Le monde agricole est à la croisée des chemins : confronté à une pénurie croissante de main d’œuvre, il doit répondre des défis majeurs d’amélioration de la productivité pour nourrir une population toujours plus nombreuse, tout en réduisant l’impact environnemental et en limitant l’usage des produits phytosanitaires.

Un véritable casse-tête ? Pas forcément.

La robotique pourrait bien être une partie de la solution. Mais pour que cette transition technologique devienne réalité, plusieurs verrous doivent encore être levés :

• des compétences spécifiques encore trop rares,
• des normes  peu adaptées,
• des robots ne répondant pas toujours aux besoins concrets du terrain,
• un manque de recul et d’indicateurs clairs pour évaluer leurs impacts environnementaux,
• un manque de données fiables et standardisées.

C’est là qu’intervient le Grand Défi de la Robotique Agricole :

Un programme fédérateur pour accélérer la transformation technologique de l’agriculture et faire émerger des solutions concrètes, durables et adaptées aux réalités du terrain.

Trois objectifs sont au cœur du Grand Défi :

• Déployer de nouvelles pratiques agroécologiques : traitement localisé, surveillance fine, entretien régulier, préservation des sols…
• Faire mûrir les technologies robotiques : via des hackathons, des challenges et des expérimentations collaboratives.
• Faciliter l’appropriation de ces innovations par les agriculteurs, et encourager leur acceptation par la société grâce à des actions de sensibilisation et de dialogue.

Dans ce cadre, un nouveau projet voit le jour : STAIRS, dont le lancement officiel (kick-off) a lieu le 21 mai à Paris.

Nous sommes fiers d’y participer à travers SHERPA Engineering.

Le projet STAIRS, une nouvelle étape dans la transformation agricole

Le projet s’articule autour de trois grandes actions :

• Définir et fournir aux concepteurs de solutions robotiques un cadre adapté pour développer et adopter des composants logiciels et matériels standardisés.
• Développer des normes pour assurer l’interopérabilité et l’intégration des robots dans les systèmes de gestion agricole et leur supervision par l’humain.
• Concevoir des méthodologies et des métriques d’évaluation pour mesurer l’efficacité et l’impact des robots agricoles.

Pour mener à bien ces missions, un large consortium de près de 30 partenaires (coodination assurée par INRAE et Robagri)  s’est constitué, réunissant chercheurs, ingénieurs, industriels, établissements d’enseignement supérieur et agriculteurs. Cette diversité de profils garantit la solidité et la pertinence des actions menées tout au long du projet.

L’objectif du projet est de mettre à disposition des acteurs de la robotique agricole une plateforme commune, regroupant :

• des méthodologies,
• des standards,
• des outils de développement performants,
• des kits d’algorithmes,
• des modèles de simulation,
• un accès à des données opérationnelles.

SHERPA Engineering interviendra notamment sur :

Le Work Package 1 (WP1), dédié au couplage de l’ingénierie système et de l’analyse du cycle de vie, pour évaluer les impacts environnementaux des engins agricoles, en lien avec notre outil O:AMIE déjà présenté dans nos précédentes publications

Le Work Package 3 (WP3), portant sur la perception de l’environnement de la parcelle agricole.

Extrait de la plaquette du projet stairs piloté par Inrae et  RobAgri

Le projet STAIRS s’inscrit pleinement dans les ambitions de France 2030, en posant une nouvelle pierre à l’édifice d’une agriculture plus responsable, technologiquement avancée et respectueuse des enjeux sociaux et environnementaux.

Pour SHERPA Engineering, c’est une opportunité de mettre notre expertise au service d’un avenir agricole plus vertueux.

IBIS (Intelligent Battery Integrated System) est un projet de recherche collaboratif mené en France, réunissant des acteurs industriels et académiques, Stellantis, Saft (Groupe Total Energies), E2CAD, SHERPA Engineering, ainsi que plusieurs laboratoires du CNRS (GeePs, SATIE, LEPMI) et l’Institut Lafayette. Ce projet est financé par le Plan France 2030, piloté par l’ADEME.
L’objectif : développer une batterie lithium-ion intelligente, plus efficace, plus compacte, et moins coûteuse, capable de répondre aux besoins croissants de l’électromobilité et du stockage d’énergie stationnaire.

Une rupture dans l’architecture des batteries

Le cœur de l’innovation réside dans l’intégration directe des fonctions d’onduleur, de chargeur et de convertisseur dans la batterie elle-même. Concrètement, ces éléments sont remplacés par des cartes électroniques de conversion montées au plus près des cellules lithium-ion, pilotées par un système de contrôle avancé. Ce système permet de générer directement un courant alternatif pour alimenter un moteur électrique, sans passer par des composants extérieurs.

Cette approche offre de multiples bénéfices :

• Réduction des coûts de fabrication des véhicules électriques
• Simplification de l’architecture du groupe motopropulseur
• Gain d’espace et d’habitabilité dans le véhicule
• Amélioration de la fiabilité et de l’autonomie
• Préparation facilitée à une seconde vie des batteries en stationnaire

Après six années de recherche, modélisation et simulation, une équipe de 25 ingénieurs et chercheurs a conçu un prototype fonctionnel de cette nouvelle batterie. Un démonstrateur stationnaire, opérationnel depuis l’été 2022, et un véhicule prototype ont permis de valider les performances du système et de poser les bases d’une industrialisation future.

La contribution de Sherpa Engineering

Dans le cadre du projet IBIS, Sherpa Engineering a mobilisé son expertise en modélisation système et en contrôle-commande pour accompagner le développement et la validation de cette technologie innovante.

Nos équipes ont contribué à :

• La modélisation dynamique des systèmes batteries et électroniques
• Le développement du contrôle-commande sous Matlab/Simulink
• La validation fonctionnelle via simulations, essais sur bancs et sur véhicule prototype

Notre rôle : garantir la cohérence fonctionnelle et optimiser les performances globales du système jusqu’à son intégration en environnement réel.

IBIS 2 : cap sur l’industrialisation

Lancé dans la continuité du premier projet, IBIS 2 vise à faire évoluer la technologie de TRL5 au TRL6, avec pour objectif de démontrer sa viabilité dans des conditions représentatives, aussi bien pour les véhicules électriques que pour les solutions de stockage stationnaire.
L’ambition est de commercialiser cette technologie avant la fin de la décennie, sur les véhicules des différentes marques de Stellantis et les solutions safts.

Un double impact

Grâce à son architecture unique, IBIS représente un changement de paradigme dans la conception des groupes motopropulseurs électriques et des systèmes de stockage d’énergie. Pour Stellantis, c’est une réponse concrète aux attentes des utilisateurs : autonomie, espace à bord, accessibilité et empreinte carbone réduite.
Dans le domaine stationnaire, Saft prévoit de proposer des solutions intégrant la technologie IBIS, avec des installations plus compactes, plus efficaces et plus faciles à entretenir, notamment pour l’intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques.
En mutualisant les technologies entre mobilité et stationnaire, IBIS permet de renforcer la compétitivité des deux marchés, en tirant parti des effets de volume et de la standardisation.

En résumé, le projet IBIS constitue une avancée significative pour les batteries utilisées dans les véhicules électriques et le stockage fixe. Son innovation majeure « l’incorporation directe des fonctions de conversion d’énergie dans la batterie « contribue à la diminution des coûts, à la simplification de l’architecture et tout en offrant un grand nombre de nouvelles fonctionnalités.

Ainsi IBIS démontre comment l’innovation collaborative peut favoriser la transition écologique tout en consolidant la compétitivité et l’autonomie technologique de l’Europe.

Dans un secteur automobile en constante évolution, la simulation est un outil essentiel pour la conception, l’évaluation et l’optimisation des systèmes complexes. Parmi les diverses méthodologies, la simulation 0D/1D se démarque par sa vitesse et son efficacité en termes de charge de calcul. Cependant, son implémentation à grande échelle pose des défis techniques et méthodologiques majeurs.

Un enjeu stratégique pour l’industrie

Les modèles 0D/1D sont des outils essentiels pour la simulation de nombreux systèmes. Ils offrent une combinaison optimale de rapidité d’exécution et de faible charge de calcul, permettant une représentation simplifiée mais efficace des phénomènes physiques. Cependant, cette efficacité peut parfois se traduire par une perte de précision, ce qui pose un défi de fiabilité et de prédictibilité des résultats.

Les principaux défis de la simulation 0D/1D

Précision et calibration : Leur principal défi réside dans la capacité à représenter les phénomènes physiques avec un degré de précision suffisant. La simplification des résultats peut générer des approximations qui nécessitent des ajustements constants. Cette calibration repose sur des données expérimentales précises et si celles-ci sont limitées et incertaines, cela présente un défi. Un de nos points forts chez SHERPA Engineering est notre culture de la connaissance des systèmes physiques modélisés.

Interopérabilité : Un des autres défis est l’interopérabilité des modèles. Dans de nombreux cas, il peut arriver qu’un modèle soit couplé à un autre produit dans un logiciel différent. Pour surmonter cette difficulté, nous avons recours à la technologie des FMU, qui facilite la standardisation des échanges entre les différents logiciels.

L’expertise de SHERPA Engineering

Depuis près de 30 ans, SHERPA Engineering relève ces défis avec succès. Nos expertises couvrent les piles à combustible, les systèmes électriques, la gestion énergétique et thermique, ainsi que les véhicules autonomes.

Notre Directeur Général Associé, Guillaume Bruniquel, a récemment partagé notre vision et nos innovations en matière de simulation 0D/1D dans un magazine spécialisé. Découvrez son analyse et nos perspectives pour répondre aux enjeux de demain.

Lisez l’article complet pour en savoir plus.

L’hydrogène se trouve à un tournant décisif de son développement, offrant des opportunités prometteuses qui se retrouve avec de nos nombreux obstacles.

Le salon Hyvolution Paris, rendez-vous majeur dans le secteur de l’hydrogène qui rassemble les principaux acteurs internationaux de la filière, offre une plateforme unique pour favoriser les échanges, développer des partenariats et transformer les enjeux actuels en perspectives d’avenir.

Pour notre deuxième participation, nous sommes enthousiastes de vous retrouver. Durant trois jours, notre équipe présentera son expertise en ingénierie énergétique, ses solutions de modélisation digitale et les projets passionnants que nous développons.

3 bonnes raisons de venir nous rencontrer :

• Découvrez nos solutions en systèmes énergétiques (ou ingénierie énergétique)
• Échangez avec nos experts sur les enjeux techniques du secteur
• Participez à des discussions enrichissantes sur l’avenir de la transition énergétique

Nous avons hâte de vous accueillir sur notre stand pour échanger sur nos visions respectives et peut être, co-construire ensemble des projets énergétique responsable pour les générations actuelles et futures.

Garder le Père Noël au chaud grâce à la modélisation du chauffage, de la ventilation et de la climatisation, même par -40°C 🌬️

Le Père Noël est peut-être un vétéran de l’hiver, mais même lui apprécie un traîneau chaud et confortable. Nous avons fait appel à notre expertise en matière de modélisation HVAC pour concevoir un système capable de le garder bien au chaud grâce à une gestion thermique, quelles que soient les températures glaciales.

En simulant différents climats, du pôle Nord au Sahara, nous garantissons que le Père Noël restera à l’aise pendant toute la durée du voyage. Nous avons opté pour une pompe à chaleur spécialement conçue pour les températures polaires. Ce choix permet de réduire la consommation d’énergie tout en garantissant un confort optimal au Père Noël.

Ce système utilise également des techniques de récupération d’énergie, minimisant ainsi les pertes thermiques. Grâce à cette innovation, nous avons pu réduire la consommation d’énergie et augmenter l’autonomie du véhicule.

Nous avons également modélisé et testé un système de climatisation pour le compartiment de stockage des cadeaux. Grâce à une précision du modèle atteignant 1 degré, une pression d’un bar et une puissance de 1500 W, ce système garantit une température tempérée, évitant ainsi que les chocolats n’arrivent fondus !

Enfin, un dispositif de ventilation a également été simulé pour assurer le renouvellement de l’air pendant ce long voyage.

Des piles à combustible pour un Noël vert

Pour aider le Père Noël à passer au vert, (et éviter de finir sur la liste des vilains pollueurs), SHERPA Engineering a équipé son traîneau non pas d’une mais deux piles à combustible pour assurer la propulsion.

Ces piles produisent de l’électricité à partir d’hydrogène, sans générer d’émissions polluantes, uniquement de l’eau, parfait pour arroser les sapins en chemin ! Elles sont aussi très silencieuses, parfaites pour déposer les cadeaux sans réveiller les petits curieux.

Grâce à nos 20 ans d’expérience, nous avons utilisé des outils de simulation ultraprécis pour concevoir un système parfaitement adapté aux besoins du Père Noël. Par exemple, nous avons optimisé la taille du compresseur d’air, rendant l’ensemble plus léger et plus efficace. Le résultat : le traîneau peut transporter encore plus de cadeaux (et quelques chocolats de secours pour le Père Noël).

Toute l’équipe de SHERPA Engineering vous souhaite un joyeux Noël et une nouvelle année prospère. Que l’esprit d’innovation et la joie remplissent vos fêtes. Et n’oubliez pas : si nous pouvons aider le Père Noël à atteindre une efficacité maximale, imaginez ce que nous pouvons faire pour vos projets !

Nous avons le plaisir de partager les résultats d’une recherche innovante sur l’éco-conception des pratiques agricoles via un outil : O-AMIE (Outil d’Analyse et de Management des Impacts Environnementaux). Développé pour répondre aux défis environnementaux de l’agriculture, cet outil combine l’ingénierie des systèmes et l’analyse du cycle de vie (AVC) pour une gestion durable et optimisée des opérations agricoles. 

🔍 À quoi sert O-AMIE ?

• Concevoir et valider les systèmes agricoles comme les tracteurs, robots et techniques de culture.
• Calculer les impacts environnementaux sur l’ensemble du cycle de vie (de l’extraction à l’utilisation).
• Permettre aux utilisateurs de simuler rapidement de nombreux scénarios afin d’optimiser les pratiques et réduire les émissions.

💡Pourquoi est-ce important ?

L’agriculture est essentielle mais elle est face à des enjeux environnementaux majeurs, notamment en termes de consommation de ressources et d’émissions. En intégrant la durabilité dès la conception, O-AMIE permet aux ingénieurs et praticiens de repenser les équipements et pratiques agricoles. L’outil facilite une collaboration entre experts de l’ACV et ingénieurs systèmes, pour une transition vers une agriculture plus verte et durable.

Ce projet représente un pas en avant vers une agriculture plus responsable, où les outils de gestion des impacts environnementaux sont intégrés directement au processus de conception.

Pour plus de détails, découvrez l’article complet publié ici.

Nous sommes fiers d’annoncer un partenariat stratégique avec l’ISI pour rapprocher le monde académique de l’industrie. En créant une synergie unique entre nos deux organisations, cette collaboration vise à répondre aux défis technologiques et industriels de demain tout en formant des talents en développement digital, DevOps et Intelligence Artificielle.

Objectifs clés du partenariat 

– Renforcer l’innovation et la recherche appliquée : Les étudiants de l’ISI participeront activement à des projets dans des secteurs clés, comme l’Automobile 🚗, l’Aéronautique ✈️, et l’Industrie 🏭, leur offrant une expérience concrète et des compétences directement transférables.

– Faire progresser les compétences spécialisées : Grâce à une immersion dans des projets réels, les étudiants auront l’occasion d’appliquer des pratiques avancées de DevOps et de développer des solutions d’IA innovantes, contribuant à un impact tangible dans le secteur industriel.

– Développer une expertise mutuelle : SHERPA ENGINEERING MENA bénéficiera de la perspective unique et de l’énergie de ces talents émergents, contribuant ainsi à enrichir nos propres projets d’innovation et à rester à la pointe du développement technologique.

Un engagement pour un impact durable

Ce partenariat s’inscrit dans une vision de long terme qui favorise le développement de compétences et la création d’opportunités pour une nouvelle génération d’ingénieurs. En unissant nos forces, nous visons non seulement à soutenir le progrès industriel mais aussi à bâtir un avenir durable où innovation et expertise se conjuguent au service de la société.