2ième appel à projet PACA Labs Note de présentation de l’appel à manifestation d’intérêt pour un projet de type Ecosystème Numérique (Axe 3) Projet OptiLab
Sommaire Présentation du projet De l'éco-système à la plate-forme numérique L'atelier numérique, un espace adaptatif L'usinage numérique L'impression 3D La découpe laser Implantation d'Optilab Accessibilité Public concerné Mode de fonctionnement Structure et gestion Le portage du projet Eléments financiers Etude de faisabilité - Objectif - Durée - Intervenants - Budget Les partenaires
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Projet OptiLab Le présent document a pour but de décrire les différentes conditions dans lesquelles peuvent être envisagées la création d'un atelier de fabrication numérique. L'objectif de ce premier document est de fédérer un certain nombre d'acteurs des mondes de l'éducation, de l'industrie et de la recherche pour identifier les besoins dans ce domaine dans la région. Au delà de la simple description de cet espace il conviendra de réaliser de manière précise les études de faisabilité d'un tel projet, tant dans ses aspects financiers, que techniques ou fonctionnels. Le but de ce document étant de définir une base de travail commune aboutissant à une étude détaillée. L'association POPsud, PRIDES qui porte le Pôle de compétitivité OPTITEC, envisage la création d'un atelier de création numérique accessible à des partenaires de la région PACA. Au delà, d'un simple espace technique, cet espace se veut le point de rencontre d'une communauté d'usagers préoccupés par des problématiques liées à la création et, plus particulièrement à la conception de pièces en trois dimensions. Il s'agit de mutualiser un espace de production et de créer un savoir-faire propre à encourager ou à favoriser des initiatives individuelles ou collectives. Ce projet, porté par un ensemble de partenaires et d’adhérents de POPsud sur le territoire régional sera un véritable espace d'innovations numérique visant à vulgariser les techniques de production pour permettre aux PME et aux créateurs d’être associés naturellement à des projets innovants d’outils numériques. POPsud, association créée en 2000 à l'initiative d'industriels et de chercheurs, est aujourd'hui une communauté de plus de 170 adhérents, engagés, impliqués dans le développement industriel, la recherche et la formation en optique, photonique et outils numériques. C'est un réseau qui vit, échange, qui promeut une compétence, la photonique, dans le sud de la France, pour la placer au premier plan national et européen. L'optique et la photonique sont au cœur du développement technologique de demain, comme le prouve ce projet. Le sud de le France est l'une des régions européennes les plus riches dans ce domaine et offre un large éventail de compétences : depuis le micro-composant optique au traitement d'images, de la source de lumière au détecteur, de la transmission de données par fibres optiques aux lasers, de la lunetterie à l'instrumentation optique complexe, des télécommunications au spatial ou au médical, du prototypage rapide à la fabrication numérique d’objets. POPsud, c'est aussi des années d'expériences autour d'outils technologiques communs accessibles aux entreprises et aux laboratoires, qui font le lien entre la recherche fondamentale et les entreprises. Optilab sera une nouvelle plate-forme mutualisée. POPsud, c'est enfin l'émergence de projets structurants anticipateurs, comme le pôle européen OPTITEC qui s'appuie sur le label de pôle de compétitivité "Photonique : systèmes complexes d'optique et d'imagerie".
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De l'éco-système à la plate-forme numérique L'objectif premier de ce projet est non seulement de créer un espace numérique mutualisé mais aussi d'y intégrer l'ingénierie au sens large du terme. Pour cela, il est indispensable d'associer les équipements techniques à une forte expertise individuelle. Les porteurs de ce projets, animateurs mais aussi spécialistes des technologies numériques se sont associés à un certain nombre de partenaires pour assurer une diffusion large de ces technologies auprès de la communauté optique régionale. Ces usagers peuvent devenir les initiateurs d'une nouvelle forme de travail collaboratif apte à générer non seulement la connaissance mais aussi une mémoire des travaux réalisés permettant ainsi une meilleure adaptation de l'atelier à des activités multiples. Ces partenaires sont des acteurs du monde de l'industrie, de la recherche, et de l’enseignement. Au delà de la simple utilisation des nouvelles technologies, la mission de l'atelier est multiple: -
la formation la réflexion, partie intégrante de la démarche du créateur l’accompagnement tout au long de la phase de création la phase d'expérimentation ou de réalisation le prototypage l’industrialisation
L'atelier du numérique, un espace adaptatif L'atelier numérique OPTILAB ( laboratoire de l'optimisation ) devra s'adapter aux différentes techniques de création numériques actuelles. Pour cela, 3 axes sont développés avec un dénominateur commun, le logiciel de création: • • •
un axe USINAGE NUMERIQUE visant à réaliser des pièces par enlèvement de matière avec possibilité d'adaptation des équipements à des travaux multi-axes, un axe IMPRESSION 3D permettant la réalisation des pièces par apport de matière (stéréolythographie, frittage de poudre...) un axe DECOUPE LASER.
La partie commune de ces outils de fabrication se situant au niveau logiciel, il est proposé de mettre en place une structure informatique assurant non seulement la diffusion de logiciels libres de création mais également le développement de logiciels spécifiques. Cette structure s'appuiera sur un ensemble de logiciels Open Source, cette philosophie permettant non seulement de profiter des expériences déjà acquises par d'autres laboratoires mais également de diffuser des outils logiciels développés dans le cadre de ce projet. L'architecture logicielle commune de ce projet est orientée autour des outils suivants: • système d'exploitation: Linux • logiciels de pilotage machine: EMC2 • création 3D et conversion: Blender, Qcad, Art Of Illusion et passerelles open source vers le code machine • applications spécifiques développées dans le cadre de réalisation originales et diffusées dans la communauté Le développement d'application spécifique sera réalisé en langage Python. Python est portable et utilisable sur toutes les plate-formes logicielles (Windows, MACOSX, Linux).
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L'usinage numérique Contrairement à la philosophie industrielle traditionnelle où chacun tend à se spécialiser dans une technique, Optilab est un espace adaptable aux différents projets. Il est donc indispensable de proposer un matériel d'usinage et des techniques de pilotage qui permettent de travailler plusieurs types de matériaux tout en respectant les contraintes des usagers. Les équipements seront donc choisis parmi des centres d'usinage traditionnels et modifiés pour s'adapter à tous les types de matériaux. Cette technique ne pouvant être pratiquée dans la grande industrie pour des questions de rentabilité, elle est tout à fait appropriée aux PME, aux établissements d’enseignement supérieur ou aux laboratoires dans ce type de projet où l'atteinte de l'objectif est prépondérante par rapport à la rentabilité financière de l'opération pour des séries impliquant de petites quantités. La fraiseuse numérique de ce projet aura une course X de 2500mm, course Y de 1200 mm, course Z de 1500 mm. Après modification et adaptation de la machine il sera possible de travailler avec 5 axes et d'associer des outillages spécifiques étudiés en fonction des projets à réaliser. Il est également envisagé de doter l'atelier d'un tour numérique permettant l'usinage de pièces de 200 mm x 1500 mm, matériel que peu d’entreprises possèdent dans la région. L'mpression 3D L'impression 3D étant aujourd'hui une technique incontournable pour la réalisation de prototypes. Optilab sera équipé de ce matériel ainsi que du matériel associé (scanner 3D, matériel de mesure). L'équipement d'Optilab sera composé d'une imprimante permettant de réaliser des pièces par technologie de frittage de poudre d'une capacité de 200mm x 300mm x 250mm. La découpe laser Optilab sera équipé d'une machine de découpe laser permettant la découpe de plastiques et de métaux jusqu'à 8 mm. L'aire de travail de cette machine sera de 1270 x 1520 mm. Implantation d'Optilab De cette fertilisation croisée, cette plate-forme va certainement toucher un public nouveau, marché non investi. Optilab doit être un lieu ouvert et accessible à l'ensemble des adhérents et usagers potentiels. L'école supérieure d'Art d'Aix-en-Provence, partenaire de ce projet, abritera l'ensemble des équipements et en assurera le fonctionnement logistique. L'espace dédié à cette activité sera composé d'un atelier et d'un d'une zone consacrée aux équipements informatiques. Bien qu'ouvert à l'ensemble des adhérents et proche du concept 'libre-service', cet atelier sera accessible uniquement sous la responsabilité de spécialistes aptes à respecter et faire respecter des règles d'utilisation et de sécurité strictes. Cette méthode de travail est courante à l'école d'Aix-en-Provence qui propose déjà aux utilisateurs l'accès à des ateliers techniques aussi divers que la chaudronnerie ou la fonderie.
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Accessibilité L'implantation au sein de l'école est choisie afin de permettre l'ouverture de cet atelier dans des périodes non scolaires à des adhérents et à des utilisateurs extérieurs. Cette disposition permet d'intégrer l'utilisation de cet atelier dans la pédagogie de l'école d'Art pour la réalisation de pièces issues des études menées au sein de l'école, mais, également de favoriser une large collaboration avec les PME, les laboratoires de recherches, quelle que soit la période de l'année. L'accès se fera toujours sous la responsabilité d'un personnel formé à l'utilisation de ces machines et en ayant toujours, au préalable, planifié et organisé la réalisation dudit projet (planning mensuel, convention, inscription, adhésions…). Optilab sera également un espace virtuel (site web ou wikimedia) sous couvert de la garantie de confidentialité pour certains projets, qui regroupera l'ensemble des projets réalisés et constituera une plate-forme virtuelle d'échange de technologie et de connaissance. Cette plate-forme, mémoire de l'expertise acquise, assurera la diffusion de la connaissance de manière large et collaborative visant même à susciter des vocations auprès d'un public novice en matière de nouvelles technologies. Public concerné Suite à l’adhésion à la plate-forme : •
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Etablissements d'enseignement supérieurs o techniques o artistiques Laboratoires de recherche PME et grands groupes Associations Artistes et créateurs indépendants Particuliers Acteurs des sciences humaines sociales en relation avec les pratiques innovantes numériques
Des conventions d’utilisation seront établies en fonction de la nature de chaque demande et partenaire. Mode de fonctionnement L'objectif d'Optilab est d'être ouvert à divers public et avec des modes de fonctionnement spécifiques à chaque demande: • au sein de la pédagogie interne de l'école, il s'agit dans ce cas d’un espace de découverte et d'expérimentation dédié aux étudiants et encadré par les enseignants pendant les horaires scolaires. • sur demande ponctuelle d'un particulier (inventeur, étudiant, designer, artiste...) pour étudier en commun les diverses étapes nécessaires à la conception et la réalisation d'un prototype. • pour des projets techniques plus spécifiques en liaison avec les laboratoires de recherche et un accompagnement contribuant à la validation d'un projet global. • dans le cadre d'une organisation encadrée d'atelier de découverte, de réflexion et d'expérimentation destinés à tous les publics (stages, workshop...) Le dénominateur commun de ces différents mode de fonctionnement contribuant à une réflexion et à une analyse plus globale de l'impact des nouvelles technologies numériques sur les communautés d'usagers.
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Structure et gestion Optilab est géré et coordonné par l'association POPSUD. POPSUD assurera la gestion administrative et financière de cette opération en liaison avec les porteurs du projet. Les décisions d'équipement et de fonctionnement seront prises de façon collégiale avec l'ensemble des partenaires adhérents à la structure. Le portage du projet Ce projet est initié par France CADET et Jean-Pierre MANDON. France CADET France Cadet, née en 1971, est une artiste française dont le travail aborde généralement une réflexion sur les limites de la science, l’étude comportementale animale ou humaine, l’artificialisation de la vie, les effets délétères du clonage, des expérimentations animales ou encore de l’eugénisme. Elle mène par ailleurs des stages robotiques depuis plusieurs années. Enseignante à l’Ecole Supérieure d’Art d’Aix-en-Provence, elle a tout d’abord étudié les sciences avant de se tourner vers des études artistiques. Ses installations multimédia, souvent ironiques et ludiques, rassemblent ces deux intérêts. Son travail s'expose sur la scène artistique nationale et internationale. Il a récemment été exposé à Tokyo, au Brésil, à Ars Electronica, à ARCO 04, à La Vilette, au Palais de Tokyo… et s’est vu récompensé par VIDA 6.0, un Concours International sur L’Art & la Vie Artificielle, aux Digita Awards 2004 à Tokyo, et a été acheté par le Musée de Badajoz en Espagne : le MEIAC. Jean-Pierre MANDON Jean-Pierre Mandon, né en 1964 partage son activité professionnelle entre l'industrie et l'enseignement. Directeur de la société TELEC INDUSTRIE spécialisée dans la réalisation de machines spéciales. Il étudie et conçoit la partie électronique et électrotechnique de machine industrielle de mesures ou d'usinage dans des domaines aussi divers que l'optique, la production d'énergie ou la mesure. Enseignant depuis 1994 à l'école supérieure d'Art d'Aixen-Provence, il forme les étudiants à l'électronique numérique et à la robotique, et il contribue à des projets artistiques pour réaliser des oeuvres plastiques interactives. Depuis 2007, il anime à l'école d'Art un atelier informatique entièrement basé sur l'open source et gère un projet de carte programmable à microcontrôleur open hardware et open software utilisé au sein de l'école mais également dans le monde entier: Le projet PINGUINO. Il s'agit d'un projet collaboratif permettant l'apprentissage de l'électronique de façon ludique et qui est en passe d'être intégré à SUGAR LABS le système de développement de l'ordinateur XO. Eléments financiers Le montant prévisionnel global de ce projet est estimé à 230.000€ comportant une part d'autofinancement fonctionnelle de 20%
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Etude de faisabilité :
OBJECTIF L'objectif de cette étude de faisabilité est de déterminer de façon précise les composantes du projet et son impact. Il s'agit notamment de déterminer: • Le type de fonctionnement de l'atelier vis à vis des usagers (horaires, accessibilité, lieu, sécurité ) • les équipements techniques les mieux adaptés aux communautés d'usagers visées par le projet • la viabilité du projet dans le temps et notamment: - son devenir financier et les orientations possibles (prestations de services, recherche....) - les conditions d'accessibilité à de futurs partenaires (cotisations, prestations) - les éventuelles collaborations industrielles possibles pour assurer son fonctionnement (échanges de compétences, de personnel) - sa capacité à produire une réelle motivation de l'innovation dans la région (animation, communication) • la gouvernance du projet: - prises de décisions - personnel affecté au fonctionnement de l'atelier - gestion fonctionnelle et financière • les techniques à mettre en oeuvre et les partenaires à intégrer au projet pour analyser les répercussions sociales de cette initiative. Pour cela, un certain nombre d'actions ont été identifiées comme indispensables: • Rapprocher l'ensemble des partenaires et déterminer: - leur besoin - la fréquence de ce besoin - leur capacité à auto-financer le fonctionnement de l'atelier dans le cadre de leur utilisation - évaluer leur degré d'implication au delà de la simple utilisation de cet espace • Avec les institutions, déterminer: - Dans quelle mesure l'atelier peut devenir support de l'innovation dans la région (ANVAR, écoles d'ingénieurs) - Quel peut être son statut vis à vis de l'éducation (élèves ingénieurs, Erasmus) - Quelle peut être son implication dans des projets nationaux ou européens • Avec l'aide de créateurs d'initiatives similaires ( FABLAB Barcelone, Amsterdam, Norvège ): - Etudier les différents modes de fonctionnement - Analyser l'impact de ces ateliers au niveau local et national - Analyser leur implication mutuelle dans une logique de partage des connaissances • Avec la collaboration de la FING initiateur d’un projet similaire dans la région parisienne, déterminer les collaborations possibles au niveau national. • Enfin, avec le MIT, Massachusetts Institute of Technology, initiateur des projets de FABLAB au niveau mondial, déterminer les composantes propres à maintenir le projet dans la ligne originale de ce mode de fonctionnement.
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DUREE Il est prévu de réaliser cette étude sur une durée de six mois (Janvier à Juin 2010). INTERVENANTS Cette étude sera réalisée par les porteurs du projets. Le travail essentiel à réaliser étant une collecte d'information et une synthèse des différentes réponses reçues, le montant de l'étude concerne essentiellement des vacations horaires à répartir sur une période de six mois. Les conclusions de cette étude seront remises sous la forme d’un rapport en plusieurs exemplaires en deux temps : •
30 Avril 2010 : - analyse des besoins - fonctionnement - financement à long terme - gouvernance - étude d’équipement
•
30 Juin 2010 : - analyse de l’impact social - inscription du projet au sein de l’innovation régionale - comparaison du projet avec les FabLabs européens
Une présentation publique du projet sera réalisée à cette occasion en présence de l’ensemble des initiateurs du projet (région, partenaires, porteurs). BUDGET Le budget global de l’étude a été estimé à 31.000€
DETAIL BUDGET RECETTES 70 PRODUITS DES ACTIVITES ANNEXES 70 PARTICIPATIONS FONDS PROPRES 74 SUBVENTION REGION PACA
TOTAL
2010 DEPENSES
2 000 5 000 24 000
61 61 62 62 62
SOUS-TRAITANCE GENERALE FRAIS COLLOQUE SEMINAIRE HONORAIRES VOYAGES ET DEPLACEMENTS RECEPTION
31 000
4 000 2 500 14 700 7 800 2 000
31 000
Financement propre : 7000€
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Les partenaires POPSUD http://www.popsud.org POPsud, association créée en 2000 à l'initiative d'industriels et de chercheurs, est aujourd'hui une communauté de plus de 170 adhérents, engagés, impliqués dans le développement industriel, la recherche et la formation en optique, photonique et traitement de l'image. C'est un réseau qui vit, échange, qui promeut une compétence, la photonique, dans le sud de la France, pour la placer au premier plan national et européen. L'optique et la photonique sont au cœur du développement technologique de demain. Le sud de le France est l'une des régions européennes les plus riches dans ce domaine et offre un large éventail de compétences : depuis le micro-composant optique au traitement d'images, de la source de lumière au détecteur, de la transmission de données par fibres optiques aux lasers, de la lunetterie à l'instrumentation optique complexe, des télécommunications au spatial ou au médical, et aux outils de fabrications numériques. POPsud, association créée en 2000 à l'initiative d'industriels et de chercheurs, est aujourd'hui une communauté de plus de 170 adhérents, engagés, impliqués dans le développement industriel, la recherche et la formation en optique, photonique et traitement de l'image. C'est un réseau qui vit, échange, qui promeut une compétence, la photonique, dans le sud de la France, pour la placer au premier plan national et européen. POPsud, c'est aussi des années d'expériences autour d'outils technologiques communs accessibles aux entreprises et aux laboratoires, de "plates-formes mutualisées" qui font le lien entre la recherche fondamentale et les entreprises. POPsud, c'est enfin l'émergence de projets structurants anticipateurs, comme le pôle européen OPTITEC qui s'appuie sur le label de pôle de compétitivité "Photonique : systèmes complexes d'optique et d'imagerie". Ecole supérieure d'art d'Aix-en-Provence http://www.ecole-art-aix.fr L’école Supérieure d’Art d’Aix est un établissement d’enseignement supérieur public qui compte 160 étudiants et accueillent de nombreux étudiants étrangers en résidence. Elle forme des artistes mais elle est résolument tournée vers les nouvelles technologies depuis près d’une vingtaine d’années. Elle a refondé son projet au début des années 90 en énonçant fortement la relation Art et Cognition comme base de sa pédagogie. Cette relation a privilégié le lien art/science et technologie. La question technologique du mouvement et du comportement a fait émerger des ateliers comme la mécatronique et la robotique, inédits en école d’art. Cette approche originale de la théorie des systèmes a engendré la nécessité d’un laboratoire au sein de l’école à la jonction des ateliers technologiques qui pouvaient ainsi partager, enrichir et développer les problématiques liées à des questions fondamentales comme axe de recherche en art: le réseau, l’interactivité, le temps réel, et plus largement les nouvelles formes de création et de fabrication numérique. Ce laboratoire appelé L.O.E.I.L. (Laboratoire / Objet / Espace / Intelligent / Langage) a donc généré des pratiques collectives autour de projets communs auxquels l’ensemble de ces ateliers participent (Vidéo, robotique, son, programmation, programmation de l’image, 3D virtuelle, mécatronique, mais également les enseignements théoriques). L’existence de ce laboratoire a posé et continue de poser la question de la place et du statut qu’il s’agit d’accorder à cet espace de recherche (théorique et pratique) et d’expérimentation, dans la cohérence d’un projet pédagogique qui se doit généraliste. De ce fait notre expérience nous a permis d’acquérir une méthodologie de travail optimale dans le domaine des technologies innovantes.
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Studio LENTIGO http://www.studiolentigo.net Le studio Lentigo est un espace d’enseignement et de recherche au sein de ‘l’école supérieure des beaux-arts de Marseille de Luminy, mais également associé à l’ école Nationale Supérieure d’Architecture de Marseille et l’école polytechnique polytech’Marseille. Le studio Lentigo, créé en 2002, interroge la place et le rôle des-dites «nouvelles technologies» dans le design et les activités de créations contemporaines. Par «nouvelles technologies», nous entendons les technologies numériques liées à la représentation du réel, à la localisation dans l’espace et dans le temps, au calcul, à la fabrication d’espaces numériques… Le design est clairement une activité contextuelle qui interroge le réel et de ce fait, les modes d’appréhension de ce dernier, les usages et les pratiques, les besoins et les services. Le studio Lentigo interroge parallèlement les pratiques de l’enseignement et de la recherche au sein des écoles d’art. Il développe les principes de travail à distance, la réalité et l’opportunité de faire perdurer les lieux physiques comme lieux d’enseignement, la capacité des questionnements plastiques à être mis en jeu de manière collective, l’association d’étudiants issus de formations complémentaires. Ce site est une expérience de travail collaboratif entre les membres du studio, étudiants, chercheurs, professeurs. De ce fait, il est en permanence inachevé et toujours en cours de travail. Il nous aide à tester la plus-part des questions soulevées ci-dessus, travail à distance, relations avec les membres en séjour à l’étranger, liens avec nos partenaires.
Medialab – Madrid http://medialab-prado.es Le Medialab-Prado à Madrid est un programme à l’intersection des arts, des technologies, des sciences et de la société, un projet hybride mixant atelier de production et conférences, pouvant déboucher sur des expositions. Son objectif est d’expérimenter les potentialités créatives des nouvelles technologies (tant logicielles que matérielles et électroniques), de développer des processus d’innovation et de production plus participatifs et ouverts, de créer des communautés dont le maître-mot serait l’interactivité, et de s’interroger sur l’utilisation des ces nouvelles pratiques. Le Medialab offre une accueil permanent, ainsi qu’une formation continue assurée par des médiateurs culturels. Le Medialab a pour projet de monter un atelier DIY (Do It Yourself) pour l’année à venir. De plus le Medialab possède une expérience notable en matière d’open-source, de hacking, de détournement, d’électronique, ainsi qu’une maîtrise des techniques de créations numériques : un stage a notamment été récemment organisé autour de la création d’une machine de prototypage rapide Open-Source (RepRap) par dépose de cordon de fil chaud.
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