Maxime Chalvin

Maxime Chalvin

Doctorant

tél : 04.94.14.23.60

courriel : maxime.chalvin@univ-tln.fr

Bio

Issu de l’ENS Cachan avec un parcours typé génie mécanique, notamment d’un point de vue fabrication, j’effectue une thèse au sein du laboratoire COSMER dans le domaine de la fabrication additive.

Titulaire de l’agrégation en sciences industrielles de l’ingénieur option mécanique

Recherche

Sujet de la thèse : Fabrication additive par dépôt de fil robotisé multi-axes

Optimisation des trajectoires de dépôt et du pilotage du robot

Directeur de thèse : Vincent HUGEL, PR, Université de Toulon, Laboratoire COSMER

Co-encadrant de thèse : Sébastien CAMPOCASSO, MCF, Université de Toulon, Laboratoire COSMER

Depuis plusieurs années, la fabrication additive est en plein essor dans le milieu industriel pour la réalisation directe de petites séries de pièces métalliques fonctionnelles. Toutefois, les technologies sur lit de poudre présentent actuellement un coût de fabrication élevé et des limites dimensionnelles (environ 600 mm) qui freinent leur diffusion dans certains secteurs industriels comme l’aéronautique ou le naval. Les techniques de dépôt direct multi-axes sont actuellement en fort développement car elles offrent des dimensions de travail plus importantes, des possibilités de reprise sur les pièces (réparation, ajout d’entités…) et peuvent être combinées aux procédés d’usinage pour aboutir à des procédés de fabrication dits hybrides.

La fabrication additive par dépôt de fil métallique est un procédé sur lequel misent de nombreux industriels pour réduire les coûts de fabrication de pièces dans le futur. En effet, cette technologie, très flexible, présente de nombreux avantages par rapport aux autres procédés de fabrication additive : faible investissement (de l’ordre de 100 à 500 k€, contre 600 k€ à 1,5 M€ pour les procédés en lit de poudre et 800 k€ à 2 M€ pour la projection de poudre), grand espace de travail (plusieurs mètres), forte productivité (plusieurs kg/h contre quelques g/h), bonne qualité métallurgique (défauts analogues au soudage, pas de porosités…), peu d’immobilisation et de perte de matériau, faible coût et changement rapide du matériau, réduction des risques HSE par rapport aux poudres métalliques…

Le dépôt de fil métallique à l’aide de robots industriels est donc un procédé qui pourrait améliorer la compétitivité de l’industrie aéronautique et qui apparait idéal pour les applications de fabrication de l’industrie navale compte-tenu des petites séries et des grandes dimensions des pièces produites. Ces deux secteurs cibles sont des acteurs économiques majeurs en région PACA.

Actuellement les machines de fabrication additive commercialisées offrent peu de possibilités de réglages et de modifications de par les verrous imposés par les constructeurs. Les possibilités de travaux de recherche sur ces moyens sont ainsi limitées. L’utilisation de robots industriels couplés à des systèmes de dépôt direct permet d’obtenir des moyens de fabrication de grandes dimensions et plus « ouverts ». Des développements spécifiques peuvent ainsi être réalisés en vue d’optimiser un processus de fabrication ciblé. Cette optimisation passe par la maîtrise simultanée des paramètres du procédé de dépôt (énergie, vitesse d’apport du fil…), mais également de la trajectoire et de la vitesse d’avance du « point déposant ». Il est également possible dans certains cas de faire varier l’orientation de dépôt, et ainsi de supprimer les supports de fabrication. Néanmoins, la réussite de la fabrication nécessite de pouvoir générer des trajectoires de dépôt tridimensionnelles complexes permettant le bon « remplissage » de la pièce en fonction de sa géométrie et de celle du cordon déposé. Or, les géométries du cordon et de la pièce peuvent varier en fonction des paramètres du procédé, de la température de la pièce ou encore de l’orientation de dépôt par rapport à la gravité.

La génération des trajectoires est une problématique commune à tous les procédés de dépôt direct (Direct Energy Deposition) sur machines multi-axes, qu’ils procèdent par projection de poudre ou par dépôt de fil quelle que soit la technologie de fusion (arc avec électrode enrobée, MIG-MAG, TIG, plasma, laser, voire faisceau d’électrons). La prise en compte des problématiques thermiques lors de la génération des trajectoires constitue également une voie de recherche qui fait l’objet de quelques travaux initiés récemment pour les procédés sur lit de poudre. Le sujet de thèse proposé vise donc à compléter les travaux actuels sur l’optimisation de trajectoire dans le cas du procédé de dépôt de fil.

Enseignement

Mission de monitorat de 64h par an au sein de l’IUT GMP de Toulon

  • Métrologie machine
  • TP de production

22.06.2017 Séminaire Nicolas Gartner

Le prochain séminaire COSMER se tiendra jeudi 22 juin de 13h30 à 15h30 en salle M141. A cette occasion, Nicolas Gartner présentera ses travaux de thèse sur « Métrique de performance pour l’évaluation de missions de véhicules sous-marins reconfigurables en zone de surf ».

Résumé : 

La zone de surf est un milieu très perturbé dans lequel la navigation des véhicules sous-marins est difficile. Pour évaluer leur performance, il est nécessaire de créer un environnement de simulation adapté à la zone de surf, c’est à dire un environnement capable de prendre en compte la dynamique des véhicules mais aussi la dynamique de l’eau. Une méthode de modélisation de l’environnement marin, qui utilise le principe Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) sera présentée à travers les API* Nvidia PhysX et Nvidia FleX. Une concordance entre réalité et simulation sera étudiée, ainsi que l’intérêt d’utiliser les API développée par Nvidia.
 
API : Application Programming Interface

30.05.2017 – Conférence Internationale IEEE ICRA 2017

COSMER à ICRA !

Matheus Laranjeira et Claire Dune sont à Singapour pour la conférence IEEE ICRA (International Conference on Robotics and Automation).  Matheus a présenté ses travaux sur « Catenary-based Visual Servoing for Tethered Robots » lors de la session Computer Vision 2. 

Cet année, le prix du Best Conference Paper va a Probabilistic Data Association for Semantic SLAM, Bowman, Sean; Atanasov, Nikolay; Daniilidis, Kostas; Pappas, George J.

25.04.2017 Myriam présente sa thèse en 180 secondes

Myriam Orquera participera au concours « Ma thèse en 180 seconde ». Le concours se déroulera pendant les 11es journées scientifiques de l’Université de Toulon le mardi 25 avril 2017 à 14h dans l’amphithéâtre FA.001 – Bâtiment PI – Campus de Toulon – Porte d’Italie.

Trois lauréats seront distingués pour cette première édition toulonnaise et les deux premiers finalistes seront sélectionnés pour participer à la finale régionale qui se tiendra le vendredi 28 avril 2017 à Aix-Marseille Université, campus St Charles. Un prix honorifique sera également remis par le public ayant assisté à l’ensemble des présentations.

Olivier PIALOT

Ingénieur contractuelolivier.pialot

 

 

 

Bio

Ingénieur en Mécanique de formation, Olivier Pialot se spécialise dans les Méthodes de conception de produits innovants (Thèse de Doctorat Génie Industriel – Laboratoire LIPSI-ESTIA et G-SCOP-INPG – « L’approche PST comme outil de rationalisation de la démarche de conception innovante »).

Recherche

Depuis 2010, il travaille comme Ingénieur de Recherche au sein de l’équipe “Ecodesign and Optimization of Systems” du LISMMA (Supmeca) puis du COSMER (Université de Toulon), sur la conception de produits et la rationalisation de l’usage des matériaux. A la suite du Projet MacPMR sur la conception de systèmes remanufacturables, il a monté avec Pr Millet, travaillé et co-piloté le Projet de recherche ANR IDCyclUM (2012-2015) impliquant 5 laboratoires et 2 industriels sur des innovations durables à cycles d’upgrades multiples. Ce programme de recherche avait pour but d’élaborer une méthodologie de conception de systèmes upgradables, une nouvelle sorte de produits « évolutifs » susceptibles de s’adapter progressivement aux futures exigences de l’utilisateur tout en améliorant radicalement la performance environnementale, en réduisant l’obsolescence accélérée des objets. Depuis, il continue de travailler sur l’upgradabilité, au travers des aspects de modularité des systèmes et des business models associés, sur la fin de vie des produits avec un Projet collaboratif sur la conception conjointe Produits – Filières de traitement et sur un nouveau Projet de recherche ANR sur une boîte à outils de créativité pour amener les entreprises à éco-innover, le Projet ALIENNOR (2016-2019).

 

 

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Dominique Millet

Dominique MilletDirecteur-adjoint du Laboratoire COSMER

Professeur des Universités, section n°60

tél : 04 83 16 66 17

courriel : dominique.millet at univ-tln.fr

 

 

Bio

  • Depuis Sept 2015: Directeur adjoint de SEATECH chargé des Relations industrielles, Directeur adjoint du laboratoire COSMER EA 7398, bénéficiaire de la PEDR/PES depuis 2006.
  • Depuis Sept 2014: Professeur des Universités à SEATECH/Université de Toulon, conduisant aux missions suivantes : Responsable du département IMécaD, membre du CA Seatech.
  • De 2004 à 2014 : Professeur des Universités à SUPMECA Toulon (laboratoire Ingénierie des Structures Mécaniques et Matériaux, EA 2336, à Toulon)
  • 2003 : Habilitation à diriger des recherches, intitulée « Analyse du phénomène d’intégration de nouvelles dimensions en conception pour favoriser une dynamique d’innovation en entreprise : Application à la dimension environnementale », soutenue le 11 mars 2003 à l’Institut National Polytechnique de Grenoble
  • De 1996 à 2004 : Ingénieur de recherche à ENSAM Paris ; coordinateur du DEA de Conception de Produits et Innovation
  • 1995 : Thèse de doctorat en génie industriel, intitulée “Prise en compte de l’environnement en conception : proposition d’une démarche d’aide à la conception permettant de limiter les ponctions et rejets engendrés par un produit sur son cycle de vie”, soutenue le 15 septembre 1995 à l’ENSAM

Recherche

Notre recherche vise à élaborer de nouveaux outils environnementaux (outil d’analyse, outil d’amélioration ou outil d’optimisation) qui permettent d’améliorer les performances environnementales des produits conçus par l’équipe de conception (en terme de matières et énergies consommées et pollutions émises) ainsi que les démarches qui permettent d’ « insérer » ces outils dans les pratiques de conception collectives ; cette recherche se décompose en trois axes :

  1. Méthodes d’analyse et d’optimisation environnementale – Analyse de cycle de vie (Environmental Assessment – Life Cycle Assessment)

  2. Méthodes d’amélioration environnementale : outils de conception favorisant le démontage, le recyclage ou la réutilisation (Design for Recycling, Design for Remanufacturing, Design for Disassembly)

  3. Développement de démarches d’intégration spécifiques des aspects environnementaux en conception.

Direction de Thèses

  • Alexandre Popoff (2014-2017) – Méthode d’éco-optimisation de systèmes mécaniques basée sur une combinaison CSP/QFD/ACV.
  • Myriam Orquera (2015-2018) – co-encadrement avec Sébastien Campocasso (50%), Optimisation environnementale d’un système résultant d’une fabrication additive ; Vers une prise en compte des fonctions « contraintes spécifiques » au plus tôt pour un downsizing
  • Julien Fremiot (2016-2019) – co-encadrement avec Pascale Azou-Briard , Simulateur de performance environnementale pour un système complexe : application à un système de stockage d’énergie thermique de grande capacité

Responsabilités collectives et administratives

  • Président EcoSD
  • Directeur Adjoint Seatech, chargé des relations industrielles
  • Responsable du parcours ImecaD

Enseignement

Seatech

Cédric Anthierens

Cédric Anthierens

Maître de conférences 61e section

tél : 04.83.16.66.18

courriel : cedric.anthierens at univ-tln.fr

 

 

Bio

De formation initiale en Génie Mécanique (Université du Havre et de Besançon), j’ai suivi un DEA en Automatique Industrielle à l’INSA de Lyon qui m’a ouvert les portes d’une poursuite en Thèse de Microrobotique sous la direction de M. BETEMPS au sein du laboratoire d’Automatique Industrielle de l’INSA de Lyon (désormais Laboratoire AMPERE). Après un poste d’ATER en mécanique à l’IUT GMP d’Aix en Provence, j’ai intégré SUPMECA Toulon en qualité de Maître de Conférences en 2000 et ai travaillé en recherche en mécatronique au sein du laboratoire LISMMA (désormais QUARTZ) sur les thèmes de la conception d’interfaces sensorimotrices pour la réalité virtuelle (co-encadrement à 50% d’une thèse) et de domotique pour la gestion de l’énergie dans les bâtiments tertiaires (co-encadrement à 50% de 2 thèses).

A l’initiative de la création en 2002 d’un parcours de dernière d’école d’ingénieurs en Robotique et Systèmes Mécatroniques pour les étudiants de l’ISEN et de SUPMECA Toulon, j’ai assuré la responsabilité de cette formation jusqu’à l’avènement de SEATECH (fusion de SUPMECA TOULON et de l’ISITV) et la disparition de SUPMECA Toulon (2016).

Les projets mécatroniques en grands groupes que j’ai encadrés dans le cadre de cette option ont alimenté des projets de recherche comme la gestion de l’éclairement d’un open-space par stores vénitiens automatiques, la conception d’un mini ROV sous-marin (Babysub), ainsi que la création d’un robot voilier autonome (MARIUS).

Recherche

Investi dès sa première heure dans le laboratoire COSMER, je travaille désormais dans l’axe de robotique et plus spécifiquement sur les projets suivants :

  • Guide de navigation sensoriel pour kayakiste non-voyant,
  • Conception d’enrouleur de câbles intelligents pour ROV sous-marins,
  • Etude de la stabilité réflexe de robot bipède.

Encadrement

  • Stage de fin d’études d’école d’Ingénieur de Carthage (Mai/Aout 2016) – Programmation du BlueROV via carte MyRIO de National Instrument.
  • Projet de fin d’études SEATECH (4 étudiants – Oct 2016 / Fev 2017) – Enrouleur de câble intelligent pour ROV sous-marin.

Rayonnement scientifique

  • Membre du Club EEA.
  • Membre des GdR MACS et Robotique.

Responsabilités collectives

  • Responsable des séminaires COSMER.
  • Membre du Conseil de l’Ecole SEATECH.

Enseignement

J’enseigne en mécanique, automatique, robotique, mécatronique à SEATECH dans les 3 années de la formation initiale d’Ingénieur de l’Université de Toulon (Tronc Commun et parcours IMecaD et SYSMER).