rapport d'activité et projets de recherche - emn.fr · automatique et productique 4-15 16-23 24-29 30-35 36-45 ... Professeur à l’Université de Rennes I et responsable des affaires

1R E CH E RCHER E S E A RCH

Ecole des Mines de Nantes

rapport d'activité et projets de recherche 2007

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Sommaire

p r é s e n t a t i o n g é n é r a l e

s y s t è m e s é n e r g é t i q u e s e t e n v i r o n n e m e n t

i n f o r m a t i q u e

s c i e n c e s s o c i a l e s e t d e g e s t i o n

s u b a t e c h

a u t o m a t i q u e e t p r o d u c t i q u e

4 - 1 5

1 6 - 2 3

2 4 - 2 9

3 0 - 3 5

3 6 - 4 5

4 6 - 5 5

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é d i t o

Le premier plan stratégique de l’Ecole prend fin avec 2007. Clairement orienté vers le renforcement de la politique de site de nos unités de recherche d’une part et l’accroissement significatif de notre recherche contractuelle d’autre part, les résultats engrangés sont à la hauteur des ambitions affichées à son démarrage en 2002.Nos départements d’enseignement et de recherche sont maintenant étroitement associés à des unités reconnues du CNRS et de l’INRIA, ainsi qu’à des écoles doctorales dont le dernier plan quadriennal en cours de validation prévoit l’accréditation de l’Ecole. Pour la première fois l’étape essentielle de délivrance du doctorat par l’Ecole est en voie d’être acquise.Avec ARMINES comme premier support, le volume de la recherche contractuelle sur financement public ou industriel a été quasi doublé sur la durée du plan stratégique et atteindra plus de 4 Millions d’Euros en 2008.

L’Ecole s’engage dorénavant dans un nouveau plan stratégique (2008/2011) dont les axes ont été construits à partir d’une vision à 10 ans qui se veut motivante, ambitieuse mais aussi réalisable. Quelques chiffres, quelques mots pour décrire cette vision : • "l’Ecole fait partie des 25 meilleures écoles d’ingénieur dans les classements reconnus des étudiants et des entreprises. Elle compte 1000 étudiants et 400 diplômés par an. • l’Ecole est considérée comme une référence de premier plan par les étudiants, les entreprises et la communauté scientifique dans ses deux domaines d’expertise : Système d'information, de production et logiciel ; Energie, environnement et nucléaire. • l’Ecole fait partie d’un ensemble fortement intégré : le Groupe des Ecoles des Mines (GEM) qui a développé une politique de formation et de recherche harmonisée et cohérente. • l’Ecole s’appuie sur des laboratoires de recherche reconnus comme des acteurs de premier plan en matière d’excellence scientifique, communs avec nos partenaires de site, et compte au moins 150 doctorants. • l’Ecole est exemplaire en matière de développement durable et constitue une des tous premiers établissements d’enseignement et de recherche en terme de contribution au développement économique régional, de soutien a l’éducation et de contribution au développement durable. •l’Ecole est attractive et motivante pour l’ensemble des ses 300 collaborateurs.”

Le plan stratégique 2008/2011, qui est en cours de finalisation, constitue une étape essentielle pour traduire cette vision de l’école à 10 ans en une réalité tangible. Les axes stratégiques majeurs portent sur 6 orientations principales : •assurer une croissance forte de l’école, sur ressources propres, •focaliser l’école sur des entreprises cibles dans nos 2 domaines d’expertise, •développer l’excellence et la qualité de service, •atteindre une position de leader sur les méthodes pédagogiques innovantes, •atteindre une position de leader en matière de développement durable, •mobiliser l’ensemble des collaborateurs de l’école

Pour soutenir cette démarche et tenir compte des points forts et points faibles de l’Ecole, un nouveau schéma d’organisation sera prochainement déployé. Il facilitera notre capacité d’anticipation et d’adaptation d’une part et notre capacité à apporter des services de qualité d’autre part. Le développement des relations privilégiées avec un panel d’entreprises constituant un enjeu majeur, une Direction des Relations Entreprises (DRE) sera très prochainement créée. Une Direction Scientifique (DS) pilotera l’ensemble de ma stratégie recherche de l’Ecole. Enfin la Direction des Etudes (DE) intégrera le formation des doctorants.

Rendez-vous dans 4 ans…

Stéphane CASSEREAU,Directeur de l'Ecole des Mines de Nantes

Directeur Régional de l'Industrie, de la Rechercheet de l'Environnement des Pays de la Loire

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Présentation générale

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ORgANiSAtiON dE lA RECHERCHE

L’Ecole des Mines de Nantes est un Etablissement Public à caractère Administratif (EPA) qui a organisé, l’ensemble de ses activités (enseignement, recherche, valorisation) sous la responsabilité de deux directions, assistées d’un secrétariat général. Les activités de recherche et de valorisation sont ainsi regroupées au sein d’une seule « Direction de la Recherche, de l’Innovation et du Transfert de Technologie » (DRITT), les missions d’enseignement relevant quant à elles de la « Direction des Etudes ». Les moyens sont affectés à ces deux directions centrales pour une part, et répartis dans cinq «départements», d’autre part. Ces cinq structures sont chacune sous la responsabilité d’un chef de département.

Celui-ci a pour rôle de coordonner les activités des trois domaines que sont l’enseignement, la recherche et la valorisation, en cohérence avec les décisions prises en comité de direction. Il a la charge, en particulier, d’assurer pour chacun des personnels sous sa responsabilité, le suivi des missions et l’équilibre de celles-ci entre les trois secteurs.

Par ailleurs, la direction de l’école s’appuie sur un conseiller scientifique, Jean-Pierre Banâtre, Professeur à l’Université de Rennes I et responsable des affaires européennes à l’INRIA, qui participe étroitement à la définition des principales orientations stratégiques en matière de recherche.

Les activités scientifiques de ces départements sont les suivantes : informatique, automatique et productique, systèmes énergétiques et environnement, physique subatomique et radiochimie, sciences sociales et de gestion.

Pour développer ses activités de recherche, l’Ecole des Mines de Nantes a placé au centre de sa stratégie la mise en place d’une politique partenariale, qui a le double avantage de démultiplier ses moyens de recherche et de lui assurer la meilleure visibilité aux niveaux national et international. C’est ainsi que se sont nouées depuis plusieurs années des relations privilégiées avec en l’occurrence, le CNRS, l’Université de Nantes et l’Ecole Centrale de Nantes, l’ENITIAA, par le moyen très structurant des Unités Mixtes de Recherche (UMR), et également l’INRIA avec la labellisation d’un projet commun (hors site) impliquant le département informatique de l’Ecole. Plus récemment elle a contribué à la création du PRES : «Nantes Atlantique Universités» qui regroupe les principaux établissements d’enseignement et de recherche de la région.

p r é s e n t a t i o n gé n é r a l e

Equipe de la direction de la recherche, de l'innovation et du transfert de technologies.

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Ces structures partenariales se déclinent ainsi :

La première qui date de 1994 est SUBATECH (pour SUBAtomique et TECHnologies associées) (UMR 6457) dont les tutelles sont l’Ecole des Mines de Nantes, l’IN2P3/CNRS et l’Université de Nantes. Cette UMR qui dispose de quelques salles à l’Université de Nantes pour des besoins essentiellement de formation, est installée dans les locaux de l’école. Son directeur, Jacques Martino (Professeur de l’Ecole des Mines de Nantes), nommé par les trois tutelles, est par ailleurs chef du département correspondant (vis-à-vis de l’Ecole des Mines de Nantes) et, à ce titre, membre du Comité de Direction de l’Ecole. L’activité scientifique de SUBATECH sera donc totalement intégrée dans ce rapport. La seconde, créée en 2000, est l’IRCCyN (pour Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes) (UMR 6597) dont les tutelles sont l’Ecole Centrale de Nantes, l’Université de Nantes, l’Ecole des Mines de Nantes et le CNRS. Elle dispose d’un bâtiment de direction et de recherche sur le site de l’Ecole Centrale, mais l’activité scientifique se déroule également sur des sites universitaires et dans les locaux de l’école ; l’ensemble des enseignants-chercheurs du département «automatique-productique» (« D.A.P. ») fait aujourd’hui partie de cette UMR. Le directeur de l’IRCCyN est Michel Malabre, Professeur à l’Ecole Centrale de Nantes. Dans ce rapport d’activité, nous tiendrons compte de celle de l’IRCCyN où sont impliqués des membres de l’Ecole des Mines de Nantes (qui représentent environ 20% des permanents répartis dans les différentes équipes, indépendamment des ITA).

En 2002, le projet associant le département “Systèmes Energétiques et Environnement” (« D.S.E.E ».) de l’Ecole des Mines de Nantes à l’ENITIAA (Ecole Nationale d’Ingénieurs des Techniques des Industries Agricoles et Alimentaires), le CNRS et l’Université de Nantes (IUT de Saint-Nazaire) a été labellisé (UMR 6144). Cette UMR, intitulée GEPEA (Génie des Procédés de l’Environnement et de l’Agroalimentaire) et dont le directeur est Jack Legrand, Professeur à l’Université de Nantes, a pour but de regrouper trois équipes de Génie des Procédés de la métropole de Nantes-Saint-Nazaire. Elle couvre les axes de recherche : écoulements et transferts, bioprocédés et séparations en milieu marin, procédés frigorifiques et thermomécaniques, procédés de séparation avec transfert-réaction, ingénierie du produit. Un sixième axe intitulé «ingénierie de l’énergie» vient d’être défini à l’occasion du nouveau contrat quadriennal en intégrant l’équipe énergétique du département de l’Ecole. Environ un tiers des effectifs du GEPEA provient ainsi de l’Ecole des Mines de Nantes.

En 2004, ont été mis en place le projet hors-site EMN/INRIA OBASCO, animé par Pierre Cointe, Professeur de l'Ecole des Mines de Nantes, ainsi que le LINA (Laboratoire d’Informatique de Nantes Atlantique) tout d’abord FRE puis reconnu UMR 6241 en 2008 par le CNRS. Ce laboratoire qui associe l’Ecole des Mines de Nantes et l’IRIN (Institut de Recherche en Informatique de Nantes) a été dirigé par Frédéric Benhamou, Professeur à l’Université de Nantes jusqu’en fin 2007. Il est dorénavant dirigé par Pierre Cointe. Fréderic Benhamou a pris la direction de la fédération ATLANSTIC, qui fédère l’IRCCyN, le LINA, et IREENA.

Enfin, le département Sciences Sociales et de Gestion (SSG), dirigé par Bénédicte Geffroy, est engagé dans des programmes de recherche en partenariat étroit avec l’Université de Nantes, AUDENCIA, l’ENITIAA. A terme, le projet de création d’une UMR d’économie et de management (LEM) est envisagé.

Une répartition détaillée des personnels (présents au 31/12/2007) est présentée en préambule à la page des chiffres clés dans le tableau intitulé ”Les effectifs”. Voici, en résumé, le nombre de personnes présentes dans les différents départements ou UMR présentés ci-dessus (319 personnes au total), avec le potentiel d’encadrement.

• Informatique : 43 personnes, dont 4 professeurs • Automatique et Productique : 44 personnes dont 2 professeurs • Systèmes Énergétiques et Environnement : 50 personnes, dont 3 professeurs • SUBATECH (UMR 6457) : 168 personnes - 32% Ecole des Mines de Nantes, 49% IN2P3/CNRS, 19 % Université - dont 4 directeurs de recherche et 11 professeurs• Sciences Sociales et de Gestion : 14 personnes dont 2 professeurs.

Pour animer et coordonner l’ensemble, la Direction de la Recherche, de l’Innovation et du Transfert de Technologie (DRITT) de l’Ecole des Mines de Nantes est composée d’un directeur (Christian Kerlovéou), d’un adjoint “Recherche” (Jean-Paul Sachet), d’une adjointe “Relations Industrielles” (Catherine de Charette), d’une chargée d’affaires contractuelles (Véronique Hervouet), et de deux assistantes (Michelle Dauvé et Christine Brassart).

Un Comité de la Recherche composé des membres de la direction, de 3 représentants élus des enseignants-chercheurs, d’un représentant élu des doctorants, des chefs de départements, d’une personnalité désignée par le ministère de l’Education Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, et de 5 personnalités extérieures désignées par le Conseil d’Administration pour leur compétence dans les différents champs d’activité de l’Ecole des Mines de Nantes. Il se réunit une fois par an pour exposer et analyser les activités de recherche et valorisation et formuler des propositions d’évolution.

PRéSENtAtiON SuCCiNCtE dES ACtivitéS SCiENtifiquES

Informatique Créé en 1992, dirigé jusqu’à fin 2007 par Pierre Cointe, et depuis janvier 2008 par Narendra Jussien, Professeur à l'Ecole des Mines de Nantes, ce département a fédéré ses activités dans le domaine des ”sciences et technologies du logiciel” autour des thèmes ”objets”, ”contraintes”, portées par les deux équipes :

rapport d'activité et projets de recherche 2007 | Ecole des Mines de Nantes

Photo : société Luménéo

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•“Langaged’Objets,d’AspectsetdeComposantsouOBASCO”.•“ProgrammationparcontraintesouPPC”.Depuis plus de quinze ans, ces équipes ont travaillé, en synergie avec l’IRISA à Rennes et l’IRIN à Nantes, à l’émergence d’un pôle informatique d’excellence inter-régional. Cette politique se traduit concrètement :- au niveau nantais, par la participation au Laboratoire d’Informatique de Nantes Atlantique (LINA), labellisé sous forme d’UMR 6241 par le CNRSen janvier 2008. L’équipeOBASCOappartient aupremiergrandaxe du LINA consacré aux “architectures logicielles distribuées”, alors que l’équipe PPC contribue au développement du deuxième axe du LINA dédié aux ”systèmes d’aide à la décision”. - au niveau de l’axe Nantes-Rennes, du projet hors-site EMN-INRIA OBASCO.Ceprojetapourthèmecentrallamiseenœuvred’uncontinuumentre les approches par objets, par aspects et par composants.

Le département est également associé au rapprochement du LINA, de l’IRCCYN et de l’IREENA dans le cadre d’une fédération de recherche dénommée ATLANSTIC. Cette structure également évaluée favorablement par le CNRS préfigure la création d’un grand pôle nantais sur les « STIC ».

Automatique et Productique

La majorité des activités du département est aujourd’hui menée dans le cadre de l’IRCCyN (UMR 6597), présentée plus haut. Le département, dirigé jusqu’en fin 2007 par Matthieu Schuler (également directeur-adjoint de l’Ecole des Mines de Nantes) est dorénavant dirigé par Anatol Paskevitch (Professeur de l’Ecole des Mines de Nantes). Il est organisé en quatre équipes de recherche qui s’intitulent : ”commande”, ”robotique”, ”analyse et commande des systèmes à événements discrets” et ”systèmes logistiques et de production”.

Les activités de recherche en automatique s’articulent autour des systèmes dynamiques, pour l’analyse et la commande, d’une part avec l’étude de modèles et d’outils généraux : systèmes hybrides, systèmes avec retard et systèmes à paramètres distribués, commandes de systèmes incertains, systèmes différentiels implicites ; d’autre part, via l’étude de dispositifs tels que les manipulateurs flexibles (en robotique) ou la télé robotique, la commande de systèmes électromécaniques ou de l’automobile, couvrant ainsi des domaines fondamentaux et leurs applications à des dispositifs réels.

Les thèmes de recherche en productique concernent essentiellement la conception, la planification et l’optimisation des systèmes de production et des systèmes logistiques en général. Partant des choix technologiques (par exemple, la conception préalable des produits ou des procédés de fabrication), des méthodes scientifiques sont étudiées pour permettre de réduire les coûts et d’améliorer la productivité, les délais et le niveau du service, ainsi que la qualité dans les systèmes logistiques (logistique industrielle, de distribution, du transport ou des services). La démarche de résolution des problèmes abordés consiste à développer des modèles pertinents du système de production ou logistique, exploitables analytiquement ou par simulation, à des fins d’optimisation et d’évaluation de performances.

Systèmes Energétiques et Environnement

La maîtrise des coûts, l’adaptation des produits à de nouvelles contraintes réglementaires et l’intégration des problèmes environnementaux sont devenues une nécessité pour le bon développement et même la pérennité de nombreuses activités industrielles. Dans ce domaine très vaste, les compétences du département, dirigé par Arnaud Delebarre, sont réparties (en trois groupes ) sur les trois axes suivants :

“Procédés de séparation avec transfert-réaction-ingénierie de l’environnement”. En s’appuyant sur la méthodologie du génie des procédés, ce groupe développe des recherches sur les procédés de séparation avec transfert-réaction. Ainsi, sont particulièrement étudiés des systèmes mettant en jeu des interactions solides-fluides dans des processus d’adsorption désorption et de transferts avec réactions chimiques ou biologiques. Les applications se situent principalement en traitement et épuration de l’eau et de l’air ainsi que dans la valorisation matière de déchets pour la production d’adsorbants à faible coût.

“Ecoulements et Transferts”. De très nombreux procédés industriels font intervenir la mécanique des fluides, les transferts de chaleur et de masse ou la diffusion de particules et d’espèces chimiques. Les couplages de ces phénomènes de transfert sont souvent mal maîtrisés et nécessitent d’être analysés de manière expérimentale et/ou numérique. Cette approche très générale de la mécanique des fluides a en fait été ciblée sur deux domaines précis : les rideaux d’air et jets d’air, avec leurs applications en confinement de pollution ; les écoulements autour d’un obstacle et dans les milieux poreux réactifs utilisés dans les procédés pour la protection de l’environnement.


Photo : société Luménéo

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“Conversion et planification énergétique”. Cette approche de la recherche en énergétique se décline sous plusieurs aspects :

- les “Systèmes Energétiques Moteurs et Carburants Alternatifs” (SEMCA) qui est centrée sur l’étude et l’optimisation du fonctionnement des moteurs à gaz naturel et leur adaptation aux combustibles issus des déchets pour leur valorisation en cogénération.

- "l’Horizon Hydrogène” (HH), thématique de développement de modèles numériques permettant d’évaluer les performances de l’usage de l’hydrogène comme combustible d’appoint dans les moteurs alimentés au gaz naturel fonctionnant en mélange pauvre.

- les “Systèmes Energétiques Durables et Politiques Energétiques Locales” qui permet d’accompagner la démarche de planification énergétique d’un territoire et de fournir de nouveaux outils en particulier aux collectivités locales désireuses de construire une projection sur le long terme.

Le point fort des partenariats scientifiques se situe dans la mise en place du laboratoire commun Génie des Procédés de l’Environnement et de l’Agroalimentaire «GEPEA» qui regroupe le laboratoire Génie des Procédés de l’IUT de Saint-Nazaire, le département Systèmes Energétiques et Environnement de l’Ecole des Mines de Nantes et le département Génie des Procédés Alimentaires de l’ENITIAA.

Enfin, le département a été associé au nouvel Institut des Sciences et Techniques de la Ville (IRSTV. FR CNRS 2488) qui rassemble une dizaine d’établissements d’enseignement supérieur et/ou de recherche (Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Nantes, les Universités de La Rochelle, Nantes, Rennes 2, du Maine, l’Ecole Centrale, le LCPC, CSTB) autour des thématiques urbaines.

Subatech

Les axes de recherche de ce laboratoire (UMR 6457 décrite plus haut) dirigé par Jacques Martino, vont de la physique nucléaire fondamentale, tant expérimentale que théorique, au domaine nouveau des ”astroparticules”, ou plus appliqués comme la radiochimie, la transmutation des déchets du cycle électronucléaire et le développement de technologie de détection innovante.Les thématiques scientifiques sont les suivantes :• Plasma de quarks et de gluons : il s’agit de rechercher et d’étudier un nouvel état de la matière, qui aurait en particulier existé dans la première microseconde après le «big bang». • Théorie : ces activités concernent l’étude et la modélisation théoriques des phénomènes relatifs au plasma de quarks et de gluons, sa formation, son évolution et les signatures que les expérimentateurs cherchent à mesurer.• Astroparticules : ce thème qui a constitué une activité exploratoire il y a à peine deux ans est maintenant parvenu à l’âge adulte. L’objet est la recherche de rayons cosmiques de très haute énergie par une technique originale de détection du champ radio-électrique de la gerbe atmosphérique engendrée par leurs collisions dans la haute atmosphère terrestre.

• Détecteurs : le développement de cet axe scientifique résulte d’une demande constante des expériences de physique. Des concepts novateurs basés sur celui de Micromegas (de G. Charpak) ont conduit à mettre au point des équipements dont les applications touchent des secteurs du biologique et du médical.• Transmutation : les compétences du laboratoire sont ici naturellement appliquées à la transmutation des déchets nucléaires. Il s’agit plus particulièrement de travaux sur la problématique des réacteurs incinérateurs hybrides, couplés à un accélérateur.• Radiochimie : cette thématique comporte deux grands volets, à savoir : - une activité de recherche centrée sur les études relatives aux processus chimiques mis en jeu lors du stockage des déchets issus du cycle électronucléaire, et pouvant conduire à la migration de radioéléments via des supports chimiques ou biologiques ; - une activité de services (groupe SMART), dont l’objectif est de répondre aux demandes de la société civile pour effectuer toute analyse de radioactivité dans l’environnement.• Cyclotron (ARRONAX) dont ma mise en service est prévu pour octobre 2008 : cette activité est maintenant parvenue au même statut que les précédentes. Un groupe de recherche a été mis en place en 2006 et intervient tant en physique pour les mécanismes nucléaires de production de radioéléments, qu’en chimie pour leur extraction des cibles irradiées et leur mise en forme ainsi que pour leur détection.

Sciences Sociales et de Gestion

Ce département dirigé par Bénédicte Geffroy est le plus récent et le plus petit par sa taille. Il constitue un exemple rare et très innovant de l’introduction de recherches en sciences sociales dans une école


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d’ingénieurs. Il contribue au développement des connaissances sur les dynamiques socio-organisationnelles et gestionnaires des entreprises, notamment sur les relations entre les nouvelles technologies et les modes émergents d’organisation industrielle et l’évolution des pratiques de travail. Sont ainsi étudiés en particulier :

•lesorganisations;•lemanagementdesSystèmesd’Informations;•lasociologieéconomiquedesmarchésetdesrelationsmarchandes;• lestrajectoiresprofessionnellesindividuellesdesingénieurs, lesrelationsd’emploi et leur inscription dans les marchés du travail.

Composé d’enseignants-chercheurs en sociologie et en gestion, le département utilise les approches de la sociologie des organisations, de la socio-économie de l’innovation, de la sociologie des usages, de la théorie des organisations et de la stratégie industrielle, des sciences de l’information et de la communication.

La reconnaissance académique des enseignants-chercheurs auprès du réseau scientifique dont ils sont issus se traduit par des liens étroits avec divers laboratoires de recherche. Dans cette stratégie de réseau, des liens forts se sont progressivement tissés avec plusieurs centres de recherche et plus particulièrement avec :•leCentredeSociologiedesOrganisations(CSO);•leLaboratoiredeSociologieduChangementdesInstitutions(LSCI);•leLaboratoiredeGestiondesOrganisationsdeNantes(LAGON),Groupede recherche du CRGNA ;•leCentreNantaisdeSociologie.

Dans cette perspective, un projet de création d’une UMR intitulé «LEM» le Laboratoire d’Economie et de Management qui résulterait de la fusion de deux EA de l’Université de Nantes : le Centre de Recherche en Gestion – Nantes Atlantique (EA 3261) et le Laboratoire d’Economie de Nantes (EA 2164) ainsi que des équipes de chercheurs de l’ENITIAA et de l’Ecole des Mines de Nantes pourrait voir le jour à moyen terme.

lES COllAbORAtiONS iNtERNAtiONAlES Et NAtiONAlES

Les collaborations internationales

Depuis sa création, l’Ecole mène une politique active en matière de partenariat avec des organismes d’enseignement et de recherche internationaux ; à ce jour, les conventions de coopération sont les suivantes :•États-Unis:GeorgiaTech,VirginiaTech;•Canada:UniversitéLaval,ÉcolePolytechniquedeMontréal;•RoyaumeUni:UniversitédeStrathclyde,UniversitédeWarwick(Coventry)UniversitédeLiverpool,UniversitédeCardiff,UniversitédeSwansea;•Togo:UniversitéduBénin(Lomé);•Inde:ITTDehli,BombayetKaragpur,NCST,BARCetVECC;• Chine : Université Jiao Tong de Shangaï, Université de Hong Kong,Université de la Science et de laTechnologie de Hong Kong,WuhanAutomative Polytechnic University ;•Pays-Bas:Universitéd’Utrecht;UniversitédeTechnologied’Eindhoven;• Italie :UniversitédePavie, InstitutPolytechniquedeMilan,Universitéde Cagliari ;•Danemark:UniversitéTechniqueduDanemark(Copenhague);•Allemagne:UniversitédeKoblenz,UniversitédeStuttgart,UniversitéTechnique de Munich, ”Forschungzentrum GmbH” de Karlsruhe ;•Roumanie:UniversitédeTechnologiedeBucarest;•Suède:UniversitédeTechnologiedeChalmers(Goteborg),InstitutdeTechnologie de Lund ;•Norvège:NTNU;•Espagne:UniversitédeSaragosse,UniversitédeMadrid;•Pologne:UniversitédeTechnologiedeVarsovie,InstitutdeTechnologieNucléaire et Chimique de Varsovie ;•Hongrie:UniversitéTechniquedeBudapest;•Colombie:UniversitédesAndesdeBogota;•Japon:UniversitédeTokyo;•Mexique:UniversitédeMonterrey;•Brésil:UniversitéFédéraldeSantaCatarina;•Venezuela:UniversitéSimonBolivar;•Thaïlande:AIITBangkok;•Algérie:UniversitédeBourmerdès,l’EcoleMilitairePolytechniqued’Alger.

Les collaborations font également intervenir des laboratoires de recherche tels que IBM, (Zurich, Ottawa, Hursley), XeroxParc, Sonylab, Medialaben informatique sans oublier les coopérations internationales très spécifiques par exemple pour les recherches de physique expérimentale sur les ions lourds ; il faut en effet noter l’implication du département SUBATECH dans l’expérience ALICE qui est un dispositif expérimental du LHC (Large Hadron Collider) au CERN, et dans l’expérience STAR au RHIC (Brookhaven, USA).

Enfin, l’Ecole s’est fortement impliquée dans des programmes communautaires des 6ème et 7ème PCRDT (cf. figure n°1 «Evolution des contrats européens signés depuis la création de l’Ecole»). Ainsi, de nombreuses équipes sont actuellement impliquées dans la réalisation de programmes de recherche communautaire :


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le département Informatique

• «AOSD», réseau d’excellence dont le but est la diffusion d’une nouvelle forme de programmation et de conception basée sur l’idée des aspects. Ce programme associe l’Ecole à l’INRIA, l’Université de Lancaster, DarmstadtUniversity ofTechnology, University ofTwente,Vrije Universiteit Brussel, (Trinity College Dublin, Universidad de Malaga), Katholieke Universsiteit Leuven, The Technion-Israel Institute of Technology, Siemens Aktiengesellschaft, IBM United Kingdom Ltd.

La participation à ce réseau d’excellence en tant que chef de file a permis de répondre avec succès à un appel d’offre STREP IST et d’obtenir la labellisation des projets : -AMPLE(Aspect-Oriented,Model-DrivenProductLineEngineering),quipropose un partenariat entre autres avec SIEMENS, SAP et l’Université de Lancaster.- NET-WMS déposé par l’équipe programmation par contraintes, enpartenariatavecl’INRIA,CEA-LIST,SICS,PSA,FIAT,KLS,Mind2Biz,WideScope.

SUBATECH

Citons Plusieurs Programmes Intégrés impliquant Subatech :• «NFPRO», placé sous la coordination du Studiecentrum Voor Kernenergie - Centre d’Etude de l’Energie Nucléaire (SCK-CEN) et asso-ciant une quarantaine de participants, dont l’ANDRA, le CEA Saclay, FORPRO, l’INERIS, l’IRSN et Armines en France. La thématique traitéeporte sur la compréhension et la modélisation physique et numérique des processus clés en radiochimie ;• FUNMIG, pour une étude sur des radionucléides dans les cycles bio-géochimiques ;• RAPHAEL, sur le comportement chimique des nouveaux combusti-bles dans le cas de stockage direct ;• MICADO, (Model uncertainty for mechanism of dissolution of spent fuel in a nuclear waste repository), pour lequel le département estcoordinateur d’un programme associant l’ANDRA, le CEA, l’IRSN, CIEMAT, ENRESA, ENVIROS, INE-FZK, JRC-ITU, KTH, NAGRA, SKB, SKI, STUDVISK,UPC, GRS, AVN, QUINTESSA.

le département Systèmes Energétiques et Environnement

Ce département a été retenu en particulier dans : • «ESAM» «(Energy Strategic Asset Management in Social Housing Operators in Europe) qui est un projet relevant du programme SAVE,associant 15 partenaires français, autrichiens, allemands, italiens, esto-niens, tchèques et slovaques ;• «ACT 2», déposé par la Communauté Urbaine de Nantes dans le cadre duprogrammeCONCERTO.Ledépartement intervenantauniveaudubilan énergétique global d’un quartier de la ville ;• «Intecobuilt»(Promotionofintegrationofrenewableenergy,energymanagement and advanced building design concept in intelligent ecological buildings) associant l’Ecole à des partenaires universitaires et industriels roumains et grecs ;• « Removals » (Reduction, Modification , Valorisation of Sludge) avec un vingtaine de partenaires espagnols, portugais, anglais, allemands, norvégiens, tchèques et polonais ;. EMEEES (“Evaluation and Monitoring for the EU Directive on Energy End- Use Efficiency and Energy Services”).

Enfin, signalons la participation des équipes du département SSG au réseau d’excellence RECWOWE (Reconciling Work and Welfare inEurope).

Les collaborations nationales

Les départements de l’Ecole sont constitués d’équipes de recherche impliquées dans des Groupements de Recherche (GDR) du CNRS :•GDRALP:Algorithme,LangageetProgrammationsurlesthèmes:- Contraintes ;- Composition et réutilisation d’objets répartis ;-Inter-OpérabilitédeslangagesàObjets;-ÉvolutiondesLangagesàObjets;- Contraintes et logiques (projet SCALP) ;- Animation et Simulation ;- Codage et cryptographie. ;•GDRI3:Informatique,Interaction,Intelligencesurlesthèmes:- Interaction Homme-Machine ;- Intelligence artificielle.•ActiontransversalecommuneauxPRC-GDRALPetARP:- Parallélisme, répartition et objets.•GDRAutomatiquesurlethème:- Systèmes avec retards.•GDRISIS:Information,Signal,ImagesetviSion.•GDRGEDEON:GEstiondesDEchetsparOptionsNouvelles.• GDR CADRES : Cadres Dynamiques, Représentations, Entreprises etSociétés.•GDRTICetSociété.•GDRNOMADE:Lixiviation.•GDRPRACTIS:ChimieduTechnécium.•GISSciencesdelaCognition(projetEMMA).•GDREMatériauxporeuxcarbonésfonctionnalisés.•GECGroupementd’EtudesdesCarbones.


Figure 1 Evolution des contrats européens signés depuis la création de l'Ecole

Accueil des nouveaux doctorants - promotion 2007.

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lA fORMAtiON dOCtORAlE

La participation de l’Ecole des Mines de Nantes aux études doctoralesL’année 2004 avait marqué le lancement entre l’Ecole des Mines de Nantes, l’Ecole Centrale de Nantes et l’Université de Nantes du nouveau contrat quadriennal des Ecoles doctorales avec notamment la refonte des DEA en Master recherche (organisation en LMD). Au cours de ce contrat, l’Ecole des Mines de Nantes occupait un rôle accru en particulier dans le fonctionnement de l’Ecole doctorale STIM (direction adjointe), et en matière de co-habilitation des nouveaux Masters. Un texte précisant les principaux éléments de la politique de site cosigné par les trois établissements le 17 décembre 2003, a été réactualisé le 17 janvier 2005. Il constituera le socle de la politique partenariale que l’Ecole des Mines de Nantes entend mener dans le cadre du contrat quadriennal 2008/2011.

Jusqu’à fin 2007, l’implication à différents niveaux de notre établissement dans les écoles doctorales de l’Université de Nantes et les Masters associés concerne :

1- l’École doctorale STIM (Sciences et Technologies de l’Information et des Matériaux) avec :• le département Informatique : co-habilitation avec l’Université de Nantes pour les Masters : - Systèmes d’aide à la décision (Sous-titre : Applications en Bio- informatique,CAO,Extractiondeconnaissances,Traitementdulangagenaturel,Optimisationderessources);- Architectures logicielles distribuées.

• le département Automatique et Productique : co-habilitation avec l’Ecole Centrale et l’Université de Nantes pour les Masters : - Systèmes de production ;- Automatique, robotique et traitement du signal appliquée. • le département SUBATECH : co-habilitation avec l’Université de Nantes pour le Master : - Matériaux et matière.

2- l'Ecole doctorale MTGC (Mécanique, Thermique et Génie Civil) avec :• le département Systèmes Energétiques et Environnement :co-habilitation avec l’Université de la Rochelle, l’Université de Bretagne Sud, l’Université de Nantes, l’ENITIAA, l’Ecole Centrale de Nantes pour le Master «Génie des procédés : Environnement - Agroalimentaire» ; - Responsabilité d’une option au sein du Master «Thermique et Energétique».

3- l'Ecole doctorale «Droit et Sciences Sociales» avec :•ledépartementSSG:Equiped’accueilpourlemaster«sciencessociales»de l’Université de Nantes.

L’Ecole est également Equipe d’Accueil Doctorale pour quatre autres Masters recherche, à savoir : •leMasterMicro-OndesetTransmissionsOptiquesdeToulouse;•leMasterChimieParis,mentionradiochimie;•leMasterChimieetMicrobiologiedel’EaudesUniversitésdeLimoges,Poitiers et Rennes ; • le Master Capteurs Optiques et Instrumentation de l’Université duMans.

Depuis 2006, l’Ecole a été co-habilitée dans un nouveau Master recherche intitulé «Sciences et Techniques des Environnements Urbains (STEU)» autour des problématiques liées à la ville et à l’environnement. Dans le cadre du nouveau contrat quadriennal 2008/2011 les projets définis avec nos partenaires ligériens conduiront à établir une nouvelle «carte» des écoles doctorales à la fois au niveau des thématiques regroupées et des établissements associés. L’Ecole des Mines de Nantes devrait être co-accréditée dans les trois écoles doctorales auxquelles elle participera via ses laboratoires de recherche, à savoir les écoles doctorales :

- STIM (Sciences et Techniques de l'Information, Mathématiques) portée par l’Université de Nantes, avec comme établissements co-accrédités les Universités d’Angers et du Maine, et les écoles Ecole Centrale de Nantes et l’Ecole des Mines de Nantes (380 EC et C, 312 thèses soutenues) ;- 3MPL (Matière, Molécules, Matériaux en Pays de la Loire) portée par l’Université du Maine, avec comme établissements co-accrédités les Universités d’Angers et de Nantes, et l’Ecole des Mines de Nantes (289 EC et C, 199 thèses soutenues) ;- SPI-GA (Sciences pour Ingénieur, Géosciences , Architecture) portée par l’Ecole Centrale de Nantes, avec comme établissements co-accrédités les Universités de Nantes et du Maine et les écoles, ENSAM et ENITIAA et l’Ecole des Mines de Nantes (267 EC et C, 127 thèses soutenues) ;

Les effectifs

Cet ensemble de formations doctorales constitue pour l’Ecole un vivier important d’étudiants, soit pour effectuer un stage de Master, soit pour préparer une thèse. Pour l’année universitaire 2006/2007, plus de 25 stagiaires étaient présents à l’Ecole et 5 de nos meilleurs élèves-ingénieurs de fin d’études s’étaient inscrits dans les différents Masters dans lesquels nous sommes impliqués. Au cours de l’année 2007, 22 doctorants ont soutenu leur thèse de doctorat. Au premier janvier 2008, l’Ecole compte 90 doctorants parmi lesquels 40 sont appelés à soutenir leur thèse au cours de l’année 2008 ; la répartition du mode de financement de ces

Accueil des nouveaux doctorants - promotion 2007.


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élèves-chercheurs (cf. figure 2 : «Répartition du mode de financement des thèses») s’établit comme suit : - 24 par des bourses du Ministère de l’Industrie ; - 22 sur ressources contractuelles de l’Ecole (dont CIFRE) ; - 10 par des allocations de recherche du MESR ; - 11 par des bourses de docteur ingénieur (BDI/CNRS) ; - 6 par des allocations des collectivités territoriales ; - 5 par des bourses de gouvernements étrangers ; - 12 sur contrats divers (ADEME, INRIA, ANDRA, BNL …).

Enfin, signalons que dans le cadre d’une démarche visant à proposer aux doctorants une formation résolument tournée vers des débouchés industriels, le Groupe des Ecoles des Mines (GEM) a mis en place une opération expérimentale impliquant une vingtaine d’élèves de six Ecoles des Mines (trois sont issus de l’Ecole des Mines de Nantes). Ces doctorants suivent ainsi un cursus pédagogique renforcé en étroit partenariat avec des industriels qui participeront au suivi et l’appréciation de la thèse.

Les formations complémentaires

La vocation de l’Ecole des Mines de Nantes est d’aider au développe-ment de l’industrie. La formation de jeunes docteurs de haut niveau participe à cette mission. Quels que soient les débouchés, les docteurs doivent être à même de développer une activité capable de répondre aux besoins de l’industrie. Pourtant, de l’expertise scientifique très poin-tue du chercheur à la prise en compte des multiples dimensions d’une activité industrielle, le pas à franchir est large. C’est pourquoi, les docto-rants doivent disposer d’une formation spécifique destinée à former des chercheurs rompus aux modes de fonctionnement industriels. La valeur de l’expertise du jeune docteur sera d’autant plus forte qu’il sera capable de la développer dans le cadre de projets associant des compétences multiples. Quatre grands thèmes sont privilégiés :•L’ingénieriedeprojetsscientifiquesettechniques;•Leslanguesétrangères;•Laconnaissancedel’entreprise(aideàladécision,comptabilité,écono-mie, et management de projets) ;•Lacommunicationetl’animationd’équipes.

Dans ce cadre, l’expérience mise en place à l’Ecole des Mines de Nantes contribue à une offre de base commune pour tous les doctorants de l’Ecole. Les enseignements et formations correspondants ont pour objectif d’aider à la maîtrise d’outils et de méthodes nécessaires à la conduite de projets scientifiques à caractère industriel (innovation, ingénierie des projets scientifiques et techniques, propriété industrielle, etc).

Pour que cette formation soit optimale, l’Ecole propose depuis mainte-nant plus de 10 ans un plan de formation pluriannuel qui complète les thèmes énoncés ci-dessus ; il se répartit sur les trois années de prépara-tion de la thèse de manière cohérente et progressive comme suit :•1èreannéedethèse:communicationetnégociation;•2èmeannéedethèse:bilanetprojetprofessionnel;•3èmeannéedethèse:aideaurecrutement.

Soulignons que, dans le but de faciliter l’insertion des docteurs dans le monde du travail, un nouveau processus d’accompagnement davan-tage personnalisé (basé sur le volontariat) et centré sur l‘aide à la construction d’un projet professionnel a été initié à titre expérimental début 2006. D’une manière plus spécifique, il s’agit de les accompagner dans l’identification et la capitalisation des compétences acquises d’une part, et la valorisation et la présentation de leur projet professionnel (à travers la construction d’un e-portfolio) d’autre part.

En 2007, 10 doctorants sont allés au bout de la démarche (4 doctorants en 2006) en présentant notamment leurs projets professionnels, en démontrant et valorisant leurs compétences issues de leur thèse et des autres expériences et enfin en argumentant leurs choix professionnels en vue de se préparer à la recherche d’emploi et en s’appuyant sur leur e-portfolio.

La recherche partenariale

La diffusion des résultats de la recherche et des compétences de l’Ecole des Mines se décline en différentes actions qui consistent : • à tisser des liens privilégiés avec les acteurs économiques et lesentreprises en s’appuyant sur l’organisation de journées thématiques, séminaires et colloques, ou par des expertises ;•àintégrerlesévolutionstechnologiquesindustriellesens’appuyantsurla formation et les contrats de recherche ;•àapporterdessolutionsinnovantesauxbesoinsdesentreprisesparlebiais de contrats industriels ;•àfavoriserl’essaimagepourlacréationd’entreprise.

Pour mener à bien ces activités, l’Ecole s’appuie en particulier sur : •laDRIREdesPaysdelaLoire;• Armines, association loi 1901 qui assure la gestion des contrats derecherche des Ecoles des Mines ;•desréseauxtechnologiquesexistants,àsavoir: - en Europe : les programmes du PCRDT et Eureka ; -enFrance:lesréseauxetorganismespublicsANR,AII,OSEO; - en Région : Atlanpole et le réseau des technopoles, des CCI, CRITT, RDT et le Conseil Régional des Pays de la Loire.

La mise en place des Pôles de compétitivité dont «EMC2» (Ensemble Métalliques et Matériaux Composites Complexes) en Pays de la Loire, «Images et Réseaux» en Bretagne et «Véhicules Automobiles Haut de Gamme» entre les deux Régions constituent autant de facteurs propices à l’émergence de partenariats renforcés entre industrie et recherche.

En s’associant aux 5 autres Ecoles des Mines et ARMINES pour créer l’Institut Carnot M.I.N.E.S, l’Ecole a obtenu en mars 2006 le label «Institut Carnot» du ministère de la recherche. Rappelons que ce dispositif permet de favoriser et soutenir les partenariats de recherche industrielle, en particulier par l’octroi d’un abondement proportionnel à cette activité.


Figure 2 Répartition du mode de financement des thèses

Ressources contractuelles (dont CIFRE) 24,4%

MESR 11,1%

CNRS (BDI) 12,2%

Divers 13,3%

Collectivités territoriales 6,7%

Bourses gouvernementales 5,6%

Allocations Ministère de l'Industrie 26,7%

13

Grâce à cet appui deux projets ont été soutenus afin d’engager des recherches « amont » : le premier en 2006 sur la valorisation des huiles lourdes, le second en 2007 sur les « radioéléments et santé ».

iNfORMAtiquEDe longue date, les équipes du département ont tissé des relations privilégiéesavecdesentreprisesleadercommeILOG,OTI/IBM,Bouyguese-lab, Microsoft Research, SIEMENS, Thalès, avec entre autres les financements de bourses de thèse. (France Telecom et Jaluna).Enmatièredeséminaires, lesJeudisdel’Objet,organisésàdestinationdes industriels ont rassemblé, comme les années passées, entre 50 et 70 participants à chaque rendez-vous bimestriel. Cette opération, initiée en 1995, est dorénavant un lieu reconnu d’échange et de perfectionnement sur les évolutions les plus récentes du secteur.L’année aura été marquée par le démarrage de six nouveaux projet financés par l’ANR : COCCINELLE, SADAJ (labellisé par le pôle decompétitivité «véhiculehautdegamme»),CANARetFLFS,SELFWARE,SEISM, et la participation au projet MILES financé par le Conseil Régional des Pays de la Loire.Enfin, le projet de création d’une plateforme sur les «TIC» implantée à la Chantrerie a été labellisé dans le cadre du CPER 2008/2013.

AUTomATIqUE ET prodUCTIqUELes travaux de recherche menés par le département Automatique et Productique, organisés autour de cinq groupes, ont des thématiques à fort potentiel d’applications industrielles (Commande, Robotique, Analyse des Systèmes à Evénements Discrets, Systèmes Logistiques et de Production).Des relations contractuelles visant à fournir prestations, conseils et audits ou financements de bourses CIFRE, auprès de nombreux industriels plus particulièrement concernés par la gestion optimale et le contrôle qualité de leur sites de production, se sont instaurées (PSA, Gerb SA, STMicroelectronics, Philips, Vivendi, Pechiney, Compagnie Générale des Eaux, SNCF,...).

LedépartementestégalementassociéàdesprojetsmisenœuvreparAIRBUS et soutenu par le Conseil Régional de Pays de la Loire. Il s’agit du programme de recherche (MP16) sur la thématique des CND et processus de surveillance, associant également le groupe PARI de Subatech, AIRBUS, SOTIRA, Esox Technologie, EADS/ Technocampus,L’Ecole Polytechnique Universitaire de Nantes et l’ ICAM, et labellisé par le pôle EMC2.LeprojetRAAMO(RobotAnguilleenMilieuOpaque),financéparl’ANR,conforte la pertinence de l’investissement en robotique bio-mimétique

entamé autour du robot anguille.Enfin, l’étude de faisabilité concernant la création d’un pôle de compétence et d’innovation logistique lancée par l’Equipe SLP en association avec le CNAM a permis de formuler avec succès un projet de «plateforme logistique» dans le cadre du CPER 208-2013. Le département est également associé au projet MILES cité ci-dessus, pour son volet «optimisation et aide à la décision».

SYSTèmES énErgéTIqUES ET EnvIronnEmEnTOrganisé autour de trois axes de recherche (Génie des Procédés del’Environnement, Dynamique des Fluides et Procédés, Conversion et Planification énergétique), ce département a établi depuis plusieurs années des relations contractuelles variées qui sont amenées à se développer dans le cadre du GEPEA. On peut citer dans les secteursspécifiques des technologies de traitements de l’eau et de l’air (élimination desmicropolluantsorganiquesetmétauxlourds,ComposésOrganiquesVolatils ou COV,molécules odorantes) des partenariats avec l’ADEME,Renault, Vivendi, Pica, Actitex, Verité SA, Air Liquide. Dans le secteur de la Dynamique des Fluides, les bénéficiaires des travaux sont par exemple BSN Medical, Soredab.Enfin, sur la thématique «Conversion et Planification énergétique» d’importants accords ont été signés avec de grands groupes industriels (VALEO,CREED….)ouorganismespublics(CUN).Globalement, ce département a connu en 2007 un maintien de son niveau déjà significatif d’activité en recherche contractuelle avec en particulier des projets avec le CREED, SHARP ainsi que deux projets labellisésEMC2(CYCLEAUXet«Tenueaufeudesmatériauxcomposites»)etunprojeteuropéenREMOVALS.Dans le cadre du CPER 2008/2013, la proposition de création sur le site de l’Ecole d’une plateforme ayant pour objet la valorisation énergétique de la biomasse a également été retenue.

SUBATECHLe groupe radiochimie a poursuivi ses travaux de recherche dans le cadre de contrats du 6ème PCRDT (ACTINET, FUNMIG, RAPHAEL, MICADO) etobtenu deux projets labellisés dans le cadre du 7ème PCRDT : Recosy et CarboWastepourdesthématiquestouchantaustockageàlongtermedes déchets de haute activité et de longues périodes. D’’importants partenariats avec AREVA et l’ANDRA ont été mis en place en 2007.En ce qui concerne les prestations de services de l’équipe SMART, l’année 2007 a marqué la confirmation de la montée en puissance de cette équipe avec en particulier la signature d’un très important contrat avec EDF sur dix ans.


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Enfin, rappelons que l’équipe PARI du département est étroitement associée au département Automatique et Productique pour la réalisation du projet de développement de nouvelles technologies de CND (Pôle EMC2). De nouveaux projets impliquant un fort développement des activités contractuelles en CND ont été déposés auprès du FCE, en lien avec une labellisation du pôle EMC2.Le CPER 2008/2013 a également permis à SUBATECH de formuler deux projets «autour du Cyclotron» et sur le «Contrôle Non Destructif».

SCIEnCES SoCIALES ET dE gESTIonEn 2004, le département a lancé un programme destiné à la mise en œuvrededémarchescompétencesauseindesentreprisesdelarégion.Ce programme dénommé ACORE (Action Compétences Région) adébuté sous l’impulsion de la DRTEFP (Direction Régionale du Travail et de la Formation Professionnelle).Il a également engagé un important programme de recherche dans ledomainedesdémarchescompétences, intituléRECOR (RessourcesCompétences Région) qui a effectivement débuté en 2006.Le département est associé à l’Université de Nantes dans le cadre d’un projet soutenu par l’ANR qui vise à explorer les déterminants organisationnelsdelasantédansletravail(SORG:Santé,OrganisationetGestion des Ressources Humaines) et s’est vu confirmer sa participation au réseau d’excellence européen RECWOWE (Reconciling WorkandWelfareinEurope).Et la recherche contractuelle : Pour le compte de l’année 2007, le montant total des recettes contractuelles, présenté dans la troisième partie du tableau des chiffres-clés, s’élève à 3495 K€ (industriels, recherche, et subventions diverses) ; ce montant n’intègre pas les recettes associées aux différentes formations «Masters» dispensées à l’Ecole des Mines de Nantes, qui sont identifiées dans une ligne à part pour information. Par ailleurs, depuis 1993, l’évolution annuelle du montant des contrats signés chaque année est représentée sur la figure 3, ci-dessous.Données significatives concernant la répartition globale des contrats (industriels et recherche) ; elles concernent : •larépartitionparsecteurd’activitéenfonctiondeleurnombreetdeleur montant (figures 4 et 5) ;• la répartition géographique en fonction de leur nombre et de leurmontant (figures 6 et 7) ;•larépartitiondesmoyensaffectésàlarechercheen2007(figure 8).


Figure 5 Répartition du nombre de contrats par secteur d'activité

Figure 4 Répartition du montant des contrats par secteur d'activité

Figure 6 Répartition géographique du montant des contrats

Figure 7 Répartition géographique du nombre de contrats

Figure 8 Répartition des moyens affectés à la recherche hors salaires en 2006

Figure 3 Evolution des contrats depuis la création de l'école

94 95 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 2004

0,31

0,46

0,85

1,24

1,51

1,23

2,25

1,94

1,76

2,07 2,14

Mon

tant

(Meu

ros)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

2005

2,25

2,45

2006 2007

3,50

3,0

3,5

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CHiffRES CléS dE l’ANNEE 2007

Les effectifs*Département Informatique Automatique

et ProductiqueSystèmes Energétiques

et EnvironnementSubatech Sciences Sociales

et de GestionTotal

Ens.- Chercheurs Permanents et Associés (dont HDR)

18 (6)

19(6)

18 (7)

47(23)

78(1)

110(43)

Ingénieurs de recherche 7 3 - 16 - 26

I.T.A 2 3 8 66 3 82

Doctorants 16 19 21 31 3 90

ATER et Post-doctorants 0 - 3 8 - 11

Total 43 44 50 168 14 319

(*) : présents dans les départements au 31/12/06.

Les recettes contractuelles en recherche et valorisation (EMNantes/Armines)

Département Informatique Automatique et Productique


Subatech Sciences Socialeset de Gestion

Total

Contrats industriels (k€) dont Conseil, Expertises, Formations

231,4-

170,52,5

475,613,5

1 386,9714,6

12,6 2 266,9730,6

Contrats de recherche publique (k€) (ADEME, ANVAR,…)

164,3 37 184,1 157,4 151,6 694,4

Contrats européens (k€) 155,3 31,4 169,5 - 356,3

Subventions (CGM, CER, Région PdL) (k€)

22,8 56,4 76,1 22,9 - 178,2

Total (k€) 573,8 263,9 757,2 1 736,7 164,2 3 495,9

Ressources diverses (Masters, projets DE,...)

42,2 88,2 440,4 - - 570,8

La production scientifique

Département Informatique Automatique et Productique


Subatech Sciences Socialeset de Gestion

Total

Livres (dont chapitres de livres)

5 (2) (2) 7(1) - (3) 17(8)

Revues nationaleset internationales

8 13 16 60 7 104

Conférences et workshops internationaux

37 34 36 16 11 134

Conférences nationales 5 9 15 1 3 33

Total 55 58 74 77 24 288

Thèses/HDR 3/1 2/0 7/2 10/2 0/0 22/5


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Systèmes énergétiques et environnement

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lE PERSONNEl

RESPONSABLEDUDÉPARTEMENT

Arnaud Delebarre professeur, HDR

ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

Fethi Aloui maître de conférence, HDR (Université de Nantes)

Yves Andrès maître-assistant, HDR, adjoint d'enseignement

Jérôme Bellettremaître-assistant, HDR, responsable optiongénie des Systèmes Energétiques

Bernard Bourgesprofesseur, responsable spécialité Ville et Energiemaster «Sciences et Techniques des Environnements Urbains» (STEU)

Jean-Sébastien Broc maître-assistant associé

Fabien Candelier maître-assistant associé

Katell Chaillou ingénieur de recherche

Florent Chazarenc maître-assistant

Eric Dumont maître de conférences (IUT de Nantes)

Claire Gérente chargée de recherche

Valérie Héquet maître-assistante

Mariem Kacem chargée de mission pédagogique

Bruno Lacarrière chargé de recherche

Laurence Le Coq maître-assistante, HDR, adjointe recherche

OlivierLeCorre maître-assistant, HDR

Senthil Kumar Massimalai chargé de recherche

EricOllivier maître-assistant associé

Michel Pavageau maître-assistant, HDR

Pascaline Prémaître-assistante,Responsable des Masters PM3E, ME3

Cécile Raillard maître de conférences (IUT de Nantes)

Stéphane Rousseau ingénieur de recherche

Camille Solliec maître de recherche, HDR

Albert Subrenat maître-assistant, HDR

Mohand Tazerout professeur, responsable master Cedafe, HDR

Stéphane Viazzo maître-assistant

PERSONNELSTECHNIQUESETADMINISTRATIFS

Thomas Bergantz technicien supérieur

François-XavierBlanchet technicien supérieur

Dominique Briand assistante de direction

Patrick Brion technicien supérieur

Eric Chevrel technicien supérieur

Yvan Gouriou technicien supérieur

Delphine Jourdain technicien supérieur

Gaëlle Kerhoas assistante saisonnière

Marie-Laure Lefèbvre assistante enseignement / Armines

Jerôme Martin technicien supérieur

Céline Naizet assistante masters Cedafe, ME3, PM3E

POST-DOCTORANTS

Munish Kumar Chandel allocation Région Pays de Loire

Bifen Gao allocation Région Pays de Loire

Laurence Guihéneuf allocation Gepea, programme Removals

Ali Hoteit salarié Armines

Maria-Marinela Paraschiv salariée Armines

Rengaraj Selvaraj allocation Gepea, programme Removals

DOCTORANTS

Salman Ahmadyasbchin allocation franco-iranienne

Nassim Ait-Mouheb allocation Région Pays de Loire

Adrien Aubert salarié Armines / allocation EMN

SaryAwad allocation EMN / salarié Armines

Jean-Christophe Bonnevie-Perrier

allocation EMN

Flavia Cabral da Silva allocation gouvernement brésilien

Sylvaine Chabaud allocation CIFRE

Daniel Dinescu salarié Armines + allocation EMN

Cédric Garnier salarié Armines

Luc Gérun salarié Armines

Laurence Guihéneuf-Giraud salariée EPA

Thangavelu Jayabalan allocation EMN

Anthony Kérihuel allocation Région Pays de Loire

Amine Koched allocation Région Pays de Loire

Radu-Eugen Kuncser allocation Région Pays de Loire

Pierre Lamarche salarié Armines

Damien Marquis allocation CIFRE

Audrey Maudhuit allocation EMN

Nadim Melhem salarié Armines / allocation EMN

Pascal Ndayishimiye bourse gouvernement Burundi

RamziOuarghi allocation EMN

Mario Pellerano allocation EMN

DeyaniraRicaurteOrtega salariée Armines

Agnès Rochereau allocation MENRT CNRS

Khalil Saikaly allocation CIFRE

Christophe Stavrakakis salarié Armines

Dominique Tarlet allocation CIFRE

Jonatan Torres Pérez allocation gouvernement mexicain

Razvan Andrei Vijeu allocation Région Pays de Loire

STAGIAIRES MASTER

Dicko Mariam GE - STEU, spécialité Ville & Energie

Lemartinel Anne GSE - STEU, spécialité Ville & Energie

Pachecho Leonardo Master 2, sciences mécaniques appliquées

Villadiego-Bernal Kattia Master STEU, spécialité Ville & Energie

s y s t ème s é n e rgé t i q u e s e t e n v i ro n n eme n t

1 : Responsable du département23 : Enseignants-chercheurs11 : Personnels techniques et administratifs 2 : Ingénieurs de recherche 6 : Post-doctorants29 : Doctorants 4 : Stagiaires Master

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Les axes de recherche

La structuration et l’animation de la recherche épousent celles de l’Unité Mixte de Recherche GEPEA (GEnie des Procédés Environnement Agroalimentaire) pour deux des trois axes de recherche du Département.

Y AXE PROCédéS dE SéPARAtiON AvEC tRANSfERt RéACtiON - iNgéNiERiE dE l’ENviRONNEMENtS’appuyant sur les concepts et les méthodologies du génie des procédés, les travaux de recherche développés dans cet axe se focalisent sur l’étude, le développement, le dimensionnement et la modélisation de procédés mettant en jeu des interactions solide - fluide dans les milieux complexes (multi-phases, multi-composés, composés toxiques ou faible concentration). Les procédés de séparation avec transfert - réaction sont plus particulièrement étudiés, en considérant une démarche intégrée d’amélioration de procédés existants ou de développement de procédés innovants. Ces travaux s’appuient sur l’étude des mécanismes mis en jeu aux différentes échelles du procédé et font intervenir des compétences dans les domaines des matériaux, des écoulements en milieux poreux, des transferts gaz - liquide - solide ainsi que des réactions chimiques ou biologiques.

Cette démarche s’appuie sur trois approches privilégiées :• L’étude fine des mécanismes de transport, de transfert et detransformation aux interfaces solide - fluide dans des milieux hyperdilués et multi-composés. • La conception, la réalisation, lamise en oeuvre et l’optimisation deproduits et de procédés de traitement et d’épuration d’eau ou d’air. L’intensification et le couplage de procédés sont particulièrement développés.

•Lamodélisationetlasimulationdesprocessusetdesprocédésdansunbut de dimensionnement et de contrôle opératoires des installations.

Les applications pratiques de ces études se situent dans le domaine des procédés de traitement de l’eau, de l’air ou de la valorisation matière des déchets. Une attention particulière est portée au traitement des composés toxiques faiblement concentrés (molécules ou particules microbiennes ou nanométriques).A partir de la problématique scientifique définie précédemment, des actions de recherche et développement sont déclinées : les matériaux adsorbants, l’écoulement dans les milieux poreux, le transfert fluide - solide ou le couplage transfert - réaction chimique ou biologique.

Les matériaux poreux. Production de matériaux carbonés poreux fonctionnalisés à partir de déchets ou résidus (boue de station d’épuration) - Optimisationdes conditions opératoires de carbonisation et d’activation des précurseurs. Les produits carbonés obtenus par traitement thermique de carbonisation et activation sont caractérisés physiquement et chimiquement. Puis ces charbons actifs sont mis en oeuvre dans des procédés de traitements d’eau ou d’air afin d’en définir les utilisations potentielles. Cette approche fait actuellement partie d’un projet Européen (Removals) sur les boues de station d’épuration. Les médias fibreux sont couramment employés en traitement d’air pour l’élimination de composés organiques volatiles par adsorption sur fibres de carbone activé ou pour la filtration particulaire. Les recherches portent sur l’élaboration et la caractérisation de médias fibreux complexespermettantletraitementcombinédeparticulesetdeCOV.Un intérêt particulier est porté à l’influence de la composition et du diamètre des fibres constituant les médias étudiés, sur les performances de capture de particules microniques et nanométriques de différentes natures ou de bioaérosols.


PRéSENtAtiON du déPARtEMENt

Quelques faits marquants

Les faits marquants pour l’année 2007 sont :

• les deux options Génie de l’Environnement et Génie des Systèmes Énergétiques portées par le Département ont accueilli 41 élèves à la rentrée 2007• le lancement de 2 programmes conçus et coordonnés par le Département :- le Master in Management and Engineering of Environment and Energy (ME3) labellisé Erasmus Mundus en partenariat avec l’Univer-sidad Polytechnica de Madrid, la Royal Institute of Technology de Stockholm, la Budapest University of Technology and Economics et la Queen’s University of Belfast.- le Magistère franco-algérien en Energie et Développement Durable en partenariat avec l’Université de Boumerdès, Algérie• l'accroissement du nombre des personnels du Département avec le recrutement d’agents techniques (3) et administratifs (3) et d’un maître assistant en Ingénierie de l’Environnement • la consolidation de la participation du Département dans l’Unité Mixte de Recherche GEPEA avec l’accord du Comité d’évaluation pour l’intégration de l’activité Energie du Département dans un nouvel axe « Ingénierie de l’Energie » de l’Unité au 1er janvier 2008.

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Les procédés d’adsorption et de désorption. Différentes études de procédés mettant en jeu ces fibres de charbons actifs sont menées à la fois en traitement des composés organiques volatils(COV)desémissionsgazeuses,desmoléculesodorantesouenmicro-polluants présents dans l’eau. Les travaux suivent des approches expérimentales et de modélisations numériques. Ainsi, des nouveaux réacteurs sont conçus, mis en oeuvre et optimisés pour traiter les COV par adsorption sur tissus de carbone activé etdésorption par chauffage par effet Joule. Ces mêmes adsorbants sont étudiés pour le traitement des molécules odorantes. Lors de l’adsorption des COV dans des filtres de charbon actif en grains, laréaction est exothermique. Des modèles déterministes sont développés intégrant lesénergiesd’interactionsolides-COV, lesbilansmassiqueset thermiques, les équations de transfert et les caractéristiques des charbons poreux.Dans le cadre du traitement de l’eau, l’adsorption des micropolluants est classiquement utilisée industriellement. La durée de vie des filtres est difficile à prévoir et les modèles déterministes ont eu peu de succès. Une nouvelle approche par modèle stochastique utilisant des réseaux de neurones a été développée au laboratoire. Des bases de données sont actuellement réalisées sur des unités pilotes. Des structures des réseaux de neurones liés avec des modèles déterministes sont actuellement étudiées.Lesmétauxlourdsetlesmétalloïdesprésentsdansl’eaumontrentunetoxicité reconnue. Des matériaux adsorbants faibles coûts tels que des algues brunes ou des pulpes de betterave, sous-produits de l’industrie agroalimentaire, sont utilisés pour la détoxification de l’eau. La mise en oeuvre de couplage adsorption - séparation membranaire sur unité pilote permet de définir les conditions opératoires optimales et les applications potentielles.

Les procédés avec transfert - réaction chimique et biologique. Les biofiltres industriels sont de grandes dimensions du fait de réaction biologique lente. Afin d’accélérer les processus, des formulations de garnissage servant de support bactérien sont développées. De plus, des travaux sont en cours sur le traitement biologique de molécules volatiles faiblement solubles et sur la régénération biologique du solvant utilisé lors d’un procédé de transfert gaz - liquide. Des études ont été lancées sur la mise en oeuvre des procédés dans lesquels le transfert sur un matériau poreux carboné s’accompagne

d’une réaction d’oxydation. On utilise aussi des verres dopés pour laphotocatalyse. Ces matériaux sont employés pour oxyder dans des conditions douces de températures et de pressions, les composés organiques ou les molécules odorantes présents dans l’eau et dans l’air.Enfin, des recherches effectuées en partenariat avec des industriels concernent la séparation et la capture de CO2 notamment endéveloppant la combustion de gaz (nature, de synthèse, et biogaz) par oxycombustion en boucle circulante à lits fluidisés interconnectés. Un pilote a été conçu afin de pouvoir évaluer le vieillissement des matériaux porteurs de l’oxygène nécessaire à la combustion.

Y AXE éCOulEMENtS Et tRANSfERtSCet axe de recherche est centré sur l’écoulement de fluides de dif-férentes natures dans des systèmes de géométries variées en vue de l’amélioration de procédés existants et du développement de nouveaux procédés. L’un des principaux objectifs est d’améliorer les transferts en minimisant la consommation énergétique tout en respectant les contraintes liées aux domaines d’application. L’ensemble des actions développées dans le cadre de cet axe de recherche est basé sur des études expérimentales mettant en œuvre desméthodes demesure communes : vélocimétrie laser,vélocimétrie par imagerie de particules, vélocimétrie ultraso-nore et les méthodes électrochimiques permettant notamment de caractériser localement les transferts pariétaux. Nous travaillons également avec l’aide de la simulation numérique appliquée à des géométries particulières. La modélisation des procédés s’appuie sur l’élaboration de modèles de connaissance intégrant les apports de l’analyse locale des écoulements. Les travaux sont globalement dédiés à l'analyse phénoménologique et à la modélisation des processus de transfert de scalaires passifs ou actifs (concentration, particules, température) dans les écoulements avec pour finalité, l'intensification et l'optimisation, du point de vue énergétique, des procédés visés. Cette approche est plus particulièrement appli-quée au développement de procédés de confinement d’air.

Etude de l’hydrodynamique et des transferts dans des mini et micro-systèmes;Fin 2002 notre laboratoire a mis en place au sein de son axe «Ecoulements et Transferts » une nouvelle thématique de recherche


Image MEB de tourbe utilisée comme support bactérienPilote de traitement biologique de l’air

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portant sur l’hydrodynamique et les transferts dans les microsystè-mes. Le développement de cette thématique est conforté au sein du laboratoire par une nouvelle thèse financée par la Région Pays de Loire (Nassim Ait Mouheb) qui a démarrée en novembre 2006 dont le but est d’appliquer les microsystèmes étudiés à la fabri-cation de mélanges. Les objectifs scientifiques sont doubles : (i) d’une part, l’amélioration de la méthode de diagnostic électrodif-fusionnel permettant une caractérisation locale de l’écoulement, en utilisant en particulier des microsondes pariétales ; (ii) d’autre part, l’étude du mélange d’écoulements monophasiques à travers des microsystèmes de géométrie simple, Té et Croix (figure 1) de quelques centaines de micromètres de diamètre hydraulique.

On prévoit en particulier d’utiliser une croix en configuration«impactante» en se focalisant sur ses propriétés de mélange. Le développement de la simulation numérique pour les écoulements a déjà apporté de nombreuses informations utiles pour le dimen-sionnement et la réalisation de la cellule d’essais. Ces travaux sont notamment menés dans le cadre d’une collaboration avec l’Institut du Génie des Procédés Fondamentaux de Prague.

Contrôle de la qualité de l'air d'espaces confinés à l'aide de rideaux d'air.Dessystèmespouvantmettreenœuvredesrideauxd'airmultifluxavec ou sans recirculation des fluides de travail sont étudiés. Nous nous intéressons plus précisément à la cellularisation de volumes en fort écart de masse volumique par rapport à l'ambiance au moyen de rideaux d'air ( jets plans). Les volumes considérés sont de type galerie. Ils présentent deux ouvertures opposées sur l'ambiance. Nos principaux clients sont des équipementiers de l'in-dustrie agroalimentaire et des constructeurs naval civil et militaire. L’un de ces sujets est traité dans le cadre du pôle de compétitivité EMC2 (thèses de Damien Marquis et de Nadim Melhem), un autre concernant le confinementdeCOVdansunehottedemanuten-tion est réalisé en collaboration avec l’ADEME.

Les performances globales de ces systèmes sont inférées d'ap-proches intégrales mais aussi d'analyses locales de la dynamique des écoulements en présence et de leurs propriétés en matière de transport et de mélange. Les situations examinées sont particuliè-rement riches en complexité : présence de parois, changements de direction de l'écoulement, rotation, mélanges de phases, instabili-tés aérodynamiques, transferts couplés de masse et de chaleur, etc. Onnepeutplus se contenterd'une analysedes champs cinéma-tiques et de modèles de transfert classiques du fait des couplages en présence et du caractère fortement non homogène et non isotrope des écoulements étudiés. La démarche est expérimentale mais aussi numérique. Nous disposons de deux bancs d'essai en air. Le premier, à l'EMN, est isotherme. Le second est une réplique à l'échelle ½ du banc nantais. Il a été développé dans le cadre d'une collaboration internationale avec l'Université du Chili à Santiago. Un troisième banc, en eau cette fois, sera construit dans le cadre de la thèse d'Amine Koched (financement Région Pays de la Loire). A Reynolds équivalent avec les bancs en air, nous pourrons travailler à des vitesses d'écoulement permettant plus facilement le suivi des instabilités hydrodynamiques en présence. Nous avons notamment choisi de porter notre attention sur les aspects "structures cohéren-tes" en continuant de travailler sur leur détection, sur leur carac-térisation et sur le rôle qu'elles jouent dans "l'organisation de la turbulence" et dans les processus de transport et de diffusion d'un scalaire. Une analyse à plusieurs échelles d'observation permettra d'examiner plus en détail l'étendue de la gamme des structures en présence. Le développement d'algorithmes de post-traitement permettra un suivi lagrangien des centres tourbillonnaires et de la déformation des structures détectées. La PIV rapide et la PODpermettront d'analyser la contribution des parties cohérentes et non cohérentes des champs de vitesses étudiés à la distribution spectrale d'énergie turbulente.


Visualisation d'un jet d’air

Maquette d'une cabine de vernissage confinée par un rideau d'air

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Y AXE CONvERSiON Et PlANifiCAtiON éNERgétiquESL’approche de la recherche en énergétique se décline sous différents aspects : la cogénération constitue une technique performante de production décentralisée d’électricité et de chaleur. Les moteurs alternatifs et les turbines, bases de ce mode de production d’électricité, ont subi ces dernières années des modifications importantes entraînant une amélioration significative de leurs performances tant d’un point de vue énergétique qu’environnemental. Par ailleurs, la valorisation énergétique des effluents liquides, gazeux ou solides est une voie prometteuse pour laquelle de nombreux verrous technologiques restent à lever. Les résidus organiques, les huiles et graisses animales, les biogaz et les gaz issus de la gazéification de déchets ont des caractéristiques énergétiques en correspondance. Ainsi, le faible contenu énergétique nécessite des adaptations techniques pour transformer cette énergie ultime en une énergie de haute qualité : l’électricité.

La thématique Systèmes Énergétiques Moteurs et Carburants Alternatifs (SEMCA) est centrée sur l’adaptation « combustible - moteur - émissions ». Elle permet de combiner plusieurs aspects importants de la production d’énergie. . une optimisation des rendements et de la qualité de la combustion en fonction de la nature et de la composition du combustible, . une limitation des émissions de gaz à effet de serre par un recours prioritaire aux carburants biologiques, . une gestion efficace des différentes formes d’énergie produites par un moteur à combustion interne.

Cette thématique se décline en 3 principaux axes avec les objectifs suivants : . fonctionnement des moteurs à gaz en mélange pauvre avec le développement de capteurs intelligents sur l'analyse de la combustion, . valorisation énergétique des déchets : élaboration et formulation de nouveaux carburants à partir de déchets liquides et solides, . co-génération embarquée : développement de modèles et de stratégies innovantes de confort thermique des véhicules automobiles récents.

L’étude thermodynamique du fonctionnement des moteurs à combustion interne et l'adaptation combustible - système moteur - émissions apportent des éléments de réponses à des problèmes importants tant sur le plan des enjeux de société que sur le plan scientifique. Elle permet à l’équipe de bénéficier d’une reconnaissance scientifique dans

Visualisation d'un jet d’air

Réunion de l'atelier national du projet EMEEES

ce domaine (association au PNIR « Carburant et moteur » du CNRS en mai 2005) et répond à un besoin industriel. Elle est soutenue par des institutions telles l’ADEME ou le Conseil Régional de Pays de Loire.

Cette thématique est à l’origine de plusieurs projets de recherche avec pour principaux partenaires industriels Valeo et le Centre de Recherche sur l’Energie, l’Environnement et les Déchets de Veolia Environnement, ainsi que des collaborations scientifiques avec l’Université Technique du Danemark, l’Université Polytechnique de Bucarest (Roumanie) et l’Indian Institut of Technologie de Madras (Inde)...

Horizon Hydrogène s’intéresse à la filière énergétique de transition devant aboutir à l’hydrogène comme vecteur énergétique. Les performances énergétiques et environnementales de l’utilisation de l’hydrogène comme co-combustible dans les moteurs alimentés au gaz naturel fonctionnant en mélange pauvre sont abordées. L’hydrogène ayant une vitesse de flamme laminaire huit fois supérieure à celle des alcanes, des problèmes de fonctionnement peuvent apparaître. Une collaboration avec l’IRCCyN (Institut de Recherche en Communication et Cybernétique de Nantes), UMR 6597, est centrée sur l’intégration de la qualité du combustible gazeux dans le système de contrôle-commande de l’installation de cogénération. Les résultats de l'année sont le dépôt de 2 brevets portant sur un procédé de protection pour un moteur à gaz et son dispositif. Dans le cadre du programme PERLE, une thèse co-encadrée entre le LTN (Laboratoire de Thermocinétique de Nantes), UMR 6607 (H. Peerhossaini) et la thématique HH a été initiée. Elle porte sur l'intensification des transferts thermiques dans les vapo-reformeurs. Les applications visées portent sur les agro-combustibles (méthanol, éthanol) pour produire de l'hydrogène.

Les nouvelles problématiques énergétiques et environnementales se traduisent actuellement par un regain d'intérêt accordé aux logiques territoriales. Les gisements d'énergies renouvelables, par exemple, ont des caractéristiques locales fortes mais leur valorisation est en outre très dépendante de la demande, elle aussi locale. Cette forte caractéristique territoriale apparaît également dans les actions d'efficacité énergétique et de maîtrise de la demande. La thématique Systèmes énergétiques durables et Territoires du Département s’attache à l'étude et à la modélisation des systèmes énergétiques à l'échelle territoriale et urbaine. Les systèmes sont analysés selon

Gazéifieur de Biomasse

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différentes dimensions technico-économiques (bilans énergétiques, coût, impacts environnementaux), mais également du point de vue de leur interaction avec les jeux d'acteurs. Les principaux travaux portent sur la modélisation de la demande d'énergie à l'échelle d'un territoire et sur les réseaux énergétiques locaux. Un autre volet important est l'évaluation des opérations d'efficacité énergétique à l'échelle locale.

L'année 2007 a vu notamment le démarrage du projet européen EMEEES (“Evaluation and Monitoring for the EU Directive on Energy End-Use Efficiency and Energy Services”). Ce projet concerne l'évaluation des programmes nationaux liés à la mise en œuvre de la directiveeuropéenne sur l'efficacité énergétique et les services énergétiques (dite directive ESD, d'avril 2006). L'équipe joue un rôle clé dans la définition de la méthodologie d'évaluation développée pour le projet, en particulier pour les méthodes "ascendantes".

En matière de modélisation de systèmes énergétiques à l'échelle urbaine, il faut mentionner particulièrement le démarrage d'un travail de test et de validation d'un outil de modélisation de la demande énergétique d'un fragment urbain, SunTool, appliqué au cas d'un quartier nantais. En parallèle, le développement d'un modèle générique de réseau de chaleur multi-énergies a été poursuivi, notamment pour intégrer la diversité des moyens de production possibles, par exemple les technologies de cogénération.

projet Cycleaux-1

Projet labellisé par le pôle EMC2 et financé par la Direction générale des entreprises et la Région des Pays de la Loire (Novembre 2006)

Dans un contexte où l’eau potable peut devenir une ressource rare et chère en certaines saisons et dans certaines régions, l’objectif général du projet est de développer des systèmes complets de collecte,

Maquette d'étude des jets d'air construite en collaboration avec l'Université du Chili

traitement et distribution des eaux permettant de ne pas fonctionner en sur-qualité pour des usages ne le nécessitant pas. Ainsi, le projet consiste à effectuer un transfert de connaissances fondamentales du Génie des procédés vers l’industrie du traitement des eaux usées et des eaux grises et permettre le développement de procédés intensifiés et compacts. Le programme porte sur deux applications : bâtiment terrestre et bâtiment maritime.En ce qui concerne l’application terrestre, l’objectif du programme est de substituer (tout ou partie) l’eau potable actuellement utilisée pour l’usagedesWC(30%delaconsommationd’eautotaled’unefamille)par des eaux grises traitées (eaux sanitaires du receveur de douche, baignoire et lavabo) et/ou pluviales.En ce qui concerne l’application maritime, le procédé développé concernera principalement les eaux grises générées sur un navire. Les travaux réalisés permettront de sélectionner un ou plusieurs procédés de recyclage des eaux usées à bord des navires ou de tout bâtiment terrestre permettant l’obtention d’eaux de qualité physico-chimique et biologique permettant leur réutilisation conformément aux réglementations existantes, aux exigences sanitaires relatives à la perception et à la protection de l’utilisateur-client (maîtrise du risque sanitaire, pollution olfactive, interactions avec d’autres composés contenus dans les eaux grises et produits d’entretien…) tout en ayant une pertinence technico-économique au regard des installations et équipements existants et à concevoir.Le consortium a été constitué en fonction des besoins spécifiques de l’étude en veillant à la complémentarité des acteurs aux différents stades du projet dans une approche globale scientifique, industrielle et économique. Aussi, la caractérisation d’effluents tant en termes de paramètres physico-chimiques que biologiques ainsi que la sélection de procédés reviendra au LARCIP (ENSCR) et au GEPEA (Ecole des Mines de Nantes) : deux laboratoires compétents en Génie de l’Environnement. Le CSTB s’attachera plus particulièrement aux réglementations en vigueur, apportera ses compétences sur la Recherche en épuration et mettra à profitdeCYCLEAUX-1sonprojetdegrandéquipementEAUAQUASIM.L’industriel WIRQUIN Plastiques interviendra sur la conception et ledéveloppement de produits novateurs dont la fonction est le stockage ou évacuation d’eaux usées (articles sanitaires novateurs et autres

Relations internationales

Dans le cadre de ses activités d’enseignement et de recherche, le DSEE développe des relations internationales. On peut notamment citer les collaborations suivantes :• Université des Sciences et Technologie de Hong-Kong (HKUST Hong Kong)• Imperial College of London (Royaume Uni) sur le traitement thermique des boues de station d’épuration pour leur valorisation matière• Université du Chili sur les jets et rideaux d’air• Wüppertal Institüt (Allemagne) sur la maîtrise de la demande en énergie• Indian Institute of Technology (Inde) sur les activités de recherche en environnement et en énergétique• Université de Cagliari (Italie) sur la capture du CO2 et la combustion en boucle chimique• Université de Los Andes (Colombie) sur la capture du CO2 et les carburants alternatifs• Université Santa Catarina de Florianopolis (Brésil) sur l’abattement des composés soufrés

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Captage du Co2

Le Département Systèmes Energétiques et Environnement s’est engagé depuis quelques années dans des activités de captage duCO2. Une première série de recherches sous plusieurs contrats avec notamment l’Agence Nationale de la Recherche et des industriels consiste à étudier la combustion de gaz en boucle chimique. Une seconde part de recherchesconcernelaséparationdeCO2 au sein d’un mélange gazeux par adsorption sur des matériaux poreux en utilisant la modulation de pression.

Le Département s’est ainsi équipé d’un lit fluidisé relativement instrumenté en capteurs de pression, température et analyseurs de gaz où des transporteurs d’oxygène introduits sous forme de fines particules d’oxydes métalliques réalisent la combustion de gaz combustibles à leur contact. La combustion du combustible a ainsi lieu par l’oxygène des oxydes métalliques sans apport d’azote, ce qui serait le cas si la combustion avait lieu directement avec l’air. Les oxydes métalliques sont, dans un autre temps, régénérés en les oxydant avec de l’air, puis à nouveau utilisés pour brûler du gaz… Ce procédé a l’avantage de fournir des gaz de combustion ayant une forte concentration en

Réacteur de combustion en boucle chimique pour la capture du CO2

Recherche partenariale et contractuelle

Le Département développe de nombreuses recherches décrites ci-dessus dans le cadre de partenariats avec des institutions et des entreprises, parmi lesquelles on peut citer :• Agence Nationale de la Recherche• Ademe• Programme Cadre de R&D Européen• Renault• Grandjouan Onyx• Valéo• Sofrance (groupe Snecma)• Creed (Véolia)• Anjou Recherche• Airbus• Air Liquide• Total• Gaz de France• Saint Gobain• Arcelor• Séché Environnement (TREDI)

équipements associés) ainsi que la coordination technique du projet. Les Chantiers de l’Atlantique (AKER YARDS) en tant que grand donneur d’ordre apporteront leur contribution industrielle et la validation des solutions retenues pour le secteur naval. D’un point de vue général, l’entreprise SOGREAH, société de conseil et d’ingénierie spécialiséedans le domaine de l’eau, de l’environnement, de l’énergie et de l’aménagement urbain, apportera comme contribution au projet : son avis, ses conseils, son expertise sur les solutions retenues et leur intégration dans un réseau urbain, la prise en compte des tendances à l’international ainsi que l’ouverture à d’autres secteurs d’applications (ex. zone à ressources en eau limitées). ATLANPOLE aura en chargele suivi du projet, le soutien administratif et financier auprès des partenaires.

CO2 sans qu’il soit nécessaire d’en séparer de l’azote. Ce procédé est également envisageable pour brûler des combustibles liquides et même solides. Le Département envisage ainsi de transposer son savoir faire dans la combustion des émulsions combustibles liquides – eau en foyer classique et en moteur à gaz, à leur combustion en boucle chimique.

La seconde voie explorée par le Département Systèmes Energétiques etEnvironnementviseàétudierlesperformancesdecaptureduCO2 par adsorption sous pression sur divers matériaux poreux, comme des charbons actifs, des zéolithes ou encore des aérogels de carbone. Leurs performances sont alors reliées à leurs caractéristiques physiques et chimiques ainsi qu’aux conditions opératoires de température et de pression.Lasélectivitédel’adsorptionduCO2parrapportauxautrescomposants présents dans les gaz traités est également cruciale dans une perspective d’utilisation de ce processus dans les filières de précombustionoudepostcombustiondecaptureduCO2.

Ces deux séries d’études et de recherches abordent finalement l’étude du vieillissement mécanique, physique et chimique de ces matériaux transporteurs d’oxygène ou de ces adsorbants. Ils doivent en effet conserver autant que faire ce peut, leurs performances et capacités tout au long de leurs cycles d’oxydation - réduction ou d’adsorption - désorption.

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Informatique

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i n fo rma t i q u e

lE PERSONNEl


Nicolas Beldiceanu professeur, responsable de l'équipe contraintes

Pierre Cointe professeur, responsable de l'équipe OBASCO

Philippe David maître-assistant

Romuald Debruyne maître-assistant

Sophie Demasseymaître-assistante, responsable de l’option

Génie Informatique pour l’Aide à la Décision

Rémi Douence maître-assistant

Hervé Grallmaître-assistant, responsable de l’option

Génie des Systèmes Informatiques

Narendra Jussien professeur, chef du département

Thomas Ledoux maître-assistant

Jean-Marc Menaud maître-assistant, en détachement à l’INRIA

Gilles Muller professeur

Jacques Noyé maître-assistant, responsable du Master EMOOSE

Thierry Petit maître-assistant

Martin Richardmaître-assistant,

adjoint en charge de l'enseignement

Jean-Claude Royer professeur

Mario Südholt maître-assistant, HDR

ADMINISTRATION

Catherine Fourny assistante en charge des options

Diana Gaudin assistante de direction

INGÉNIEURSDERECHERCHEETPOST-DOCTORANTSNicolas Anquetil STREP Ample

Etienne Dauphin ANR SADAJ

Pierre-Charles David RNTL Selfware

XavierLorca STREP netWMS

Nicolas Loriant RNTL Selfware

Johannes Noppen STREP Ample

Yoann Padioleau ANR coccinelle

Emmanuel Poder STREP netWMS

Charles Prud'Homme Ingénieur choco

ATTACHES DE RECHERCHE ET ATER

Jérôme Fortin Maître-assistant associé

Assia Hachichi Maître-assistante associée

DOCTORANTSHugo Arboleda boursier EMN, co-tutelle Los-Andes (Colombie)

Ali Assaf bousier MENESR

Christophe Augier boursier CIFRE VirtualLogix

Fabian Baligand boursier CIFRE France Télécom

Luis Daniel Benavides boursier EMN

Simon Denier boursier EMN, puis post-doctorant Université de Montréal

Simplice Djoko boursier INRIA

Fabricio Fernandes boursier CAPES du Brésil

Kelly Garces salariée Armines (ANR FLFS)

Fabien Hermenier boursier EMN

Marc Léger boursier CIFRE France Télécom

XavierLorca boursier EMN, puis ingénieur de recherche Armines

Nicolas Loriant boursier EMN, puis ingénieur de recherche Armines

Arnaud Malapert boursier EMN, co-encadrement équipe SLP, département

automatique-productique et co-direction Polytechnique Montréal

Julien Menana boursier MENESR

Dong Ha Nguyen boursière INRIA (REX AOSD-Europe) et Région Pays de la Loire

Angel Nunez Lopez salarié ARMINES (STREP AMPLE)

Sebastian Pavel boursier MENESR, puis ingénieur à Proxiad

Guillaume Richaud boursier BDI-CNRS

SOUTENANCESDETHESESimon Denier soutenue le 9 juillet 2007

XavierLorca soutenue le 29 octobre 2007

Nicolas Loriant soutenue le 7 décembre 2007

SOUTENANCEHDRMario Südholt soutenue le 11 juillet 2007

16 : Enseignants-chercheurs 2 : Personnels administratifs 9 : Ingénieurs de recherche et post-doctorants 2 : Attachés de recherche et ATER19 : Doctorants 3 : Soutenances de thèse 1 : Soutenance HDR

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fAitS MARquANtS

La priorité du département est la reconnaissance de ses domaines d’expertise tant au niveau national qu’international. De ce point de vue, nous pouvons citer pour 2007 les résultats suivants :

• 35 publications internationales avec comité de lecture ;•ParticipationauxprojetseuropéensNet-WMSetAMPLE(STREPs),participationauREXAOSD-Europe;•Démarragede6nouveauxprojetsANR:- ANR non thématique CANAR (apprentissage et reformulation de contraintes)- ANR non thématique COCCINELLE (une approche langage à lagestion des évolutions des drivers de Linux)- ANR non thématique FLFS (familles de langages pour familles de systèmes)- ANR RNTL SADAJ (systèmes embarqués Java en temps réel auto-motive pour micro-contrôleurs à bas coût)- ANR RIAM SEISM (édition de scénario et machines à états itéra-tives)-ANRRNTLSELFWARE(déploiement,configurationetadministra-tion autonome de systèmes répartis)• Soutenance d’une habilitation à diriger les recherches : MarioSüdholtdansl’équipeOBASCO•Soutenancesde3thèses:XavierLorcadansl’équipeContraintes,SimonDenieretNicolasLoriantdansl’équipeOBASCO;•Miseenplaced’uneréformeprofondedel’enseignementdel’in-formatique en cycle de base ;•Arrivéed’unenouvelleéquipededirectionmenéeparNarendraJussien : Martin Richard devient adjoint en charge de l’enseigne-ment ; Jacky Haurogné, adjoint en charge de la valorisation ; Sophie Demassey, responsable de l’option GIPAD ; Hervé Grall, responsable de l’optionGSI ;MarioSüdholt, responsablede l’équipeOBASCO.Nicolas Beldiceanu reste responsable de l’équipe Contraintes.



Créé en 1992, le département informatique de l’Ecole des Mines de Nantes a développé ses activités dans le domaine des « sciences et technologies du logiciel ». Les deux équipes de recherche du département s’appuient, d’une part, sur la technologie des « objets », sur la base d’assemblage de composants logiciels génériques et adaptables avec des approches Objets, Aspects et Composants (équipe OBASCO); et, d’autre part, sur la technologie des « contraintes » pour la construction de systèmes d’aide à la décision (équipe Contraintes).

Depuis quinze ans, ces équipes ont travaillé, en synergie avec le centre INRIA Rennes-Bretagne Atlantique et l’Université de Nantes, à l’émergence d’un pôle informatique d’excellence inter-régional. Les points forts de notre action se déclinent ainsi :• Au niveau nantais, la participation au Laboratoire d’Informatique de Nantes Atlantique (LINA), labellisé UMR 6241 par le CNRS en janvier 2008. L’équipe OBASCO appartient au premier axe du LINA consacré aux « Architectures logicielles distribuées » alors que l’équipe Contraintes s’inscrit dans le deuxième axe dédié aux « Systèmes d’aide à la décision » ;• Au niveau régional des pays de la Loire, participation aux axes « Ingénierie Logiciel » et « Aide à la Décision » du projet MILES (2007-2009) ainsi que du nouveau Contrat Etat Région (2007-2013) ;• Au niveau inter-régional de l’axe Nantes-Rennes, accueil du projet hors site EMN-INRIA OBASCO créé en 2003 et localisé à l’école, et participation à l’animation du nouvel axe logiciel du pôle de compétitivité à vocation mondiale « Images & Réseaux » ;• Au niveau européen, participation au réseau d’excellence européen AOSD lancé en septembre 2004. Participation également aux deux projets STREPs AMPLE (OBASCO) et NetWMS (contraintes) depuis septembre 2006.

Participation aux réseaux (inter)nationaux et partenariats industriels

ACI sécurité CORSS et DISPO Conception de systèmes sûrs à base de composants

ADEME Logistique mutualisée et durable

ANR non thématique Coccinelle

Gestion des évolutions des pilotes de périphériques de Linux

ANR non thématique CANAR Apprentissage et reformulation de contraintes

ANR non thématique FLFS Familles de langages pour familles de systèmes

AMADEUS Études amont

Bouygues SA Études amont

France Télécom R&D (Orange Labs)

Reconfigurations fiables, QoS dans les services Web

REX AOSD-Europe Aspect-Oriented Software Design

RIAM SEISM Scenario Editing & Interactive State Machine

RNTL SADAJ Systèmes embarqués Java en temps réel automotive pour micro-contrôleurs à bas coût

RNTL SELFWARE Déploiement, configuration et administration autonome de systèmes répartis

SAGEM Planification de missions

STREP AMPLE Aspect-Oriented Model-Driven Product Line Engineering

STREP NetWMS Virtual reality and optimization techniques for Warehouse Management Systems

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PRéSENtAtiON dES équiPES

OBASCO : un projet INRIA hors site (http://www.emn.fr/x-info/obasco)

La fin des années 1990 a vu la prédiction de Sun Microsystems selon laquelle le réseau allait devenir l’ordinateur (The network is the com-puter). L’une des questions aujourd’hui posées à l’industrie du logiciel est bien celle de la réalisation de cette prédiction et donc du passage à l’échelle des applications correspondant à la vision de l’Internet comme un gigantesque « système d’exploitation ». La réponse passe par la pro-position de nouvelles architectures logicielles permettant de concevoir, de déployer et d’exécuter des applications obtenues par assemblage de composants et de services trouvés sur la toile. Pour participer à cette nouvelle évolution des architectures, mieux les comprendre et les formaliser,OBASCOs’attaqueaudifficileproblèmedelamiseenœuvredu « modèle composant ». Pour ce faire, ses chercheurs développent les techniques issues des langages de programmation et en particulier celles des langages à objets. Le fil conducteur est l’étude de la program-mation post-objet qui se traduit par l’évolution d’une programmation à petite échelle (in the small) telle qu’elle est permise par les langages à objets à la Smalltalk, Java et C# vers une programmation à grande échelle (in the large) telle qu’elle émerge avec les modèles de compo-sants. Les travaux de l’équipe concernent plus particulièrement : 1. la recherche d’un continuum entre les approches par objets, par aspects et par composants ; 2. la construction d’un ensemble d’outils d’analyse, de transformation, d’interprétation et d’exécution de programmes utiles à ces trois appro-ches ; 3. le développement d’applications dans les domaines des systèmes d’exploitation(ordonnanceursLinuxetcachesWeb)etdes intergiciels(composantsdistribués,composantsmétiersetservicesweb).Ces recherches sont menées en collaboration avec IBM (St Nazaire, Zurich,Ottawa,Hursley),MicrosoftResearch,Siemens,FranceTelecomR&D(OrangeLabs),Sodifrance,VirtualLogix.

Participation aux réseaux (inter)nationaux et partenariats industriels

ACI sécurité CORSS et DISPO Conception de systèmes sûrs à base de composants

ADEME Logistique mutualisée et durable

ANR non thématique Coccinelle

Gestion des évolutions des pilotes de périphériques de Linux

ANR non thématique CANAR Apprentissage et reformulation de contraintes

ANR non thématique FLFS Familles de langages pour familles de systèmes

AMADEUS Études amont

Bouygues SA Études amont

France Télécom R&D (Orange Labs)

Reconfigurations fiables, QoS dans les services Web

REX AOSD-Europe Aspect-Oriented Software Design

RIAM SEISM Scenario Editing & Interactive State Machine

RNTL SADAJ Systèmes embarqués Java en temps réel automotive pour micro-contrôleurs à bas coût

RNTL SELFWARE Déploiement, configuration et administration autonome de systèmes répartis

SAGEM Planification de missions

STREP AMPLE Aspect-Oriented Model-Driven Product Line Engineering

STREP NetWMS Virtual reality and optimization techniques for Warehouse Management Systems

LE PROJET AMPLE http://www.ample-project.net

Depuis octobre 2004, l’équipe OBASCO fait partie du projet Ample. Ce projet qui arrive à mi-vie porte sur les lignes de produits logiciels, c'est à dire une approche du développement où l'accent est mis sur le développement d'une famille de systèmes logiciels plutôt que d'un seul logiciel comme dans les approches traditionnelles.Le fait de travailler sur une famille permet de mieux capitaliser et de réutiliser les éléments qui sont produits pendant le développement. Cela nécessite tout de même une approche plus complexe des projets qui sont découpés en une partie concernant l'ingénierie du domaine (ou l'étude de la famille en question) et un autre niveau qui est celui du développement individuel d'un produit. La production d'un produit logiciel final se fait par dérivation à partir de la famille et assemblage ou configuration de composants déjà existants. Dans ce contexte le projet cherche à améliorer la méthodologie en introduisant des techniques récentes comme la programmation par aspects ou l'ingénierie des modèles. Ces techniques doivent permettre une meilleure modularisation des logiciels mais également amélio-rer l'automatisation des tâches. Un autre enjeu du projet est de fournir un support au développement des lignes de produits en intégrant la traçabilité depuis l'ingénierie des besoins jusqu'à la conception des produits.Les partenaires de ce projet européen STREP sont : université de Lancaster (Angleterre), université de Lisbonne (Portugal), ARMINES-Ecole des Mines de Nantes (France), université de Darmstadt (Allemagne), université Twente (Hollande), univer-sité de Màlaga (Espagne) et trois entreprises : HOLOS (Portugal), SAP AG (Allemagne) et Siemens (Allemagne). Le budget global du projet est d'environ 6 millions d'euros, l'équipe OBASCO participe pour un montant de 700K euros et est responsable de la tâche 4 « traçabilité ». L'évaluation de la première année s'est déroulée en novembre 2007 et les avis des experts sont très positifs.

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Organisation de manifestations académiques et industrielles

Les Jeudis de l’Objet Véritable lieu d'échanges avec les industriels de la région depuis 1996, ce cycle de conférences, regroupant à chaque fois une cinquantaine de participants, s'adresse à toute personne voulant partager ses idées et expériences autour de la technologie des objets et des architectures logicielles. Quatre sessions ont eu lieu sur l’année 2006-2007 sur les thèmes Ruby, Ajax, Spring et MDA.

CONtRAINtES(http://www.emn.fr/x-info/ppc)

La genèse de l’équipe Contraintes se situe dans les années 1990 lorsque la programmation par contraintes a pris son essor dans l’industrie par l’intermédiaire de sociétés telles que Ilog ou Cosytec. Après une pre-mière phase de croissance dans le milieu industriel, et depuis peu dans le monde académique (CWI, Brown, Melbourne, Montréal), un grandnombre d’équipes se sont accordées sur la convergence nécessaire avec la recherche opérationnelle. D’importants travaux dans ce sens ont eu lieu depuis la fin des années 90. Bien que des résultats concrets aient été obtenus, cela a conduit de manière paradoxale à introduire un grand nombre de niches qui peuvent être difficilement exploitées par des non-spécialistes du domaine. Aujourd’hui, consciente de ces limites, l’équipe Contraintes fait le pari d’une approche intégrant de manière transparente les langages et les différentes techniques sous-jacentes de la programmation par contraintes. Il s’agit principalement de dévelop-per des techniques génériques permettant à la fois d’intégrer et d’unifier les différentes facettes et les nouvelles extensions de la programmation par contraintes.

Nous avons le souci de mettre en pratique la programmation par contraintes et de la faire évoluer par rapport à des applications concrètes motivées par des demandes industrielles et/ou académiques. Les trois thématiques principales d’ores et déjà concernées sont les contraintes géométriques, les problèmes basés sur les graphes et les problèmes

dynamiques – planification de missions, gestion de raffineries. Cette activité se concrétise aussi bien au niveau régional en partenariat avec des entreprises locales (Projet RIAM SEISM avec la société Succubus à Nantes, Projet Régional dans le domaine de la logistique avec l’équipe SLP de l’IRCCyN), qu’au niveau national avec des grands groupes (Bouygues, Dassault, Peugeot, Sagem, Total), ou encore au niveau euro-péendans lecadreduprojetNetWMS(STREP)dans ledomainede lagestion d’entrepôts.

Ces projets nous permettent d’enrichir la librairie de programmation par contraintesCHOCO(http://choco-solver.net)quenousdévelopponsenpartenariatavecAmadeusetBouyguesSA.CHOCOestleproduitpharede l’équipe et bénéficie d’un ingénieur à temps plein pour sa mainte-nance et sa pérennisation.

Notre objectif est de nous projeter à plus long terme sur des systèmes de programmation par contraintes de nouvelle génération intégrant de manière transparente différents paradigmes de résolution (reformu-lation de modèles, apprentissage de contraintes, filtrage, explications, contraintes continues, méta-heuristiques, décomposition, planification, etc.). Nous travaillons ainsi sur des aspects algorithmiques, temporels et interface utilisateur. Nos principaux partenaires incluent : Amadeus, Bouygues SA, Dassault, Peugeot, SAGEM, Thalès, Total.

ENSEigNEMENt

L’enseignement en informatique que nous pilotons, constitue une part importante de l’enseignement en cycle de base (deux premières années de la formation). En outre, le département propose deux options dans le cycle gradué : GSI (Génie des Systèmes Informatiques, responsable H. Grall) et GIPAD (Génie Informatique Pour l’Aide à la Décision, responsable S. Demassey). Chacune de ces deux options accueille actuellement une dizaine d’étudiants. Leurs principaux partenaires industriels sont Atmel, Bouygues SA, Dassault Systèmes, France Telecom R&D, IBM France, Ilog, Improve, Jaluna, Microsoft, PSA Peugeot Citroën, SII, SQLI, Sodifrance, SNCF, Sysdeo, Texas instrument, Theoris et Thales. Ces partenaires sont régulièrement associés aux activités du département dont les « jeudis de l’objet », manifestation bi-mensuelle, qui a pour but la diffusion de connaissances et le partage d’expériences sur les technologies logicielles émergentes. Le département propose aussi le master

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international EMOOSE (European Master in Object and ComponentOrientedSoftware,responsableJ.Noyé)communàlaVUBdeBruxelles.Ce master s’inscrit également dans la dimension enseignement du réseaud’excellenceAOSD.L'année 2007 a vu la fin de la mise en place de la refonte complète du programme informatique du cycle de base. Nous avons à cette occasion apporté des ajustements mineurs à la refonte. Toujours en cycle de base, nous avons finalisé le travail de préparation au déploiement du projet de l'évaluation des compétences des élèves. Nous disposons aujourd'hui d'un référentiel de compétences et les processus de gestion ont été définis. Les premiers déploiements interviendront en 2008. Enfin, un travail important a été fait en 2007 pour l'actualisation de l'option GIPAD. Un comité d'experts composé d'industriels et de personnalités du monde académique ont fait des recommandations sur l'orientation que doit prendre cette option.L'année 2007 a aussi été marquée par la fin des passages de témoin pour les deux responsables options et de la nomination d'un nouvel adjoint en charge de l'enseignement.

PROduCtiON SCiENtifiquE

Livres 1 écrit et 2 édités Chapitres de livre 2 Revues internationales 8 Conférences internationales 22Workshopsinternationaux 15 Conférences nationales 5


Logiciels phares Arachné un tisseur dynamique d’aspects pour les

applications patrimoniales écrites en langage C.

Bossa un environnement de développement pour l’expression de politiques d’ordonnancement de processus.

CHOCO un système de programmation par contraintes intégrant les explications développé en collaboration avec Amadeus et Bouygues SA.

EAOP un cadriciel Java pour la définition de langages d’aspects reposant sur le modèle des aspects événementiels.

FPath/FScript langages dédiés pour la navigation (FPath) et la reconfiguration (FScript) des architectures Fractal

Reflex une infrastructure ouverte de programmation réflexive en Java.

dynamiques – planification de missions, gestion de raffineries. Cette activité se concrétise aussi bien au niveau régional en partenariat avec des entreprises locales (Projet RIAM SEISM avec la société Succubus à Nantes, Projet Régional dans le domaine de la logistique avec l’équipe SLP de l’IRCCyN), qu’au niveau national avec des grands groupes (Bouygues, Dassault, Peugeot, Sagem, Total), ou encore au niveau euro-péendans lecadreduprojetNetWMS(STREP)dans ledomainede lagestion d’entrepôts.

Ces projets nous permettent d’enrichir la librairie de programmation par contraintesCHOCO(http://choco-solver.net)quenousdévelopponsenpartenariatavecAmadeusetBouyguesSA.CHOCOestleproduitpharede l’équipe et bénéficie d’un ingénieur à temps plein pour sa mainte-nance et sa pérennisation.

Notre objectif est de nous projeter à plus long terme sur des systèmes de programmation par contraintes de nouvelle génération intégrant de manière transparente différents paradigmes de résolution (reformu-lation de modèles, apprentissage de contraintes, filtrage, explications, contraintes continues, méta-heuristiques, décomposition, planification, etc.). Nous travaillons ainsi sur des aspects algorithmiques, temporels et interface utilisateur. Nos principaux partenaires incluent : Amadeus, Bouygues SA, Dassault, Peugeot, SAGEM, Thalès, Total.

ENSEigNEMENt

L’enseignement en informatique que nous pilotons, constitue une part importante de l’enseignement en cycle de base (deux premières années de la formation). En outre, le département propose deux options dans le cycle gradué : GSI (Génie des Systèmes Informatiques, responsable H. Grall) et GIPAD (Génie Informatique Pour l’Aide à la Décision, responsable S. Demassey). Chacune de ces deux options accueille actuellement une dizaine d’étudiants. Leurs principaux partenaires industriels sont Atmel, Bouygues SA, Dassault Systèmes, France Telecom R&D, IBM France, Ilog, Improve, Jaluna, Microsoft, PSA Peugeot Citroën, SII, SQLI, Sodifrance, SNCF, Sysdeo, Texas instrument, Theoris et Thales. Ces partenaires sont régulièrement associés aux activités du département dont les « jeudis de l’objet », manifestation bi-mensuelle, qui a pour but la diffusion de connaissances et le partage d’expériences sur les technologies logicielles émergentes. Le département propose aussi le master

Un catalogue de contraintes globales http://www.emn.fr/x-info/sdemasse/gccat/L'essence de la programmation par contraintes est, depuis les débuts de la discipline, la quête du “Saint Graal”, comme il fut décrit: Spécifier un problème de manière déclarative et laisser la machine le résoudre de manière performante.Le concept de contrainte globale, introduit il y a 20 ans, s’est progressivement affiné suivant cette direction, pour être aujourd’hui la technologie clef pour répondre à cet objectif.Une contrainte globale s’attaque à un sous-problème récurrent donné: elle encapsule notamment, derrière une expression concise du problème, un algorithme de résolution efficace dédié. La résolution d’un problème général peut s’effectuer alors au sein d’un solveur de contraintes, en combinant différentes contraintes globales. Le catalogue de contraintes globales a été initié par Nicolas Beldiceanu, responsable de l’équipe Contraintes, pour répondre aux nouveaux enjeux pratiques et théoriques de la programmation par contraintes, apparus avec le développement de contraintes globales toujours plus nombreuses (plus de 300 contraintes existent à ce jour): • dans une logique pratique, il s’agit de référencer ces diverses contraintes, afin de permettre à l’utilisateur de sélectionner les contraintes utiles à la modélisation de son problème;• dans une logique plus fondamentale, il s’agit d’établir un langage générique formel de description des contraintes globales, afin d’automatiser la génération même des contraintes.

Le catalogue de contraintes globales a été mis en ligne fin 2006 et est régulièrement mis à jour par l’ajout de nouvelles contraintes et de nouvelles fonctionnalités. Les contraintes sont décrites et indexées: l’origine, la sémantique, des exemples illustrés, des mots-clés relatifs au domaine d’application ou aux algorithmes développés, la description générique formelle par propriétés de graphes ou par automates. La description des contraintes est aussi générée dans différents formats (prolog, XML) afin de permettre l’interrogation automatique de ce dictionnaire. À terme, le catalogue en ligne sera ainsi équipé d’outils dynamiques de visualisation, de résolution, de reformulation, voire de modélisation.

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Sciences Socialeset de Gestion

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s c i e n c e s s o c i a l e s e t d e ge s t i o n

lE PERSONNEl

ENSEIGNANTS-CHERCHEURS PERMANENTS

Thierry Bertrand

Michel Devigne

Bénédicte Geffroy

Sarah Ghaffari

Anne-France Kogan

Guy Minguet

Laurent Pascail

ENSEIGNANTS-CHERCHEURSASSOCIÉS

Sophie Douaud Brétesché

IITA

Myriam Boutin

Danielle Saillenfest

Alice Ziemski

DOCTORANTSFrançois de Corbière boursier EMN

Paul Peigné boursier EMN

Alexandre Benion boursier MENRT

8 : Enseignants-chercheurs 3 : Iita 3 : Doctorants

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lES fAitS MARquANtS dE 2007

Y Au niveau européen , participation au réseau d’excellence européen du 6èmePCRD:RECWOWE

Y Acceptation d’un nouveau projet ANR : « R&D, innovation et trans-formation des entreprises »

Y Lancement de deux nouvelles thèses en collaboration avec le LEM Y Dans le cadre de nos projets contractuels, une présence notable en entreprise:Albéa,Fonlupt,Silène,Orange,LegroupeLaPoste,Atmel,…

Y Poursuitedesdeuxprojets structurantdudépartement :SORGetRECOR

Y Poursuite d’élaboration de projets en coopération avec le DSEE sur le thème général « Entreprise et développement durable »

Y Co-organisation de la 13e journée du GDR CADRES à la MSH Ange Guépin

Y Intégration du département SSG au comité d’organisation de SAM (Séminaire International de Society & Materials)



Le département SSG offre la particularité de faire coopérer des spécialistes des sciences sociales et des sciences pour l’ingénieur, des ingénieurs, des praticiens de l’industrie et des services dans une école d’ingénieurs. Notre préoccupation commune est d’élaborer des propositions sur mesure, en des termes interdisciplinaires, concernant les problématiques cruciales tant organisationnelles, sociales et technologiques posées par les entreprises.

Dans cette perspective, l’équipe de recherche du SSG travaille principalement sur la thématique des dynamiques sociales des changements en faisant varier les méthodologies et les champs théoriques et disciplinaires. Elle est portée par une équipe de 8 enseignants-chercheurs et 3 doctorants associant des compétences spécifiques, variées et complémentaires dans les champs disciplinaires des sciences de gestion, de la sociologie et d’info-com. Elle est répartie sur trois grands pôles d’expertise :• Analyse des organisations• Sociologie économique des marchés et des relations marchandes• Management des SIDepuis 2006, l’équipe du département SSG a intégré le LEM (Laboratoire d'Ecomonie et de Management) le plus important Laboratoire de recherche en Economie et en Management au plan régional. Il fédère, en effet, les équipes de recherche de l’Université de Nantes auxquelles s’ajoutent les équipes du SSG et de l’ENITIAA. Le LEM comporte 70 chercheurs permanents, 60 doctorants et 6 ingénieurs d’études ce qui en fait également une des structures de recherches les plus visibles au plan national dans les champs de l’économie et du management.

Deux projets structurants au département SSG

SORG «Santé, Organisation et Gestion des Ressources Humaines», projet ANR (2005-2008). A partir d’études de terrain menées auprès d’entreprises de différents secteurs (hospitalier, service aux entreprises (centres d’appel), industrie, services d’aide à domicile ...), ce projet vise à analyser les déterminants managériaux et organisationnels de la santé au travail. Les objectifs du projet s’inscrivent dans une démarche de pluridisciplinarité en associant des compétences complémentaires dans les champs des sciences de gestion, de l’économie, de la sociologie et de la santé publique. Le projet regroupe plusieurs équipes recherche : le LEM-Université de Nantes, le Laboratoire d’Analyse des Politiques Sanitaires et Sociales (LAPSS) de l’École Nationale de la Santé Publique (ENSP), le département de Santé publique de l’UFR de Médecine de Nantes et le Laboratoire d’Ergonomie et de Santé au Travail (LEST) de l’UFR de Médecine d’Angers.

RECOR « Ressources Compétences Région » (2006-2007). Le projet RECOR – porté par l’Emn, l’Aract des Pays de la Loire, le Cnam, l’Opcalia et LEM-Université de Nantes- constitue un dispositif d’appui aux PME des Pays de la Loire qui veulent se lancer dans une démarche compétence. Le projet comporte deux volets. Un volet d’observation et de diagnostic des démarches compétences : des études approfondies menées par des chercheurs de l’Emn, de l’Université, d’Audencia, du Cnam et en collaboration avec l’Aract sont réalisées auprès d’entreprises de la région ayant mis en place une démarche compétence pour en mesurer les impacts économiques et sociaux. Un volet diffusion de retours d’expérience et de mise à disposition des ressources aux entreprises pour les aider à mener un tel projet : www.demarchecompetence.com

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AXE Et tHéMAtiquES SCiENtifiquES

Les entreprises sont aujourd’hui confrontées à de nouvelles formes de concurrence :•lesstratégiesdedifférentiationdeproduits/services• les technologies de l’informationmettent en jeu des changementsorganisationnels, de nouvelles formes d’organisation et de mise sur le marché des produits/servicesCe contexte particulier fait émerger de nouvelles questions concernant à la fois, les TI, les produits et les services et les organisations existantes et émergentes.C’est autour de ces questions que le département s’est progressivement structuré depuis sa création. Dans la continuité de la thématique histo-rique du département et des programmes de recherche conduits ces dernières années, la recherche du SSG s’organise aujourd’hui autour de deux axes thématiques principaux qui ont en commun le souci de comprendrecommentl’introductionetlamiseenœuvredenouveauxdispositifs (TI, certification, outils de gestion …) transforment les or-ganisations qu’il s’agisse des entreprises ou des marchés. L’équipe de recherche s’intéresse à la nature et à la dynamique de ces dispositifs, à leurgenèse,leurmiseenœuvreetauxprocessusdetransformationetd’appropriation subséquents.


L' équipe du département.

Impact économique

Au-delà des retombées académiques visées, l’ensemble des activités de recherche et d’études du département vise un impact économique local. L’essentiel de nos projets en cours contribue à sensibiliser les entreprises et/ou à les accompagner, notamment celles de la région, aux apports potentiels - mais aussi aux limites - des nouveaux outils de gestion et des technologies de l’information dans une logique de développement économique et social. En identifiant des facteurs clés de succès et d’échec, nos résultats et nos recommandations visent à donner aux entreprises les moyens de développer de nouveaux projets d’entreprise centraux pour la création de valeur. Les projets, sur lesquels l’équipe est engagée, contribuent enfin à assurer le maillage entre des acteurs économiques et académiques régionaux.

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Changement et processus organisationnels : L’ensemble des dispositifs formalisés, (démarches compétences, SI, or-ganisation par projet, règles du droit du travail….), soutenant l’élabora-tion et le déploiement des projets productifs, structure les dynamiques socio-organisationnelles : structure, contenu du travail, conduite des acteurs, rapport salarial, usages, métiers, formation….

Cet axe s’inscrit, d’une part, dans la continuité du projet scientifique historique du département et, d’autre part en cohérence avec les axes 1“Organisation,travailetcohésionsociale”et4“Commerceélectroni-que et systèmes d’information : chaînes de valeur, comportements et conduite du changement” du LEM (Laboratoire d’Economie et de Man-gement) de l’Université de Nantes.


Nos partenaires académiques

Les activités de recherche du département SSG se font sur la base d’un réseau de partenaires : De premier niveau : LEM, CENS Centre Nantais de Sociologie, CAR-CEREQ PdL, MSH Ange Guépin. Ces collaborations permettent d’atteindre une taille critique pour l’obtention de programmes de recherche nationaux internationaux: ANR, intégration à un réseau d’excellence européen du 6e PCRD, GDR(CNRS) …

De deuxième niveau : CSO, LISE, Equipe IRUTIC - LAS- Rennes 2. Ces liens résultent de collaborations historiques individuelles et permettent d’entretenir des relations suivies et de qualité avec certains membres de ces laboratoires.

La contribution du département à l’enseignement

La recherche du département est impulsée par l’ajustement permanent entre les interrogations et sollicitations des entreprises et les débats caractérisant la littérature scientifique. À ce titre, il s’adresse à ceux qui sont et seront amenés à vivre les changements de l’entreprise, à concevoir et introduire de nouveaux outils et technologies de l’information dans les entreprises. Il répond à une approche pragmatique de la sociologie et de la gestion. Mais il permet surtout au département de jouer un rôle central dans la formation des ingénieurs en articulant de manière originale les Sciences Sociales (économie, gestion, sociologie) aux Sciences de l’ingénieur. Le social aussi bien que l’économique ne sont pas pensés indépendamment des objets et des situations productives. L’offre SSG repose pour une large part sur les compétences de l’équipe et de ses réseaux en lien avec ses axes de recherche. Conception de produit, dynamique des firmes, des marchés, processus d’appropriation des TI autant de thématiques traitées dans les UV SSG et dans l’option OMTI qui visent à rendre compte des processus de changements auxquels nos élèves ingénieurs seront confrontés dans leur vie professionnelle en tant que « professionnels de la conduite de projets technologiques » .

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Dynamique sociale des marchés : Du fait de l’encastrement des dimensions productive, sociale, économi-que, technologique et politique, notre approche des marchés se focalise sur la pluralité des médiations, (normes, institutions, dispositifs, officiels ou non, formels ou informels) par lesquels des acteurs individuels ou collectifs contribuent à modeler l’activité marchande. L’échange est, ici, pensé comme une activité sociale. Grâce à l’analyse empirique, des conditions de genèse et de pérennisation de marchés spécifiques, nous cherchons à rendre compte des dimensions sociales du fonctionne-ment du marché : rôle des réseaux, des intermédiaires, des normes… et de leur dynamique.


PROduCtiON SCiENtifiquE

Y Livres dont chap. de livres 3 Y Revues Nationales et Internationales 7 Y Conférences Internationales 11 Y Conférences Nationales 3

Y Total 24

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Subatech

CHERCHEURS ET ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

A. Abdelouas Maître Assistant

J. Aichelin Professeur

L. Aphecetche Chargé de Recherche

D. Ardouin Professeur

G. Batigne Chargé de Recherche

J.P. Cussonneau Maître Assistant

R. Dallier Maître Assistant

V. De La Mota Maître de Conférences

H. Delagrange Directeur de Recherche

B. Erazmus Directeur de Recherche

P. Eudes Professeur

M. Fallot Maître de Conférence

M. Fattahi-Vanani Professeur

C. Finck Chargé de Recherche

M. Germain Chargée de Recherche

L. Giot-Haddad Maître Assistant

P.B. Gossiaux Maître Assistant

T. Gousset Maître de Conférences

B.Grambow Professeur

A. Guertin Chargé de Recherche

F. Haddad Maître de Conférences

C. Hartnack Maître Assistant

S. Huclier-Markai Maître de Conférences

S. Kabana Professeur

J. Lamblin Maître de Conférences

P. Lautridou Directeur de Recherche

L. Luquin Maître Assistant

L. Martin Chargé de Recherche

G. Martinez Chargé de Recherche

J. Martino Professeur

V. Métivier Maître Assistant

G. Montavon Chargé de Recherche

S. Peigné Chargé de Recherche

P. Pillot Chargé de Recherche

A. Rahmani Maître de Conférences

O.Ravel Maître de Conférences

B. Revenu Chargé de Recherche

C. Roy Chargée de Recherche

G. Royer Professeur

T. Sami Maître de Conférences

Y. Schutz Directeur de Recherche

F. Sébille Professeur

N. Servagent Maître Assistant

A. Smilga Professeur

D. Thers Maître Assistant

N. Thiolliere Maître Assistant

K.Werner Professeur

lE PERSONNEl

37s u b a t e c h

CHERCHEURS ET ENSEIGNANTS-CHERCHEURS

A. Abdelouas Maître Assistant

J. Aichelin Professeur

L. Aphecetche Chargé de Recherche

D. Ardouin Professeur

G. Batigne Chargé de Recherche

J.P. Cussonneau Maître Assistant

R. Dallier Maître Assistant

V. De La Mota Maître de Conférences

H. Delagrange Directeur de Recherche

B. Erazmus Directeur de Recherche

P. Eudes Professeur

M. Fallot Maître de Conférence

M. Fattahi-Vanani Professeur

C. Finck Chargé de Recherche

M. Germain Chargée de Recherche

L. Giot-Haddad Maître Assistant

P.B. Gossiaux Maître Assistant

T. Gousset Maître de Conférences

B.Grambow Professeur

A. Guertin Chargé de Recherche

F. Haddad Maître de Conférences

C. Hartnack Maître Assistant

S. Huclier-Markai Maître de Conférences

S. Kabana Professeur

J. Lamblin Maître de Conférences

P. Lautridou Directeur de Recherche

L. Luquin Maître Assistant

L. Martin Chargé de Recherche

G. Martinez Chargé de Recherche

J. Martino Professeur

V. Métivier Maître Assistant

G. Montavon Chargé de Recherche

S. Peigné Chargé de Recherche

P. Pillot Chargé de Recherche

A. Rahmani Maître de Conférences

O.Ravel Maître de Conférences

B. Revenu Chargé de Recherche

C. Roy Chargée de Recherche

G. Royer Professeur

T. Sami Maître de Conférences

Y. Schutz Directeur de Recherche

F. Sébille Professeur

N. Servagent Maître Assistant

A. Smilga Professeur

D. Thers Maître Assistant

N. Thiolliere Maître Assistant

K.Werner Professeur

lE PERSONNEl

TECHNIQUE ET ADMINISTRATIF

S. Acounis Assistant Ingénieur

C. Alliot Ingénieur de Recherche cyclotron

J. Andrianavaly Assistant Ingénieur

S. Auduc Ingénieur de Recherche cyclotron

S. Azdani Ingénieur

M. Azouazi Ingénieur

C. Bailly Technicienne

M. Bailly Ingénieur d’Etudes

J.M. Barbet Ingénieur d’Etudes

J. Barbier Ingénieur d'études cyclotron

V. Baty Technicienne de Recherche

S. Benac Technicienne de Recherche

J.L. Beney Ingénieur de Recherche

R. Berny Ingénieur de Recherche

M. Bertaud Technicienne

N. Bessaguet Technicien

G. Blain Ingénieur d’Etudes

Y. Bortoli Technicien de Recherche

V. Bosse Assistant ingénieur

S. Bouligand Secrétaire

C. Bourdeau Ingénieur cyclotron

S. Bouvier Ingénieur de Recherche

J.M. Buhour Ingénieur d’Etudes

A. Cadiou Ingénieur de Recherche

M. Cadiou Technicienne de Recherche

H. Carduner Ingénieur d’Etudes

P. Chardon Ingénieur de Recherche EPA

D. Charrier Ingénieur de Recherche

K.Chawoshi Ingénieur de Recherche

S. Clodic Technicienne

A. Dauvé Technicien

X.delaBernardie Ingénieur

M. Demoly Technicienne

I. Deniau Ingénieur

A. Dhuicque Adjointe Technique

M. Dialinas Ingénieur de Recherche

E. Fisson Technicienne

P. Frenoy Adjoint Technique

S. Fresneau Technicien de Recherche

S. Gadeyne Technicienne

S. Girault Technicien de Recherche cyclotron

G. Guerel Technicienne

M. Guillamet Assistant ingénieur

C. Guilloux Assistante Ingénieur

47 : Chercheurs et enseignants / chercheurs85 : Technique et administratif38 : Doctorants10 : Post-doctorants

G. Guilloux Ingénieur d’Etudes

C. Huet Assistant ingénieur cyclotron

B. Kubica Technicien de Recherche

P. Laloux Assistant Ingénieur

C. Landesman Ingénieur de Recherche

P. Le Corre Ingénieur d’Etudes

P. Le Ray Technicien de Recherche

C. Le Roy Technicienne

F. Lefevre Ingénieur de Recherche

S. Leminoux Assistante Ingénieur

C. Lievin Technicienne de Recherche

S. Lupone Ingénieur d’Etudes

E. Lys Ingénieur de Recherche

S. Mathieu Ingénieur

N. Michel Ingénieur de Recherche cyclotron

T. Milletto Technicien de Recherche

B.M. Mokili Ingénieur

E. Moreau Technicienne de Recherche

E. Morteau Technicien

A.Olicard Technicien

I.Ollitrault Technicienne de Recherche

V. Pagano Technicienne

S. Paraskiova Assistante Ingénieur

K. Perrigaud Technicienne de Recherche

P. Pichot Technicien de Recherche

J. Pinot Ingénieur d’Etudes

A. Piscitelli Ingénieur de Recherche

E. Pleiber Technicien

S. Podevin Secrétaire

M. Provence Assistant ingénieur

G. Puil Ingénieur de Recherche

C. Renard Ingénieur de Recherche

S. Ribet Ingénieur de Recherche

A. Richardeau Technicienne

L.M. Rigalleau Technicien de Recherche

D. Roy Ingénieur d’Etudes

J.S. Stutzmann Assistant Ingénieur

A. Taillet Technicienne

C. Tessier Secrétaire CDD

A. Tournaire Ingénieur de Recherche

N. Varmenot Ingénieur cyclotron

POST-DOCTORANTS

J. Beucher ATER

S. Gadrat Post-doctorant CNRS

B. Guillon Post-doctorant EPA

Z. Guo Chercheur associé

C. Hadjidakis Post-doctorante EMN

A. Mery ATER

A. Peshier Post-doctorant CNRS

G. Rousseau Post-doctorant Armines

R. Sahoo Post-doctorant CNRS

J. Vandenborre Post-doctorant ANR

F. Yermia Post-doctorant Région

DOCTORANTS

E. Atinault Doctorante Armines

A. Belletoile Doctorant BDI

L. Benhabib Doctorant EMN

J. Bouchet Doctorant BDI

G. Bourdaud Doctorant BDI

J. Champion Doctorante BDI

Z. Conesa del Valle Doctorante MENRT

S. Cormon Doctorante

J. Donnard Doctorant BDI

D. Durce Doctorante EMN

S. Duval Doctorant EMN

H. El Hajj Doctorant Armines

S. Figerou Doctorant MENRT

T. Garcon Doctorant BDI

X.Garrido Doctorant BDI

O.Gaugain Doctorant BDI

A. Geromitsos Doctorant EMN/BNL

H. Gos Doctorante Etranger

C. Grignon Doctorant BDI

F. Guittonneau Doctorant EMN/ANDRA

A. Hadj Henni Doctorant EMN

R. Ichou Doctorante BDI

I. Karpenko Doctorant co-tutelle

A. Laurikainen Doctorant MENRT

N. Le Bris Doctorant BDI

P. Le Cointe Doctorant ANDRA

X.Liu Doctorante Armines

I. Llorens Doctorant MENRT

C. Mayant Doctorante EMN/Armines

J. Muller Doctorant EMN

T. Muresan-Paslaru Doctorant EMN

S. Porteboeuf Doctorante MENRT

A. Ramos Doctorante EMN

T. Saugrin Doctorant BDI

Y. Tall Doctorant CNRS/CE

M. Thomère Doctorant MENRT

S. Valcares Doctorante MENRT

N. Vongsouthi Doctorant EMN

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Subatech est une Unité Mixte de Recherche (UMR 6457) entre l'Ecole des Mines de Nantes, l'Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3) du CNRS, et l’Université de Nantes. 163 agents participent à la vie du laboratoire dont 49 chercheurs et enseignants-chercheurs, 57 ingénieurs, techniciens et administratifs, 29 doctorants, 9 post-doctorants et 19 personnels temporaires. Les atouts du laboratoire Subatech se situent dans la diversité de ses implications tant aux plans local, national et international, qu’avec des activités allant du fondamental à l’appliqué, se déclinant dans le domaine de la physique et de la chimie, dans les aspects expérimentaux et théoriques et enfin dans les actions d’ enseignements.

Les axes de recherche du laboratoire se déclinent selon 3 grands volets : • l’univers à haute énergie - via la physique fondamentale, expérimentale et théorique, sur le plasma de quarks et de gluons, le domaine des astroparticules et l’astrophysique nucléaire ;• le nucléaire et l’environnement : énergie et matériaux – cet axe, fondamental et appliqué, recouvre la radiochimie des stockages nucléaires, des recherches sur la transmutation des déchets nucléaires, la caractérisation des cœurs de centrales nucléaires (avec des anti-neutrinos), le développement de détecteurs de particules novateurs, le contrôle non destructif (CND) ; ici s’insère très naturellement l’activité de service (SMART) relative à la mesure de la radioactivité dans l’environnement ;• le nucléaire et la santé - via l’étude et la production de radioéléments pour le secteur médical (cancer,…), et le développement d’imagerie novatrice, et en relation forte avec le cyclotron nantais Arronax.

La recherche fondamentale reste, pour Subatech, l’indispensable « terreau » amont sur lequel les activités plus « aval » se fondent. Par son large éventail d’activités, Subatech démontre qu’il n’y a pas de contradictions ni d’oppositions entre une recherche fondamentale reconnue et pertinente et des applications qui répondent à des attentes sociétales, mais qu’au contraire chacun de ces volets « nourrit » l’autre. Subatech met un fort accent sur les défis sociétaux que sont le cancer (cyclotron) et la maîtrise du nucléaire (cyclotron, réacteurs hybrides, stockage des déchets, non-prolifération…).

Les thématiques de recherche à Subatech impliquent toutes que les programmes soient pluriannuels et quasiment toujours menés au sein de collaborations internationales. L’implication est forte au niveau des projets du PF7, du CPER, de l’ANR, de la Région et des pôles de compétitivité.

lES tEMPS fORtS dE l’ANNéE 2007

•Plasmadequarksetdegluons:findel’installationdesdétecteursduspectromètre dimuon et du détecteur de vertex ITS ; 1ères traces de muons vues dans le spectromètre ; augmentation de la puissance de la « ferme » de calcul de Subatech ; démarrage de la construction du calorimètre EMCal ; une ANR et un soutien de la Région Pays de la Loire pour le projet EMCal par son appel à projet ; travaux théoriques reconnus au niveau international. •Astroparticules:soutiendelaRégionPaysdelaLoireparsonappelàprojet pour le projet Codalema ; signaux obtenus par radiodétection de manière autonome sur le site Auger en Argentine.•Astrophysiquenucléaire:premiersrésultatsdescalculsthéoriquesaprèsun an d’activité soumis à publication.• Control non destructif : démarrage et financement obtenu pour lesactivités CND, intégrées dans le pôle de compétitivité EMC2.•Xénon-Liquide : liquéfactionduXénonréussie ; soutiende laRégionPays de la Loire dans le cadre du CPER.•Activitésautourducyclotron:trèsforteavancéedesactivités,tantpourles radioéléments que pour les aspects de cible et de faisceaulogie ;

soutien de l’ANR, de la Région par son appel à projet et par le CPER. •Radiochimie:trèsforteactivitéavecenparticulierungroscontratsignéavec l’ANDRA. •SMART:annéeexceptionnelleavecsignatured’uncontratavecEDF.• Option NTSE : excellent attrait des élèves ingénieurs vers nosenseignements.•Masters:redémarragedumasterrechercheMR2M2;miseenplacedumaster Mars-Ria.•PréparationdelanouvelleEcoleDoctorale3MPLavecAngers,LeManset Nantes.•LargecommunicationautourduCyclotronetduLHC.• Grand succès de l’école d’été E2PHY (Incertitude et Prédiction enphysique) organisée par Subatech pour les professeurs de physique.•JournéesdeprospectivesdulaboratoireauCroisicaumoisdejuin.•Distinctions:CristalduCNRS,prixJoliotCuriedelaSociétéFrançaisedePhysique.•60publicationsaveccomitédelecture

PRéSENtAtiON du lAbORAtOiRE

Simulation de l’écorce d’une étoile à neutrons : évolution temporelle de la cellule primitive

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tHéORiE Et MOdéliSAtiON EN

PHySiquE Et AStROPHySiquE

NuCléAiRE

Modélisation de l’écorce des étoiles à neutrons.Une de nos activités concerne l'étude et la modélisation des étoiles à neutrons, l'un des objets les plus étonnants de l'univers. Depuis la découverte des pulsars dans les années 60, ces mystérieux objets ont été l'objet d’étude de nombreux physiciens et astrophysiciens dans le but de comprendre leur nature et origine. Ils sont créés après l'effondrement gravitationnel d'une étoile massive qui donne lieu à une supernova de type II. Il s'agit d'objets de petite taille mais extrêmement compacts, dont la structure est inconnue. Notre intérêt se porte particulièrement sur l’étude la région externe de ces astres puisque celle ciconstituel’interfaceentrecœurdel’astreetlesmoyensd’observation.Des modèles théoriques suggèrent un scénario de l'écorce dans lequel les noyaux dominants cohabitent avec un gaz d'électrons et de neutrons. Les variations de densité de matière sont typiquement de l’ordre de 106g/cm3≤ρ≤ ~3.1013g/cm3 de de l'interface au coeur d’une proto-étoile. A environ 1013g/cm3, des transitions de phase de la matière peuvent apparaître créant des structures complexes inhomogènes («pasta phases») à basse température. Nous avons développé un modèle qui permet d'explorer la matière nucléaire que l’on peut trouver dans les étoiles, dans des phases structurales nouvelles. Elles sont importantes car leur présence sont susceptibles d'avoir des conséquences astrophysiques importantes, notamment dans le refroidissement de l'étoile, de plus elles dépendent propriétés fondamentales de ses constituants élémentaires sur lesquelles elles peuvent fournir des renseignements précieux

NuCléAiRE Et SANté

Enoctobre2008,lecyclotronARRONAX(AccélérateurpourlaRechercheenRadiochimieetOncologiedeNantesAtlantiques)seramisenservice.Une des vocations de cet accélérateur est de fournir à la recherche en médecine nucléaire de grandes quantités de radio-isotopes innovants (cf. tableau 1) obtenus par réaction nucléaire lors d’irradiation de matériaux cibles. L’utilisation de ces radioéléments est envisagée pour le diagnostic (imagerie) ou le traitement (radiothérapie interne). L’accélérateur ARRONAXestremarquablepar leshautesénergiesdisponibles(de30à 70 millions d’électrons-volts) et les intensités faisceaux maximales (750 microampères pour les protons) disponibles, ainsi que par sa possibilité d’accélérer différents types de particules (protons, deutons et particules alpha).Le laboratoire SUBATECH est partie prenante de ce projet depuis le début et travaille en particulier sur la conception et la réalisation des cibles de production ainsi qu’aux systèmes connexes nécessaires à la production d’isotopes innovants.

Compte tenu des conditions d’irradiations différentes (particule, énergie dufaisceau)etdesconditionsdemisesenœuvredesmatériauxcibles,la production de chaque élément radioactif requière une conception de cible spécifique :- pour la production du Cuivre-64, nous avons mis au point une cible obtenue par dépôt électrochimique d’une couche d’environ 20 µm d’épaisseurdeNickel-64enrichieisotopiquementsurunsupportenOr.- pour la production d’Astate-211, une cible par dépôt sous vide de Bismuth sur un support céramique est en cours de développement.- pour la production de Rubidium-82, l’élément cible est le Chlorure de Rubidium (RbCl) qui se trouve sous forme de poudre. Nous avons élaboré un procédé de fabrication de pastilles compactées de RbCl qui sont ensuite placées dans des capsules étanches en acier.Une fois irradiée, chaque cible doit subir un traitement chimique afin d’extraire les éléments radioactifs d’intérêts. Pour cela, nous avons

Simulation de l’écorce d’une étoile à neutrons : évolution temporelle de la cellule primitive

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développé au sein de SUBATECH des processus d’extraction et de séparationpourchacunedesciblesquenousirradieronssurARRONAX.Ils nous permettent d’obtenir des solutions chimiques de grandes puretés. Nous avons ainsi obtenu une pureté > 99.8 % pour le Cuivre-64 obtenu à partir du Nickel grâce à un protocole élaboré en partenariat avecl’INSERMU692etleCEMHTId’Orléans.Pour la production et l’extraction de tous les éléments radioactifs produitsparARRONAX,ilestaussinécessairederespecterlesbonnespratiques de fabrication des médicaments. Ces pratiques relèvent d’une stricte assurance qualité définie par la pharmacopée.

Compte tenu des niveaux d’activité générés, les cibles sont placées dans des navettes destinées au transport entre les cellules blindées et les stations d’irradiation. Ces transports sont automatisés et ne requièrent pas d’intervention humaine. Le service mécanique de SUBATECH travaille à la conception et la réalisation de navettes versatiles qui pourront intégrer l’ensemble des cibles. Ce travail servira de base aux futurs développements de l’offre de radioéléments pour la médecine. Les caractéristiques très différentes des matériaux cibles utilisés, notamment thermiques, rendent ce travail particulièrement délicat. Eneffet, àpleinepuissanceetpleineénergie, le faisceaud’ARRONAX,dépose dans la cible une puissance de 25kW qu’il faut dissiper afind’éviter tout risque de destruction de la cible et qui conduirait àt une dissémination de la radioactivité dans le circuit de refroidissement. Une première navette capable de supporter des intensités de 40µA est en cours de conception (cf. figure 1).

Les étapes de développements futurs porteront sur l’augmentation de l’intensité faisceau, pour chaque isotope sélectionné. Ces

développements iront jusqu'à la conception d’une ligne faisceau entièrement dédiés aux plus hautes intensités atteignables avec ARRONAX.Afin d’optimiser la production de certains éléments radioactifs, il est nécessaire de disposer de faisceau dont l’énergie n’est pas disponible directement en sortie d’ARONNAX. C’est le cas, par exemple, pour laproduction d’Astate-211 qui nécessite un faisceau de particules alpha de 28 MeV avec une dispersion en énergie inférieure à 1 MeV ainsi que pour la production de Cuivre-64 qui se fait avec un faisceau de protons

Exemple de navette d’irradiation en cours de conceptionStation d'irradiation

Liste des radioéléments qui seront produits sur ARRONAX.

Période physique

12,7 h4,2 j2,4 j68 mn14,7 h1,2 mn 8,3 h

2,6 j3,4 j

7,2 h

Utilisation diagnostique (examen par imagerie)

Cancérologie

CardiologieSurcharge en fer

Utilisation en radiothérapie interne

RadioimmunologieRadiopeptide-thérapie

Alpha-immunothérapie

Faisceau utilisé

ProtonProtonProtonProtonProtonProtonAlpha ou proton

ProtonProton

Alpha

Radioélément

Emetteurs b +

Cuivre 64Iode 124Scandium 44Gallium 68Yttrium 86Rubidium 82Fer 52

Emetteurs b -

Cuivre 67Scandium 47

Emetteurs aAstate 211

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d’environ 12 MeV. Il est donc nécessaire de concevoir un dégradeur d’énergie qui permettra d’adapter les caractéristiques du faisceau à l’isotope désiré. Un tel dispositif a été développé au service mécanique de SUBATECH. Comme pour la navette, il faut concevoir un système capable de supporter un haut flux de particules qui induit de très fortes charges thermiques. Le dispositif placé sur les lignes faisceaux (cf. figure 2), en amont des stations d’irradiation, sera commandé depuis le centre de pilotage du cyclotron. Une calibration en énergie des dégradeurs sera effectuée à l’aide d’une expérience de diffusion élastique qui est en cours de conception.L’ensemble de ces réalisations permettra une utilisation optimale du cyclotron ARRONAX pour la production de radioéléments. Dans lesannées à venir, de nouveaux radioéléments seront produits venant compléter le catalogue offert aux médecins afin d’effectuer leurs recherches.Unautreaxemajeurd’emploipourARRONAXestrelatifàlarecherchefondamentale et à la formation. Un des halls d’ARRONAX, la salle AXéquipée de 3 lignes de faisceau, est dédié, notamment, à des recherches sur la radiolyse (pulsée ou non) et la physique nucléaire ainsi qu’à la mise en place d’une plate-forme expérimentale dédiée à l’enseignement. SUBATECH est très fortement impliqué sur ces thématiques et trouvera surARRONAXunimportantoutildeformationetderechercheoù,enconjonction avec ses services techniques, des expériences novatrices pourront être réalisées.

uN NOuvEl Outil POuR SONdER lE PlASMA dE quARkS Et dE gluONS Au lHC : EMCal, un calorimètre électromagnétique pour l’expérience AliCEAvec un démarrage prévu mi-2008, le collisionneur LHC (Large Hadron Collider) au CERN à Genève va ouvrir une nouvelle ère en physique des ions lourds ultra-relativistes à laquelle est corrélée celle du Plasma de Quarks et de Gluons (PQG), cet état supposé être celui de l’Univers primordial. Regroupant plus de 1000 physiciens répartis dans une trentaine de pays, ALICE (A Large Ion Collider Experiment) est la seule expérience au LHC entièrement dédiée à l’investigation de ce plasma. Le projet EMCal (ElectroMagnetic Calorimeter) consiste à construire un calorimètre électromagnétique de grande envergure pour ALICE. Il permettra d’accéder à la physique des photons et jets de particules à haute énergie et des processus en amont que l’on qualifie de « durs » qui se sont avérés d’un intérêt majeur au vu des résultats obtenus ces cinq dernières années auprès du collisionneur américain RHIC. L’étude de ces photons et jets permettrait non seulement de signer la formation du PQG mais aussi de le caractériser plus quantitativement que ne le permettent les autres observables. Vues les énergies nominales délivrées par le LHC (trente fois supérieures à celles de RHIC), les processus durs initiant les particules de haute énergie seront extrêmement abondants. ALICE a été conçu bien avant que ne paraissent les résultats de RHIC et n’a par conséquent pas de détecteurs vraiment adaptés pour de telles mesures. C’est donc pour étudier cette physique, dans l’expérience ALICE et dans des conditions optimales qu’un calorimètre électromagnétique

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Station d'irradiation

Circuit de refroidissement

Emplacement de la navette

Dégradeurs alpha et protons

Collimateur faisceau

Analyse faisceau

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significativement. Près de 300 éléments de calorimétrie seront montés et testés au laboratoire avant d’être expédiés pour Grenoble où ils seront assemblés en structure plus importante puis acheminés au CERN en vue de leur montage sur ALICE. Parallèlement à ces développements instrumentaux, un programme de simulation a été initié depuis deux ans. Il porte sur plusieurs volets : élaboration des algorithmes pour la caractérisation des éléments de calorimétrie, pour la mesure des photons et jets de particules ou encore pour quantifier l’apport d’EMCal à la mesure des observables liées au PQG. Plus spécifiquement, ALICE est conçu pour la mesure précise, dans un environnement de multiplicité élevée, des distributions spatiale et en impulsion et la composition en saveur de l’état final créé dans les collisions d’ions lourds. Les particules chargées de 100 MeV/c à 100 GeV/c sont mesurées avec une excellente résolution, couvrant la gamme en impulsion des fragments de jets. Les capacités d’identification offertes par ALICE sont d’une importance cruciale pour la compréhension de la production des particules à partir de la fragmentation de jets et l’hadronisation du milieu excité. EMCal complètera le dispositif expérimental de ALICE pour la mesure de l’interaction des jets avec le milieu. Les apports majeurs d’EMCal sont la possibilité de fournir une information de déclenchement non biaisée et de mesurer la fraction neutre de l’énergie du jet. La reconstruction du jet est ainsi rendue moins dépendante de la structure interne du jet améliorant de façon conséquente la mesure de la modification de la structure du jet. L’idée ici, est que dans les collisions d’ions lourds de haute énergie, les diffusions dures entre les partons (quarks et gluons) ont lieu lors de la phase initiale de la collision et créent des partons d’énergie transverse élevée. Ces partons traversent la matière nucléaire formée simultanément avant de fragmenter dans le milieu ou dans le vide, selon leur énergie, pour créer un jet de hadrons. Les partons diffusés

va y être ajouté et est dans sa phase finale de conception, en particulier à Subatech.Démarré en 2005, ce projet est celui d’une collaboration internationale d’une dizaine de laboratoires américains, deux laboratoires italiens et trois laboratoires français, l’IPHC de Strasbourg, le LPSC de Grenoble et Subatech qui assure les coordinations scientifique et technique du projet. Jusqu'à présent, les développements instrumentaux ont été principalement consacrés à la conception des modules de calorimètre ainsi qu’à leurs supports mécaniques et composants électroniques (EMCal sera un assemblage de 3072 modules). Des tests des modules prototypes ont eu lieu à l’automne dernier permettant ainsi de valider les choix technologiques qui ont été faits. Le projet entre à présent dans sa phase de réalisation, phase dans laquelle Subatech jouera un rôle majeur. Le détecteur EMCal devra être opérationnel en grande partie en 2010, année où les conditions de fonctionnement du LHC seront optimales pour les études de physique liées au PQG. Le reste des modules sera monté au cours de 2011.Ainsi, depuis 2006, le projet EMCal a sollicité une implication très forte du service mécanique et la qualité de ses réalisations, tant au bureau d’études qu’au niveau de l’atelier, a conduit à une reconnaissance non seulement au plan nationale mais aussi internationale. Depuis deux ans, ce service s’est vu confié davantage de tâches et de responsabilités au sein du projet international. Les retombées ont été également au niveau des autres services de Subatech car les ingénieurs américains ont sollicité l’implication de deux électroniciens de notre laboratoire pour la conception des cartes d’électronique de EMCal. Pour la construction même des modules de calorimètre de EMCal, une salle de bancs de montage et de tests est en cours d’installation dans le Hall E de Subatech. La réalisation de ces détecteurs permettra d’en comprendre le fonctionnement, d’en interpréter les données ce qui est une étape incontournable pour obtenir des résultats rapidement et

Heures processeurs utilisées sur le Tier 2 de Subatech en 2007 (par mois en histogramme). Au final, près de 60 ans de calcul en un an ! Source http://pcalimonitor.cern.ch

Le service mécanique de Subatech en pleine phase de montage au CERN des rails qu’ils ont conçu et qui supporteront les modules d’EMCal.

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interagissent avec le milieu et perdent de l’énergie par rayonnement de gluons ou par chocs élastiques. La quantité d’énergie perdue dépend fortement de la densité du milieu. En fait, la perte d’énergie a pour résultat de modifier la structure du jet en supprimant les hadrons d’impulsion transverse élevée (fragmentation des partons de la cascade partonique originelle) et en augmentant l’intensité à petite impulsion transverse (fragmentation des gluons rayonnés). La structure du jet sera également modifiée par une augmentation du moment transverse intrinsèque moyen des hadrons du jet (échauffement du jet). Ainsi, la mesure détaillée de la structure des jets fournit une sonde directe de la phase la plus chaude et la plus dense de la collision.EMCal améliorera également grandement la mesure des photons et des pions neutres de très grande impulsion transverse ainsi que celle des corrélations photon-hadron. A la luminosité nominale du LHC, EMCal permettra de mesurer en un mois dans les collisions d’ions lourds, les jets inclusifs jusqu’à 200 GeV, les di-jets (jet de déclenchement dans EMCAL, jet de recul dans l’acceptance du trajectographe central) jusqu’à 170 GeV, les événements photon-jet jusqu’à 60 GeV, les photons inclusifs jusqu’à 150 GeV et les pions neutres jusqu’à 200 GeV/c. Pour atteindre ces objectifs, EMCal devait couvrir le maximum d’acceptance possible, avoir une granularité apte à offrir des résolutions en énergie et en position suffisantes pour la discrimination entre photons et pions neutres et l’association des traces du trajectographe avec les impacts sur EMCal. C’est à partir de ce cahier des charges qu’EMCal a été conçu et est actuellement en cours de construction dans nos laboratoires.

lE tiER 2 dE SubAtECH Petite ferme de calcul deviendra grande…

L’analyse des données que le LHC (Large Hadron Collider, http://cern.ch/lhc ) devrait commencer à produire en cette année 2008 va exiger une puissance de calcul et de stockage jamais atteinte jusqu’à présent. La seule façon de relever ce défi informatique est de mettre en place une grille de calcul mondiale, interconnectant un grand nombre de centres de calcul de différentes tailles, appelés « Tiers ». Depuis fin 2005, Subatech, membre de la collaboration ALICE (http://aliceinfo.cern.ch) auprès du LHC, a pris le parti de participer à cet effort mondial, en se basant sur sa (toute petite) ferme de calcul de l’époque, pour bâtir un Tier 2 (centre de petite à moyenne taille). La transformation de cette ferme a maintenant atteint sa vitesse de croisière. En doublant la puissance chaque année, nous hébergeons actuellement un véritable petit centre de calcul et de stockage, totalement intégré à la grille de calcul internationale LCG (LHC Computing Grid, http://cern.ch/lcg). Acquérir, installer et maintenir les 260 processeurs et les 40 téraoctets de disques durs afin d’assurer une production quasi-24h/24 7j/7 nécessite toute la compétence du service informatique de Subatech. En 2007, ce travail a permis à ALICE de consommer près de 60 années-processeurs sur notre site.

Heures processeurs utilisées sur le Tier 2 de Subatech en 2007 (par mois en histogramme). Au final, près de 60 ans de calcul en un an ! Source http://pcalimonitor.cern.ch

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lES iMPliCAtiONS dES SERviCES tECHNiquES dE SubAtECH dANS lES PROjEtS d’ENSEigNEMENt EN 2007-2008

Dès la première année du cycle de base (CB1), les élèves de l’école sont confrontés à la conduite de projets d’étude, dont l’importance croît au fil de leur cursus. En première année, les objectifs pédagogiques poursuivis dans les activités de type “projet” sont davantage tournés vers la découverte et la production de phénomènes physiques, et leur utilisation en tant que support d’enseignement dans le cadre d’un cours (micro-projets illustratifs). De ce fait, les besoins techniques y sont relativement limités, et les moyens “classiques” mis à leur disposition (matériel de travaux pratiques et de l’espace d’intégration de 1ère année) suffisent à la réalisation des projets. Il n’en va pas de même dès la seconde année (CB2), avec l’introduction de l’unité de valeur « Projets Intégrateurs », pourcetteannéeencoremenéeenparallèleaveclesprojetsd’OuvertureScientifique et techniquE (OSE). Ces modules représentent 90 heuresinscrites à l’emploi du temps des étudiants, réparties sur l’ensemble de l’année scolaire (octobre à juin), ce qui structure et rythme véritablement l’activité des élèves de CB2. La forte implication des équipes encadrantes et des élèves eux-mêmes, des objectifs pédagogiques et scientifiques

plus ambitieux, la nécessité de l’intégration de plusieurs disciplines et de savoirs transversaux dans ces projets entraînent le besoin de réalisations techniques de qualité pour lesquelles l’intervention de spécialistes est indispensable. De ce fait, les étudiants sont mis en contact direct avec les services techniques concernés, enrichissant ainsi leur connaissance du fonctionnement concret, “au quotidien”, d’un laboratoire ou, plus largement, de toute structure projet nécessitant d’importantes réalisations. Cette confrontation avec la réalité de terrain, la rencontre de spécialistes dans des domaines peu ou pas abordés dans leur cursus enrichit l’aspect transversal de cet enseignement et en constitue ainsi l’un des points forts.

ASUBATECH,lescontributionstechniquesauxprojetsintégrateurs/OSEémanent des services Mécanique et Electronique. Dans les deux cas, et suivant la nature de la réalisation recherchée, le rôle du service va de l’aide à la conception (conseil et expertise, dessin des plans sur cahier des charges fonctionnel défini par les élèves) jusqu’à la participation à la réalisation (usinage, routage de circuits) et au montage si besoin est. Parallèlement, les services répondent à de nombreuses sollicitations ponctuelles d’aide et de conseil aux étudiants. Pour les années 2007-2008, les actions les plus marquantes sont citées ci-dessous.

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nécessite en effet une grande connaissance des systèmes disponibles sur lemarchéainsiquedeleurmiseenœuvre,chargeensuiteauxétudiantsd’établir les contacts auprès des fournisseurs potentiels.

Service mécanique (bureau d’études et atelier)Lebureaud’étudess’estimpliquémajoritairementdans4projetsOSEouintégrateurs : la conception de la base mobile d’un robot autoguidé, le dimensionnementd’uncondenseurpourl’éliminationdesCOVdansdel’air pollué, l’aide à la conception d’un sismographe et enfin l’étude et la réalisation d’un mesureur de champ électrique.L’atelier a, quant à lui, réalisé un prototype de la base mobile du robot, apporté son soutien ponctuel à divers travaux de perçage et de taraudage pour le projet “d’aviron virtuel” et réalisé les pièces du mesureur de champ électrique.

Service électroniquePour l’année 2008, les électroniciens ont été sollicités par deux groupes d’étudiants, dont les projets entraient dans le cadre d’activités de recherches menées par des équipes de SUBATECH. Le premier concerne l’étude, la caractérisation et la conception de l’antenne émettrice d’un ballon-sonde utilisé pour la calibration de l’expérience de radiodétection desrayonscosmiquesCODALEMA,àl’ObservatoiredeNançay.Leservices’est impliqué dans la conception de l’antenne elle-même et de son électronique associée, l’intégration du système étant ensuite à la charge des étudiants. Le second projet relève de l’aide à la conception (conseil et expertise) pour l’acquisition des données d’une expérience de radiolyse pulsée. La nature des signaux (ultrarapides) à détecter dans ce projet

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La base mobile du robot autoguidé. Les travaux fournis ont consisté en l’établissement de la liasse de plans, la réalisation du prototype et la gestion de la sous-traitance (le système a été réalisé en 5 exemplaires).

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Automatiqueet Productique

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a u t oma t i q u e e t p ro d u c t i q u e

lE PERSONNEl

RESPONSABLEDUDÉPARTEMENT

Anatol PASHKEVICH Professeur, HDR


FrédéricBOYER Maître-assistant, HDR

Bruno CASTANIER Maître-assistant, Responsable d’option QSF

Philippe CHEVREL Professeur, Adjoint Enseignement, HDR

Fabien CLAVEAU Maître-assistant

PierreDEJAX Professeur, Responsable du master MLPS

Cédric DUMAS Maître-assistant

Christelle GUERET-JUSSIEN Maître-assistant, chef d’équipe SLP, HDR

ChamsLAHLOU Maître-assistant

Fabien LE HUEDE Chargé de recherche

Pierre LEMAIRE Maître-assistant

Georges LE VEY Maître-assistant

OdileMORINEAU Chargée de recherche

OlivierPETON Maître-assistant, Responsabled’optionGOPL

Rabah RABAH Directeur de recherche

NalyRAKOTO-RAVALONTSALAMA

Maître-assistant

Laurent TRUFFET Maître-assistant, HDR

MohamedYAGOUBI Chargé de recherche, Responsable d’option AII

Thomas YEUNG Maître-assistant

PERSONNELSTECHNIQUESETADMINISTRATIFS

Michaël CANU Technicien de laboratoire

JackyHAUROGNE Ingénieur divisionnaire de l’industrie et des mines

Isabelle LAINE Assistante administrative

DominiqueMOREL Ingénieur de recherche

AnitaNIEBROJ Assistante administrative

Claire PAVAGEAU Ingénieur de recherche

19 : Enseignants-Chercheurs 4 : Ingénieurs et techniciens 2 : Personnels administratifs 2 : Personnel de recherche non permanent20 (+1 partagé) : Doctorants 2 : Stagiaires

VISITEURSETPERSONNELSTEMPORAIRES

MathieuPOREZ 12 mois Maître-assistant associé

Guillaume BAFFET Chercheur associé

JudithWANG 5 mois Enseignant-chercheur, Université d’Auckland

JamesWHIDBORNE 1 mois Professeur invité, Cranfield University

G. SKYLAR 1 mois Chercheur associé, U. Szcezin, Pologne

DOCTORANTS

ALAOUISELSOULIMoulayMarouane

ARROUBMarouane

BEN SLIMEN Bilel

BERRIRI Mohamed

BOUALIAnis

CHELLALI Amine

DASTE Denis

DELOUXEstelle

ESSAFI Imen *

GRELLIER Emilie *

GUYONOlivier

KADROUYouness

LEMOUARIAli

LUQUE Harry

MALAPERT Arnaud (partagé Dpt Info)

MENDOZAJorgeErnesto

MOJICAEdouardo

NGA THANH Phuong

TOURSILeila

XIAOMINGSun

XIONGMin

* : thèse soutenue en 2007

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fAitS MARquANtS dE l’ANNéE 2007

•Recrutementdu responsablededépartement, leProfesseurAnatolPASHKEVICH, de l'Université BSUIR à MINSK où il était responsable du département de robotique•Nouvellehabilitationpour4ansdudiplômenationaldemasterpourle programme MLPS (Master for Logistics and Production Systems)• 2 Nouvelles thèses en co-tutelle ont été lancées, une avec SJTU(Shang Hai Jiao Tong University), l'autre avec Los Andes•Ledossier"PôledeCompétencesetd'InnovationenLogistique"aétéretenu au contrat de projets Etat-Région 2007-2013•ChristelleGUERET,responsabledel'équipeSLPaprislaresponsabilitédevice-présidenteàlaROADEFF

Plus particulièrement, dans chaque équipe :

• Pour l’équipe SLP : -Obtentionduprojetrégion"SBADFORM"avecleLaboratoireCentraldes Ponts et Chaussés sur l’optimisation de la maintenance des routes

- Dans la suite des actions à destination du secteur santé, réalisation du contrat ADAPEI ayant donné lieu à la mise en place du logiciel Marika (cf. zoom en fin de dossier) ;

- Réalisation d'une plaquette de présentation des activités de l'équipe, notamment à des fins de valorisation de la recherche ;

- Projet Logistique Mutualisée Durable, financé ADEME, en lien avec le département Informatique (LINA) dans la poursuite des travaux sur l'optimisationàpartirdesméthodesROetPPC.

• Pour l’équipe Commande :

- Contribution au dépôt d’un projet de contrat Européen sur la conduite, en lien avec l'équipe Psychotech ;

- Lancement de 2 nouvelles thèses avec PSA : 1 thèse CIFRE, 1 thèse à financement mixte BDI-CNRS / Industriel ;

- Mise en place des bases de la coopération avec la société Lumeneo (véhicule urbain innovation nécessitant une commande avancée) ; (cf. zoom n°2 à la fin du dossier)

• Pour l’équipe Robotique :

- Mise en place d’une thèse franco-chinoise en lien avec l’équipe Psychotec de l’IRCCyN (Isabelle MILEVILE) ayant donné lieu au recrutementdeMinXiong(octobre2007);

- Investissement autour d’un bras robot Haption Virtuose 6D Desktop qui vient compléter une plateforme expérimentale de l'IRCCYN. L'objectif est d'expérimenter l'apprentissage haptique du geste opératoire en environnements virtuels entre un expert et un apprenant, de façon synchrone. Ces travaux sont dans la continuité du projet de robotique médicale visant à instrumenter les opérations en radiologie interventionelle sous scanner (en collaboration avec le CHU de Nantes)

Le Département Automatique Productique (DAP) regroupe les personnes assurant les missions de l’Ecole des Mines de NANTES, à savoir la formation, la recherche et la valorisation et qui relèvent du domaine plus large du génie industriel. Dans le domaine de la formation, le DAP anime trois programmes d’option de fin d’étude et un « Master of Science in the management of logistic and production systems » (MLPS, habilité DNM) [http://webi.emn.fr/] et participe activement au master recherche ASP (Automatique et système de production) pour lequel l’Ecole des Mines de Nantes est co-habilité avec l’Ecole Centrale et l’Université de Nantes.L’Ecole des Mines est également une tutelle de l’IRCCyN, UMR n°6597 (www.irccyn.ec-nantes.fr), dont les travaux se déroulent sous l’égide de deux départements du CNRS, STII et Sciences du vivant avec pour thèmes : automatique, traitement du signal et des images, temps réel, logistique, conception mécanique, processus en production, robotique et psychologie cognitive. Pour les activités de recherche et l’essentiel des activités de valorisation, les enseignants-chercheurs de l’EMN s’impliquent principalement dans 3 des 13 équipes de l’IRCCyN, et poussent certaines des priorités thématiques l’Institut, dont plus particulièrement : la commande robuste, la robotique télé-opérée et bio-mimétique, l’ensemble productique-logistique. A noter que l’équipe SLP (Systèmes logistiques et de production) de l’IRCCyN s’est constituée sur la base des compétences des enseignants-chercheurs de l’EMN.Plus largement, l’Ecole des Mines est également tutelle de la fédération de recherche AtlanSTIC, assise sur trois laboratoires partagées au niveau du site Nantais : l’IRCCyN (UMR), le LINA (UMR) et l’IREENA (EA).

PRéSENtAtiON du dEPARtEMENt

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au t oma t i q u e e t p ro d u c t i q u e

- Dépôt du dossier VR4D en lien avec Laval Virtual (Clarte) et l’Ecole de Design de Nantes. VR4D (Virtual Reality for Design) est un projet dont la finalité est l’intégration de nouveaux outils dans les métiers liés à la création et la conception d’espaces de vie et de travail. Il s'adresse aux concepteurs de ces espaces de manière à leur fournir un outil en terme de conception créative et de simulation. Ce projet est un projet à vocation industrielle et a été labellisé par le pôle EMC². Il sollicite plusieurs compétences de l’IRCCyN au-delà de la robotique.

lES tHéMAtiquES SCiENtifiquES

Les équipes scientifiques de l’IRCCyN auxquelles participent les enseignants chercheurs et ingénieurs de l’EMN sont :

•Systèmeslogistiquesetdeproduction(SLP):9permanents/13

•Commande:4permanents/14

•Robotique:3permanents/10

Le tableau n°1 ci-après rassemble les mots clés caractérisant les champs de travaux de ces équipes.

SLP Modélisation. Optimisation. Recherche opérationnelle.Optimisation combinatoire. Planification. Ordonnancement.Réseaux logistiques. Transport. Distribution. Maîtrise statistique des procédés. Qualité. Maintenance

Commande Systèmes linéaires, non linéaires. propres, généralisés, implicites, de dimension infinie, à retards. Systèmes et commandes d’ordre fractionnaire. Systèmes sur anneaux, sur semi-anneaux. Systèmes incertains, à paramètres variant dans le temps. Géométrie et algèbre linéaires, différentielles. Approche structurelle. Découplage, rejet ou atténuation de perturbations. Poursuite de modèle. Détection et identification de pannes. Réduction de modèles. Problèmes exacts, partiels. Atténuation optimale. Méthodologie de la commande. Commande robuste. Modes glissants. Commande décentralisée. Linéarisation par bouclage.Observateurs.Commandedemachinesélectriques.Stabilisation. Agrément de conduite.

Robotique Modélisation, Identification, Commande, Etalonnage, Génération de mouvements, Localisation,Télé-opération, Réalité virtuelle, Robots parallèles, Robots souples, Machines-outils, Robots mobiles à roues, Automobile, Engins de chantiers, Robots marcheurs, Robots aériens, Robots anguille, Robotique médicale.

Equipe IRCCyNMots clés (ensemble de l’équipe IRCCyN)

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graphe, réseau de Petri, etc.). Il s’agit ensuite de rechercher et de mettre au point une (ou des) méthode(s) de résolution adaptée(s) et efficace(s) qui satisfont ces objectifs. S’il est souvent possible de résoudre de nombreux problèmes d’optimisation à partir de méthodes standards, ces méthodes manquent la plupart du temps d’efficacité, en termes de qualité de solutions et de temps de calcul, qualités essentielles. C’est pourquoi il est primordial de concevoir des méthodes de résolution dédiées afin d’y apporter une réponse appropriée (rapide, précise, efficace). Il faut noter qu’il existe un lien direct entre modélisation et résolution, et que souvent le choix d’un mauvais modèle peut conduire à une méthode de résolution inefficace. Un travail de recherche important est souvent aussi associé à l’analyse du modèle (et par conséquent du problème). L’originalité dans nos travaux de recherche apparaît sous plusieurs formes. La première intervient lorsqu’on s’attaque à un (ou une classe de) problème(s) nouveau(x), en travaillant sur sa modélisation, son analyse et sa résolution. Il est primordial de valider la pertinence de ce nouveau problème. Une deuxième originalité intervient lorsque l’on considère un problème connu et que l’on y apporte des avancées significatives (mise au point de méthodes de résolution permettant de trouver des solutions soit de meilleure qualité, soit obtenues plus rapidement). Enfin, la capacité, assez singulière sur la place Nantaise de pouvoir combiner une vaste palette de méthodes de résolutions au carrefour de différentes approches, voire disciplines est une originalité précieuse pour aborder les problèmes industriels dans toute leur complexité.


EquiPE SlP

Problématiques

L’équipe Systèmes Logistiques et de Production étudie des problémati-quesdessystèmeslogistiquesetdeproductionquisesituentaucœurdu génie des systèmes industriels. Elle développe plusieurs axes de re-cherche complémentaires qui croisent les techniques scientifiques de la modélisation et de l’aide à la décision avec des applications issues de problématiques industrielles provenant de différents secteurs (aéronau-tique, transport de biens et de personnes, gestion des déchets, …)..Cette complémentarité se traduit en particulier par de nombreuses col-laborations scientifiques entre les membres de l’équipe, les amenant à partager leurs compétences en fonction des thèmes et des projets abor-dés. Ces recherches s’appuient par ailleurs sur un nombre significatif de collaborations nationales et internationales, qui prennent diverses for-mes : projets de recherche communs, échanges de chercheurs, publica-tions communes, etc.La préparation du quadriennal 2008-2011 a été l’occasion de préciser ainsi les objectifs scientifiques de l’équipe : modéliser et résoudre des problèmes d’optimisation et d’aide à la décision qui se posent dans les systèmes logistiques et de production :•d’unepartàtroisniveauxdedécision:stratégique,tactiqueetopéra-tionnel •d’autrepartautourdetroisproblématiques:réseauxlogistiquesetdetransport, planification et ordonnancement de la production, maintien et surveillance des systèmes de production

Nature des recherches abordées

Une partie des travaux de recherche de l’équipe relève de la production de connaissance pour contribuer à la résolution des problèmes fondamentaux qui font l’objet de la littérature scientifique du domaine, et pour lesquels nous cherchons à améliorer les résultats existants. Une autre partie importante de l’activité de l’équipe relève de la recherche méthodologique et de la recherche appliquée : sur la base de problèmes concrets liés à des projets avec des entreprises, l’équipe analyse et modélise ces problèmes afin d’y apporter des réponses adaptées et originales.

La démarche de conduite des travaux de recherche menés par l'équipe SLP est structurée en différents niveaux. Le problème « physique » à l’origine de la réflexion est modélisé mathématiquement en fonction des objectifs d’analyse ou de contrôle poursuivis (programme mathématique,

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pour les robots marcheurs et la dynamique du VIH, commande robuste dans le domaine naval et automobile, etc… En retour, nous éprouvons le besoin de développer des outils : LMI dans un contexte décentralisé, représentation algébrique et analyse de modèles physiques pour la commande, boîtes à outils mieux ciblées, etc.

EquiPE RObOtiquE

L’équipe «Robotique» a pour objectif essentiel d’augmenter les perfor-mances statiques et dynamiques des robots, et d’améliorer les interfaces utilisateur.

Les travaux de l’équipe sont développés suivant trois axes principaux :

• Modélisation, identification et commande des robots manipu-lateurs articulés.

Les thèmes développés dans ce domaine ont pour objectif l’améliora-tion des performances statiques et dynamiques des robots. Les travaux concernent la modélisation, l’identification et la commande des robots de structure quelconque (ouverte simple, arborescente, fermée, robot parallèle).

• Robotique mobile.

Un premier thème concerne la localisation dynamique d’engins mobiles à l’aide de capteurs goniométriques, de GPS, d’odomètres... Des appro-ches stochastiques (fusion de données, filtrage de Kalman étendu) et déterministes sont développées. Un deuxième thème concerne la mo-délisation et la commande de robots mobiles à roues et marcheurs.

Des applications concernant le secteur de l’automobile sont aussi dé-veloppées.

Deux nouvelles thématiques sont apparues : les robots volants et les ro-bots anguilles. L’étude des robots anguilles est développée dans le cadre d’un projet du PTP CNRS Robotique et Entités Artificielles. Elle s’appuie sur la modélisation et la commande des structures à flexibilités répar-ties pour l’étude du comportement macroscopique de l’anguille d’une part, les acquis en modélisation et commande des structures parallèles d’autre part, permettent l’obtention du mouvement désiré du robot. En effet, chacune des vertèbres de l’anguille est un robot parallèle.Dans une vision plus prospective, ces thématiques s’inscrivent dans le courant de la robotique bio-mimétique. Après avoir connu en 2006 le succès du dépôt d’un dossier ANR qui prolonge la question de la commande du robot en proposant un pari original sur son mode de

EquiPE COMMANdE

L’équipe a pour objectif essentiel d’analyser et de résoudre des problè-mes de commande pour des systèmes dynamiques décrits par des mo-dèles mathématiques de natures diverses (linéaires ou non, de dimen-sion finie ou non, sans ou avec retard, continus ou discrets, stationnaires ou non, etc).

Nos activités de recherche concernent des aspects :- spéculatifs (production de connaissances) : ensemble de travaux ras-semblés sous le titre « Structures des systèmes et problèmes de com-mande »,- méthodologiques : « Méthodologie de commande robuste », - technologiques (en réponse à des demandes du milieu socio-écono-mique) : plateforme d’essais de machines électriques, systèmes méca-niques complexes, robots marcheurs, voitures intelligentes, stabilisation de navires à grande vitesse, modélisation en vue de la commande de la dynamique du virus VIH.

Nous souhaitons garder un équilibre global harmonieux entre ces trois volets, tout en favorisant leurs interactions. Ainsi, par exemple, concer-nant les deux premiers aspects, des interactions entre approche struc-turelle et problèmes d’optimisation résultent des liens étroits entre problème de rejet exact et atténuation optimale de perturbation, étude structurelle du LTR (Loop Transfer Recovery) via le presque rejet, etc. À la jonction des trois aspects, nous souhaitons mettre à profit des com-pétences structurelles et méthodologiques pour aborder les questions soulevées dans les différents secteurs technologiques : modes glissants et observateurs pour les machines électriques, méthodes non linéaires

a u t oma t i q u e e t p ro d u c t i q u e

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Relations internationales

Le département DAP sert de base thématique (à travers notamment la thématique « Industrial Engineering ») à de nombreux accords de partenariats approfondis de l’Ecole des Mines de Nantes avec des institutions étrangères, notamment Los Andes, Virginia Tech, Shanghai Jiao Tong, Tec de Monterrey. Au cours de l’année 2007, les actions saillantes sont :

• Une activité toujours très soutenue intense autour des thèses en co-tutelle avec des partenaires de l’Ecole ; • La recherche de coopérations internationales par l’équipe SLP pour appuyer le développement de ses activités scientifiques en direction d’applications du domaine de la santé ;• Accueil de J. WHIDBORNE ; Cranfield University, UK ; Professeur invité EMN ; Commande (P. Chevrel) ;• Accueil de G.SKYLAR Université de Szcezin, Pologne ; Professeur invité EMN (R. Rabah).

repérage (par électro-localisation), l’équipe a préparé en 2007 la mise en place d’un consortium européen avec des partenaires de renom pour soumettre un projet au 7ème PCRD.

• Télé-robotique et réalité virtuelle.

Les activités concernent la modélisation de l’environnement à partir d’in-formation obtenue par une caméra en mouvement et le choix des don-nées visuelles à présenter à l’opérateur pour faciliter la télé-opération (image caméra, modèle de robot virtuel, gestion des points de vue...). Les interactions avec la robotique mobile commencent à apparaître notam-ment en utilisant la vision active pour la localisation et la reconstruction d'environnement pour un robot marcheur. Des développements autour des interfaces haptiques se développent. En collaboration avec le CHU de Nantes, des activités en robotique médicale démarrent.

Les résultats de ces différentes équipes atteints dans les domaines ex-posés ci-dessus sont détaillés dans le rapport d’activité IRCCyN pour la période correspondante, disponible à l’adresse suivante :www.irccyn.ec-nantes.fr. La synthèse de la production scientifique figure en tête du présent rapport.

Exemples d’actions partenariales en cours avec le monde économique

• Projet Région Productique (360 k€ sur quatre ans à compter de 2005) - CRITT-Productique Pays de la Loire, AIRBUS, Aéroforme, la FAMAT • Pôle d’Innovation et de compétences en logistique (en liaison avec le CNAM)• Projet ADAPEI-Marika : Optimisation du transport de personnes handicapées • Commande de systèmes automobiles pour PSA ayant donné lieu à un dépôt de brevet• Thèse CIFRE avec le CREED (en lien avec le département DSEE) ayant donné lieu à un dépôt de brevet • Projet Inter’acteurs - France Telecom• Projet dans le cadre EMC2 (Développement de pièces de grande structure composite)• Projet avec le LCPC dans le cadre de l’optimisation de la maintenance des routes.

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Exemples de produits développés pour la productique • Optimisation des flux de production (ex. avec la société Halgand)

Cet outil permet d’ordonnancer les opérations de production d’un atelier d’usinage de pièces mécaniques pour l’aéronautique, avec, comme objectif principal, l’optimisation du délai de livraison des commandes aux clients.• Outils d’aide à la décision pour les choix stratégiques sur l’élimination de déchetsCes outils, développés à l’Ecole des Mines de Nantes, sont adaptés aux problèmes liés au développement de sites existants, à l’implantation de nouveaux sites, et à l’implantation de nouvelles activités sur sites existants.• Système de Modélisation Interactive de la Logistique d’Entreprise (SMILE)Cet outil novateur permet l’intégration de contraintes très spécifiques et la définition d’objectifs complexes. Il bénéficie d’une interface conviviale et puissante, le rendant opérationnel industriellement.• Outils d’optimisation de tournées pour le transport de personnes handicapées (Marika).Cet outil autorise la programmation de tournées qui respectent des contraintes spécifiques individuelles tout en permettant une maîtrise des coûts de transport.• Système de Modélisation Interactive de la Logistique d’Entreprise (SMILE)Cet outil novateur permet l’intégration de contraintes très spécifiques et la définition d’objectifs complexes. Il bénéficie d’une interface conviviale et puissante, le rendant opérationnel industriellement.

La contribution du département à l’enseignement

Dans le cadre du cycle de formation ingénieur, le département coordonne les thématiques liées à l’Automatique / Productique au sein du tronc commun et pilote trois options de fin d’étude :

GOPL : Gestion des Opérations en Production et Logistique

QSF : Qualité et Sûreté de Fonctionnement

AII : Automatique et Informatique Industrielle

L’année 2007 a été l’occasion plus particulièrement :

• d’ actualiser l’option AII, avec une analyse poussée dans le sens de la démarche compétence de l’Ecole ;

• d’initier un PCI avec Tec de Monterrey pour l’option AII ;

• de mettre en place, en lien avec la démarche pédagogique d’ensemble de l’Ecole, le nouveau découpage des exercices pédagogiques en Unités de valeur, impliquant des réflexions sur les parcours dans et en amont des options.

Le « Master of Science in the management of logistic and production systems » a reçu le renouvellement de son habilitation DNM pour 4 ans à l’issue de la campagne 2007 ; il accueille une quinzaine d'étudiants. Il est calé sur un schéma de 18 mois, permettant d’accueillir aussi bien des étudiants titulaires d’un Bachelor of Science que, moyennant d’éventuels compléments, des étudiants titulaires d’une formation de niveau L européen. Les modalités de coopération avec l’Université de Liverpool, pour mettre en place un parcours mixte autour du thème «Supply chain Management : e-business and optimisation» combinant les savoirs faire de cette Université en management et de l’Ecole des Mines ont été définies ; elles ne permettront pas cependant la délivrance d’un diplôme conjoint.

Au titre de la formation à et par la recherche, la co-habilitation de Ecole des Mines de Nantes à délivrer le master recherche Automatique et Système de Production a été sollicitée à l’identique dans le cadre du quadriennal 2008-2011 (Un enseignant chercheur de l’EMN pilote la spécialité Automatique et traitement du signal de ce master).

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quANd lA lOgiStiquE AMéliORE lA viE dES HANdiCAPéS…

Une équipe d’enseignants chercheurs de l’Ecole des Mines de Nantes a mis au point un outil logiciel surnommé « Marika » pour aider les centres spécialisés de Loire-Atlantique (ADAPEI 44) à optimiser leurs plans de transport. Il est envisagé d’adapter cet outil à d’autres associations de la région

La Logistique constitue un domaine d’excellence de l’Ecole des Mines de Nantes, grâce à l’équipe SLP (Systèmes Logistique et de Production) du laboratoire IRCCyN, qui a déjà fait ses preuves dans le domaine de la planification et de l’ordonnancement de la production ou encore des tournées de véhicules.

Pour ce projet, l’équipe SLP a été confrontée à une problématique complexe : organiser le transport aller-retour de personnes handicapées de leur domicile vers le centre où ils passent la journée. Confié à des entreprises spécialisées, ce transport représente un coût important, mais d’autres facteurs sont à prendre en compte : le confort et le temps de trajet de cette population sensible, de même que certaines contraintes particulières telles que l’impossibilité de faire voyager certaines personnes ensemble.

Jusqu’à présent, les centres d’aide par le travail et les instituts médico-éducatifs de Loire-Atlantique, qui accueillent chaque jour 2300 handicapés mentaux, s’en remettaient aux entreprises de transport avec des possibilités limitées de négociation. Et bien souvent le choix final tenait davantage compte des contraintes du prestataire que des désirs des familles.

Le logiciel a été conçu comme un outil d’aide à la décision à l’usage de non informaticiens. Après quelques heures seulement de formation, il doit être utilisable par toute personne chargée d’organiser le transport dans un centre.

" Je suis très satisfait du résultat qui modifie totalement les méthodes de travail. Auparavant, on bricolait des solutions avec un papier et un crayon. Soit les centres décidaient eux-mêmes leurs plans de transports, mais de manière très artisanale, soit les sociétés de taxi s’en chargeaient, et alors il fallait leur faire confiance aveuglément. Maintenant les centres peuvent trouver eux-mêmes les meilleures solutions ou disposent d’un outil de dialogue et de négociation avec leurs prestataires”, souligne Marc Marhadour, Directeur de l’ADAPEI 44.

Présenté fin 2007 aux responsables de l’ADAPEI 44 et aux autorités concernées du département, « Marika » a pour but de faciliter la gestion des transports et améliorer le confort des personnes transportées. L’équipe projet envisage de l’améliorer en lui permettant de mutualiser les transports de plusieurs centres voisins. En outre, au prix de modifications mineures, il pourrait être adapté à d’autres associations.


Marika.

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lA COMMANdE AvANCéE Au SERviCE dE lA MObilité duRAblE

Les enseignants-chercheurs, membres de l’équipe commande, concentrent leur activité de recherche sur les thèmes suivants :

•Commande multivariable robuste, hiérarchisée ou décentralisée •Systèmes descripteurs •Commande de systèmes linéaires à retards ou à paramètres variants •Simplification de modèles physiques • Implémentation des lois de contrôle commande

Ces thèmes amont concourent au développement d’un savoir-faire méthodologique reconnu, valorisé dans différents cadres. L’équipe participe ainsi très activement au thème de la mobilité durable. Si notre collaboration avec le domaine automobile n’est pas une nouveauté, elle se concentre aujourd’hui sur la recherche de solutions originales, davantage en rupture avec le passé en terme d’innovation.

Certaines de nos études antérieures abordaient notamment la problématique de l’amélioration de l’agrément de conduite des véhicules, sous contraintes de faible consommation, émissions polluantes, et coûts de développement associés. Notre contribution sur le sujet prend une tournure nouvelle. Elle s’adresse plus

particulièrement au pilotage de véhicules innovants, à propulsion hybride ou électrique.

C’est ainsi que nous développons, au travers de thèses en partenariat industriel, des solutions nouvelles pour la coordination des actions de différents organes de propulsion : moteurs thermique et électriques ou même voile (dans le cadre des bateaux). Nos partenaires sont variés : « grands constructeurs » (PSA en l’occurrence avec qui plusieurs brevets ont été déposés), start up développant un véhicule urbain innovant (voiture électrique de très faible largeur, inclinable en virage), ou encore la région pour la propulsion hybride navale (e.g. voilier réversible) au travers des projets PERLE et « Energies Alternatives » du contrat de projets Etat-Région (CPER 2007-2013). Ces projets régionaux permettent à la fois de développer des outils communs (banc de test hybride) et de constituer des équipes multidisciplinaires maîtrisant le dimensionnement des moteurs thermiques et électriques, l’électronique de puissance et les systèmes de stockage (batteries), et bien sûr la supervision et la commande de chaque organe et du tout.

Au delà, la mobilité durable c’est aussi plus de sécurité, et nous nous engageons au côté de l’équipe Psycotec de l’IRCCyN sur la problématique de l’interaction homme-machine dans le cadre de la conduite automobile et du contrôle latéral en particulier. Il s’agit pour nous d’élaborer un modèle dynamique du conducteur, afin de l’utiliser dans le cadre du développement d’assistance à la conduite (moteur sur la colonne de direction ou système steer by wire), prévenant les sorties de voies en virage notamment.

Ecole des Mines de NantesLa chantrerie - 4 rue Alfred Kastler - BP 20722

44307 Nantes Cedex 3tél. 02 51 85 81 00 - fax 02 51 85 81 99

http://www.emn.fr

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rapport d'activité et projets de recherche - emn.fr · automatique et productique 4-15 16-23 24-29 30-35 36-45 ... Professeur à l’Université de Rennes I et responsable des affaires