17 Juillet 2019  |  Électrotechnique
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 05/2019

L’électrotechnique – Le «polyvalent» de la technologie du futur

Elsbeth Heinzelmann*

À quoi sert une cage de Faraday ? Quel est le symbole de la conductivité électrique ? À quelle unité Volta donna-t-il son nom ? Si ce genre de question vous embarrasse, vous n’êtes pas titulaire d’un diplôme d’électrotechnique ou d’informatique ! Non, ce n’est pas un reproche, mais ces disciplines font aujourd’hui partie de notre univers numérique. Les objets «intelligents» sont souvent les outils des ingénieur(e)s électriciens.

On pourrait presque dire que tout a débuté au Ier siècle ap. J.-C., avec Héron d’Alexandrie, l’un des inventeurs les plus créatifs de l’Antiquité. Ce mathématicien et ingénieur de génie a mis au point le premier prototype de machine à vapeur et approvisionné les prêtres en eau bénite sortant du premier distributeur automatique. Il créa un mécanisme pour l’ouverture automatique mystérieuse de puissantes portes d’un temple et construisit une machine à oracles où des moineaux en fer répondaient aux questions par leur gazouillis ou en tenant leur bec ouvert… uniquement après rémunération, bien entendu!

Échange de vues lors du Bachelor d’électrotechnique et d’informatique, où des étudiants développent des systèmes fiables et intelligents, faisant ainsi avancer les progrès technologiques.


L’électrotechnique, c’est l’alpha et l’oméga
Basée sur les mathématiques et les sciences naturelles, associée à une électronique souple et programmable, ainsi qu’à une informatique technique, l’électrotechnique classique est aujourd’hui une technologie majeure, comme le confirme le professeur Max Felser, chef du département Électrotechnique et Informatique de la Haute école spécialisée bernoise, à Berthoud: «On la trouve partout! Qu’elle soit couplée aux télécommunications dans les plus petits ordinateurs, associée à des systèmes énergétiques électriques alternatifs et à la mobilité, ainsi qu’à l’automatisation intelligente de machines et d’installations dans les domaines d’application les plus divers, elle marque aujourd’hui la société de son empreinte.»
Un «Bachelor of Science» dans ce domaine apporte les connaissances de base nécessaires, permettant à leurs titulaires de relever les défis de la vie professionnelle. Ils pourront ainsi répondre dans toutes les situations, aux sujets les plus actuels, comme l’industrie 4.0, les voitures autonomes, l’électromobilité, les drones, l’énergie photovoltaïque, l’Internet des objets, les énergies renouvelables, ainsi qu’à leurs applications. Leur créativité ne connaîtra plus de limite, car ils érigeront des systèmes à partir de zéro, développeront et dimensionneront des produits et des installations, les expérimenteront au moyen de simulations et de tests. Dans la production, ils concevront, réaliseront et surveilleront équipements et machines. Grâce à des procédés concertés, ils prendront les mesures nécessaires pour que la mise en service et la maintenance se déroulent sans accroc. Selon le niveau de leur formation, ils associeront ingénieusement le marketing, le conseil, la vente et la formation concernant les produits et installations.
Dominic Loosli, titulaire d’un diplôme de Bachelor, l’explique avec précision: «Ce cursus aborde les relations complexes entre les mathématiques, la physique et la chimie, ainsi que la conception et la gestion de projet en électrotechnique. Avec les réseaux de portes programmables in situ(FPGA), les unités de contrôle maître (MCU), les automates programmables industriels (API), ainsi que les circuits analogiques, nous développons et réalisons d’intéressants projets interdisciplinaires, dans lesquels nous appliquons, de manière autonome, ce que nous avons appris.»

L’aide précieuse de l’industrie
On applique les connaissances acquises à la résolution de problèmes actuels, comme avec le projet IHPoS PowerCube, par exemple. Ayant une spécialisation dans les systèmes énergétiques électriques et les énergies renouvelables, Lars Aeschlimann et Daniel Philippe Schären se sont intéressés au stockage des énergies renouvelables. Car celui-ci gagne toujours plus en importance, la demande en énergie étant plus élevée en hiver qu’en été, lorsqu’elle atteint son maximum de production.
Pour ce faire, des installations efficaces de récupération de l’énergie sont nécessaires. S’appuyant sur le système de pile à combustible performant IHPoS (Independent Hydrogen Power System), ces deux chercheurs ont développé un prototype de production décentralisée d’énergie électrique et thermique. Le bloc d’alimentation PowerCube qui a été mis au point procure, en tant que prototype fonctionnel, une base pour réaliser d’autres développements intéressants dans le domaine de la conversion d’électricité en gaz.
Grâce à des spécialisations dans l’automatisation et le contrôle industriels, ainsi que dans les systèmes embarqués, Simon Allemann et Silas Wiedmer ont élaboré, avec le partenaire industriel ennos AG, un système d’irrigation automatique destiné aux pays émergents et aux économiesen développement. Des pompes à chaleur fonctionnant à l’énergie solaire, permettant une exploitation autonome dans ces régions, sont la principale activité de cette entreprise. Comme la pompe est en constante évolution, ce travail a pour but d’élaborer un système d’irrigation automatisé. En font partie le développement de nœuds de capteurs et d’éléments de commande, dont les composants peuvent être reliés sans fil sur le terrain. Vision est un produit commercialisable basé sur ce modèle fonctionnel.

Grâce à l’approfondissement des  techniques, en savoir davantage sur les systèmes énergétiques électriques et les énergies renouvelables, l’automatisation et le contrôle industriels, les technologies de communication ou les systèmes embarqués, par exemple.
 
 
Un choix illimité de thèmes
Janis Manuel Baumann et David Rafael Wohlrab ont choisi la spécialisation «systèmes embarqués et management». Ils coopèrent avec le partenaire industriel Pimatron GmbH, qui conçoit et fabrique des éléments en matière synthétique. Leur travail concerne la polonisation par les abeilles, qui assure la préservation de la flore ainsi que les rendements agricoles, au bénéfice des êtres humains. Dans la nature, les abeilles accomplissent des tâches essentielles, indispensables pour l’humanité. Aussi est-il d’une importance capitale d’offrir aux ruches un cadre de vie optimal, raison pour laquelle les deux inventeurs ont développé un système des moins onéreux.
Pour David Wohlrab, ce fut l’accomplissement d’un rêve: «Tout petit déjà, l’électrotechnique m’a fasciné; c’est pourquoi j’ai fait un apprentissage dans ce domaine. Ensuite, pour élargir mes connaissances, j’ai décidé d’étudier l’électrotechnique et l’informatique.» Il aimerait, en conséquence, motiver d’autres de ses collègues: «Ce cursus est destiné à toute personne ayant un goût pour l’électrotechnique et souhaitant s’y former non seulement de manière théorique, mais également d’un point de vue pratique», ajoute-t-il. Janis Baumann a un autre point de vue: «Je veux à l’avenir, travailler comme ingénieur électricien, car je bénéficierai ainsi d’un salaire élevé pour un travail intéressant», déclare-t-il.
Nathanael Josua Berger et Nicola Damien Vaucher ont également choisi la spécialisation «systèmes embarqués et technologies de communication», ainsi que «management». Ils ont adopté le concept d’intelligence en référence aux villes intelligentes, dont les réverbères sont commandés au moyen d’une interface pour capteurs ou radars permettant, grâce à un échange de données ciblé, d’établir un réseau géant de réverbères télégérés. À l’issue de ce travail, il s’agit de développer un logiciel de configuration Android, qui gère le profil lumineux des lampes, ainsi que les données de l’interface openISL.
Nicola Vaucher déconseille aux intéressés, de sous-estimer ce cursus: «Il ne faut pas se laisser décourager par les échecs, les modules ratés ou des notes insuffisantes. Les modules à option, qui permettent, le cas échéant, d’en rattraper certains, apportent une sécurité supplémentaire», déclare-il. Après ses études, il souhaite effectuer une spécialisation: «J’envisage les domaines de la technologie de communication ou du management. Mais je ne sais pas encore quelle fonction j’occuperai. Je profiterai certainement des connaissances que j’aurai acquises au cours des trois dernières années», conclut-il.

Une rétrospective positive
Le professeur Lukas Rohr, directeur technique et informatique, en tire un bilan positif. Il pense que l’objectif – à savoir des innovations utiles et respectueuses de l’environnement – est atteint et donne exemple l’exemple suivant: «Nous avons créé, à la Haute école spécialisée bernoise, un véhicule électrique unique au monde, car jamais encore un «comparse» n’a connu un tel succès concernant la réduction des émissions de CO2: avec sa centrale embarquée, notre camion-benne électrique économisera jusqu’à 1300 tonnes de CO2et 500‘000 litres de diesel dans les dix prochaines années!» Cela signifie que ce camion-benne électrique tire son énergie des matériaux d’excavation qu’il transporte, lorsqu’il est à la descente, sachant que les batteries se rechargent lors du freinage. Et ce niveau de charge suffit alors pour que le véhicule puisse remonter à vide, sans aucune source d’énergie extérieure. «Cela correspond à notre objectif stratégique d’une plus grande qualité de vie, d’un environnement meilleur et d’un confort accru», ajoute Lukas Rohr.
Mais une solide formation en électrotechnique et en informatique ne suffit pas, il en faut davantage, à savoir de l’inventivité, de la créativité et de la persévérance, car c’est ainsi seulement que les véritables réussites surgissent. Tous ceux qui sont ainsi bien préparés, ont toutes les chances imaginables de connaître une réussite professionnelle lucrative, que ce soit dans les domaines de l’énergie ou du transport, en informatique ou dans les télécommunications, dans les entreprises industrielles ou d’automatisation.
Certes, depuis Héron d’Alexandrie, quelques changements se sont opérés. Si les prêtres pouvaient autrefois, encore intervenir dans sa machine à rendre les oracles, entraver le déroulement des processus et faire taire les moineaux métalliques, les professeurs d’aujourd’hui sont confrontés à de plus grandes difficultés. Mais il n’y a encore jamais eu de branche de la technique, autre que l’électrotechnique, où des inspirations et des idées aient un impact aussi durable sur autant de domaines fondamentaux. – Essayez d’en trouver!

Bibliographie
  • Bachelor of Science: Électrotechnique et Informatique: www.bfh.ch/ti/electro
  • Publication des travaux de diplôme de la BFH-TI: Book.bfh.ch
  • Manuel PROFIBUS du professeur Max Felser. Introduction à la structure du système PROFIBUS Systems, informations sur les procédures de planification d’installations et directives pour l’installation des câbles, expériences avec les instruments, listes de normes et détails pour la codification.
  • Manuel PROFIBUS du professeur Max Felser. Un recueil d’informations expliquant les réseaux PROFIBUS: https://www.felser.ch/profibus-handbuch/index.html


Prof. Max Felser
Haute école spécialisée bernoise
 
 

*Journaliste science + technologie


26 Juin 2019  |  Électrotechnique

Une nouvelle série de coffrets électriques pour l’industrie 4.0

Les nouveaux coffrets électriques AX et KX de Rittal se caractérisent par un montage aisé et rapide, ainsi que par une souplesse et une sécurité accrues. Ils ont été développés comme gamme de produits pour l’industrie 4.0, grâce à leur numérisation. Ce lancement accompagne un produit standard fabriqué depuis plus de 50 ans: le coffret AE, avec plus de 35 millions d’exemplaires.
02 Septembre 2019  |  Électrotechnique

Des boîtiers et coffrets électriques pour l’industrie 4.0

Rittal a présenté sa nouvelle gamme de boîtiers et de coffrets électriques lors du dernier salon mondial de l’industrie à la foire de Hanovre 2019. Ces nouveaux équipements ont été conçus comme une solution globale pour l’industrie du futur. Ce lancement marque un nouveau départ avec la transformation numérique des produits standardisés de ce fabricant depuis plus de 50 ans.
POLYMEDIA SA | Av. de Riond-Bosson 12 | CH-1110 Morges | T: +41 (0)21 802 24 42 | F: +41 (0)21 802 24 45 | info@polymedia.ch