L’électronique de puissance clef du développement de l’Industrie du futur

04/10/2018
Auteurs : Olivier Coulon
Publication 3EI 3EI 2018-94
OAI : oai:www.see.asso.fr:1044:2018-94:23564
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L’électronique de puissance clef du développement de l’Industrie du futur

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L’électronique de puissance clef du développement de l’Industrie du futur La Revue 3EI n°94 Octobre 2018 Thème 59 L’électronique de puissance clef du développement de l’Industrie du futur OLIVIER COULON Consultant/Associé à DECISION Etudes & Conseil L’électronique de puissance est au cœur des nouveaux besoins sociétaux du XXIème siècle : développement durable, santé, sécurité, mobilité qui requièrent collecte de données, communication ainsi qu’énergie, puissance et contrôle/commande. Elle est aussi l’instrument de la nouvelle révolution industrielle et sociale où la communication et les robots autonomes permettent flexibilité, efficacité et plus grande sécurité pour les opérateurs. Tous les secteurs utilisateurs de l’électronique de puissance, l’industriel, le médical et l’énergie jouent leur rôle dans cette évolution vers une économie durable et une amélioration de notre mode de vie : - L'automatisation industrielle et les services associés sont les outils de la révolution industrielle, où les robots communicants à travers l'internet des objets sont les principaux moteurs - L’automatisation des bâtiments et la domotique ouvrent la voie à la rationalisation de l'économie nationale Les compteurs intelligents vont consolider cela avec le réglage fin de l'utilisation de l'énergie par rapport aux besoins Source : DECISION Globalement ces marchés devraient croître à un rythme annuel supérieur à 5% sur la période 2016-2021. Cette prévision peut sembler prudente par rapport à d’autres mais il faut avoir à l’esprit que c’est un chiffre global où les segments dynamiques évoqués intègrent des segments matures ou en déclin ce qui tire la moyenne vers le bas. Le monde connait une période de changement radical de produits et de marchés régionaux matures vers de nouveaux produits et de nouveaux marchés. Les années à venir verront les marchés se déplacer de l’Ouest vers l’Est de l’Europe et les produits matures vers de nouveaux produits, systèmes et services qui permettront à travers les objets connectés et l’Intelligence artificielle de développer les nouveaux concepts d’industrie 4.0, de smart factories, smart buildings, smart cities et smart territories. • L'électronique médicale assurera une vie plus longue ainsi qu'une vie plus saine dans la vieillesse, et assurera la surveillance, le diagnostic et les soins aux patients connectés • Les alimentations électriques ont prospéré avec la croissance de l'électronique, mais les cordons USB peuvent remplacer au moins certains chargeurs de batterie ... • L'énergie solaire, globalement une réponse efficace au développement durable, sera sans aucun doute un marché en croissance à travers le monde • Le contrôle électronique de l'éclairage et les LED sont un autre moyen d'augmenter l'efficacité énergétique • Le développement de l'agriculture intelligente entraîne une nouvelle révolution agricole, permettant de meilleurs rendements avec une irrigation et une fertilisation plus ciblées • Le chauffage et la climatisation entrent dans une nouvelle phase où l'efficacité énergétique est primordiale En particulier la période à venir ouvre une nouvelle ère de robots autonomes ou semi-autonomes qui pénètrent le marché domestique (aspirateurs, tondeuses, sécurité), l’industrie et le commerce (en particulier le matériel de manutention et la logistique), le transport (conduite autonome), le militaire et la sécurité (drones et autres robots pour l’armée de terre et la marine). Régionalement les marchés matures (Europe, Amérique du Nord, Japon) croîtront plus lentement, autour de 4% par an, la Chine à 7% et les autres pays d’Asie à environ 10% par an soit deux fois la moyenne L’électronique de puissance clef du développement de l’Industrie du futur La Revue 3EI n°94 Octobre 2018 Thème 60 mondiale. Ces différences de croissance conduiront à une érosion de la position dominante de l’Europe et des Etats-Unis qui représentent encore aujourd’hui la moitié du marché mondial. Le mix-produit varie considérablement selon les régions : l’Europe, l’Amérique du Nord et le Japon ont une forte position dans la production de systèmes automatisés, la Chine est plus focalisée sur l’énergie et l’Amérique du Nord a aussi une position forte en électronique médicale. Globalement, sur la période 2016-2021, le médical et l’énergie devraient croître plus rapidement que l’ensemble, autour de 6% par an et la mesure et le transport plus lentement, autour de 4% par an. L’automatisation, qui représente le segment le plus important, croitra au même taux que la moyenne soit environ 5% par an. Source : DECISION La part de l’électronique dans les produits et les systèmes de l’industrie, du commerce et des ménages ne fera que s’accroître dans les années à venir. C’est particulièrement vrai dans le domaine de l’énergie où les unités décentralisées (éoliennes, énergie solaire…) requièrent des unités de contrôle et de conversion et où les composants électroniques (panneaux solaires, LED) peuvent être au cœur des systèmes. Une autre évolution majeure est l’interdépendance croissante entre software et hardware. Les logiciels sont présents à tous les niveaux et aujourd’hui pratiquement tous les produits ont besoin d’un logiciel pour fonctionner et sont vendus avec leur logiciel intégré qui ne peut-être isolé. Les objets connectés ne feront qu’accroître cette évolution. La difficile distinction entre hard et soft et même services disparait au sein de systèmes fonctionnels qui combinent les trois. Les futurs développements seront caractérisés par le rôle croissant des technologies transverses qui concernent un large nombre d’activités économiques dans le champ de l’industriel de l’énergie et du médical. C’est le cas de l’internet des objets et de la RFID pour les robots autonomes, pour l’intelligence artificielle et le nombre croissant de systèmes autonomes et pour des applications telles que la sécurité et la sûreté. Pour l’Industrie du futur (Industrie 4.0), la révolution industrielle a été déclenchée par la transformation digitale, l’IoT, le Big Data et le Cloud computing. L’usine du futur sera une entité digitale où les machines, les pièces et les systèmes communiqueront. Elle sera capable d’auto-diagnostic, de prendre l’initiative d’une décision, d’adapter sa production, de fournir une assistance intelligente au personnel. Elle pourra être simulée au travers de modèles virtuels temps réel et elle contribuera à augmenter l’efficacité énergétique et la consommation de matières. Dans ce contexte européen et mondial la France compte de nombreux atouts. Des industriels reconnus au plan mondial mais aussi une R&D accompagnée par les pouvoirs publics. Dans le domaine des composants électroniques et des semi-conducteurs soulignons en particulier l’accompagnement de la DGA (Ministère des Armées) sur la technologie du SiC (Carbure de Silicium) qui permet à la France d’être un leader dans cette technologie indispensable au développement de l’électronique de puissance. Auteur : Olivier Coulon – Consultant/Associé chez DECISION Etudes & Conseil, leader européen des études économiques pour les secteurs de l’électronique, de l’aéronautique, défense et sécurité. Olivier Coulon a débuté son parcours professionnel en 2007 comme assistant du Chief Economist de STMicroelectronics. Il rejoint DECISION en 2008 en tant que consultant spécialisé dans les industries électroniques et aéronautique / défense et sécurité. Olivier est responsable de l’ensemble des prévisions du secteur des équipements électroniques et, à ce titre, chef de projet du rapport World Electronic Industries actualisé régulièrement. Il est d’autre part directeur des études pour les secteurs aérospatiaux, défense et sécurité ainsi que les terminaux de télécommunications. Olivier participe à l’ensemble des études conduites pour la Commission Européenne, soit la DG ENTR dans le domaine de la sécurité ou la DG CONNECT pour le secteur électronique. Olivier est titulaire d’un Master 2 Recherche en Sciences Economiques de l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne.