Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Le LAL et l’industrie. Dominique BRETON.

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1 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Le LAL et l’industrie. Dominique BRETON

2 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Introduction Trois grands types de relations : –La sous-traitance au quotidien –La prestation sur appel d’offre –La valorisation avec ou sans transfert de technologie. Vont être développés dans le cadre : –De l’histoire et du présent du labo –De l’IN2P3 –Du CNRS

3 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les débuts (années 50 et 60) Les industriels pionniers du Linac : –Génie civil : Société des travaux de l’Est –Les klystrons et l’instrumentation du LINAC : les contrats CSF –Les aimants : Jeumont-Schneider Les premières expériences de physique : –Echelle humaine –Beaucoup de ressources internes (ateliers, câblage, … ) –Electronique principalement basée au départ sur des développements maison –L’arrivée des châssis NIM au milieu des années 60 (CHRONETICS) permet aux physiciens de câbler eux- mêmes leur électronique : une grande toile d’araignée ! –Pas d’interaction forte avec l’industrie

4 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les années 70 Création du groupe CERN (P.Lehman) –Contacts industriels pour la fonderie, les composants optiques et la grosse mécanique (Hypérons 28GeV, NA3, Hypérons 300GeV … ) L’instrumentation industrielle entre dans l’ère des cartes plus complexes et des bus de données : –Châssis NIM, CAMAC (Transrack, OSL, … ) –Cartes CAEN, Hewlett-Packard, LeCroy, … L’électronique des expériences se construit donc toujours en partie à partir d’élément prédéfinis –On relie les cartes par des cordons manufacturés de types et de longueurs de plus en plus divers (BNC, LEMO, coax multi-voies, … ) Mais … –Pour les cartes spécifiques et les fonctions avancées non disponibles, nous continuons bien sûr à réaliser nos études, nos circuits imprimés et notre câblage à la maison –Nous développons nos premiers circuits hybrides sur DM1 (SINTRA)

5 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les années 80 Après 1980, en électronique, une page se tourne dans nos relations avec l’industrie : –Le nombre total de voies de mesure grandit très rapidement –Nous sommes donc conduit à développer nous- mêmes des câbles et des cartes électroniques spécifiques –Pour leurs productions : mise en place des premiers marchés –Nous faisons développer des hybrides de plus en plus performants Câble AXON pour NA31 Carte pour NA31 Carte DVCA pour CELLO2 1985 1987 Carte Acquisition 15MHz pour UA2

6 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les années 80 (suite) Pour la mécanique, on continue à développer et produire en collaboration avec les industriels : –Octotubes pour TauP : ALUSUISSE –Boîtiers en aluminium pour NA14 : FLAB. Usinage : éts ANDRE. –Coques en composite pour UA2’ : DOW PIPE SYSTEM –Cryostats de CELLO à DESY – Structures hadroniques du calorimètre de H1 (FRAMATOME)

7 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Pour le LEP … ALEPH : –Etude et assemblage en interne de 8 secteurs du calorimètre électromagnétique à partir d’éléments sous-traités –432 câbles 24 paires torsadées (SEPAQ) –1620 cartes MuxAleph pour le calorimètre électromagnétique avec des hybrides céramique produits par NEOHM (Turin) et testés au LAL –Suite à des problèmes de vieillissement sur les hybrides, 2 ème version des cartes produites par la SAGEM (Montluçon) avec l’un des premiers circuits intégrés conçus au LAL (techno 2.4µ) Première mise en place d’un plan qualité avec suivi de production en temps réel (voir transparent suivant) DELPHI : –700 cartes Shaper pour la TPC assemblées par la SEPAQ (Bordeaux) –Développement de câbles multi-voies spécifiques (NOVOCAVI).

8 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Plan qualité de SAGEM pour la production des cartes MuxAleph

9 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les années 90 Les années 90 sont pour l’électronique une phase de transition entre le LEP et le futur LHC –Pas de grandes productions pour le CERN –Mais beaucoup de R&D De gros détecteurs vont cependant demander de produire des séries importantes : –H1 à Hambourg PCB et câblage en sous-traitance mais sans marché. Hybrides céramique pour la calibration (NEOHM) Consolidation des méthodes «modernes» de production : –BABAR à SLAC (AXON, DRAKA, ATI, THOMSON Cholet) Carte translateur pour H1 Câble signal pour BABAR Carte DFB (marché de 190 cartes) pour BABAR 1990 1997 1990

10 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Politique d’approvisionnement des composants Pas de règle prédéfinie Jusqu’au milieu des années 90, tous les approvisionnements étaient effectuées principalement par notre service achats –Maîtrise des coûts –Quantités gérables –Composants discrets (encore manipulables) Grands bouleversements à l’arrivée des composants montés en surface –Le conditionnement en rouleau de ces derniers n’est pas adapté à leur fourniture par le labo (plusieurs milliers à dizaines de milliers de composants par rouleau) –Mais les achats pour les prototypes restent en interne Tendance à aller vers des marchés clefs en main incluant les approvisionnements des composants commerciaux –Nous fournissons bien sûr toujours les ASIC (circuits intégrés « faits maison ») et les composants spécifiques. –Les industriels ont parfois accès à des marchés préférentiels du fait de leur volume d’achats : Exemple : lors de la production des 190 cartes Front-End pour BABAR, Thomson Cholet avait accès aux FPGA d’ALTERA à moitié prix par rapport à nous et à leurs concurrents. Mais ce n’est pas fréquent dans les réponses aux appels d’offres.

11 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Politique de production des cartes en série Tendance à faire des marchés clefs en main L’industriel s’engage à nous fournir un produit fini –Il réalise les approvisionnements (sauf composants spécifiques) –Il choisit son fabricant de circuits imprimés (PCB) sur la base de critères définis par nous –Il assemble les cartes –Il réalise un déverminage en étuve avec cycles de température (option) –Il configure les circuits programmables (parfois très long) –Il réalise les tests de fabrication : Robot à pointes mobiles (TAKAYA) Boudary Scan Parfois : tests in situ (lits de clous) Rarement : tests fonctionnels qui nécessitent la fourniture par nos soins d’un banc de test dédié, mais offrent une large couverture et permettent des relations fructueuses avec les services techniques des industriels. –Lourd à mettre en place (coût, transport et installation du banc, formation du personnel, … ) –Solution idéale quand elle est possible –Exemple réussi : le test des cartes pour BABAR chez Thomson à Cholet en 1998.

12 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Tests en production Pointes mobiles (TAKAYA) Etuve pour cycles de température Banc «boundary scan» Exemple : LAUDREN

13 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Politique de choix du sous-traitant (1) Deux types de relations avec les sous-traitants : –Au quotidien, en interaction fréquente avec des PME locales à forte réactivité (ATI, DRAKA (ex FILECA), ELVIA, M2J, MCE, PANTOGRAVURE, PLASSYS, SOCCAM, SCC, … ) –Plus ponctuellement pour les gros projets avec appel d’offre ou marché public Procédures administratives très réglementée Règle générale : –Démarche liée au montant de la commande : En dessous de 4000€ : choix libre avec preuve d’offre économiquement avantageuse Entre 4000€ et 90000€ : PUMA ( PUblicité pour les Marchés Adaptés) Entre 90000€ et 130000€ : avis d’appel public à la concurrence (délai réduit à ~ 3 semaines) Au dessus de 130000€ : mise en place d’un appel d’offre européen (52 jours) Si PUMA : rédaction du cahier des charges technique –Dépouillement des offres au bout de 5 jours ouvrés minimum –Critères de choix semblables à ceux des marchés (voir ci-dessous) Si appel à la concurrence ou appel d’offre européen : rédaction des cahiers des charges administratif et technique et du règlement de consultation –Critères de choix doivent être développés dans le règlement de consultation qui nous oblige à les hiérarchiser, avec par exemple des coefficients d’importance pour les différentes rubriques. –Exemples de critères : Expérience dans le domaine (montage et démontage des BGA, … ) Atelier dédié Niveau d’équipement (Scanner à rayons X, testeur à pointes mobiles, … ) Délais d’approvisionnement et de fabrication Sécurité du stockage des composants Proximité Prix

14 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Politique de choix du sous-traitant (2) Analyse des offres : –Ouverture officielle des offres sous la responsabilité de l’IN2P3 Rejet de toute offre non conforme (parfois cruel mais incontournable et garant de la probité du marché) –Ensuite, au niveau du labo, réflexion collective réalisé par un groupe comportant : Le ou les concepteurs des cartes Le physicien responsable du projet Le responsable de fabrication Le dessinateur CAO L’acheteur –Création d’un tableau récapitulatif et comparatif des différentes offres –Choix des sociétés les mieux placées pour une visite si précisé dans le règlement de consultation –Si questions ou informations complémentaires, elles doivent être transmises via l’IN2P3 à toutes les sociétés soumissionnaires (principe de l’égalité des chances) Réponses aux sociétés : –Pas de communication possible tant que notre choix n’a pas été validé par la commission des marchés de l’IN2P3 –Nous sommes à la disposition des sociétés non retenues pour leur en donner les raisons afin de leur permettre d’améliorer leur offre et de mieux se positionner sur le marché –Message aux sociétés présentes : ne surtout pas se décourager et continuer à répondre aux appels d’offre !

15 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les contrats en électronique Les plus gros contrats récents ou en cours sont liés au LHC. –Pour ATLAS : Réalisation par AXON de 6400 harnais pour les 200 000 voies du calorimètre électromagnétique (17MF) Production de 132 cartes Calibration par EMELEC –Pour LHCb : Production de 262 cartes Front-End par LAUDREN (Lorient) Production de 35 cartes CROC par ALTREL (Lille) Production de 70 fonds de panier par HARTING (Angleterre)

16 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les contrats en mécanique : VIRGO Réalisation des 2 bras de l’interféromètre : –6 km de tube à vide en inox (400 éléments de 15m) : CNIM à la Seyne sur Mer plus gros marché passé à ce jour (68MF) suivi de production très rigoureux au vu des performances requises Sous-traitance pour les compensateurs : SFZ –R&D et réalisation de robots de soudage : ORBITAL –4 grandes vannes ultra-vide en acier inox (6MF) : VAT Ce fut une première pour la société de réaliser des vannes ultra-vide de cette dimension Collaboration très active du laboratoire

17 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Autres contrats en mécanique End-Caps du calorimètre à argon liquide d’ATLAS (SIMIC, Italie) (20MF) Réalisation de 30 coupleurs pour TTF réalisés par CPI (1M€) –Série de 1000 => voir diapositive suivante POLCA : enceinte ultra-vide installée sur le faisceau d’électrons de HERA portant une cavité Fabry-Pérot Collaboration très positive avec la société SNLS de Saint-Romans

18 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Les contrats d’étude avant industrialisation Définition : on soumet un projet de R&D devant déboucher sur l’industrialisation du résultat Les sociétés retenues vont travailler en parallèle sur le projet Sera retenue celle qui aura fait preuve de sa meilleure capacité à satisfaire la demande Exemple passé (1997) : pour BABAR –Réflecteurs pour photo-multiplicateurs implantés dans de l’eau pure (milieu très corrosif) –Trois sociétés avaient été retenues pour le R&D –Une seule s’est avérée capable de mener à bien le projet en plaquant du Rhodium sur un film de TiW : ICMC En cours : pour XFEL –3 contrats d’étude d’industrialisation (E2V, ACCEL, TOSHIBA) pour la réalisation finale de 1000 coupleurs (20M€)

19 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON La valorisation en général Toute collaboration faite avec un esprit constructif va apporter aussi bien au laboratoire qu’à l’industriel un enrichissement technologique : c’est la première forme de valorisation ! 1982-1985 : AMO (Atelier de Micro-électronique d’Orsay) –LAL, IEF, un labo de SPI du plateau –Mesureur de bruit pour une PME de Bures sur Yvette (ANVAR) –Mesure de débit d’eau pour les agences de bassin (ANVAR) –R&D bus série de véhicule avec la RATP –Probablement trop loin du cadre de notre discipline … 2 brevets récents CNRS/CEA : –« Echantillonneur analogique rapide à grande profondeur mémoire », D.Breton et E.Delagnes, 24 avril 2001 –« Echantillonneur analogique rapide pour enregistrement et lecture continus et système de conversion numérique », D.Breton et E.Delagnes, 25 juin 2004 Nombreux contacts avec des PME et des grandes sociétés (THALES) GIE PHOTONIS : –R&D sur PM multi-anodes –Développement de circuit intégré Notre correspondante valorisation : Véronique PUILL.

20 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Valorisation suite à R&D : AXON Septembre 2003 : Peter Jenni, porte-parole d'ATLAS, remet le prix des meilleurs fournisseurs à Benoît Zeter, responsable des projets internationaux d'Axon'Cable. Brochure publicitaire d’AXON avec les produits développés pour ATLAS

21 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Valorisation sur contrat : METRIX Notice du fabricant Article de presse : Electronique International 5000 appareils vendus depuis fin 2004. 50% à l’export. 1GS/s. 12bits Le circuit au cœur de l’oscilloscope : 200 000 transistors 60 mm² Brevet CNRS/CEA Projet récompensé par le prix de la valorisation de la SFP en 2005 Collaboration LAL/DAPNIA/C4I/METRIX Contrat R&D de 1MF

22 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Valorisation clefs-en-main : carte MATACQVME Collaboration LAL/DAPNIA. Développée au départ pour DEMIN (collaboration du CEA/DAM à Rochester, USA) Utilisée dans de nombreuses expériences de physique. 4 ou 8 voies. Jusqu’à 2 Giga-échantillons/s sur chaque voie avec 2500 points de profondeur. Bande passante : 300 MHz. 12 bits de gamme dynamique et de rapport signal sur bruit. Basée sur le circuit intégré full-custom appelé MATACQ. Interfaces GPIB et VME. Version 14 bits avec interface USB bientôt disponible. Objet de deux contrats de licence avec des industriels (M2J et CAEN). Environ 150 exemplaires produits à ce jour. Circuit MATACQ

23 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Relations industrielles au niveau IN2P3 L’IN2P3 est composée de 18 laboratoires. Chacun a une palette de compétences techniques. Celles-ci ont été recensées et mises à disposition des industriels intéressés sur le Web. Nous avons une incitation toujours plus forte de nos dirigeants pour réaliser la valorisation de nos compétences vers l’industrie. –Dans chaque laboratoire, un chargé de valorisation a été mis en place. –Des fiches descriptives des spécialités des labos sont disponibles. De la même façon, une liste des sociétés en relation avec l’IN2P3 a été présentée au dernier conseil de direction de l’IN2P3 : –Elle est constituée par thèmes de technologie, et couvre aussi bien la sous-traitance que la valorisation ou les échanges bi-latéraux. Nous avons un interlocuteur officiel au niveau IN2P3 pour les relations avec l’industrie : Jacques Doremus.

24 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Principales compétences techniques de l'IN2P3 Dosi- mé- trie Bio- logie Irra- diation µ- Electro- nique Macro Electro- nique Grille de calcul Réseaux informatiques Mé- canique Détec- teurs Cryo- génie Supra- Conduc- tivité HFHF Sour- ces Contrôle & Comman- des VideVide Simula- tion Aval cycle APC/PCC XXXXXX CC Lyon XX CENBG XXXXXXXXX CPPM XXXXXXXXX CSNSM XXXXXXXXXX GANIL XXXXXXXXXXXXX IPNL XXXXXXXXXX IPNO XXXXXXXXXXXXXXX IReS XXXXXXXX LAL XXXXXXXXXXX LAPP XXXXXXXXX LLR XXXXXXXX LPC Caen XXXXXXXXXX LMA LPC Clermont XXXXXXXXX LPMT/GAM LPNHE XXXXXXXX LPSC XXXXXXXXXXX SUBATECH XXXXXXXXX

25 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Relations industrielles au niveau CNRS Nomination récente d’un chargé de mission pour la coopération avec les entreprises (Marc-Jacques Ledoux) Une direction de la politique industrielle devrait ainsi être créée dans les prochains mois. L’idée avancée est de se concerter avec l’industrie pour : –Reprendre les relations de la D.A.E en aval. –Définir en amont des axes de recherche prioritaires. Objectifs : –définir les « verrous technologiques » pour les entreprises. –Associer recherches publique et privée, en particulier dans les pôles de compétitivité. Une base de données de compétences des 1600 labos du CNRS sera bientôt disponible en ligne.

26 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Conclusion Le LAL partage une longue histoire avec l’industrie Nos relations sont de tous types : –La sous-traitance au quotidien –La prestation sur appel d’offre –La valorisation avec ou sans transfert de technologie. Mais du fait de notre domaine, notre relation n’est pas basée sur le besoin d’auto-financement : peu de visibilité pour le boson de Higgs au CAC 40 ! L’objectif de la direction du CNRS et de l’IN2P3 semble être de rendre ces liens encore plus forts Nous avons montré que nous en avons les capacités. – pour la valorisation, notre position et les moyens mis en œuvre doivent être clairs.

27 Le LAL et l’industrie – 8 juin 2006 D.BRETON Remerciements … Aux industriels présents d’avoir répondu à notre invitation A ceux qui m’ont beaucoup aidé à préparer cette présentation : –Pierre Imbert –André Reboux –Et les autres … Et à tout à l’heure dans le ciel de Paris ! Là !