d’objets/de défauts...,
• Modularité et performance fonctionnelles individuelles des
librairies (taille de code & temps d’exécution),
• Interfaçage avec les applications de l’utilisateur,
• Possibilité de les porter hors d’un PC, directement dans la
solution matérielle d’acquisition, au plus près du procédé
observé,
• Mise à disposition en fonction des besoins de quantités de
l’utilisateur durant les différentes phases de son déploiement.
Enfin, dans un domaine applicatif où les signaux sont multiples,
complexes, rapides et répondent à des standards très
précis, les outils logiciels et matériels proposés vont aussi
impacter la facilité et rapidité de prise en main, de développement
et de validation des solutions.
Points d’attention qu’Euresys adresse en offrant:
• Open eVision : Une variété de librairies d’analyse d’images
spécialisées, faciles à appréhender, pour Windows TM , Linux TM ,
processeurs x86 TM ou encore ARM TM pour les solutions embarquées.
Mises à disposition sous divers plans de licences :
licence d’évaluation, mise à disposition attractive pour les
grandes séries. Des librairies fonctionnellement complémentaires
sont proposées avantageusement en Suites logicielles
cohérentes.
• Open eVision Studio : Un environnement logiciel pour
l’évaluation, le prototypage et le développement d’une solution
de vision industrielle sur base de nos librairies et production
du code portable dans l’application utilisateur. Open
eVision Studio existe aussi en version « Deep Learning »,
pour la création de jeux de données, l’apprentissage et la validation,
spécifiques à cette méthode. Une version « 3D » est
également disponible, simplifiant significativement la configuration
et la gestion des informations pour les systèmes
utilisant la carte d’acquisition d’images par triangulation
laser Coaxlink Quad 3D-LLE et traitement par les librairies
Easy3D et Easy3DLaserline. Les applications Open eVision
Studio sont libres au téléchargement sans licence spécifique
(Images et programmes exemplatifs inclus).
• eGrabber : Un logiciel de développement et d’analyse de l’interfaçage
compatible avec les caméras CoaXPress TM , Camera
Link TM ou GigE Vision TM , fonctionnalités d’enregistrement et
visualisation des signaux ●
EN SAVOIR PLUS :
www.euresys.com/en/Products/Machine-Vision-Software
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I29

MESURES
Suite de l’article paru dans le numéro précédent (n°151) d’Essais & Simulations
MÉTHODE
Inertron : Un concept innovant
de mesure des caractéristiques
inertielles – PARTIE 2
Résumé:
Une connaissance précise des caractéristiques inertielles (MCI = masse, centre de gravité, moments et produits d’inertie) est
de la plus haute importance lors de l’évaluation des performances de tous types de mobiles : avions, navires, automobiles,
satellites, missiles... La plupart des dispositifs existants mesurant les caractéristiques inertielles repose sur le principe du
pendule qui consiste à mesurer la durée d’un mouvement appliqué à l’objet posé sur un système élastique calibré. Un principe
totalement innovant de mesure des caractéristiques inertielles est présenté. Il se compose d’une plate-forme de Stewart
(hexapode) dont les jambes sont équipées de capteurs de force. Le pied de chaque jambe est placé sur un pignon excentrique,
les six pignons étant engrenés sur une roue centrale pour appliquer un mouvement périodique prédéterminé à l’objet. En
faisant tourner la roue centrale à deux vitesses différentes, il est possible d’identifier toutes les caractéristiques inertielles.
APPLICATION
Considérons quelques objets typiques à mesurer :
Table 1 : Quelques objets dont les caratéristiques inertielles sont intéressantes
On peut utiliser un Inertron avec une roue centrale de diamètre 0,72 m et des capteurs de force d’une capacité de ±1000 daN. La
hauteur totale de l’Inertron est d’environ 1 m. On considère également une masse de 100 kg pour les parties mobiles et, si nécessaire,
les interfaces de montage avec l’objet. Pour chaque objet, la vitesse maximale est définie afin de ne pas dépasser la capacité des
capteurs. La vitesse V est mesurée par le taux d’échantillonnage (p/s). Avec 240 positions par cycle, la période d’un cycle complet
est T = 240/V. La vitesse du cycle lent est un compromis entre la maximisation de (V1²-V0²) et la minimisation du temps de cycle.
Un bon compromis est de prendre V0 = V1 / 3.
La vitesse peut également être limitée par les principaux modes structuraux de l’objet. La plus haute fréquence significative induite
par le mouvement est la fréquence modale du plus petit pignon excentrique, qui est 6 fois celle du pignon central. Alors la fréquence
significative la plus élevée est Fmax = V/40.
Table 2 : Choix des vitesses
30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
Le graphique suivant montre les forces enregistrées sur les 6
jambes pendant les cycles lent et rapide pour l’Automobile.
Figure 1 : Forces dans les bielles pour l’automobile
On peut voir que la vitesse du cycle rapide est réglée pour atteindre
la capacité maximale du capteur sur la jambe #2 à la position 132.
Un total de 2880 valeurs de forces dans les jambes est enregistré
pendant les 2 cycles d’une durée inférieure à 35 s .
Pour un petit satellite de communication, avec une vitesse
beaucoup plus élevée, nous obtenons ce qui suit
Figure 2 : Forces dans les bielles pour ComSat
Malgré la masse et l’inertie réduites, la pleine capacité des capteurs
est utilisée grâce à l’augmentation de la vitesse. Dans ce cas les
2 paliers ne durent pas plus de 6 s.
INCERTITUDES
Les incertitudes aléatoires sur les mesures proviennent des
capteurs eux-mêmes, de leur système d’acquisition et du bruit
mécanique. Grâce au grand nombre d’échantillons de chaque
capteur au cours de chaque cycle (N) et au processus de filtrage,
le bruit sur chaque composante Lk est réduit d’un rapport de
√N par rapport au bruit sur chaque mesure individuelle.
De plus, il est très facile d’exécuter plusieurs cycles pour chaque
vitesse, ce qui réduit les incertitudes comme la racine carrée du
nombre de cycles. L’augmentation du nombre de cycles rapides
améliorera la précision sur les MCI dynamiques tandis que l’augmentation
du nombre de cycles lents améliorera la précision sur
les MCI statiques. Un compromis pourrait être de passer à peu
près le même temps pour les cycles rapides que pour les cycles
lents, ce qui signifie environ 3 cycles rapides pour un cycle lent.
Une incertitude typique pour un capteur de force est de 0,1 % de
la gamme complète, correspondant à 2 daN pour un capteur de
±1000 daN. La relation entre les caractéristiques inertielles et les
Experts en
essais vibratoires
• Contrôle vibratoire
• Essai de choc
• Analyse vibratoire et acoustique
• Analyse modale expérimentale
• Analyse de machines tournantes
• Bancs d’essais
m+p international Sarl
5, rue du Chant des Oiseaux
78360 Montesson
Tél. : +33 130 157874
sales.fr@mpihome.com
www.mpihome.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I31

MESURES
Suite de l’article paru dans le numéro précédent (n°151) d’Essais & Simulations
forces mesurées étant parfaitement linéaire, il est facile de transposer cette incertitude aux caractéristiques
inertielles. Comme indiqué ci-dessus, les résultats dépendent de la vitesse du cycle rapide et du
nombre de cycles pour chaque vitesse. A titre d’exemple, pour une durée totale de mesure de 1 minute
pour chacun des objets listés, les incertitudes-types résultantes sont listées dans le tableau suivant.
Table 3 : Incertitude-types pour une durée de mesure de 1 minute
On peut voir que :
- l’incertitude sur la masse est inférieure à 300 g et est
réduite à moins de 100 g en augmentant le nombre de
cycles lents ;
- les incertitudes sur la hauteur du CdG ne dépassent pas
0,5 mm et environ 0,1 mm pour Gx et Gy ;
- les incertitudes sur les inerties sont inférieures à 0,05%
de l’inertie maximale de l’objet.
Des variations de vitesse au cours d’un cycle pourraient
induire une incertitude. Cependant, la puissance crête
nécessaire pour maintenir une vitesse stable n’est pas très
élevée (

MESURES
se déclenche lorsque les forces dépassent un niveau donné,
évitant tout risque d’endommagement de l’Inertron lui-même
et de l’objet.
ROBUSTESSE
La plupart des composants d’Inertron sont des composants
standards : roulements, capteurs, moteur électrique, système
d’acquisition. Les engrenages sont des pièces usinées classiques
et robustes sans restriction de poids. Le traitement des mesures
brutes est entièrement linéaire. De plus, il peut être démontré
à partir de ce qui précède que seuls 3 capteurs de force sur les
6 possibles seraient suffisants pour déterminer les propriétés
de masse. Donc, en cas de panne d’un capteur, l’Inertron peut
encore être utilisé avec une précision légèrement dégradée
jusqu’au remplacement du capteur défaillant.
ECHELLE
Les principes présentés ci-dessus peuvent être adaptés à n’importe
quelle taille et masse. Quelques règles simples s’appliquent :
- la taille est déterminée par la hauteur maximale du CdG
- la capacité des capteurs de force et la puissance du moteur
sont associés à la masse maximale.
CONCLUSION
Le concept d’Inertron constitue un appareil de mesure de caractéristiques
inertielles totalement innovant avec des avantages
déterminants par rapport à l’existant :
- mesure entièrement automatique de toutes les propriétés de
masse en moins d’une minute
- utilisation la pleine capacité des capteurs, quel que soit l’objet
- filtrage intégré des forces aérodynamiques et de frottement
- classe d’incertitudes de 0,1% voire inférieure en augmentant
le nombre de cycles
- traitement robuste entièrement linéaire
- composants robustes prêts à l’emploi
- sécurité intégrée et surveillance de bon fonctionnement
- capacité d’utilisation à l’envers
- pas besoin d’installation dédiée autre qu’une prise murale
220 V AC
- peut être rapproché de l’objet à mesurer au lieu du contraire
L’Inertron permet d’économiser beaucoup de temps et de maind’œuvre
tout en améliorant la précision pour tous les utilisateurs
qui effectuent déjà des mesures de caractéristiques inertielles
et ouvre la possibilité de le faire pour les autres ●
Philippe Perrier
NB : Les brevets Inertron sont la propriété de Philoptere (contact : phperrier@orange.fr - +33 6 72 86 06 20).
InTest (contact : Inertron-sales@intest.info +33 4 72 52 35 40) dispose d’une licence de fabrication et de commercialisation.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I33

DOSSIER
EN COUVERTURE
Le contrôle qualité au Congrès
international de métrologie 2023
Le Congrès international de métrologie 2023 est l’événement où industriels, scientifiques et chercheurs se
rassemblent pour découvrir les dernières innovations dans la science de la mesure autour des enjeux sociétaux
actuels que sont l’industrie 4.0, l’environnement et la santé. Cette année, les auditeurs auront accès à plus de
200 conférences et posters, six tables-rondes, et à un village métrologie rassemblant tous les acteurs en un
même lieu. Le CIM2023 aura lieu au parc Eurexpo en parallèle du salon Global Industrie du 7 au 10 mars.
Lauryanne
Teulon
Chargée de
mission technique
au Collège
Français de
Métrologie
La métrologie est essentielle pour maitriser
la qualité des produits commercialisés, c’est
pourquoi le contrôle qualité constitue une
des thématiques transverses du CIM2023
et se retrouve dans plusieurs des 18 sessions du
congrès. Notamment dans le cadre de la session
mécanique dimensionnelle, le mercredi 8 mars
après-midi, où Herminso Villarraga Gomez, de la
société Zeiss, fera une présentation sur l’amélioration
de la précision des mesures dimensionnelles grâce
aux microscopes 3D à rayons X. Les instruments de
microscopie à rayons X présentent la particularité
de pouvoir réaliser une imagerie non-destructive
de pièces mécaniques avec des résolutions spatiales
supérieures à celles des systèmes de tomographie par
ordinateur à rayons X (CT) classiques. Étant donné
que la plupart des technologies d’aujourd’hui et des
entreprises de la transformation exigent des niveaux
de plus en plus élevés de précision, d’exactitude et
de fiabilité pour les mesures dimensionnelles de
composants d’une taille bien inférieure à 5 mm,
il serait idéal d’étendre les capacités d’imagerie
de la microscopie à rayons X à la métrologie de
précision. Cette présentation décrit les derniers
développements dans le domaine.
Anne-Françoise Obaton, du LNE, complètera la
thématique en comparant la tomographie à rayons X
à la spectroscopie par résonance ultrasonore. En
effet, la fabrication additive permet de réaliser des
pièces de géométrie particulièrement complexe.
Cette complexité géométrique, et la rugosité de
surface des pièces en fin de processus, rendent le
contrôle qualité de ces pièces problématique. Parmi
les méthodes de contrôle non-destructif adaptées,
deux d’entre elles émergent du lot : la tomographie
à rayons X, permettant à la fois une caractérisation
santé matière et dimensionnelle, et la spectroscopie
par résonance ultrasonore. Cette dernière ne permet
pas de caractérisation dimensionnelle mais elle
est plus rapide et beaucoup moins onéreuse que la
tomographie. Anne-Françoise Obaton comparera le
potentiel et les performances de ces deux méthodes
à travers des exemples d’applications.
Thomas Schmid, de la société Hexagon, fera une
présentation sur le déploiement d’une métrologie
autonome pour faciliter la production de masse et
la gestion en mode « lot unique ». Il donnera un
exemple de réduction des couts de production,
d’amélioration de la qualité et de la flexibilité
de pièces produites en fibres de carbone grâce à
l’utilisation de technologies de mesure intelligentes
uniquement là où elles sont nécessaires. Il s’agira
là d’un cas concret de transformation industrielle
depuis une « métrologie isolée » vers une « métrologie
au cœur de la production de masse ».
PLEINS FEUX SUR LE CONTRÔLE
QUALITÉ
Le sujet du contrôle qualité sera abordé en parallèle
dans la session « Qualité, accréditation » le jeudi 9
mars après midi par Lionel Bury de la société Safran
Group qui présentera une application des méthodes
d’optimisation des périodicités d’étalonnage et de
vérification des équipements de mesures dans le
Groupe Safran. Jasmine Pétry de la société Nestlé
fera également une intervention, sur les incertitudes
de mesure pour le contrôle qualité dans l’industrie
agroalimentaire.
Par ailleurs, une table-ronde « Industrie 4.0 - Des
34 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
mesures offline aux mesures inline » et
présidée par Wolfgang Lubcke de la société
Endress+Hauser Group Services est prévue
le mercredi 8 mars. Elle a pour ambition
de donner un aperçu des avancées faites
par les industries de la fabrication et de la
transformation pour réaliser des mesures
sur site et en temps réel au plus proche de
la production. Ses intervenants au profils
variés (Siemens, Evalut8ion, Université de
Bourgogne, institut national de métrologie
allemand) auront à cœur de partager leurs
opinions et expériences sur le sujet.
La diversité des thématiques abordées dans
le congrès international de métrologie
permet d’adresser des sujets en lien avec le
contrôle qualité dans divers secteurs. Pour
exemples, Georgi Tancev du Metas parlera
du suivi fiable de la qualité de l’air avec des
systèmes de détection de gaz bas coût pour les
« smart cities » dans la session apprentissage
machine du mercredi 8 mars matin. Oriano
Bottauscio de l’Inrim fera une présentation
pour montrer comment les expériences
virtuelles peuvent aider à la prise de décision
sur les critères d’exclusion pour les patients
porteurs d’implants dans les traitements
d’hyperthermie dans la session incertitudes,
analyse de données du jeudi 9 mars matin.
Matthias Richter du BAM en Allemagne
parlera lui des produits de référence en
métrologie sonore pour l’assurance qualité
et les mesures de contrôle qualité dans les
tests d’émissions de matériaux.
Enfin une session spécifiquement dédiée
aux certificats d’étalonnage digitaux et à
leur importance dans la métrologie et le
contrôle qualité de demain aura lieu le jeudi
9 mars après-midi ●
Lauryanne Teulon
EN SAVOIR PLUS > www.cim2023.com/fr/
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I35

DOSSIER
CONTRAT
Le Critt M2A va réaliser les essais de qualité
de production de batteries de la première
gigafactory française
Automotive Cells Company (ACC), acteur majeur de la fabrication de cellules et modules de batteries pour
véhicules électriques, a sélectionné le Critt M2A pour les essais de production de la première gigafactory de
France prévue fin 2023 à Billy-Berclau Douvrin (Hauts-de-France).
Chantier de la gigafactory vue du ciel
d’essais batteries pour véhicules électriques
et hybrides. Fin 2021, son centre d’essais
électriques de 10 000 m2 était inauguré
dans sa globalité.
Avec la signature du partenariat
avec ACC, le Critt M2A
franchit une étape importante
dans sa transition totale vers
l’électromobilité. Pour doubler sa capacité
d’essais et répondre aux attentes des futures
gigafactories françaises et européennes, le
Critt M2A, avec l’aide du Conseil Régional
Hauts- de-France, du Feder et de BPI, a
investi pas moins de 9 M€ dans l’ouverture
de son Giga Test Center.
Ce nouveau département, qui signe la fin
des activités du Critt M2A sur les moteurs
thermiques, accueillera quinze nouveaux
collaborateurs experts, une centaine de
voies de mesures pour tester les cellules et
modules produites par ACC et des moyens
d’essais innovants permettant de gérer le
climatique, le vibratoire et la sécurité des
batteries. Les premiers essais seront réalisés
à partir d’octobre 2023 pour accompagner
la montée en cadence de la gigafactory et
tourner à pleine capacité dès 2024.
UNE AMBITION « ÉLECTRIQUE »
QUI NE DATE PAS D’AUJOURD’HUI
Pour sa montée en puissance vers
l’électrique, le centre d’essais nordique n’a
pas attendu la fin de la crise du Covid-19.
Déjà dès 2015, le Critt M2A anticipait
la transition énergétique du secteur
automobile et développait de nouvelles
compétences dans l’électrification des
véhicules avec l’ouverture de son centre
Tout comme ACC, le Critt M2A est installé
au cœur du Pôle Métropolitain de l’Artois,
territoire qui se positionne au cœur de la
filière batterie qui se profile en Hauts-de-
France. Ce projet de Giga Test Center s’inscrit
ainsi dans la continuité des investissements
réalisés depuis de nombreuses années autour
de la mobilité électrique en collaboration
avec la communauté d’agglomération de
Béthune-Bruay.
Référence mondiale de la R&D et des essais
électriques, le Critt M2A est implanté à
proximité de la première gigafactory de
batteries de voitures électriques en France,
signée Automotive Cells Company. La
gigafactory ACC, implantée à Billy-Berclau
(près de Béthune) produira en série des
cellules pour batteries d’ici à fin 2023, pour
atteindre plus de 2,5 millions d’unités par
an en vitesse de croisière en 2030 ●
Pierre Weber
Module de batterie produit par ACC
36 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

DOSSIER
ENTRETIEN
3 questions à David Delaux,
président de l’ASTE
Pour ce premier numéro de l’année, Essais & Simulations a choisi de donner la parole à David Delaux,
président depuis la fin 2022 de l’ASTE, partenaire depuis l’origine de la revue. À cette occasion, petit
aperçu des défis de l’association pour 2023, un point sur le rôle croissant des commissions et, puisque
la rédaction a choisi de faire du contrôle qualité le fil conducteur de ce nouveau numéro, l’avis de ce
spécialiste des essais sur la place que représente ce domaine dans l’industrie et les laboratoires.
David Delaux, président de l’ASTE
Comment voyez-vous cette nouvelle
année et à quels grands défis devra
répondre l’ASTE ?
2023 sera une année qui pourrait
ressembler à 2022 dans un contexte
socio-économique sous tension. Toutefois,
2022 n’a pas empêché l’ASTE de grandir
et de progresser dans nos commissions
techniques. Je suis persuadé que 2023 sera
une année de réussite. Les grands défis
que l’on devra atteindre seront, d’une part,
des commissions techniques motivées,
énergiques et orientées sur les besoins
de nos industries. D’autre part, et plus
que jamais, garder un réseau d’acteurs
des essais d’environnement fort, soudé
et collaboratif. Enfin, l’intégration du
programme européen de formation et
de recherche appelé SAFI – Statistical
Analysis For Industries – développé par
Airbus, Stellantis, Renault et Valeo en
partenariat avec Bradford (six modules
de formation en ligne sur les sujets de
statistiques et Data Science). Un défi mais
aussi une grande opportunité pour former
notre écosystème aux nouvelles techniques
liées à la data.
Quels rôles jouent les Commissions de
l’ASTE ?
Dans le génie civil, les clés de voûte sont
des pierres placées dans l’axe de symétrie
d’un arc ou d’une voûte pour bloquer
les claveaux ou voussoirs. Les clés de
voûte représentent bien les commissions
techniques de l’ASTE à l’intersection
de nombreux métiers (essai, design,
simulation, management....) dans un
contexte de forte pression (économique,
accélération des temps de développement,
réduction de l’empreinte carbone...). Nos
commissions sont les lieux d’échange et
de construction d’une pensée scientifique
commune pour renforcer la compétitivité
de nos industries françaises.
Pour ce premier numéro de l’année
orienté vers le contrôle qualité, pouvezvous
nous dire quelle place celui-ci
occupe aujourd’hui ce domaine ? En
quoi l’ASTE et ses membres peuvent-ils
répondre aux besoins des industriels ?
Dans un contexte de marché international
et de très haute compétition, le contrôle
qualité ou la maîtrise de la variabilité
de nos produits livrés à nos clients est
certainement un point stratégique dans nos
industries. Le risque garanti, la satisfaction
du client final, la durabilité du produit et
bien d’autres facteurs sont connectés au
concept du « contrôle qualité ». L’ASTE
propose un écosystème et des commissions
techniques pour répondre exactement aux
enjeux du contrôle qualité par l’estimation
et la maîtrise de la variabilité soit de
l’environnement soit du produit ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I37

DOSSIER
MÉTHODE
Un référentiel commun
pour tout le cycle de développement
et de vie d’un produit
Membre actif de la Commission Thermique de l’ASTE, Laurent Lachassagne revient sur les objectifs de ladite
commission pour cette nouvelle année. L’occasion pour la rédaction d’Essais & Simulations de revenir sur
les problématiques industrielles en matière de contrôle qualité et les moyens à adopter, en particulier une
approche baptisée Model Base Engineering.
Laurent
Lachassagne
Diplômé de
l’ENSMA, école
d’ingénieurs
de Poitiers
et spécialiste
des questions
thermiques,
Laurent
Lachassagne
possède un
doctorat obtenu
à la suite d’une
thèse portant sur
un système de
refroidissement
innovant. Il est
actuellement
responsable
de l’équipe
Aérodynamique,
thermique et
acoustique
depuis 2019
chez Liebherr
Aerospace
(entreprise dans
laquelle il est
entré en 2016).
Workshop de la commission thermique de l’ASTE – Présentation des bancs de test de l’ICAM
Membre du comité de direction de
la Commission Thermique de
l’ASTE aux côtés de Joseph Merlet,
Jean-Pierre Fradin et Julien Vitet,
Laurent Lachassagne se montre particulièrement
enthousiaste à l’idée d’organiser de nouveau des
événements en présentiel, après une interruption
de près de deux ans liée au Covid. « Les objectifs
de cette commission consistent à faire du réseau,
mais aussi à relancer la dynamique d’échanges
sur la manière de mener nos études thermiques
et des bonnes pratiques à partager sur les essais,
la simulation et la qualification thermique. Nous
organisons donc des réunions allant de quinze à
trente personnes dans différents domaines que sont
l’aéronautique, le spatial ou l’automobile. Le rôle
également de la commission est d’établir un guide
de bonnes pratiques et à terme, mettre des normes
sur pied. » Laurent Lachassagne fait référence
ici à la volonté de la commission de se mettre
d’accord sur un chapitre lexical dans le domaine
thermique, selon chaque domaine d’activité qu’il
s’agisse des modèles, de la validation, de précision
de la mesure. « Il est essentiel d’adopter une seule
et même terminologie. »
En matière de contrôle qualité, celui-ci a lieu
avec la validation des vérifications exercées sur
des modèles représentatifs des systèmes proches de
la réalité. Le contrôle qualité s’effectue à travers un
38 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
Workshop de la commission thermique de l’ASTE – présentation thématique
Journée thématique de la commission thermique de l’ASTE – mesure thermique par fibre optique
retour d’expérience des essais spécifiques
sur des systèmes ayant vécu ou subi des
casses, ou tout autre comportement mesuré
durant le cycle de vie d’un produit ou d’un
appareil tel qu’un avion ayant volé durant
plusieurs années.
Cela permet de récupérer de la donnée et
faire de l’analyse. « Dans l’aéronautique
par exemple, nous récupérons parfois les
données en vol issues des avionneurs et des
compagnies aériennes. Les flight data issues
des capteurs de température de pression
permettent de générer des données, mais
celles-ci sont particulièrement nombreuses.
Nous pouvons également récupérer des
données sur les équipements d’un avion
afin de vérifier si l’équipement est OK et
répond bien aux attentes du client. Enfin, les
données d’essais sont directement intégrées
pour réaliser des modifications dans le
design. C’est simple : plus on dispose de
données et d’informations, mieux ce sera
pour la conception du système ».
VERS UNE APPROCHE APPELÉE
MODEL BASED ENGINEERING
Le contrôle qualité se décline à tous les
niveaux. Aujourd’hui, la vision du contrôle
qualité a bien changée. Pour le fabricant de
produits, le contrôle qualité est directement
éprouvé par l’utilisation même du produit.
En amont, les bureaux d’études ou autres
prestataires peuvent également répondre
à des attentes clients bien précises. Cela
permet de savoir si, par le contrôle qualité,
un produit répondra bien aux spécifications
attendues une fois mis sur le marché. « Par
ce biais, on identifie les améliorations à
apporter. Cela nous permet également
d’élargir notre champ de vision vers la
production. Cette tendance se développe avec
l’approche appelée Model Based Engineering
: cela consiste à partir de l’idée d’origine
de développement d’un produit jusqu’à sa
production. Au cours de ce développement,
on récupère les données à toutes les étapes
et ce à partir d’une même base unique de
vérité. Nous sommes alors certains que l’on
se réfère à la même base de modèle. »
C’est approche est pertinente dans le
domaine de l’aéronautique, en particulier
pour la simulation numérique d’un
système. Auparavant, demeurait une
incertitude sur ce que l’on simulait et
sur ce qui aura été simulé plus tard tout
au long du développement du produit.
Au contraire, avec une base de vérité
unique, les mises à jour se font en temps
réel et par tout le monde dans l’entreprise.
Cela permet aux concepteurs de systèmes
d’intégrer le moindre changement pouvant
impacter ensuite la qualité finale du
produit. « Cela est d’autant plus intéressant
qu’aujourd’hui, lorsque un problème
survient sur un produit, comme une
panne par exemple, on se rend compte a
posteriori que des modifications au cours
de la vie et du développement du produit
n’ont pas toujours été communiquées à
l’ensemble des intervenants de la chaîne
de développement et qu’elles n’ont donc
pas été prises en compte. »
À titre d’exemple, dans l’aéronautique, le
système de conditionnement d’air évolue
sans arrêt au cours de la vie d’un avion.
Cela s’explique par le fait que ce système
joue beaucoup sur le confort des passagers
mais également sur la consommation
énergétique directe portée sur le moteur.
« Le conditionnement d’air est un cas de
système complexe de par – notamment – sa
durée de vie longue et au cours de laquelle il
peut recevoir de nombreuses modifications.
C’est pourquoi il est intéressant de mettre
en place cette méthode afin de réduire le
temps de développement et relever les défis
de l’aéronautique en particulier dans le
cadre de l’avion du futur. »
NE PAS NÉGLIGER LE
MANAGEMENT POUR FAIRE
ACCEPTER CETTE NOUVELLE
APPROCHE
L’approche ainsi définie, encore faut-il
disposer d’outils suffisamment simples
d’utilisation pour la faire accepter plus
facilement par l’ensemble du personnel.
« Cela implique un changement des
habitudes de travail et nécessite beaucoup
de formation, de sensibilisation et
d’apprentissage sur ces nouveaux outils.
Il ne faut pas minimiser la rupture dans
l’organisation du travail et des méthodes
de conception et de développement
d’un système. Même si nous avons déjà
commencé à mettre en œuvre cette
approche, cela va prendre plusieurs
années. Le plus gros des défis reste de faire
évoluer les personnes dans leur manière de
travailler, ce qui dépasse le seul domaine
de l’aéronautique. » ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I39

DOSSIER
RENDEZ-VOUS
De nombreuses solutions à découvrir
sur Global Industries en matière
de contrôle qualité
À l’occasion du grand rendez-vous de l’industrie du 7 au 10 mars prochains à Lyon, le leader en métrologie
industrielle Zeiss a investi un îlot de 165 m² situé Hall 2 - stand E72 en co-exposition avec son partenaire Rubis
Control. Avec toujours cette ambition de valoriser la métrologie industrielle de demain, le fabricant présentera
ses solutions, prestations & technologies de pointe en contrôle qualité avec de nombreuses applications.
Durant ces quatre jours de
salon, les visiteurs auront
l’opportunité de rencontrer
sur le stand Zeiss des
experts métiers, de participer à des
conférences thématiques, d’assister à des
démonstrations en temps réel de scan
et de mesure de pièces industrielles et
de découvrir les nouveautés produits,
comme le nouveau scanner 3D portable
T-SCAN Hawk 2, lancé officiellement le
31 janvier dernier.
Sur son stand E72 - Hall 2, Zeiss
exposera ses solutions de métrologie et
de contrôle qualité autour de trois univers
industriels-clés : l’industrie aéronautique
et spatiale, l’univers médical ou encore
l’e-Mobilité.
DES CONFÉRENCES ET DES
TEMPS FORTS AUTOUR DE
L’INDUSTRIE 4.0
Le salon Global Industrie sera également
l’occasion pour Zeiss de mettre à l’honneur
ses différentes solutions autour de
l’industrie 4.0 et ses partenaires clés.
Durant les quatre jours, des experts se
relaieront pour animer des conférences
sur des thématiques qui apporteront des
éclairages sur la métrologie et le contrôle
qualité de demain. D’une part, le Cetim
Saint-Étienne (Loire) interviendra sur la
méthode d’estimation des incertitudes
via la machine virtuelle Zeiss VCMM, le
mercredi 8 mars à 11h30. D’autre part,
l’entreprise Kartesis, spécialisée dans la
fabrication de pièces complexes, racontera
son expérience de l’industrie 4.0 en
métrologie le jeudi 9 mars à 11h30.
Par ailleurs, le spécialiste des solutions
logicielles innovantes pour la qualité,
Ellistat, interviendra les mercredi 8 mars et
jeudi 9 mars à 14h30. Aussi, Rubis Control,
co-exposant et partenaire Zeiss, présentera
son offre de prestations de service en
métrologie, tomographie et microscopie,
les mardi 7 mars à 11h30 et vendredi 10
mars à 14h30. Enfin, les logiciels Zeiss
seront présentés afin de faire connaître
les technologies et fonctionnalités-clés de
la suite logicielle Zeiss : le logiciel De Warp
le mardi 7 mars à 14h30, et Zeiss Piweb &
solutions Smart Services, le vendredi 10
mars à 11h30 ●
Valoriser la métrologie
du futur
Zeiss sera également présent sur
d’autres espaces stratégiques du
salon, tant dans la promotion des
nouvelles technologies de demain
que dans la mise en valeur et le
recrutement de futurs talents. Par
exemple, au Congrès international
de la métrologie (CIM), Herminso
Villarraga-Gómez, PhD, chef de produit
Solutions Rayons-X Zeiss, interviendra
le mardi 8 mars à 16h sur le thème : «
Améliorer la précision des mesures
dimensionnelles avec les microscopes
à rayons X 3D ».
40 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

COMMUNIQUÉ
Mieux détecter les particules
et les corps étrangers
Afin de lutter contre ce phénomène récurrent dans l’industrie, le groupe 6Napse a décidé de réunir les
compétences de ses laboratoires pour mener un meilleur contrôle qualité au niveau des matériaux, et ce
dans une multitude de secteurs d’activité.
Les particules et pollutions sont
des corps étrangers redoutés des
industriels car ils peuvent avoir
un impact sur la conformité d’un
produit et sa mise sur le marché. Il est
donc crucial de maîtriser les pollutions,
issues de tous les matériaux pouvant en
générer (verre, polymère, métal, minéral,
composites).
Le groupe 6Napse réunit des laboratoires
dédiés au contrôle qualité des matériaux
avec une expertise reconnue pour l’analyse
et l’identification de particules et pollutions.
Il accompagne tous types d’industries :
pharmaceutique, médical, aéronautique,
électronique, agroalimentaire, cosmétique,
spiritueux, qualité de l’eau, etc.
L’INTÉRÊT DES ANALYSES
PAR MEB-EDX ET PAR
SPECTROMÉTRIE IRTF
L’équipe dédiée matériaux réalisent des
observations d’images à haute résolution
et une particule de quelques µm suffit à
l’analyse d’une pollution. L’analyse par
MEB-EDX permet d’identifier la présence
des éléments chimiques sur tout type
d’échantillons : métalliques, minéraux ou
organique. D’une part, le MEB (technique
de microscopie électronique) produit
des images en haute résolution de la
surface de l’échantillon. D’autre part,
son couplage à la microanalyse X rend
possible l’identification des éléments
contenus dans la matière. Cette technique
permet donc d’obtenir simultanément des
informations morphologiques (images)
et chimiques (composition élémentaire)
d’un échantillon.
L’analyse par spectrométrie IRTF couplée
à la microscopie, quant à elle, permet
d’identifier l’origine d’une particule.
« Nous établissons avec les industriels des
références et bases de données matériaux
afin d’identifier précisément une source
de pollution (pouvant être minérale,
organique ou métallique) », souligne
Antoine Pavlic, directeur d’exploitation
du groupe 6Napse.
VERS DAVANTAGE D’ANALYSE
DE NANOPARTICULES
Depuis quelques années, les industriels
connaissent une réglementation plus
forte sur les nanoparticules et leur
contrôle. C’est pourquoi les laboratoires
proposent l’identification et l’analyse
de nanoparticules (entre 0,3 nm et
10 000 nm).
Par ailleurs, le contrôle qualité s’étend
en fin de chaîne avec la récupération des
produits présentant une défaillance pour
une analyse en urgence. Ainsi, le groupe
6Napse accompagne le développement de
produits et assure le suivi et le contrôle
des matériaux sur tout le cycle de vie
du produit ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I41

DOSSIER
MÉTHODES
Corrélation d’images pour l’analyse
vibratoire : application à un vérin
de train d’atterrissage
La corrélation d’images numériques (ou DIC) est bien connue pour ses applications statiques, mais dans les
bonnes circonstances, elle est également applicable aux essais de dynamique vibratoire. Dans le cadre de la
mise au point de vérins toujours plus performants, Safran Landing Systems (SLS) doit s’assurer de l’intégrité de
ses systèmes lors de leurs mises en service. Dans cette optique, l’essai en question est dédié aux essais dits de
« vibration vérin », qui visent à contribuer au développement de modèles de calcul prédictifs pour ces structures
afin d’accélérer leur développement.
Des essais de vibration sur un vérin hydro-mécanique
ont été réalisés avec un suivi par stéréo-corrélation
d’images. Le but de ces essais est de réaliser un
suivi des sollicitations préconisées par la norme
correspondante, cela de manière à s’assurer des performances
de la structure tout en garantissant la sécurité des passagers.
L’objectif est de quantifier les déplacements imposés par le pot
vibrant par stéréo-corrélation. Des essais de vibration sur deux
axes et deux modes de résonance sont réalisés sur un vérin sous
pression afin de mesurer la flèche maximale de la structure, et
de s’assurer de la validité du modèle numérique correspondant.
En effet, de tels essais sont coûteux; et les niveaux préconisés par
les normes de validations sont sévères et peuvent occasionner
des dommages sur les structures testées lorsque celles-ci sont
amenées à rupture.
Suivant les indications de la figure 1, une paire de caméras haute
vitesse (1000 images/secondes, 2048×2048 pixels) a donc été
positionnée en vis-à-vis du vérin en cours d’essai (cf Fig. 1).
Grâce à l’utilisation du logiciel EikoTwin DIC, il est possible
d’effectuer la mesure directement sur le modèle d’éléments
finis (FE) fourni par la simulation et de comparer directement
les résultats de la mesure et de la simulation vibratoire avec ce
modèle. La flèche maximale attendue se trouve en effet sur le haut
du cylindre principal (en rouge sur la Fig. 2) Une zone d’étude
réduite a donc été déterminée, c’est sur cette zone que l’analyse
et la comparaison ont été effectuées lors de l’étude. Ces essais
présentent un rapport signal/bruit en déplacement favorable à
l’analyse par DIC.
Figure 2 - zone d’étude
Figure 1 - Montage de mesure autour du pot vibrant
Les essais de vibrations étant relativement longs (plusieurs dizaines
de minutes) et les caméras rapides ne pouvant enregistrer que
quelques secondes, trois enregistrements ont été réalisés pour
chaque axe et chaque mode propre en début, milieu et fin de
vibration, respectivement. La courbe sinusoïdale du mode
vibratoire est bien captée par le système de DIC (voir Figure 3).
42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

MESURES
La mesure a permis de montrer que les champs de déplacement
obtenus lors de la mise en vibration du vérin sont homogènes et
cohérents avec les prédictions du modèle numérique.
De plus, grâce à l’affichage des mesures sur le modèle EF, il est
possible de récupérer la valeur maximale de la flèche à la position
prédite par la simulation et de valider ainsi le modèle pour les
quantités d’intérêt sélectionnées. Il a ainsi été noté qu’au cours
de l’essai, les fréquences des modes propres ont glissé et se sont
avérées différentes de celles prédites par la simulation. Cela pourra
avoir un impact sur les amplitudes des déplacements obtenus
et donc sur la comparaison calcul/essais, qui devra prendre en
compte ce paramètre.
« Les images réalisées par les caméras
rapides ont permis de mettre au jour cette
rotation de la structure et ainsi d’apporter
des informations qualitatives importantes
sur l’assemblage du vérin, et qui aurait pu
passer inaperçu même après les essais. »
Figure 3 - résultat de mesure
Il est possible de comparer les déplacements obtenus au point
d’intérêt avec les prédictions de la simulation. Les résultats
sont rassemblés dans les tableaux 1 et 2, pour les axes 1 et 2
respectivement. On peut voir que lors de la première prise
d’images, les déplacements obtenus sont proches de ceux prédits
par simulation. La fréquence et l’amplitude montrent une
diminution au cours de l’essai (prise d’images « au milieu ») suivi
d’une remontée de l’amplitude sur la fin du cycle de vibration,
qui se retrouve pour les deux axes.
Il est à noter que ce type de mesure permet souvent de mettre en
avant un comportement inattendu. Ici, une rotation d’une partie
du vérin a été mise en évidence qui n’avait pas été prédite par le
modèle numérique, comme le montre la Fig. 4. Ce comportement
peut avoir plusieurs origines mais n’était pas visible à l’œil nu lors
de la mise en vibration de la structure. Les images réalisées par
les caméras rapides ont permis de mettre au jour cette rotation
de la structure et ainsi d’apporter des informations qualitatives
importantes sur l’assemblage du vérin, et qui aurait pu passer
inaperçu même après les essais.
Figure 4 : illustration de la rotation pendant l’essai
Tableau 1 : Moyenne des déplacements obtenus pour l’axe 1, en mm
Tableau 2 : Moyenne des déplacements obtenus pour l’axe 2, en mm
En résumé, la mesure DIC réalisée a permis de confirmer que
les champs de déplacement expérimentaux sont homogènes
et cohérents avec les prédictions de la simulation numérique
du comportement vibratoire. Ces essais sont encourageants et
fournissent des résultats qualitatifs et quantitatifs dans des zones
d’études préalablement jamais mesurées, permettant d’enrichir
et d’optimiser le modèle numérique du vérin et d’améliorer la
confiance dans ces modèles vibratoires complexes ●
Floriane Soulas
Ingénieure R&D chez EikoSim
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I43

OUTILS
VIE DE L’ASTE
Les prochains évènements
de l’ASTE à venir cette année
Matinée ASTE
Siemens Industry Software
Le 18 avril à Châtillon (92).
L’ASTE organise le 18 avril 2023 à Siemens
à Châtillon une matinée technique sur le
thème : « Utilisation hybride des essais et du
calcul pour des applications industrielles »
Informations et inscriptions : Patrycja
PERRIN (pperrin@aste.asso.fr, 01 61 38
96 32).
ASTELAB 2023
Journées des Essais et de la Simulation
Les 5 et 6 juillet 2023 à Cannes
Le prochain congrès/salon de l’ASTE –
Astelab 2023 / Journées des Essais et de la
Simulation – aura lieu les 5 et 6 juillet 2023
à Thales Alenia Space – Cannes.
COMMISSIONS DE TRAVAIL
DE L’A STE
Commission Thermique et Techniques
Connexes
Objectifs de la Commission Thermique :
1. Partager des savoirs, des méthodes et de
bonnes pratiques dans les domaines de la
simulation numérique et expérimentale,
2. Favoriser le montage de projets de
recherche dans le domaine de la thermique,
3. Organiser des groupes de travail, des
journées techniques et des colloques-salons.
La prochaine réunion du Groupe de Travail
Modélisation de la Commission Thermique
et Techniques Connexes de l’ASTE aura
lieu le 24 mars en visio-conférence. Les
membres actuels de ce groupe de travail
sont : MBDA, PSA, Valeo, Zelin, Cap
Gemini, Icam, Cnes, Ariane Group, Thales
Alenia Space, Liebherr Aerospace , Airbus
Defense & Space, Dassault, Epsilon, IRT
Jules Verne Temisth… ●
Commissions de Travail de l’ASTE
Commission Thermique et Techniques Connexes
Objectifs de la Commission Thermique :
1. Partager des savoirs, des méthodes et de bonnes pratiques
dans les domaines de la simulation numérique et expérimentale,
2. Favoriser le montage de projets de recherche dans le domaine
de la thermique,
3. Organiser des groupes de travail, des journées techniques et
des colloques-salons.
La prochaine réunion du Groupe de Travail Modélisation de la
Commission Thermique et Techniques Connexes de l’ASTE aura
lieu le 24 mars en visio-conférence. Les membres actuels de ce
groupe de travail sont : MBDA, PSA, Valeo, Zelin, Cap Gemini,
Icam, Cnes, Ariane Group,
Thales Alenia Space, Liebherr
Aerospace , Airbus Defense &
Space, Dassault, Epsilon, IRT
Jules Verne Temisth…
Commission Méca-Clim de
l’ASTE
Objectifs de la commission :
- Personnalisation des essais
dans le domaine mécanique
et climatique, et qui a été
normaliser à l’Afnor (NF X50-144 – Fascicules 1 à 6)
- Défendre les intérêts français en alimentant les travaux du Stanag
4370 de l’Otan portés par la DGA-TT (représentant français :
Pascal Lelan)
Les axes d’intérêts :
- Retour inverse de spécification vibratoire sur SRE-SDF par
une sévérité Non-Gaussienne
- Prise en compte du caractère multiaxial dans le cadre de l’écriture
des spécifications
- Gestion des Conditions Limites (CL) pour la simulation de
l’environnement (Guide de bonnes pratiques)
- Simulations des Essais virtuels
- Extension de durée de vie.
Participants actuels : DGA-TT,
DGA-MI, DGA-TA, CEA-
CESTA, Sopemea, Airbus,
Thales, MBDA, Stellantis, Valeo,
Consultants, Nexter ●
Si vous souhaitez participer
aux Commissions de l’ASTE,
contactez le secrétariat
(pperrin@aste.asso.fr,
01 61 38 96 32).
44 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

Cycles
Code
Formation
de Base
ou Spécifique
Intervenant et lieu
Durée
en jours
Prix
Adhérent
ASTE HT
Dates proposées
Mécanique vibratoire
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 1)
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 2)
MV1
3 1 650 €
B
IUT du Limousin
MV2 3 1 650 €
25-27 avril
et 05-07
septembre
02-04 mai
et 12-14 septembre
Application au domaine industriel (*) MV3 B SOPEMEA (78) 3 1 650 €
28-30 mars
et 10-12 octobre
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais
et analyses de risques (*)
MV4
S
Christian LALANNE ou Etienne
CAVRO, Michel GIBERT ou
Frédéric CHOIN et Yvon MORI
3 1 650 € 21-23 novembre
Traitement des signaux
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires (*) TS S
Analyse modale et Pilotage
Pierre-Augustin GRIVELET et
Bruno COLIN (78)
3 1 650 € 03-05 octobre
Pilotage des générateurs de vibration :
principes utilisés et applications
PV S SOPEMEA (78) 3 2 100 € 21-23 novembre
Analyse modale expérimentale et
Initiation aux calculs de structure et essais
AM
S
SOPEMEA ou AIRBUS D&S
(31)
3 1 650 € 14-16 novembre
Climatique
Les fondamentaux des essais climatiques CL B SOPEMEA (78) 2 1 250 € 28-29 novembre
Personnalisation Environnement
Prise en compte de l’environnement mécanique
(norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation de base (*)
P1
S
Bruno COLIN et Pascal LELAN
(78)
3 1 650 € 14-16 novembre
Prise en compte de l’environnement mécanique
(norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation avancées (*)
P2
S
Bruno COLIN et Pascal LELAN
(78)
3 1 650 € 28-30 novembre
Mesure
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats
et de leur qualité
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures
(*)
M1 S Raymond BUISSON (78) 3 1 650 € 05-07 décembre
M2 B Pascal LELAN (78) 2 1 250 € 05-07 décembre
Fiabilité et Essais
Les essais accélérés et aggravés (*) E1 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 250 € 05-07 décembre
Analyse de cause de défaillance (RCA)
sur cartes électroniques (*)
E2 S SERMA (78) 2 1 250 € à confirmer
Thermométrie
Thermométrie pour les essais vide thermique (*) T S Alain BETTACCHIOLI (78) 1 950 € A définir
Batterie
Stockage énergie électrique : batteries (*) B B SERMA (78) 1,5 1 000 € à confirmer
Formations 2023

AGENDA
Du 7 au 10 mars 2023
Congrès international de métrologie
(CIM2023)
La quatrième révolution industrielle
plonge la métrologie, comme bien
d’autres métiers, dans une nouvelle
ère de technologies, lesquelles seront
longuement abordées à l’occasion du
prochain Congrès international de
métrologie (CIM2023) qui aura lieu
au sein du salon Global Industrie de
Lyon, début du mois de mars prochain.
À cette occasion, de nombreuses
conférences et sessions porteront sur
les thèmes clés qui animent tous les
métiers liés à la métrologie, ce secteur
d’avenir et crucial pour l’industrie.
À Lyon Eurexpo
www.cim2023.com
Du 7 au 10 mars 2023
Global Industrie Lyon
Retour en terres Lyonnaises pour la
cinquième édition du plus grand salon
industriel en France ! À cette occasion,
le parc des expositions d’Eurexpo
accueillera l première semaine de
mars pas moins de 2 300 exposants
et plus de 45 000 visiteurs sur près
de 100 000 mètres carrés de surface
d’exposition. Cet événement abritera
tous les métiers et les secteurs de
l’industrie, à commencer par l’usinage,
la tôlerie, la maintenance, l’industrie
4.0 mais également, à travers un
village entièrement dédié, les acteurs –
entreprises industrielles, prestataires
de services et fournisseurs de
solutions – de la mesure et de
l’instrumentation.
À Lyon Eurexpo
global-industrie.com
Les 9 et 10 mars 2023
Paris Space Week
Paris Space Week, le grand rendezvous
professionnel BtoB dédié
à l’industrie spatiale, revient en
« présentiel » au début du mois de
mars prochain. L’événement offrira aux
quelque 1 500 personnes présentes
(visiteurs, exposants et investisseurs)
une cinquantaine de conférences et
de workshops entièrement dédiés à
l’aérospatial. Véritable force de Paris
Space Week, pas moins de 300 rendezvous
(« meetings ») sont également
prévus. Enfin, deux « Innovations
challenge » mettront en avant les
nouveautés du moment.
À Paris Porte de Versailles (hall 2.2)
www.paris-space-week.com
Du 25 au 27 avril 2023
JEC World 2023
JEC World est le seul salon
professionnel mondial consacré aux
matériaux composites et à leurs
applications. Se déroulant à Paris,
JEC World est le principal événement
annuel de l’industrie, accueillant
tous les principaux acteurs dans un
esprit d’innovation, de commerce et
de réseautage. JEC World est devenu
une célébration des composites et un
« laboratoire d’idées » proposant des
centaines de lancements de produits,
des cérémonies de remise de prix,
des concours, des conférences, des
démonstrations en direct et des
opportunités de mise en réseau.
À Paris-Nord Villepinte
www.jeccomposites.com
Un carrefour d’échanges incontournable pour les experts,
les ingénieurs et les techniciens de l’environnement
Rejoignez-nous
dernières
techniques d’essais et de simulation de l’environnement
formation journées techniques colloques, salons
ouvrages guides techniques
1967
Qui est concerné par notre activité ?
•
•
•
•
Association pour le développement des Sciences et Techniques de l’Environnement - Association régie par la loi 1901
- - www.aste.asso.fr - Tel : 01 61 38 96 32
I ESSAIS & SIMULATIONS • N°148 • Février - Mars - Avril 2022
46

Abonnez-vous
maintenant à ESSAIS & SIMULATIONS
DÉSORMAIS DISPONIBLE
SUR TOUS VOS SUPPORTS
L’appli
Le kiosque digital
Téléchargez
l’application
MRJ Presse
Le magazine papier
Le site web
www.essais-simulations.com

INDEX
Au sommaire du prochain numéro :
SPÉCIAL SIAE / BOURGET 2023
DOSSIER
Moyens et laboratoires d’essais
Répondre aux enjeux de la filière de l’aéronautique (civile, défense,
spatial) : technologies et moyens d’essais.
© Dassault Aviation – A. Pecchi
ESSAIS ET MODÉLISATION
Simulation pour l’aéronautique
Quels logiciels de simulation permettent d’optimiser les campagnes
d’essais dans l’aéronautique ? Cas d’application et retours d’expérience.
MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
Instruments et moyens de mesure
Comment garantir la qualité des pièces dans l’industrie aéronautique
et spatiale ? Quelles méthodes et avec quels(les) machines /
instruments de mesure et de contrôle ?
Liste des entreprises citées et index des annonceurs
6NAPSE ...................................................................41
ALSTOM ....................................................................6
APREX ................................ 27 (publi-communiqué)
ASTE .................................................... 37, 38, 44 à 46
CETIM .................................................................2 et 7
COLLÈGE FRANÇAIS
DE MÉTROLOGIE (CFM).......................... 16, 18 et 34
CONGRÈS INTERNATIONAL
DE MÉTROLOGIE (CIM)........................... 16, 18 et 34
COMSOL ................................12 et 4 e de couverture
COGNEX...................................................................23
CREAFORM ...............................................................6
CRITT M2A ..............................................................36
DB VIB............................................. 2 e de couverture
DJB INSTRUMENTS ...............................................33
EIKOSIM .........................................................11 et 42
EURESYS............................ 29 (publi-communiqué)
FLEASY....................................................................48
GLOBAL INDUSTRIE ......16, 46 et 3 e de couverture
HIONOS....................................................................48
JEC WORLD 2023 ...................................................46
LEMO .......................................................................25
LNE ............................................................................6
M+P INTERNATIONAL ...........................................31
MESURES-ET-TESTS...............................................4
MSC SCANNING......................................................10
MTC..........................................................................12
OGP ..........................................................................26
OPTIFLUIDES..................... 15 (publi-communiqué)
OPTITEC ..................................................................20
PARIS SPACE WEEK ..............................................46
SAFRAN LANDING SYSTEMS ...............................42
SOPEMEA (APAVE)...................................................6
VISUELLE TECHNIK...............................................23
ZEISS ..............................................................21 et 40
10 000
C’est le nombre d’essais qu’a effectué Fleasy, startup
en vogue dans le transport aérien de type VTOL
(aéronef à capacité de décollage et atterrissage
verticaux) pour mettre au point le X8ed. D’une
envergure de 9 mètres et de 5 mètres de hauteur,
le X8ed avec pilote est capable de voler sur 1 000
kilomètres à une vitesse de 300 km/h. Doté d’une pile
à combustible haute température turbocompressée,
alimentée par un réservoir d’hydrogène liquide, cet
aéronef aéronef zéro carbone, de 500 kilos de charge
utile est propulsé par huit moteurs, et peut transporter
un pilote et quatre passagers. La cible : les utilisateurs
de jet privé ou d’hélicoptères. Pour mener ces 10 000
essais en à peine quatre ans, Fleasy a travaillé en
collaboration avec Hionos.
Retrouvez nos anciens numéros sur :
www.essais-simulations.com
48 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023

Sous le haut patronage de
Monsieur Emmanuel MACRON, Président de la République
07-10 MARS
2023 EUREXPO
L’INDUSTRIE SE MOBILISE !
LYON-FRANCE
Offreurs de solutions, prestataires de services,
sous-traitants, fabricants et distributeurs :
les solutions qui accompagnent les transitions !
• ASSEMBLAGE, MONTAGE, FIXATIONS INDUSTRIELLES
• ÉLECTRONIQUE
• ÉNERGIES & PRODUCTION DURABLE
• FABRICATION ADDITIVE & 3D
• FINITION & TRAITEMENTS DES MATÉRIAUX
• FORGE & FONDERIE
• MATIÈRES & PRODUITS SEMI-FINIS
• MESURE, CONTRÔLE, VISION, INSTRUMENTATION
• PLASTURGIE, CAOUTCHOUC, COMPOSITES
• RÉGIONS & PAYS
• ROBOTIQUE
• SERVICES & AMÉNAGEMENT DE L’ENTREPRISE
• SMART : DIGITALISATION, AUTOMATISATION, MÉCATRONIQUE
• TÔLERIE, MISE EN FORME DES MÉTAUX, SOUDAGE
• USINAGE & ENLÈVEMENT DE MATIÈRE
PRENEZ PART À CE
RENDEZ-VOUS EUROPÉEN !
global-industrie.com

Améliorez la conception
de vos optiques
avec COMSOL Multiphysics ®
La simulation multiphysique est un vecteur d’innovation pour les
technologies et produits en optique. La possibilité de construire des
modèles complets et réalistes permet de simuler précisément les
systèmes optiques et aide les ingénieurs à comprendre, prévoir et
optimiser les performances des systèmes.
» comsol.fr/feature/optics-innovation