Mécatronique

Des solutions interdisciplinaires pour la production de demain 

Mécatronique

La mécatronique est un cœur du métier de Festo. Elle regroupe les disciplines classiques de la mécanique, de l'électrotechnique et de l'informatique avec l'objectif d'améliorer la fonctionnalité des systèmes techniques.

Les exigences de la production flexible, adaptative et économique de demain déterminent les défis imposés à l'automatisation de fabrication et de process. Festo relève ces défis par des approches interdisciplinaires de la mécatronique.

Chez Festo, la recherche dans le domaine de la mécatronique poursuit l'objectif d'optimiser la fonctionnalité de systèmes et de composants intelligents issus du système modulaire et d'exploiter des approches de solution innovantes.

« Mechatronics is not a new profession. It is a way of thinking. » [J. van Amerongen, University of Twente 1989] C'est en ces termes que Festo définit la mécatronique. Car outre les aspects de la compétence, les solutions à des problèmes complexes exigent un travail interdisciplinaire connecté. Les développements coopératifs pour et avec le client impliquent un soutien durant toute la création de valeur – de la planification à l'exploitation des produits.

Technique de régulation

Aujourd'hui déjà, la technique de régulation joue un rôle important pour les produits innovants et intelligents et les systèmes régulés continuera à gagner en importance pour la technique d'automatisation. La technique de régulation est un cœur du métier décisif pour maîtriser des systèmes complexes et néanmoins flexibles. Elle est appliquée tant dans des composants individuels que dans des installations automatisées.

Dans la recherche mécatronique, la technique de régulation est traitée de manière pluridisciplinaire depuis ses bases jusqu'à sa mise en œuvre concrète et son implémentation. La gamme des applications s'étend du distributeur proportionnel au robot industriel, en passant par des arbres pneumatiques et électriques régulés. Ainsi, la recherche a élaboré, entre autres, une technique de régulation pour l'assistant de manipulation bionique.

Technique de simulation

La technique de simulation, en particulier la simulation de systèmes dynamiques, est une spécialisation utilisée depuis la conception mécatronique dans le développement de produits jusqu'à la mise en service virtuelle d'installations, en passant par des procédés hardware-in-the-loop pour les essais complexes d'unités de commande.

La recherche chez Festo procède à la simulation dynamique de soupapes, d'entraînements et d'arbres pneumatiques et électriques, de systèmes de manutention et d'applications de robots à différents niveaux de détail. Des études de simulation permettent de réaliser des analyses dynamiques et des optimisations significatives des produits. Les modèles de simulation servent également de base à la conception de systèmes régulés et de simulations en temps réel pour les scénarios d'essai hardware-in-the-loop.

Développement de logiciels pour les systèmes embarqués

Les microprocesseurs, qui constituent en quelque sorte le cerveau des produits techniques, abritent l'intelligence des composants et systèmes techniques. Mais l'intelligence à proprement parlé se dissimule dans les algorithmes et procédés qui sont implémentés dans les différents langages de programmation et qui sont exécutés dans les microprocesseurs et les commandes. De nos jours, les produits intelligents, hautement fonctionnels et connectables ne peuvent plus se passer de logiciels intégrés, donc embarqués. À l'avenir, la part de logiciels dans les produits mécatroniques prendra toujours plus d'ampleur.

La recherche chez Festo se consacre aux logiciels embarqués en se concentrant sur la programmation basée sur les microprocesseurs et les commandes : la programmation FPGA est utilisée pour des fonctionnalités spécifiques hautement dynamiques. L'implémentation de fonctions complexes est réalisée en langage de programmation C. Par ailleurs, la recherche travaille sur la programmation d'application pour les API. Pour la programmation et le codage, Festo mise sur des outils de développement modernes basés sur des modèles ainsi que sur des instruments permettant la génération automatique des codes.

Des composants connectés

Les concepts d'automatisation modernes requièrent une intégration croissante de fonctions, telles par exemple une plus grande performance informatique et plus de capacités sensorielles. L'interaction intensive et parfaitement coordonnée, donc l'interconnexion, de composants système intelligents permet la mise en service efficace et l'exploitation de systèmes mécatroniques. La transmission des informations techniques doit être garantie de manière fiable et durable, depuis le signal de capteur le plus simple situé au niveau inférieur du composant jusqu'au message le plus complexe se trouvant au niveau coordination.

Dans ce contexte, la recherche chez Festo se consacre aux procédés modernes permettant une transmission sans fil des informations et aux défis concernant la sécurité des données. Par ailleurs, elle étudie et développe différentes approches visant à mettre au point des formats de données standardisés dans le contexte de l'Industrie 4.0.

Technique de manipulation et robotique

Les systèmes de manipulation et les robots modernes sous-entendent une interaction optimale de la mécanique, de l'électronique de puissance et de régulation et de la technique de commande. La technique de simulation, la technique de régulation et la technique de commande sont appliquées à la technique de manipulation dans le sens d'une conception mécatronique assistée par des modèles.

Dans le cadre de projets personnalisés, la recherche chez Festo développe des systèmes de manipulation et des solutions robotiques en utilisant des composants Festo et met également à disposition des éléments de base pour les systèmes de manipulation modulaires de Festo. Dans le domaine des travaux de base, en se servant de la technique des entraînements pneumatiques et électriques, elle étudie de nouvelles approches pour la coopération entre l'homme et la machine, de même que des solutions pour des articulations flexibles de robots afin de favoriser l'interaction de ces derniers avec l'homme.