Réduire les obstacles à l’innovation dans le domaine des composants électroniques flexibles
La numérisation de l’industrie manufacturière, connue sous le nom d’industrie 4.0 est freinée en Europe par le coût élevé et la capacité limitée de technologies telles que l’impression 3D et le traitement laser. Pour demeurer compétitive dans le développement et la fabrication de composants embarqués tels que les cartes de circuits imprimés flexibles, l’Europe doit augmenter sa capacité de production des nanomatériaux fonctionnels nécessaires. Pour ce faire, elle doit numériser les chaînes d’approvisionnement afin de réduire les coûts du travail manuel, tout en accélérant le processus de développement grâce à des techniques avancées d’apprentissage automatique et d’intelligence artificielle. Pour relever les défis que posent cette numérisation, le projet www.lee-bed.eu (LEE-BED) (Innovation test bed for development and production of nanomaterials for lightweight embedded electronics), soutenu par l’UE, a mis au point un banc d’essai d’innovation ouverte, conçu comme un guichet unique pour l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement. «Nos démonstrations ont débouché sur de nombreuses solutions nouvelles et passionnantes, qui nous aideront à vendre les services et les lignes pilotes LEE-BED», explique Zachary Davis, coordinateur du projet, de www.dti.dk (l’Institut technologique danois) à Taastrup, qui accueille le projet. À ce jour, le système a été validé dans le cadre de quatre études de cas industrielles. L’une des possibilités actuellement étudiées avec Swarovski ouvrira la voie à une collaboration plus large entre Swarovski et l’industrie automobile, pour la conception de panneaux électroniques intérieurs de nouvelle génération.
Assistance en matière de brevets, planification commerciale et services de normalisation
Les clients du banc d’essai ouvert de LEE-BED peuvent accéder au système par une page web à entrée unique, qui divise leur parcours utilisateur en trois phases. La première fournit une évaluation technologique et économique, exploitant les informations sur les opérations d’un client afin de fournir des indications sur la faisabilité de nouvelles idées. Sur la base de ces résultats, la deuxième phase donne accès à des technologies de ligne pilote, couvrant: le développement et la mise à l’échelle de nanomatériaux sur mesure; le développement et la production de nano-encres, d’adhésifs et de composites; le prototypage et le pilotage de circuits et de capteurs électroniques imprimés et intégrés. Ces activités visent à réduire le temps de développement à moins de 6 mois. La troisième phase se concentre sur le transfert de connaissances, en fournissant aux clients des outils destinés à la commercialisation de leurs produits. Cela comprend les droits de propriété intellectuelle et l’assistance en matière de brevets, la planification commerciale et les services de normalisation. Outre le développement de prototypes d’éclairage transparent flexible et d’écrans tactiles pour Swarovski, les études de cas portent notamment sur l’intégration de composants électroniques flexibles dans des panneaux en plastique pour le développeur automobile MAIER, sur des solutions permettant d’intégrer le suivi des ressources et la détection de la température dans des structures composites pour la société de construction ACCIONA, et sur des capteurs de température et d’humidité intégrés dans des applications d’emballage intelligent pour Grafietic (site web en espagnol). «Ces cas nous ont permis de fournir une série de prototypes et de démonstrations», ajoute Zachary Davis. «Nous avons par exemple développé des nanofils d’argent, formulés dans une encre imprimable, ainsi qu’un procédé permettant de créer des circuits électriques extrêmement transparents avec des fonctionnalités de LED et de capteurs tactiles.» Le projet a également développé des services plus personnalisés, tels que la fourniture d’informations sur les possibilités de financement à l’intention des PME ne disposant pas du capital nécessaire pour mener à bien des projets pilotes, ainsi que des services de coordination et de rédaction de propositions.
Une industrie de l’électronique embarquée et imprimée plus verte
Les services de LEE-BED sont actuellement accessibles gratuitement, tandis que l’équipe poursuit la validation des procédures globales de LEE-BED, à travers 10 études de cas d’utilisateurs finaux supplémentaires, et continue à développer de nouvelles technologies et lignes pilotes. En réponse à un accroissement de la demande, l’équipe poursuit ses travaux sur l’impression électronique en 3D. «Grâce à un appel ouvert, plusieurs entreprises se sont montrées intéressées, ce qui, selon nous, débouchera sur des projets rémunérateurs, notamment liés à nos panneaux transparents, à l’éclairage interactif et à l’électronique intégrée au textile», souligne Zachary Davis. «Notre objectif est de terminer plusieurs projets pilotes générateurs de revenus d’ici la fin du projet.» Ils demeurent également vigilants sur l’utilisation de matériaux et de processus de recyclage plus durables afin de rendre leurs propres opérations, ainsi que l’ensemble de l’industrie de l’électronique embarquée et imprimée, plus écologiques et plus autonomes.
Mots‑clés
LEE-BED, numérisation, nanomatériaux, électronique imprimée, éclairage, capteur tactile, automobile