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Hors série compétitivité Industrielle

GE : Trois innovations Made in France

[Article du 14/09/2015]

A Buc, au Creusot et à Belfort, centres d’excellence dans leurs spécialités, des équipes françaises ont développé trois gammes de produits aujourd’hui exportés dans le monde entier. C’est le versant recherche appliquée du dispositif de R&D global du groupe américain.

GE : Trois innovations Made in France

GE : Trois innovations Made in France

A Buc, GE Healthcare a développé deux systèmes d’imagerie robotisés mobiles

GE a implanté ses Global Research Centers en charge de la recherche fondamentale sur tous les continents. Le plus gros, à Bangalore, en Inde, emploie 5 000 personnes. A Munich, le Global Research Center regroupe 250 personnes qui travaillent dans tous les domaines d’intérêt de GE. « Nous investissons 6 % de notre chiffre d’affaires en R&D tous les ans », précise un porte-parole du groupe. Avec 100 milliards de dollars de chiffre d’affaires, l’investissement représente tout de même 6 milliards de dollars. En parallèle, des équipes de R&D travaillent au cœur des différentes unités sur des projets appliqués.

Chantal Le Chat est Global General Manager Interventional chez GE Healthcare. Elle explique les besoins qui ont présidé au développement des Discovery IGS 730 et 740, deux systèmes d’imagerie robotisés mobiles, au centre de Buc (Yvelines), qui emploie 2 600 employés, dont 400 ingénieurs et chercheurs spécialisés en équipements systèmes, robotique, mécanique, électronique et traitement du signal. « Ces produits répondent à deux segments : le monde de l’hybrid OR (Operating Room), qui vise à permettre des procédures minimales invasives de plus en plus complexes, et celui de la radiologie interventionnelle ou de l’oncologie interventionnelle, qui permet de traiter localement les tumeurs par voie endovasculaire ou percutanée. »
« GE a adopté la technologie des AGV (Automatically Guided Vehicules) qui est utilisée dans le monde de la logistique, et l’a adaptée aux contraintes du monde médical. Dès le début de l’aventure, nous nous sommes appuyés sur des expertises déjà présentes en France, en particulier dans la PME bretonne BA Systèmes. Nos équipes ont collaboré pour transposer leur savoir-faire dans le monde médical », explique Catherine Lezy, directeur R&D Detection and Guidance Solutions.
Le partenariat s’est inscrit dans le projet Irimi (Imageur robotisé pour les interventions minimalement invasives) réunissant, aux côtés de GE Medical Systems, la PME BA Systèmes pour la problématique de mobilité, l’ETI C&K Components pour l’interface homme-machine et plusieurs partenaires publics (CEA-LIST, IRCCyN qui regroupe le CNRS, l’Ecole des mines de Nantes, l’Ecole centrale de Nantes et l’université de Nantes, et enfin CR2i, qui unit l’AP-HP et l’Inra). Irimi a été labellisé par trois pôles de compétitivité (Medicen, Systematic et Images et Réseaux) et soutenu par le Fonds unique interministériel (FUI) pour 5,7 millions d’euros sur un budget total de 18 millions.
« Le consortium, qui est aujourd’hui clos, a permis de développer la technologie du Discovery IGS 730 alors que nous n’avions pas de produit pour le segment de l’hybrid OR. Le Discovery IGS 740 est sorti l’an dernier et nous permet d’étendre l’utilisation de cette technologie mobile au monde de la radiologie interventionnelle. C’est une ligne haut de gamme que nous allons bien sûr continuer de faire évoluer, comme en ce moment avec l’introduction d’une nouvelle table de chirurgie d’ici à la fin de l’année, résultat du travail de nos ingénieurs à Buc avec un partenaire industriel allemand. Notre partenariat industriel avec BA Systèmes se poursuit également côté développement, mais aussi comme fournisseur de production », précise Chantal Le Chat. Résultat : 12 brevets déposés et des équipements produits localement à Buc à des milliers d’exemplaires.

Des produits conçus pour le marché mondial
Le challenge des équipes de Buc est de concevoir des produits globaux en conformité avec les régulations et les standards internationaux. « Nous avons la chance en France d’avoir des experts cliniques reconnus mondialement, qui utilisent nos produits et qui collaborent de façon proche avec nos équipes R&D. Nous travaillons également avec des clients de par le monde », explique la directeur général pour la radiologie interventionnelle.
Chez GE Healthcare, l’innovation naît de plusieurs facteurs. « Les sources d’innovations proviennent d’échanges réguliers entre les équipes marketing, qui étudient les tendances des marchés, l’évolution des pratiques médicales, les équipes de terrain, qui sont très proches des utilisateurs, et les équipes R&D, qui font de la veille technologique et proposent des innovations pour mieux répondre aux besoins présents et futurs de nos clients », explique Chantal Le Chat. Catherine Lezy complète : « Le processus d’innovation est itératif. Une des premières étapes est de construire un prototype ; il permet de valider le concept et d’enrichir les spécifications futures du produit. A chaque étape d’amélioration du concept, l’équipe a interagi avec des clients pour mieux comprendre leurs besoins et valider les choix techniques. Dans le cas précis de Discovery, il y a eu plusieurs itérations avant d’aboutir. » Chaque année, GE Healthcare remet sur le métier son World Wide Technology Plan, qui sert à orienter les investissements stratégiques technologiques et aboutit au World Wide Product Plan, qui définit les investissements produits à 1-3 ans. Ces deux plans définissent la stratégie R&D de l’entreprise et sont revisités tous les ans.
« Le processus d’innovation s’est raccourci ces dernières années », constate Catherine Lezy. « Nous abandonnons peu à peu les cycles longs de 3 ou 4 ans en cascade, où tout est planifié pour une longue période, pour adopter la dynamique des start-up avec des cycles d’innovation plus courts. A partir d’un concept, l’équipe émet des hypothèses, les valide rapidement auprès des clients internes et externes. On traduit cela en produit dès que possible, avec éventuellement un plan d’amélioration continu des fonctionnalités. C’est plus itératif. »

 A Belfort, la turbine à gaz 9HA est un co-développement GE-EDF 
Entre GE et EDF, la collaboration se poursuit depuis 1969 et un premier projet pour rendre des turbines électriques plus silencieuses afin de respecter le voisinage. En 2011, les deux entreprises signent un partenariat pour co-investir dans une turbine haut rendement. Au début de l’été, un convoi exceptionnel a mis quelques semaines pour acheminer la première turbine 9HA, surnommée Harriet, de Belfort, où elle a été conçue et fabriquée, à Bouchain (Nord), pour l’installer dans une centrale EDF en construction et remplacer une centrale au charbon. « Une fois opérationnelle, la centrale à cycle combiné d’EDF à Bouchain fournira 570 MW, assez d’électricité pour alimenter environ 600 000 foyers. Les émissions de CO2 seront réduites de moitié par rapport à une centrale au charbon. L’unité de production fonctionnera en tandem avec des sources d’énergie renouvelables en raison de sa capacité à monter rapidement en puissance en l’absence de vent ou de soleil », explique-t-on chez GE.

En quatre ans, GE estime avoir investi 2 milliards de dollars dans le projet de l’ingénierie à la préparation des usines pour produire les 9HA qui seront exportées dans le monde entier, avec une quarantaine de commandes pour cette année. Belfort est un centre d’excellence mondial pour les turbines de 50 hertz, et emploie 1 800 personnes. Avec Harriet, qualifiée de plus grande et  de plus puissante turbine gaz au monde, le site de Belfort conforte donc son avenir. 

 

Au Creusot, GE Oil & Gas conçoit des produits pour l’industrie de l’énergie

Après avoir repris une usine qui a fabriqué sa première turbine à vapeur en 1905, GE a fait depuis 2000 de ce site du Creusot un centre d’excellence de GE Oil & Gas, spécialisé dans la  conception, la fabrication et les services de turbomachines, compresseurs centrifuges et turbines à vapeur pour l’industrie du pétrole et du gaz, les énergies renouvelables et la marine. Pierre Laboube, ingénieur diplômé de l’Ecole nationale des arts et métiers, est depuis 2007 le directeur R&D de Thermodyn, une des filiales françaises de GE Oil & Gas .
« Les turbines à vapeur de petite et moyenne puissance que nous concevons sont destinées à des applications de co-génération et de récupération d’énergie pour la valorisation des déchets, la biomasse et le solaire. Nous faisons aussi des machines pour l’entraînement mécanique de pompes pour le marché de l’énergie ou de compresseurs pour le raffinage et la pétrochimie. Une spécificité du Creusot est de servir les besoins de la marine de surface, comme le porte-avions Charles-de-Gaulle, ou les sous-marins nucléaires », explique Pierre Laboube. « Pour ce qui est des compresseurs centrifuges, nous sommes focalisés presque exclusivement sur les marchés du pétrole et du gaz dans les besoins amont de la production offshore et onshore, le transport et le stockage, ainsi que le raffinage et la pétrochimie. »
Pour ces deux grandes familles de produits, le rôle de la R&D est d’évaluer et d’améliorer les performances. « Le processus de R&D démarre par l’analyse des besoins de nos clients, avec qui nous avons des relations spécifiques pour définir le type de machines et les développements. On confronte nos idées et les besoins. Avec certains donneurs d’ordre, nous pouvons être amenés à mettre des moyens ensemble, et parfois à faire du co-développement ou définir différentes formes de relations contractuelles. Au Creusot, nous ne sommes pas un centre de recherche fondamentale. Nous faisons de l’applicatif lorsque les technologies fondamentales sont assez matures. »
« Nos disciplines couvrent l’aérodynamique et l’aéromécanique pour améliorer les performances énergétiques,  la mécanique, dont le calcul de structure, la rotodynamique et l’étude des matériaux. La difficulté de la compression est la prise en compte des effets dus aux gaz et la pression pour la modélisation de la rotodynamique », poursuit Pierre Laboube. « Dans notre domaine d’expertise figurent également les paliers magnétiques. Cela fait environ trente ans que la technologie est utilisée en remplacement des paliers à huile. Compte tenu de leurs avantages, les paliers magnétiques nous ont permis de développer de nouveaux concepts en rupture avec la compression conventionnelle. C’est ainsi qu’est née notre gamme ICL (Integrated Compressor Line). »

Gamme icl: la somme de quatre technologies
Pierre Laboube explique la conception de la gamme ICL développée au Creusot depuis le début des années 2000. « L’ICL a été conçu pour résoudre les problèmes de nos clients : la compacité, surtout dans l’offshore, la pollution et la performance. C’est la somme de quatre technologies : les compresseurs centrifuges, les paliers magnétiques, les moteurs grande vitesse et les convertisseurs de haute fréquence. Nous avons travaillé avec des donneurs d’ordre français et étrangers comme Total et Shell pour valider le concept et le prototype. La première machine a été vendue en 2007, et nous avons déjà eu pas mal de succès en Europe, ainsi qu’aux Etats-Unis et en Amérique du Sud pour d’autres applications. Nous avons encore des années de développement et des idées pour étendre les avantages de la technologie à d’autres applications plus complexes. C’est un effort continu. »
Pierre Laboube rappelle que les compresseurs centrifuges et turbines à vapeur développés au Creusot sont customisés pour chaque client. « La difficulté est de respecter des processus validés et normalisés tout en étant pratiquement en permanence dans la customisation. Nous devons évaluer  la faisabilité des modifications engendrées par les besoins spécifiques du client », explique-t-il. « Nous prenons en compte les produits dans leur intégralité, de la conception à l’installation, la maintenance et la fin de vie. »
En plus des clients qu’il associe à ses cycles de développement, le directeur R&D cite un certain nombre de partenaires : l’Insa Lyon, Arts et Métiers, Mines Saint-Etienne le CNRS, l’Onera et le Cetim en France, ainsi qu’IVK en Belgique et d’autres labos en Italie, en Pologne ou en Allemagne. « Dans ces partenariats, les apports sont mutuels. Ils nous apportent une vision différente et des idées originales. Nos partenaires peuvent venir nous voir en nous disant “On a pensé à ça, est-ce que cela peut vous intéresser ?“. »

Pour une énergie plus propre et moins coûteuse
Dans le domaine des turbines à vapeur, le centre R&D du Creusot participe depuis trois ans à un programme du cluster européen Eurogia+ dédié au développement de nouvelles technologies pour une énergie plus propre et moins coûteuse. « L’ambition est d’optimiser les installations de solaire concentré. En France, le programme est financé par le ministère de l’Economie, de l’Industrie et du Numérique. Nous  travaillons avec Arts et Métiers, le CNRS, SPG,
entreprise qui fait des équipements de tests, et deux
entités de GE. » En termes de soutien à la recherche en France, Pierre Laboube souligne l’importance du crédit impôt recherche et du dispositif Cifre. « Le crédit impôt recherche est un atout pour le développement de notre R&D en France. Quand il y a plusieurs choix sur des sujets qui pourraient se développer ailleurs, c’est une incitation. Nous avons également trois thésards Cifre en ce moment sur des disciplines différentes. » Pour le directeur R&D, le développement de la gamme ICL a marqué un tournant. « Pour ce produit, qui a donné lieu à de multiples dépôts de brevets, nous avons un besoin continu d’innovation. Cela a permis de dynamiser et pérenniser notre R&D, et nos équipes ont ainsi démontré  leur efficacité et assis leur  crédibilité. » 

 Le rachat du pôle énergie d’Alstom approuvé 
• Fin juin, GE répondait à une « communication de griefs » que lui avait adressée la Commission européenne, c’est-à-dire une liste des raisons pour lesquelles le rachat pourrait mener à une situation d’abus de position dominante. « Procédure classique », expliquait-on du côté de GE. « Nous sommes en train d’apporter les remèdes qu’il faut pour que ce deal se fasse. » Apparemment, les arguments ont été convaincants puisque la Commission Européenne a donné le feu vert à cette acquisition de 12 milliards d’euros qui conforte GE comme numéro un mondial dans l’équipement et la maintenance des centrales électriques.

Isabelle Boucq - Photos : GE

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