Thèses soutenues en 2018

Thèse 1 : L’instrumentation des processus de « Découverte Entrepreneuriale » dans le cadre des Stratégies de Recherche et d’Innovation pour la Spécialisation Intelligente (RIS3)

Thèse en Sciences de Gestion-Entrepreneuriat, Université de Bordeaux, soutenue le 09 Janvier 2018

L’instrumentation des processus de « Découverte Entrepreneuriale » dans le cadre des Stratégies de Recherche et d’Innovation pour la Spécialisation Intelligente (RIS3) : Proposition d’une plateforme collaborative et d’une méthodologie de « matching » entre « Entrepreneurs Régionaux » pour favoriser les échanges dans les zones intermédiaires du système d’innovation régional de la Nouvelle-Aquitaine.

Direction de thèse

Jérémy LEGARDEUR, Professeur, ESTIA, directeur
Iban LIZARRALDE Professeur Associé, ESTIA, co-encadrant

Résumé

Depuis 2014, la Commission Européenne incite les régions de ses états-membres à établir un nouveau type de stratégies de développement territoriales devant les pousser à se spécialiser dans des domaines qui sont ancrés sur leur territoire afin de dégager des avantages concurrentiels originaux et difficilement imitables : les « Stratégies de Recherche et d’Innovation pour la Spécialisation Intelligente » (RIS3). Cette thèse présente donc deux prototypes logiciels que nous avons développés pour instrumenter ces mécanismes bidirectionnels au sein du système d’innovation de la Nouvelle-Aquitaine : (1) « WeKeyInnovation, une plateforme collaborative qui doit permettre à tous les RE de partager des informations utiles pour innover, mais aussi de poser les bases d’un véritable observatoire dynamique pour aider la puissance publique régionale à identifier en temps réel les pratiques, les besoins et les initiatives à fort potentiel émanant des acteurs de terrain qui évoluent sur le territoire ; (2) « DialoJ », un outil de matching en ligne reposant sur la résolution de questions dialogiques en amont d’évènements afin d’aider les RE qui entendent y participer à expliciter leurs expectatives et à mieux visualiser celles des autres acteurs dans le but de faciliter les processus d’identification et de correspondance avec des partenaires d’affaires potentiels plus adéquats en tant qu’étape préliminaire à toute démarche d’affaires collaborative.

Mots-clés

Stratégies de Spécialisation Intelligente, RIS3, Découverte Entrepreneuriale, Innovation, Entrepreneuriat, Business Models Collaboratifs, Matching, Dialogies, Entrepreneuriat, Produits nouveaux.

Financement

Thèse financée par AgefaPME.

Thèse 2 : Intégration de modèles numériques réduits dans l’architecture de pilotage de moyens robotisés possédant des flexibilités importantes

Thèse en Robotique, Université de Nantes, soutenue le 4 Avril 2018.

Direction de thèse

Yannick AOUSTIN, Professeur des Universités, Université de Nantes, LS2N, directeur
Olivier PATROUIX, Professeur Associé, ESTIA, encadrant

Résumé

Ces dernières années, les robots manipulateurs ont été utilisés pour des tâches, telles que le polissage, le fraisage, le placement des fibres, entre autres, auparavant réalisées par des machines spécialisées. Cependant, l’utilisation des robots pour ces tâches en contact, présente des problèmes de précision. Cette thèse cible l’amélioration de la précision de la tâche robotisée de dépose de fibres qui nécessite un compactage homogène selon le matériau et la surface. La précision du drapage peut être améliorée par la correction en ligne de la trajectoire du robot et du point de centrage dynamique de l’outil (DTCP). Cette thèse propose l’asservissement en position/force-pression en modifiant le TCP, pour commander le compactage selon la surface de contact et prend en compte les flexibilités dues au contact. La pression et les flexibilités sont calculées à partir d’un modèle mécanique numérique réduit grâce à des réseaux de neurones. Un dispositif expérimental est mis en œuvre en utilisant des éléments similaires aux cellules robotisées de placement des fibres.

Mots-clés

Placement de fibres Robotisé, Modèle numérique réduit, Contrôle en logique floue PI, Point de centrage de l’outil, Réseaux neuronaux.

Financement

Thèse financée par Contact du Gouvernement du Mexique.

Thèse 3 : Apports de l’hybridation de méthodes de créativité pour l’émergence de projets collaboratifs d’innovation dans les pôles et clusters

Thèse en Sciences Physiques et de l’ingénieur, Université de Bordeaux, soutenue le 22 juin 2018

Apports de l’hybridation de méthodes de créativité pour l’émergence de projets collaboratifs d’innovation dans les pôles et clusters. Proposition de la méthodologie de facilitation d’ateliers STAR et de l’outil de brainstorming électronique IdeaValuation ".

Direction de thèse

Jérémy LEGARDEUR, Professeur, ESTIA, directeur
Dimitri MASSON, Docteur, ESTIA, co-encadrant

Résumé

Dans le contexte spécifique de compétition entre les membres des clusters, l'émergence de projets collaboratifs innovants est une question clé pour les adhérents et les structures permanentes des clusters. Compte-tenu des écosystèmes hétérogènes qui évoluent au sein des clusters, la stratégie d'Interclustering qui est menée pour créer de nouveaux types de projets intersectoriels nécessite de nouveaux outils appropriés pour soutenir l'émergence d'idées innovantes et créatives. De fortes synergies sont mises en évidence grâce à l'animation de clubs d'innovation impliquant des participants provenant des milieux industriels, académiques, scientifiques et des structures de développement économique.

Mots-clés

Innovation, Créativité, Groupe, Projet collaboratif, Pôle de compétitivité, Diversification.

Financement

Thèse financée dans le cadre d’un contrat CIFRE avec ADI au sein des pôles de compétitivité Aerospace Valley et Agri Sud-Ouest Innovation.

Thèse 4 : Modélisation, simulation et mise en œuvre d’un système de récupération d’énergie

Thèse en Électronique, Université de Valenciennes et du Hainaut - Cambresis, soutenue le 22 juin 2018.

Modélisation, simulation et mise en œuvre d’un système de récupération d’énergie. Application à un amortisseur semi-actif autonome.

Direction de thèse

Christophe DELEBARRE, Professeur, IEMN/DOAE, Université de Valenciennes, directeur
Sébastien GRONDEL, Professeur, IEMN/DOAE, Université de Valenciennes, co-directeur
Octavian CUREA, Professeur, ESTIA, co-directeur

Résumé

Ce travail est consacré à l’étude et à la mise au point de récupérateurs d’énergie intégrés à une suspension automobile afin par exemple d’alimenter soit un microcontrôleur, soit des capteurs, soit de réaliser le contrôle santé des pièces ou encore de rendre l’amortisseur au sein d’une suspension d’un véhicule semi-actif autonome en fonction du niveau d’énergie disponible. Un modèle global de suspension automobile intégrant simultanément les deux sous-systèmes de récupération d’énergie est étudié. Afin de compléter cette analyse, une modélisation du circuit de restitution et du stockage d’énergie est également proposée et permet une étude qualitative et quantitative des performances des systèmes de récupération d’énergie piézoélectrique et électromagnétique. Les résultats issus de ces modèles sont exploités dans le but de concevoir des récupérateurs d’énergie s’adaptant au mieux au domaine de l'automobile. Des tests sur la route avec le récupérateur d’énergie piézoélectrique démontrent la validité de l’analyse théorique et la faisabilité des techniques développées.

Mots-clés

Récupération d’énergie, Amortisseur automobile, Récupérateur d’énergie piézoélectrique, Récupérateur d’énergie électromagnétique, Modèle Bond Graph, Énergie -- Stockage

Financement

Thèse financée dans le cadre d’un contrat CIFRE avec SOBEN à Cahors.

Thèse 5 : Afficheurs cylindriques à changement de forme

Thèse en Informatique, Université de Bordeaux, soutenue le 19 novembre 2018.

Afficheurs cylindriques à changement de forme: application à la physicalisation des données et l’interaction périphérique pour la gestion de la demande en énergie.

Direction de thèse

Nadine COUTURE, Professeur ESTIA, co-directrice
Guillaume RIVIERE, Professeur Associé ESTIA, co-directeur
Stéphane KRECKELBERGH, Chercheur invité ESTIA, encadrant

Résumé

Au milieu des espaces collectifs et publics, les afficheurs cylindriques informent les utilisateurs autour d'eux. Nous présentons CairnFORM, un prototype d'afficheur cylindrique capable de changer de symétrie de révolution à l'aide d'une pile modulaire d'anneaux extensibles illuminés. Nous montrons que la symétrie de révolution est utilisable pour informer les utilisateurs par physicalisation des données : nous observons avec un CairnFORM à 10 anneaux qu'un histogramme à anneaux physiques est plus efficace pour une tâche d'intervalle et une tâche de comparaison plutôt que pour une tâche d'ordonnancement. Nous montrons que les afficheurs cylindriques à symétrie dynamique de révolution offrent une expérience utilisateur sur la durée supérieure aux afficheurs planaires : après deux mois en contexte d'usage sur un lieu de travail, nous observons que CairnFORM est aussi pragmatique mais plus hédonique qu'un écran plat. Nous étudions un cas d'usage pour les afficheurs sur le lieu de travail, c'est-à-dire aider les employés à décaler le chargement de batterie des ordinateurs portables vers les heures de pic de production locale d'énergie renouvelable.

Mots-clés

Interfaces utilisateur tangibles, interfaces à changement de forme, afficheurs cylindriques à changement de forme, symétrie dynamique de révolution, physicalisation des données, interaction périphérique, espaces collectifs et publics.

Financement

Thèse financée par le Conseil Régional Nouvelle Aquitaine et la Communauté d’Agglomération Pays Basque.

Thèse 6 : Modèle paramétrique, réduit et multi-échelle pour l’optimisation interactive de structures composites

Thèse en Mécanique, Université de Bordeaux, soutenue le 3 décembre 2018.

Direction de thèse

Xavier FISCHER, Professeur ESTIA, directeur
Pierre JOYOT, Professeur Associé ESTIA, co-directeur

Résumé

Concevoir une structure composite consiste à relever un défi de taille : alors qu'un ingénieur qui conçoit un produit mécanique à base de matériau métallique se concentre principalement sur le développement d'une forme qui garantira un comportement spécifique, l'ingénieur pour qui le problème de conception est celui d'un produit à base de matériaux composites doit trouver la meilleure combinaison forme - structure de matériau. Ainsi, il doit aussi concevoir simultanément un matériau et la topologie produit. La combinatoire s’avère être complexe et les espaces de solutions de très grande taille. Les outils de CAO et de simulation par éléments finis n'offrent pas au concepteur une approche permettant d'explorer les espaces de recherche de manière interactive et rapide. Ce travail de thèse conduit à une nouvelle approche numérique permettant de manipuler chaque paramètre de conception caractérisant une structure composite, quelle que soit l’échelle à laquelle il est pertinent. Intégré dans un modèle de connaissance paramétrique (Parametric Knowledge Model, PKM) auprès de modèles de connaissances experts, il constitue la base d'une méthode interactive d’aide à la conception. Le PKM est traité par une méthode d'optimisation évolutionnaire.

Mots-clés

Modèle réduit et paramétrique, Optimisation interactive, Aide à la décision en conception, Optimisation interactive, Analyse multiéchelle, Décomposition propre généralisée.

Financement

Thèse financée par Colciencias du Gouvernement de Colombie.

Thèse 7 : Simulation en temps réel de la dynamique des structures non linéaires. Application à la robotique souple"

Thèse en Mécanique, Université de Bordeaux, soutenue le 13 décembre 2018.

Direction de thèse

Francisco CHINESTA, Professeur des Universités ENSAM Paris, co-directeur
Pierre JOYOT, Professeur Associé ESTIA, co-directeur

Résumé

L’intégration des méthodes numériques dans les procédés industriels à son origine à l’apparition des ordinateurs, et est de plus en plus intégré parallèlement au développement de la technologie. Dans le cadre des procédés industriels où interviennent des structures en mouvement, il est intéressant d’avoir de méthodes de calcul rapide pour de problèmes non linéaires, comme par exemple, la manipulation de matériaux souples par robots. La résolution de ce type de problème reste encore comme un défi pour l’ingénierie. Malgré l’existence de nombreuses méthodes pour résoudre les problèmes dynamiques, aucun n’est adaptée à la simulation en temps réel. Pour la façon de résolution, nous avons divisé le problème dynamique en deux sous-problèmes : le problème direct, qui consiste à calculer les déplacements en fonction de la force appliqué, et le problème inverse, dans lequel on calcule la force en fonction des déplacements appliqués.

Mots-clés

Simulation en temps réel, Dynamique des structures, Modélisation non linéaire, Robotique molle -- Problèmes inverses, Constructions -- Dynamique

Financement

Thèse financée par la Région Nouvelle Aquitaine.