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Yannick Frein, Directeur du G-SCOP

Yannick Frein, Directeur du G-SCOP

Portrait d'adhérents

19/02/2013






Parlez-nous de G-SCOP...

Yannick Frein : G-SCOP (Grenoble - Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production ) est un laboratoire de recherche publique, commun à Grenoble INP, à l'Université Joseph Fourier et au CNRS, fort d'une soixantaine de chercheurs et enseignants chercheurs permanents.

C'est un laboratoire pluridisciplinaire dont les recherches et travaux répondent aux défis scientifiques posés par les mutations du monde industriel en cours et à venir, et notamment les exigences du développement durable.

Le périmètre du laboratoire va de la conception des produits à la gestion des systèmes de production en s'appuyant sur de fortes compétences en optimisation. La création du laboratoire G-SCOP est l'aboutissement sur Grenoble, d'une très longue histoire d'avancées scientifiques et de collaborations dans le domaine des systèmes de production, de la conception des produits et de la recherche opérationnelle. Les 140 chercheurs (permanents, doctorants et post doc.) qui le composent sont notamment liés à des disciplines comme le génie industriel, la conception en mécanique, la recherche opérationnelle, l'automatique des systèmes à évènements discrets, l'informatique.

 

Les travaux menés à G-SCOP concernent l'ensemble du cycle de vie du produit : du bureau d'étude à la fin de vie, en passant par la fabrication, la distribution ou l'usage. G-SCOP a vocation à développer des travaux de la conception de produits au pilotage et à l'optimisation de systèmes de production, pour tous les secteurs industriels mais aussi pour les services (santé, transport, énergie ...).

Les 2 grands défis que G-SCOP s'attache à relever aujourd'hui concernent :

  • les systèmes de production soutenables environnementalement : Éco-conception, Production propre, Logistique inverse, Transports, Energie...
  • la collaboration d'acteurs distribués : Chaîne logistique, Co-conception, Conception intuitive,...

 

G-SCOP partage avec l'école de Génie Industriel et l'AIP Primeca Dauphiné-Savoie une plateforme expérimentale.

 

Le laboratoire est organisé en deux pôles scientifiques :

Conception Intégrée (CI) : mène des recherches pour l'amélioration de la conception des produits par l'étude des métiers du cycle de vie des produits, des outils de conception et des processus de conception. CI comporte 3 domaines de compétences : Conception collaborative (CC), Conception produit process (CPP), Système d'information et conception robuste des produits (SIREP).

Optimisation et Système de Production (OSP) : mène des recherches pour une meilleure conception et gestion des systèmes de production, par la modélisation, l'analyse des modèles et le développement d'outils d'optimisation puissants. OSP comporte 3 domaines de compétences : 
- Optimisation combinatoire (OC),
- Recherche opérationnelle et système de production (ROSP),
- Gestion et conduite des systèmes de production (GCSP).



Les travaux du laboratoire, souvent connectés aux problématiques industrielles, s'orientent également vers de nécessaires recherches amont. Ainsi le laboratoire développe des approches innovantes de conception de produits (éco-conception, conception collaborative, intuitive,...).

Son expertise dans le champ des mathématiques de la recherche opérationnelle (théorie des graphes, optimisation combinatoire) est internationalement reconnue.

Enfin le laboratoire G-SCOP a un rôle de réflexion prospective. Il coordonne en 2012-2013 le projet ANR d'Atelier de Réflexion Prospective sur les systèmes de production du futur.


Dans quel(s) projet(s) du pôle êtes-vous impliqués ? Quelles compétences y apportez-vous?

Y. F. : G-SCOP est ou a été impliqué dans des projets labellisés par Minalogic, de natures très variées. Ainsi le projet ASTER concerne la conception automatique d'architecture de test pour circuit microélectronique. IAM propose des concepts innovants d'interaction entre les individus et l'intelligence ambiante, et maquette sous forme matérielle certaines fonctionnalités d'interfaces jugées pertinentes. ENERGETIC développe des solutions de système de pilotage énergétique optimisé de Data Center. SENSCITY s'intéresse aux infrastructures de communication machine-to-machine à l'échelle de la ville.


Pour chacun des projets, les compétences spécifiques du laboratoire en éco-conception de produits, pilotage des systèmes de production ou optimisation ont été mises à contribution.

 

ASTER

Architectures pour mémoires statiques haute performance - FUI 2007-2010, en partenariat avec STMicroelectronics, DeFacTo, Dolphin, Iroc, TIMA

ASTER concerne la conception de nouvelles mémoires, hautes performances, avec de nouvelles architectures et un nouveau système de test intégré. Au sein du projet ASTER, le rôle du laboratoire G-SCOP était d'apporter les compétences pour automatiser et optimiser une étape de conception laissée auparavant aux soins du client de l'industriel. Cette étape concerne l'insertion de composants complémentaires dans un circuit micro-électronique (SOC) à seules fins de tests post-production. Sans ces composants, il est impossible de séparer les circuits fonctionnels des circuits défectueux. Dans le cas d'ASTER, les composants de tests à insérer sont les BIST-mémoires, composants d'auto-test pour les mémoires. Le but était de fournir un composant logiciel qui puisse concevoir une architecture de test performante, de manière complètement La problématique d'optimisation associée vise la minimisation de trois critères. Réduire la surface du chip ce qui permet d'abaisser son coût. Réduire la puissance de pointe consommée pendant le test. Réduire le temps de test ce qui permet de réduire le coût du test, ce dernier représentant une part de plus en plus importante du coût total de production des circuits.

Le travail de G-SCOP a permis l'identification précise d'une version abstraite du problème à résoudre, le rendant ainsi indépendant des variations dues aux changements de technologies qui interviennent tous les 18 mois. Une méthode de résolution multi-objectifs à base d'algorithmes génétiques a été proposée. Après validation, le prototype a été mis en production par le partenaire industriel et fait maintenant partie de la chaîne des outils de conception mis à disposition des concepteurs de circuits.automatique.

La problématique d'optimisation associée vise la minimisation de trois critères. Réduire la surface du chip ce qui permet d'abaisser son coût. Réduire la puissance de pointe consommée pendant le test. Réduire le temps de test ce qui permet de réduire le coût du test, ce dernier représentant une part de plus en plus importante du coût total de production des circuits.
Le travail de G-SCOP a permis l'identification précise d'une version abstraite du problème à résoudre, le rendant ainsi indépendant des variations dues aux changements de technologies qui interviennent tous les 18 mois. Une méthode de résolution multi-objectifs à base d'algorithmes génétiques a été proposée. Après validation, le prototype a été mis en production par le partenaire industriel et fait maintenant partie de la chaîne des outils de conception mis à disposition des concepteurs de circuits.

 

IAM

Intelligence Ambiante en Mobilité - ANR 2005-2008, en partenariat avec Essilor, Orange Labs, Ekoya, CEA, Grenoble-INP, UPMF

Le projet IAM vise à développer un dispositif mobile de communication essentielle faisant appel à l'intelligence ambiante en mobilité. IAM propose des concepts innovants d'interaction entre les individus et l'intelligence ambiante, et maquette sous forme matérielle certaines fonctionnalités d'interfaces jugées les plus pertinentes. La contribution de G-SCOP a porté sur l'enrichissement des démarches de co-conception de produits innovants, avec un processus de conception centré utilisateur. Deux approches complémentaires ont été menées. Une approche de type technologique qui repose sur le développement technologique effectif de modes d'interface sensoriels innovants. Une approche de type sociologique qui repose sur la conceptualisation des notions convoquées dans le projet (mobilité, le corps comme interface, ...) et une réflexion méthodologique sur les outils mis en œuvre dans le processus de conception.
Les travaux ont été menés autour d'un produit innovant consistant en une paire de lunette avec fenêtre optique active et commande de main. Le concept permet de communiquer de manière originale avec d'autres personnes : je peux parler avec l'autre alors qu'il est visible mais trop éloigné pour lui parler doucement sans équipement ; je le vois mieux parce que l'écran sur mon verre de lunettes me restitue une image agrandie ; je l'entends mieux parce que la voix de mon interlocuteur est amplifiée ; je peux voir dans mes « lunettes » ce que filme l'autre avec ses « lunettes ».

 

EnergeTIC

FUI 2010 - 2013, labellisé System@tic et Minalogic, en partenariat avec Bull, Business & Decision Eolas, Schneider Electric, UXP et les laboratoires universitaires G2Elab et LIG.

Le Projet EnergeTIC est un projet de recherche et développement qui a pour mission de concevoir un système de pilotage d'un data center énergétiquement optimisé, par la mise en adéquation permanente des ressources énergétiques fournies par le réseau électrique et la climatisation, ainsi que par une utilisation optimale des moyens informatiques du data center (matériel, logiciel). Il s'agit de mieux maîtriser la consommation énergétique d'un data center en fonctions des besoins applicatifs et des contraintes économiques et de SLA (Service Level Agreement).
Optimiser l'efficacité énergétique des data center devient un enjeu d'innovation tout aussi déterminant que la miniaturisation et l'augmentation de la puissance des différents composants. Le projet EnergeTIC s'intéresse plus particulièrement à l'optimisation en temps réel de la gestion des opérations d'un data center.

Il va définir des familles de scénarios d'exploitation à optimiser sur la base d'une modélisation d'un data center : sa capacité à considérer le data center comme un système et à orchestrer l'opération de ses différents composants hétérogènes constitue son principal axe d'innovation. Il va produire un système expérimental de pilotage permettant d'ajuster en flux tendu les besoins en ressources.

G-SCOP contribue à ce projet en apportant ses compétences dans le développement de solutions de gestion de flux énergétiques dans les bâtiments. Ces compétences ont conduit au développement du gestionnaire G-homeTech en langage Java. Ce gestionnaire a été complété par le module MILP-WORKSHOP qui permet de réaliser des compositions de modèles décrit dans un langage acausal et en partie multi-application. Des librairies de modèles pour la gestion énergétique au sens large commencent maintenant à s'étoffer. En 2012, le bâtiment-prototype du projet CANOPEA, premier au concours international Solar Decathlon Europe, est équipé de G-homeTech qui fonctionne en mode conseil.

 

SENSCITY

FUI 2009-2011, labellisé System@tic et Minalogic, en partenariat avec Orange Labs, Azimut Monitoring, Alcion Environnement, BH Technologies, Coronis, DotVision, E-GEE, NumTech, WebDyn, MIND

Le projet Senscity vise à créer à l'échelle de la ville une infrastructure de communication machine-to-machine unique (M2M), ouverte, standardisée et mutualisée, permettant d'offrir aux collectivités des solutions de supervision leur permettant d'optimiser leurs services (gestion des déchets, de l'éclairage public, gestion des réseaux d'eau).
Dans ce projet, G-SCOP apporte sa compétence en analyse environnementale afin de proposer des alternatives d'éco-conception de ces produits et services et d'établir une méthodologie d'éco-conception des produits et services de type Senscity.
Le projet contribue au débat actuel concernant l'utilisation des technologies de l'information et de la communication à des fins environnementales, car si leur pertinence économique n'est plus à prouver, leur pertinence écologique est très liée à l'optimisation de leur cycle de vie et surtout des utilisations et autres conditions de leur emploi. Au cours du projet, G-SCOP a établi de forts liens avec plusieurs PME de la région en les aidant à mettre en place et développer une véritable culture d'éco-conception.
Par ailleurs, G-SCOP explore les possibilités ouvertes par de tels réseaux dans des domaines nouveaux, comme la gestion énergétique de véhicules alimentés par le solaire, ainsi que la recherche de solutions alternatives de communication dans les états d'urgence.

 

Plus généralement, quels types de partenariats recherchez-vous ?

Y. F. : G-SCOP, de par son domaine scientifique, est naturellement fortement impliqué dans des projets avec des partenaires industriels. Ces partenariats se déclinent sous toutes les formes classiques de relation recherche entreprise, des relations bilatérales directes aux projets européens en passant par les ANR, les FUI, les thèses CIFRE ou les projets soutenus par les clusters régionaux.

La liste ci-après donne une idée de la richesse partenariale du laboratoire : Airbus, Alcan, Alstom, Amadeus, Antécim, Arcelor, Artelys, A-Systems, Audros, Azimut Monitoring, Bassetti, BH Technologies, Bon côté des choses, Bouygues e-lab, CETIM , CG38, e2v, EADS CCR, EADS Germany, Eurocopter, Eurodecision, Faber, Hager, Orange Labs, PSA, Recommerce Solutions, ReColter, Renault, Renault Trucks, Reyes, SEB, Schneider Electric, SMTC, Siemens, SLN, SNCF, Somfy, STMicroelectronics, Vesta -System, ZF ...

Nous recherchons des partenariats avec les entreprises qui sont amenées à s'interroger sur leur capacité à innover en matière de produits et de services mais aussi sur leur capacité à inventer de nouvelles organisations industrielles, réactives et flexibles malgré leur complexité. Nous sommes aussi intéressés à travailler avec tout type de partenaires ayant de forts besoin de compétences en optimisation discrète.

 

Pour plus d'informations sur G-SCOP : http://www.g-scop.grenoble-inp.fr/

 

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