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Projets collaboratifs NPR 2016-2019

Rapport de projet

Documents à télécharger

Formulaire pour le rapport intermédiaire ou final du projet

Fiche d’évaluation du projet collaboratif par les entreprises partenaires

HyREX40

Système Pile à combustible hydrogène, d’une puissance de 40 kW, destiné à la génération électrique pour applications mobiles, notamment pour Benne à ordures ménagères (BOM)


La traction électrique est une alternative à la combustion de carburants fossiles dans les domaines du transport et de la mobilité. La pile à combustible à hydrogène (Fuel Cell) est une solution d’électromobilité qui répond aux enjeux du changement climatique et de la pollution de l’air. Par rapport aux solutions basées sur des technologies pures batteries, la génération d’électricité à partir d’hydrogène présente certains avantages : recyclage, réduction de poids par rapport aux batteries, plein rapide en hydrogène (quelques minutes), large autonomie (plusieurs centaines de km, ainsi que de non effets liés à la température).
Pour être capable de répondre à ces enjeux, il faut une réponse technique proposant un système de pile à combustible complet.


Swiss Hydrogen et Michelin proposent le développement d’un système d’une puissance de 40 kW permettant de répondre à des besoins professionnels d’électromobilité, notamment pour des applications urbaines et péri-urbaines où l’autonomie, la disponibilité, ainsi que l’amortissement du véhicule sont des éléments cruciaux pour l’exploitant.


Une première cible est la benne à ordures ménagères (BOM) telle qu’exploitée aujourd’hui sur Fribourg par le Groupe Andrey, basé à Tafers. Il existe en Suisse environ 1300 BOM et trois gros opérateurs représentent déjà 600 systèmes, ce qui générerait un chiffre d’affaires d’environ 20 à 40 Mio CHF si toute ces BOM étaient remplacées par des versions hydrogène.
D’autres marchés à explorer ont été identifiés par les partenaires du projet et seraient susceptibles d’utiliser le système de 40 kW :

-    Véhicules de livraison : La Poste, DHL, DPD
-    Groupes électrogènes mobiles autonomes.

L’intégration dans le projet de ROSAS permettra d’apporter des compétences supplémentaires en termes d’analyse sécuritaire du système, de définition et analyse des composants utilisés pour répondre aux normes.

Le consortium fribourgeois ainsi monté aura les impacts suivants :

•    Réalisation dans le Canton de Fribourg d’un système pile à combustible innovant et performant,
•    Potentiel d’assemblage industriel envisageable dans le canton,
•    Création d’un pôle de compétence hydrogène et pile à combustible suisse à Fribourg
      (Swiss   Hydrogen, Michelin, Groupe E, ROSAS)
•    Opportunités pour d’autres partenaires de pénétrer et progresser dans ce domaine
      nouveau qu’est l’hydrogène, et de positionner Fribourg,
•    Image innovante portée à l’extérieur du Canton

Partenaires

Swiss Hydrogen SA – Michelin Recherche et Technique SA – HEIA-FR, ROSAS Center Fribourg

INNOSERRE

Optimisation et innovation énergétique et écologique pour les cultures sous serres et sous abris

Les cultures sous abris sont des cultures intensives, à forte technicité et soumises fortement à la concurrence internationale. Pour rester compétitive, les entreprises doivent sans cesse innover et adapter leur outil de production. L’efficience de l’énergie et la réduction de l’utilisation des énergies fossiles sont au cœur des préoccupations des producteurs. Des solutions innovantes, de réduction de la consommation d’énergie fossiles, d’utilisation d’énergie alternatives ou de technologies permettant l’augmentation des rendements doivent être testées dans le contexte suisse afin de pouvoir garantir la rentabilité aux producteurs.

L’objet de ce projet est de démontrer la faisabilité de différentes solutions énergétiques innovantes et écologiques dans le domaine des productions sous serres/sous abris.

Il s’agit de mettre en relation les aspects coûts, notamment des investissements, avec les bénéfices, de développer un catalogue de solutions adaptées à différentes cultures et conditions, et d’élaborer des concepts de projets modèles ayant un fort potentiel de déploiement.

Partenaires

HEIA-FR, institut Energy – Agroscope – Institut Agricole de l’Etat de Fribourg à Grangeneuve – Gutknecht Gemüse – BG Herren & Siegenthaler ; Proveg AG – Allani Sunlife Holding AG – Climate Services Sàrl

MIL-TeB

Analyse de sécurité de systèmes développés sur la base de modèles qualitatifs

Le centre de compétence ROSAS de l’institut iSIS/HEIA-FR fait partie de la plateforme technologique Innosquare du quartier d’innovation blueFACTORY et a comme but de s’établir en tant que centre de compétence unique en Suisse pour le développement de systèmes robustes, sûrs et sécurisés. Les co-requérants de ce projet sont les partenaires stratégiques de ROSAS: Liebherr Machines Bulle SA, Meggitt SA et Johnson Electric International AG.

Un domaine de recherche de ROSAS est la conception basée sur des modèles (MIL – Model-In-the-Loop) qui est principalement utilisée dans les domaines de l’industrie électronique et de logiciel. L’atout majeur de cette méthodologie de développement est la détection précoce des erreurs de conception ce qui permet de réduire le nombre d’itérations de design, voire même de les éviter. La conception à base de modèles (MIL) peut ainsi contribuer à des réductions massives de coûts dans le développement de systèmes complexes et critiques en termes de sécurité. Aujourd’hui les exigences relatives à la sécurité augmentent continuellement avec les nouvelles réglementations et normes et les systèmes associés deviennent de plus en plus complexes. Il devient nécessaire pour les trois partenaires stratégiques de ROSAS de compléter l’analyse de sécurité traditionnelle avec une approche innovante à base de modèles (MIL) qui permet d’identifier le comportement de défaillance le plus tôt possible pendant la phase de conception.

L’objectif de ce projet est le développement d’un banc de test qui permet de faire des simulations précoces du comportement des systèmes dans les situations fonctionnelles et dysfonctionnelles, à l’aide de modèles du fonctionnement de l’électronique et des logiciels embarqués permettant l’injection de fautes. Pour ceci il faut adapter le processus de développement de système traditionnel (p.ex. selon le modèle «V») à ces exigences communes pour le développement de technologies innovantes, et développer les outils nécessaires pour modéliser et analyser le comportement du système sur la base de modèles qualitatifs.

À l’aide du soutien de ce projet par le NPR, le centre de compétences ROSAS et ses partenaires industriels franchissent un nouveau pas stratégique, positionnant ROSAS au niveau national et international pour les développements de systèmes fiables à l’aide de la simulation à base de modèles. C’est un pas important dans la direction de son axe stratégique pour la réalisation d’un laboratoire «xIL-Lab» unique en Suisse qui permettra d’effectuer des simulations à base de modèles «in-the-loop» pour qualifier le comportement régulier et en particulier aussi de défaillance des applications de systèmes critiques avec le but ultime d’intégrer un logiciel «Software In-the-Loop» (SIL) et du matériel «Hardware In-the-Loop» (HIL) dans le développement du système. De plus grâce à l’emplacement idéal de blueFACTORY, l’innovation du canton de Fribourg se trouve renforcée avec des compétences et du savoir-faire dans ce domaine. En améliorant le processus de développement, les erreurs de conception diminuent, réduisant ainsi le time-to-market de nouveaux produits des partenaires stratégiques de ROSAS, ce qui leur permet de rester compétitifs sur le marché.

Partenaires

HES-SO//FR HEIA-FR Institut iSIS – Johnson Electric International AG – Liebherr Machines Bulle SA – Meggitt SA

LPWAN-VPN

Infrastructure de télécommunication à longue portée pour les applications liées à la distribution de l’énergie et à l’efficience énergétique

Les buts de ce projet sont l’analyse, la conception et le développement d’un réseau de télécommunication privée, applicable au domaine de la distribution de l’énergie et d’une utilisation plus rationnelle de celle-ci. L’infrastructure développée sera basée sur un réseau à longue distance et à basse consommation, qui permettra aux entreprises partenaires de garantir la fiabilité et la sécurité de leur système ainsi que la confidentialité des données traitées.

Les applications liées à la distribution de l’énergie et à une utilisation plus rationnelle de celle-ci reposent aujourd’hui sur des services en ligne permettant la mise en commun des ressources requises. Le déploiement de ces services requiert obligatoirement une infrastructure de télécommunication à la fois économe en énergie, efficace, sécurisée, économiquement viable et assurant la confidentialité des données.

Ce domaine d’activités étant en plein expansion, un grand nombre de technologies de télécommunication dédiées à ce type d’applications voient le jour. Les caractéristiques principales de ces technologies sont d’être sans fil (« Wireless »), à basse consommation (« Low Power ») et à longue portée (« Long Range »). Un atout supplémentaire de certaines d’entre elles est de permettre la mise en place d’un réseau de communication aussi bien au niveau d’un bâtiment ou d’un quartier qu’au niveau national, sans nécessiter de modification importante de l’infrastructure et donc à moindre coût.

Le premier objectif de ce projet est d’établir une liste de critères s’appliquant aux cas d’utilisation visés et d’appliquer ces critères à un ensemble de technologies à analyser, parmi lesquelles nous pouvons mentionner LoRA, Sigfox, Sym-phony Link et IP500. Un choix sera effectué en faveur de la technologie correspondant le mieux aux critères établis, et un prototype permettant le déploiement d’une infrastructure de télécommunication au niveau d’un bâtiment ou d’un quartier sera ensuite conçu et développé.

Ce système permettra aux partenaires du projet une mise en oeuvre utilisant l’infrastructure d’accès existante au niveau du quartier ou du bâtiment et ainsi de pouvoir déployer leurs services de manière efficace, économiquement attractive et en assurant la confidentialité des données. Disposer d’un tel système facilitera le déploiement de nouveaux services et abaissera les coûts de mise en oeuvre et d’exploitation de ces services, ceci dans un environnement extrêmement compétitif.

Ce projet s’inscrit dans le domaine du bâtiment et du réseau de distribution intelligents, thématique importante dans le cadre du projet BlueFactory.

Partenaires

HES-SO//FR HEIA-FR Institut iSIS – Infoteam SA – Pronoo SA – Viteos SA

INNOSQUARE CLUSTERS
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