Les démonstrateurs CESI

Des espaces technologiques et pédagogiques innovants

Le démonstrateur Smart Building

Plateforme de recherche et d’expérimentation

En 2017, le campus CESI de Nanterre s’est équipé d’un démonstrateur « Smart Building » dédié aux concepts de bâtiment connecté et intelligent. Plateforme de recherche et d’expérimentation, lieu d’apprentissage et de formation, ce bâtiment réaffirme le positionnement fort de CESI en faveur d’une ville plus intelligente et durable.

À l’heure de la révolution numérique, les professionnels de la construction s’appuient de plus en plus sur les nouvelles technologies pour améliorer la performance énergétique des bâtiments, accroître le confort des usagers et proposer des solutions pour une ville plus vertueuse sur le plan énergétique.

smart building nanterre

Le « Smart Building » : Un modèle d’innovation architecturale

Innovant à plus d’un titre, ce bâtiment intelligent modulaire de 220 m² se veut la vitrine des activités Recherche et Innovation de LINEACT CESI dans le domaine du Smart Building et des thématiques associées, comme la maintenance prédictive ou la modélisation des données du bâtiment (BIM). Sa conception est le fruit d’un étroit partenariat entre CESI, le CEFIPA et plusieurs industriels du secteur : Cisco, Signify, Vinci Energies et sa filiale Axians, et enfin CAPSA pour la partie structurelle.

L’architecture de l’édifice compte plusieurs spécificités remarquables. Le « Smart Building » se compose de 16 conteneurs maritimes répartis sur deux niveaux et porte de nombreuses innovations structurelles. Le second niveau de conteneurs est directement posé sur le premier, sans structure métallique intermédiaire. Enfin, le bâtiment repose sur un système de fondations intelligentes qui s’enfoncent à moins de 20 cm dans le sol. Un choix technique qui a permis de réduire considérablement les contraintes de construction et de limiter la durée du chantier à cinq mois.

Bâtiment intelligent : un réseau de capteurs et un système de gestion avancé

À partir des données transmises par les capteurs dont il est équipé (température, hygrométrie, détection d’ouverture, de présence et de luminosité, détection de l’action des utilisateurs sur les systèmes pilotables …), ce bâtiment intelligent est capable d’adapter son comportement, de manière à accroître sa performance énergétique et le confort des usagers.

Chaque élément du « Smart Building » est associé à une adresse IP propre. Ainsi, chaque fenêtre, chaque lampe peut être pilotée à distance grâce à un serveur centralisé. En fonction des données transmises par les capteurs, la température d’une salle peut être adaptée, le système de ventilation peut être contrôlé et l’intensité des luminaires diminuée, le tout à distance et en temps réel. Une station météorologique, installée directement sur le toit, vient compléter le dispositif.

Le « Smart Building » : une plateforme de recherche et d’expérimentation

En pointe sur les enjeux liés au bâtiment du futur, les équipes de recherche de LINEACT CESI et leurs partenaires industriels développent des travaux de recherche au sein même du démonstrateur. Depuis sa création, le bâtiment a accueilli plusieurs programmes à dimension internationale dont DEFI&Co, qui vise à développer l’offre de formation dans le domaine du bâtiment du futur, ou le programme LaVI&Co sur le développement de jumeaux numériques.

Dans le cadre de ce programme, une réplique numérique du démonstrateur a été réalisée à des fins de formation. Basé sur le concept de jumeau numérique, cette maquette permet aux apprenants basés sur un même campus ou dans différents sites, d’interagir avec une représentation dynamique de la plateforme. C’est un outil pédagogique plein de promesses en termes d’analyse de données, de simulation numérique et d’exploitation-maintenance du bâtiment.

Un cadre pédagogique de premier choix

Haut lieu d’expérimentation, le démonstrateur Smart Building constitue naturellement un excellent support pédagogique au service des apprenants de CESI École d’Ingénieurs. Il est utilisé dans de multiples formations en lien avec la performance énergétique, le BIM, les objets connectés, la gestion et l’analyse de données, ou encore l’intelligence artificielle et la mise en œuvre de modèles de maintenance prédictive.

L’unité mobile de fabrication additive métallique

Un concept innovant

La fabrication additive, ou impression 3D, compte parmi les technologies clés de l’industrie du futur. En quelques années, elle s’est largement diffusée dans de nombreux secteurs industriels tels que le médical, le spatial, l’automobile, l’aéronautique, et bien d’autres.

La fabrication additive désigne un ensemble de procédés permettant de fabriquer une pièce par superposition de couches successives de matière, à partir d’un modèle numérique (CAO) virtuellement tranché. Les procédés les plus prometteurs de fabrication additive métallique procèdent par fusion laser de poudres métalliques. Cette technologie se révèle particulièrement opportune pour des pièces uniques ou en petite série, à un coût raisonnable. Elle offre une fabuleuse liberté de conception et de design et permet de créer des pièces complexes ultra-personnalisées, à haute valeur ajoutée. Dans l’industrie, l’essor de la fabrication additive occasionne un changement profond de paradigme.

fabrication additive cesi nanterre

Les enjeux de la fabrication additive

En quelques années, cette technologie a amorcé un bouleversement des méthodes et des processus de fabrication de plusieurs industries de pointe, telle que celle de l’équipement médical. Aujourd’hui, un nombre croissant d’entreprises cherchent à se positionner sur la fabrication additive.

Conscient des enjeux de ces nouveaux procédés de fabrication pour l’industrie, CESI École d’Ingénieurs optimise la montée en compétences de ses apprenants en intégrant pleinement cette technologie d’avenir à son offre de formation : notamment l’option « Fabrication Additive Métallique » proposée dès le cycle d’ingénieur-e-s. Pour former au mieux ses apprenants, l’école a acquis sa propre unité de fabrication additive métallique, installée sur le campus de Nanterre.

Ce choix confirme la volonté de développer des travaux liés aux thématiques de l’usine du futur et de la ville intelligente et durable. Cette usine composée de conteneurs maritimes, entièrement modulaire, démontable et transportable, accueille l’imprimante dans un environnement de type salle blanche.

La fabrication additive métallique comporte des risques non négligeables liés à l’utilisation de laser mais surtout de poudre métallique : risque d’inflammation, risque sanitaire par inhalation ou ingestion de particules par exemple. Pour pallier ces risques, les équipes de recherche de LINEACT CESI ont travaillé à la création d’un concept unique d’usine mobile à atmosphère contrôlée.

La fabrication additive : de nouvelles compétences pour de nouveaux métiers

Toujours à l’écoute des évolutions technologiques, CESI École d’Ingénieurs adapte régulièrement son offre de formation pour y intégrer de nouvelles compétences et anticiper les transformations du marché de l’emploi.

Depuis 2019, une nouvelle option « Fabrication Additive Métallique » est proposée dans son cycle ingénieur-e. Composée de six modules d’expertise, elle forme les futurs ingénieur-e-s à la mise en œuvre de cette technique pour l’industrie du futur.

À ce jour, CESI École d’Ingénieurs est l’un des rares établissements français à proposer un parcours de formation complet à la fabrication additive métallique, avec plus de 200 heures de formation annuelle.

La Source – Démonstrateur Industrie du Futur

CESI École d’Ingénieurs s’engage à former des ingénieurs prêts à relever les défis industriels et environnementaux de demain. C’est de cette volonté que s’est concrétisé, en 2020, le projet de déménagement du campus de Rouen vers un nouveau lieu d’études de 10.000m², situé au cœur même du Campus Sciences & Ingénierie Rouen Normandie, qui regroupe déjà de nombreux acteurs de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation ainsi que les filières et pôles de compétitivité, des entreprises et des start-up. Ce nouveau bâtiment, respectueux des normes environnementales, tourné vers le futur et la recherche, regroupe des espaces technologiques et pédagogiques dont le démonstrateur « Industrie du Futur » nommé « La Source » et composé de :

  • un atelier de production flexible et reconfigurable automatisé et manuel constitué d’une chaîne de production didactique automatisée, des postes manuels, des robots mobiles de transport
  • un fablab dans lequel sont installées des imprimantes 3D (Filaires, à frittage de poudre plastique et métal)
  • un atelier de prototypage
  • un laboratoire dédié à l’usine numérique et augmentée

« La Source » : répondre aux enjeux de l’industrie 4.0

Le démonstrateur « Industrie du Futur » constitue un réel engagement pour l’avenir. Les métiers liés à ce secteur vont sans conteste requérir le développement et l’adaptation de formations visant à répondre aux besoins en compétences des entreprises ainsi que la mise en place de nouveaux moyens et outils dans le but de préparer au mieux les ingénieurs de demain.

En mettant à disposition de ses élèves de telles technologies, CESI École d’Ingénieurs optimise ses formations et prépare ses apprenants aux métiers d’avenir dans les domaines du Big Data, de la sécurité informatique, de la performance énergétique, de la production et de la maintenance industrielle.

CESI École d’Ingénieurs ne cesse d’investir pleinement dans les technologies et vise à les rendre accessibles à tous ses élèves, qu’importe leur lieu d’études, et ce notamment grâce au développement de jumeaux numériques. Cette technologie est issue de la recherche, menée par le laboratoire de recherche et d’innovation LINEACT CESI, qui a pleinement permis à La Source de voir le jour. Les technologies présentes au sein du démonstrateur « Industrie du Futur » seront amenées à évoluer selon les besoins émergents du secteur.

Ainsi, avec son démonstrateur « Industrie du futur », CESI se positionne en complément des structures existantes, sur la thématique particulière de l’organisation industrielle et l’intégration des outils de fabrication additive dans la production. CESI École d’Ingénieurs s’engage non seulement pour la recherche, en intégrant le cœur des projets structurants du territoire, mais également pour l’avenir, en préparant ses élèves ingénieurs aux enjeux et défis émergents de l’industrie du futur.

Un démonstrateur dédié aux transitions numérique et énergétique

Partenaire historique des entreprises dans leur organisation et performance industrielles, CESI les accompagne aujourd’hui dans leur transition, qu’elle soit numérique ou énergétique. Au sein de son campus d’Arras, CESI a installé un démonstrateur dédié à cette thématique d’une surface de plus de 1 000 m2.

Cette plateforme technologique et pédagogique est constituée de plateaux techniques, d’un FabLab, d’un Créativ’Lab, de postes cobotiques, d’ateliers de réalité virtuelle et augmentée, d’espaces de co-working et d’un laboratoire Cisco. Elle est utilisée dans le cadre de programmes pédagogiques et pour la formation de salariés d’entreprises. De plus, elle sert également pour lors d’activités de transfert afin d’accompagner les PME/PMI dans leurs projets d’innovation, d’optimisation de la performance industrielle et de R&D.


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