Comptes rendus des auditions

Philippe Bidaud

Directeur scientifique du département “Traitement de l’information et systèmes” de l’ONERA. Représentant officiel de la Direction Générale des Entreprises (DGE) pour la feuille de route nationale française de la robotique.

Verbatim : « Pour discuter du potentiel de la robotique, partir des débouchés potentiels pour aller vers les technologies clés paraît plus juste que l’inverse. » ; « Les robots prennent leur consistance lorsqu’ils sont intégrés dans la chaine de valeur. »

Points clefs

Le robot produit des mouvements, développe une action sur l’environnement

Pour l’Industrie, le robot est un objet. Dans d’autres domaines, la robotique est le fait de briques technologiques diffuses dans des systèmes pour leur donner de l’autonomie.

La robotique est une « soft tech » tout autant qu’une « Deep tech »: la valeur vient de l’intégration, l’innovation vient de la profondeur technique. Il s’agit de trouver la juste combinaison des avancées technologiques pour aborder les véritables enjeux. Pour discuter du potentiel de la robotique, partir des débouchés potentiels pour aller vers les technologies clés paraît plus juste que l’inverse : la digitalisation de l’industrie et de la société (un champ très vaste), le traitement avancé des données (pas seulement massiques), les performances des calculateurs, les exigences de la société en matière de sûreté, d’environnement, de santé – de l’homme au travail, etc.

Les grands secteurs d’activité concernés par la robotique :

● L’industrie automobile et plus récemment aéronautique, les produits « électroniques», la distribution et la logistique, la défense et la sécurité, l’agriculture, la surveillance de l’environnement, l’agro-alimentaire et la médecine.

● Les autres marchés sont des marchés de niche ou font usage de « machines spéciales » utilisant des fonctions robotiques.

● Les services à la personne, en dehors de fonctions simples, sont inaccessibles à la robotique encore pour longtemps. La robotique pour l’aide aux personnes âgées est une vraie fausse bonne idée.

● Le transport individuel des personnes par des véhicules autonomes terrestres aériens/marins est un domaine qui peut (devrait) et fait déjà l’objet d’un intérêt marqué. Il s’agit de systèmes embarqués plus que de robotique.  Il se heurte cependant à des contraintes de sûreté et de sécurité et des exigences de robustesse qui vont (au mieux) retarder leur développement.

● L’exploration maritime est certes un marché de niche pour les robots, mais l’impact potentiel est très important et il s’agit de technologies également développées pour la Défense.  

Dans les domaines précités, les robots vont être intégrés dans une chaîne de valeurs. C’est là qu’ils prennent leur « consistance ». Les robots sont importants pour ce qui est du contrôle de défaut, du contrôle qualité en sortie de production, de la maintenance ou encore de l’assemblage.

Les facteurs moteurs de la robotique – les « Drivers »

  • La digitalisation de l’industrie et des services. Elle rendra l’intégration des robots plus « naturelle » car les données utiles sur les objets et les environnements seront disponibles et facilement accessibles.
  • La connectivité (5G) et l’interopérabilité. Elles doivent permettre une meilleure intégration de la robotique dans les différentes chaînes de valeur des filières sectorielles dans lesquelles la robotique s’inscrit. Les télécoms haut-débit vont ouvrir des espaces pour les systèmes de télé-présence.
  • La puissance des calculateurs et les nouvelles architectures. Ces deux avancées technologiques constituent un facteur déterminant afin de faire des traitements complexes en embarqué sur des matériels compacts et peu consommateurs d’énergie.
  • La réduction des coûts de développement et de mise en œuvre des produits. Cette baisse des coûts devrait intervenir grâce aux avancées des technologies de fabrication, qui ont besoin de meilleurs capteurs et de chaînes logicielles sur les technologies clés comme la vision. Il s’agit de mieux maîtriser les propriétés mécaniques et les interfaces.
  • Les capteurs  et le traitement des données. Les capteurs sont clefs pour de nombreuses filières, notamment les capteurs de vision (les coûts diminuent et l’évolution technologique est exponentielle) ; le traitement des données requiert des GPU Multi-cœur.
  • Le développement des données géospatiales ouvertes et autres données géo-références. Pour des cartes de navigation qui assurent une maîtrise de la sûreté et la sécurité et permettent ainsi une évolution de la réglementation.

Les ruptures technologiques engagées (qui restent à déployer et sont les vecteurs pour les futures applications de la robotique):

  • Robotique agile (perception visuelle & IHM)
  • Robotique autonome (IA en embarqué)
  • Les systèmes robotiques (grand nombre et hétérogènes)
  • La manipulation mobile
  • Robotique de procédés (6D)

Les Technologies clés :

  • –  Commande bas niveau en couple
  • –  Systèmes robotiques modulaires  
  • –  Commande dynamique / génération-apprentissage de modèles
  • –  Bouclage perception commande
  • –  Programmation et interactions « naturelles »
  • –  Autonomie (navigation, planification/décision)
  • –  Coordination multi-acteurs (planification distribuée)
  • –  Supervision et reconfiguration
  • –  Maîtrise de la sûreté et la sécurité des systèmes robotiques

Propositions – les actions à engager :

  • Développer des lieux de dialogue, de proximité entre l’offre techno et sa transformation en innovations avec les acteurs des grands secteurs économiques.
  • Lieux d’expérimentation pour l’émergence et la qualification de preuve de concept pour les transformer en valeur. Ces lieux d’expérimentation spécifiques proposent une « simulation » de la chaine de valeur dans son ensemble et intègrent le robot dans cette chaîne de valeur. Par exemple, en aéronautique, construction d’un e-hangar pour la maintenance 4.0. Ces e-hangars doivent être des lieux neutres (IRT, Industrielab) à adapter pour représenter la chaîne de valeur – Sécurité, Défense, Logistique…
  • Un programme de R&D qui aboutisse à un haut niveau TRL d’objets de recherche, doit être identifié. La recherche doit être orientée vers des finalités avec un déterminisme des innovations recherchées.
  • Favoriser la mobilité des chercheurs et leur « entrée » dans l’industrie. (le système de valorisation/ réputation par la publication scientifique dans des revues de rang A ne favorise pas le transfert technologique).
  • Accrocher la robotique à la dynamique de l’IA. La maitrise de la sureté, la sécurité et la résilience des systèmes cyberphysiques (dont les systèmes robotiques) est une question nationale. Le développement de l’IA dépend de sa « transparence ». L’échéance est a priori à 5 ans environ.
  • Favoriser l’émergence de grands intégrateurs en robotique. Favoriser l’appropriation des innovations par les ingénieristes (les grands notamment).
  • Plus de formations et la valorisation des métiers. Un des facteurs limitant est le manque d’hommes qualifiés – BAC +3 à 5  (DUT ; Licence ; …). La France a des problèmes pour fournir l’activité économique (GPEC). Il s’agit d’un problème d’orientation et de culture (valorisation d’un certain nombre de métiers), mais aussi d’un manque de perméabilité de l’école aux professions (beaucoup d’enseignants n’ont jamais été employés dans une entreprise). Pour ce faire, il faut que les entreprises investissent dans les écoles, que les professionnels s’impliquent autrement qu’en simple «client».
  • -Valorisation de l’alternance en développant ce système dans des grandes écoles renommées comme Polytechnique, les Mines, etc.

Complément….

Philippe Bidaud a obtenu son doctorat en robotique en 1984 et a débuté sa carrière en tant que chercheur au CNRS la même année, au Laboratoire de mécanique et de robotique de l’Université Pierre et Marie Curie à Paris. Il a dirigé plusieurs groupes de recherche au Laboratoire de robotique de Paris. Il a également effectué plusieurs longs séjours dans des universités étrangères, notamment celles de Stanford, du MIT et de l’Université Rutgers. En 1998, il est engagé comme professeur à l’Université Pierre et Marie Curie. Il devient Directeur Adjoint du Laboratoire de Robotique de Paris en 1999 puis Directeur en 2002 avant de créer l’Institut des Systèmes Intelligents et de la Robotique (ISIR) dont il assure la direction jusqu’en 2013. De 1998 à 2012, Philippe Bidaud se voit confier plusieurs responsabilités pédagogiques la co-direction du master en sciences de l’ingénieur puis la gestion de la spécialité de master en systèmes avancés et robotique. Il a également été actif dans le domaine du transfert de technologie en assurant la vice-direction d’un transfert de technologie de 1998 à 2009, mais aussi grâce à de nombreuses collaborations avec des entreprises de robotique. De 2010 à 2014, il était également responsable du réseau national français de recherche en robotique (GdR Robotique, CNRS). Aujourd’hui, Philippe Bidaud est directeur scientifique des technologies de l’information et des sciences à l’ONERA (www.onera.fr) et représentant officiel de la Direction Générale des Entreprises (DGE) pour la feuille de route nationale française de la robotique. Philippe Bidaud a développé une recherche collaborative importante sur de nombreux projets nationaux (Industriel, MESR, ANR, FUI) et européens (Eureka, FP6, FP7). Ses domaines de recherche portent sur le contrôle de systèmes complexes, la robotique humanoïde, la locomotion articulée, la saisie habile, les manipulateurs redondants, etc. Son travail fait l’objet de plus de 200 publications dans des revues et des conférences internationales et une dizaine de brevets (Pub. List https://www.researchgate.net/profile/Philippe_Bidaud2).

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