Section d’Histoire des
Usines Renault
27, rue des Abondances
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BILLANCOURT
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publié dans le Bulletin de la section d’Histoire des Usines Renault, Tome 4,
Juin 1982, N°24, p.256-268.
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4, Juin 1982, N°24, p.256-268.
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Introduction
Vox clamantis...
Parmi les techniques utilisées à la Régie Nationale des Usines
Renault, le tracé des carrosseries et la fabrication des outils de presse
comptent parmi celles qui ont subi une transformation passablement radicale en
un bref laps de temps.
Les méthodes nouvelles ont maintenant fait leurs preuves, et seuls quelques
nostalgiques du silex éclaté exhalent encore leurs regrets, leurs doutes et
leurs craintes, rêvant probablement de pourfendre, en des combats
d'arrière-garde, des adversaires qui ne se soucient pas de répondre à leur
défi.
En rédigeant ces quelques notes, ne suis‑je pas en train de céder à
la tentation du rabâchage qui menace ceux qui, ne pouvant plus, croient
néanmoins savoir encore un peu ?
Dans le gibernage d'un demi‑solde évoquant Austerlitz ou la Moskova,
peut-être la jeune garde glanera‑t‑elle de quoi éviter Waterloo.
Tout progrès technique est un peu comme une campagne, avec ses marches et
contremarches, ses mouvements d'approche, ses surprises, ses replis, ses
erreurs, ses échecs et, de temps en temps, une percée. Quant aux succès, ils
ont rarement les honneurs du communiqué ; on les tient pour chose naturelle.
Pourquoi s'étonner de l'éclosion ou de l'épanouissement d'une solution dont
l'élégance dissimule la complexité ? La valeur de la simplicité n'apparaît
qu'à celui qui, laborieusement, l'a longtemps cherchée. En terrain varié, la
ligne droite n'est pas souvent le plus court chemin…Pour le spectateur, il n'y
avait qu'à... D'ailleurs, si la tentative a réussi, ne l'avait‑on
pas prédit ? Exprimé, en tout cas, à voix trop basse pour que cela s'entende
clairement au moment où il y avait à récolter plus de coups que de compliments.
De toute façon, on s'était prudemment abstenu de l'écrire. L'intendance survit
toujours aux hussards.
L'aspect technique d'un progrès n'intéresse qu'un
très petit nombre d'hommes : ceux qui sont capables d'en comprendre la genèse
et d'en apprécier le développement. Au reste, un
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progrès chasse l'autre, et ce qui demeure d'une réussite passée, ce qui
peut servir d'exemple, de référence, de fil d'Ariane, c'est l'esprit qui a
présidé à son accomplissement.
Il serait parfaitement superflu d'évoquer ici la formulation mathématique
dont il a été fait usage en cette aventure. Elle ne constitue qu'une partie de
la solution d'ensemble qui a été mise en oeuvre. Sous une forme volontairement
brève, elle a été exposée, au cours de son élaboration, dans plusieurs notes
successives, puis résumée ensuite dans un document général qui est déposé,
depuis 1977, aux archives du Centre National de la Recherche Scientifique. II a
pour titre : "Essai de définition numérique des courbes et surfaces
expérimentales". Le sous-titre précise que c'est une "Contribution à
l'étude des propriétés des espaces paramétriques polynomiaux à coefficients
vectoriels ".
On voit d'un seul coup d’œil que sa lecture ne risque absolument pas de
pervertir les âmes pures ou d'attrister les cœurs sensibles ; chacun peut s'y reporter
sans risque de méningite ou d'insomnie.
La réussite d'une opération technique a toujours plusieurs raisons, parmi
lesquelles on peut compter une part de chance, mais la proportion énoncée par
Edison reste valable : 5 % d'inspiration, 95 % de transpiration.
L'on dit, peut-être avec un peu trop d'optimisme, qu'un problème bien posé
est déjà résolu à moitié ; en revanche, il est certain que dans le cas opposé
il n'aura jamais de solution valable. A question idiote, réponse stupide.
La connaissance des méthodes existantes et des moyens disponibles, qu'ils
soient traditionnels ou nouveaux, est donc d'une importance capitale.
Qu'importe qu'elle inhibe des esprits sans envergure et des natures dénuées de
caractère ? De toute façon, ni les uns ni les autres n'auraient jamais rien compris, rien conçu et rien risqué. Pour
ceux qui sont capables d'oser, le savoir constitue le fondement de l'action, à
condition qu'ils veuillent parfois ignorer qu'ils s'attaquent à ce qui est
généralement tenu pour impossible.
A ces ingrédients, il faut ajouter aussi une certaine connaissance des hommes, de leurs habitudes, de leurs préjugés et
de leurs réactions en face d'une situation qui rompt avec leurs traditions.
D'après un proverbe arabe, on ne peut pas faire boire un chameau qui n'a
pas soif ; un individu ancré dans sa routine trouve toujours d'excellentes
raisons de ne rien‑changer à sa façon d'agir ou de ne rien faire. Pour
surmonter l'obstacle de la médiocrité, de l'inertie et de la mauvaise volonté,
il n'y a qu'une solution : exécuter d'abord soi-même le travail et, ensuite,
expliquer à l'opérateur réticent que, s'il ne se sent pas capable d'en faire
autant, il doit envisager de changer de fonctions. Mais il faut, pour employer
la méthode, être capable, selon l'expression consacrée, de " se retrousser
les manches et d'attraper les manivelles ". Il parait que cette méthode,
salutaire encre toutes, tend à tomber en désuétude. Ce serait grand dommage si
elle venait à disparaître car c'est, pour moi, l'équivalent de l'ultima
ratio dont Louis XIV faisait graver l'énoncé sur le bronze de ses pièces
d'artillerie.
La création et la mise en exploitation du système Unisurf peuvent, à cet
égard, être considérées comme exemplaires ; c'est pourquoi il m'a semblé qu'il
y avait quelque intérêt à en rappeler les étapes.
Préhistoire
En 1933, le bureau d'études était divisé, par une cloison vitrée, en deux
espaces distincts.
D'un côté, l'aristocratie concevait et dessinait les véhicules. De l'autre,
la roture n'avait à s'occuper que des outillages nécessaires aux ateliers de
mécanique et de carrosserie.
La séparation n'était pas seulement symbolique ; d'un côté à l'autre, les
salaires différaient d'environ vingt pour cent ; la franchir pendant les heures
de travail c'était risquer sciemment la mise à la porte ; les formes, les cotes
et les tolérances choisies en deçà n'avaient
pas à être discutées au-delà.
La conception des outillages de mécanique
était fort différente de celle des équipements de carrosserie ; d'une part, des
dimensions chiffrées jusqu'au centième de millimètre ; de l'autre, les épures
constituant les informations reçues des études comportaient des sections
planes, distantes d'un décimètre, et fort peu de cotes. Dans ces conditions, les outillages ne pouvaient
guère être définis avec plus de rigueur. Les ateliers de modelage ou
d'outillage n'avaient à compter que sur leur propre interprétation de plans
forcément incomplets et médiocrement précis. La seule référence indiscutée
était constituée par le maître modèle, un bloc d'acajou précieux, sculpté à la
main (fig. 1), dont on tirait des moulages en plâtre destinés à servir de
reproducteurs pour les fraiseuses à copier et de références pour les
contrôleurs.
Les dessinateurs de carrosserie traçaient le grand plan sur une planche
verticale longue de sept mètres et haute de deux (fig. 2). Pour travailler, ils
étaient tantôt juchés sur des escabeaux et tantôt accroupis sur leurs talons.
Les courbes étaient matérialisées par des calibres en poirier, de rayon
constant, longs de plusieurs mètres, et par des pistolets à courbure variable ;
certains projeteurs en avaient eux-mêmes tracé la forme à l'aide de recettes,
parfois transmises par un ancien, parfois imaginées par eux-mêmes, et
auxquelles ils attribuaient tant de vertus qu'ils entendaient bien en conserver
le secret. L'un d'eux parlait avec un air à la fois mystérieux et satisfait des
pistolets qu'il s'était fabriqués lors de l'étude de la juvaquatre.
En réalité, il était parfaitement indifférent que leur forme s'apparente à
celles de la cissoïde de Dioclès de la strophoïde, de la lintéaire ou de la
clothoïde, et le reste n'était que superstition.
Pour le travail des carrossiers, bien différent du nôtre, j'éprouvais une
intense curiosité. Leur maîtrise de la descriptive confinait à la virtuosité.
Comme nous disposions, pour déjeuner, de plus de temps qu'il n'en fallait pour
déguster le menu de la cantine, j'en ai souvent profité pour leur demander de
m'initier à l'usage de leurs méthodes. L'un deux, Henri Binet, voulut bien être
mon mentor. Il était très fier d'avoir fait ses classes comme compagnon, et il
avait gardé, en dépit de ses cheveux gris, un enthousiasme juvénile pour parler
de son art. Il n'aurait pas fallu le pousser beaucoup pour lui faire affirmer
que les maures de sa corporation avaient eu, comme les verriers et les
joailliers, le droit de porter l'épée. J'eus l'occasion de m'acquitter d'une
partie de la dette que j'avais contractée envers lui : au hasard d'une
reconversion, il devint, douze ans plus tard, un mécanicien, toujours aussi
enthousiaste, que j'initiai aux mystères du calcul de la pignonnerie des têtes
multibroches de perçage et de taraudage, à une époque où l'ordinateur de poche
n'avait pas encore détrôné la table de logarithmes à huit décimales. Une solide
amitié nous a liés toute sa vie durant.
Le tracé des courbes et des surfaces d'une carrosserie obéissait à quelques
conventions destinées à en simplifier l'exécution. Par exemple, la forme du
flanc de caisse était engendrée par un profil constant qui s'appuyait sur la
ligne de ceinture et celle de bas de jupe. Le pavillon était défini par ses
quatre courbes limites ; le reste de sa surface se déterminait par une
interpolation dont le procédé se transmettait par tradition orale, et que l'on
appelait la " méthode des proportionnelles " ; il n'était assorti
d'aucune explication ni démonstration. C'était une recette et rien de plus. La
mise en ouvre était longue et fastidieuse, et j'avais essayé de lui donner une
formulation mathématique, afin d'alléger et d'abréger la tâche des traceurs.
Une analyse attentive montrait qu'elle était à peu près fondée sur une
dualité très approximative, entre la forme à définir et un paraboloïde
hyperbolique. Il est relativement facile d'effectuer des interpolations sur
cette surface doublement réglée, et leurs résultats étaient, ensuite,
transférés sur l'autre
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II ne fut pas bien compliqué d'établir la traduction mathématique de cette
méthode, mais je compris vite que le jeu n'en valait pas la chandelle. En
effet, le bureau d'études d'outillages ne disposait que d'une machine à
calculer, de la marque Brunswiga, qui était actionnée par une manivelle ; elle était
au service exclusif de la section des outils coupants. Celle‑ci eût‑elle
accepté de la prêter momentanément, ce qui était d'ailleurs fort douteux, que
le temps d'exécution des calculs aurait sûrement été aussi long, sinon plus,
que celui du tracé. De plus, les résultats n'étaient pas toujours pleinement
satisfaisants, et c'est l'homme de l'art qui se chargeait de les retoucher de
façon totalement intuitive.
Enfin, on pouvait être certain que les gens de tout grade dont les
habitudes se seraient trouvées bouleversées n'auraient pas mis beaucoup
d'enthousiasme à employer une méthode nouvelle, les uns parce qu'ils auraient
cru y perdre le prestige attaché à la pratique d'une tradition ésotérique et
les autres parce que, n'entendant rien à la plus rudimentaire des opérations
algébriques, ils auraient craint de se confier aveuglément à un procédé pour
eux incompréhensible. On doit convenir qu'il faut une aptitude particulière et
beaucoup de métier pour juger, au vu d'un tracé plan, si la forme tridimensionnelle
ainsi définie possède une chance sérieuse d'être plaisante à l'oeil.
Un plan de carrosserie était donc forcément hybrique car, à côté des
surfaces plus ou moins bien définies par des courbes limites et quelques
sections planes, il fallait aussi localiser avec davantage de précision celles
qui étaient destinées à recevoir des pièces et des organes mécaniques :
charnières, serrures, lève‑glaces, moteur, boite, train de roulement,
direction ; ainsi, les dessins étaient complétés par la détermination des aires
d'appui et de fixation ; c'étaient en général des surfaces planes portant des
trous lisses ou taraudés.
On comprend que, dans de telles conditions, la précision des plans ait été
loin de la perfection. Les différentes projections d'une même courbe n'étaient
jamais cohérentes et il fallait choisir avec discernement celles auxquelles il
y avait lieu de se fier.
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D'autres opérations avaient aussi le bien fâcheux inconvénient d'altérer la
précision initiale : Les calibres ajustés d'après les copies des plans
servaient à matérialiser des sections planes du maître modèle, entre lesquelles
les modeleurs étaient chargés de pratiquer une interpolation.
La forme ainsi obtenue était soumise à l'appréciation d'un jury, qui ne
manquait pas d'imposer de multiples retouches. Toutes n'étaient peut-être pas
indispensables, mais les sceptiques incurables pensaient que, si cet aréopage
s'était déclaré satisfait du premier coup, des gens malveillants auraient pu
s'interroger sur son utilité.
Le bruit courait même qu'un haut personnage aurait un jour demandé que l'on
déplace d'un millimètre et demi le sommet du tracé de la ligne de ceinture, ce
qui était un travail fastidieux et, de plus, difficile à réaliser. Quant à son
utilité... L'équipe des projeteurs entama alors un tournoi de belote sans rien
toucher au dessin. Prié, quarante-huit heures plus tard, de donner son avis sur
le résultat de sa demande, le même quidam considéra les plans d'un air d'autant
plus impassible qu'il n'y comprenait rigoureusement rien. Après quoi, clignant
des yeux et se reculant de six pas, il déclara que c'était incomparablement
mieux, et que cela valait bien les deux jours de travail que la retouche avait
coûtés. C'est la foi qui sauve.
Si la modification portait sur le maître modèle, il n'y avait plus de
correspondance, même approximative, entre celui-là et les plans ; le premier
demeurait la seule référence valable. Pour en tirer des copies, on employait le
plâtre dont les dentistes se servent pour effectuer leurs moulages ; le produit
coûtait fort cher mais son retrait, bien que minime, était quand même
perceptible.
Lors du fraisage, les outils, de forme sphérique ou torique, laissaient des
marques profondes de plusieurs millimètres (fig. 3) et ce sont des ajusteurs en
matrices ‑ professionnels hautement qualifiés ‑ qui achevaient le
travail en se guidant, tant bien que mal, sur les fonds de sillon ; la forme
finale, en fait, dépendait uniquement de leur habileté et de leur coup d'œil.
En effet, le système de copiage introduisait une différence parasite entre
la forme du modèle et celle de la pièce qu'il avait servi à usiner.
Tant d'erreurs risquaient de s'accumuler au cours d'un tel enchaînement
d'opérations que l'on ne pouvait pas entreprendre la finition d'un outil tant
que celui de la pièce adjacente n'était pas terminé et capable de fournir la
référence indispensable.
Pour des mécaniciens, habitués à l'usage des tolérances symboliques, ce
manque de rigueur paraissait choquant. Nous sentions d'autant mieux
l'inconvénient du système qu'il nous arrivait d'en être les victimes. En effet,
en ces temps lointains, le lancement d'un nouveau véhicule se déroulait d'une
façon qui semblerait, aujourd'hui, proprement incroyable. Comme la cadence
horaire de production n'atteignait jamais la dizaine, les pièces de mécanique
étaient presque toutes usinées sur des machines classiques ; il suffisait alors
de réaliser des montages en tôle soudée, ce qui ne demandait pas plus de
quelques semaines à l'atelier d'outillage central. Les têtes multibroches
destinées au perçage de quelques pièces particulièrement compliquées arrivaient
plusieurs mois plus tard, car la cadence totale n'était atteinte qu'au bout
d'un certain délai. Il n'était pas rare que des modifications de la dernière
heure nous obligent à différer nos vacances, la sortie des véhicules ayant lieu
en octobre, date traditionnelle du Salon de Paris.
Louis Renault classait indistinctement tous les dessinateurs dans la
catégorie des improductifs, qu'il appelait des " mange-profit ". En
conséquence, l'effectif du bureau des études d'outillages était tenu à un
strict minimum ; le tracé des montages d'usinage destinés aux pièces les plus
simples était confié à des techniciens qui, répartis dans les divers
départements, discrètement hébergés dans des coins obscurs, vêtus de cottes
bleues et non pas de blouses blanches, pouvaient s'éclipser sans tambour ni
trompette lorsqu'un coup de téléphone ou un signal sifflé transmis de proche en
proche annonçaient la visite du patron. Ils étaient installés de façon précaire
et traçaient à main levée sur des blocs-notes quadrillés. Les cadres qui leur
prodiguaient des conseils avaient parfois été choisis pour la force de leurs
biceps, la sonorité de leurs cordes vocales et la verdeur de leur langage
plutôt que pour le niveau de leurs connaissances techniques ou scientifiques.
Quoi d'étonnant alors si les outillages n'étaient pas invariablement
réussis du premier coup ; heureusement, il y avait toujours un chalumeau
disponible pour rafistoler discrètement l'élément défectueux, ou pour le
riblonner. Nul ne saura jamais ce que le système D a coûté à la Société Anonyme
des Usines Renault.
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Pour les pièces de carrosserie, la production commençait avec des outils
d'emboutissage ; les autres opérations étaient effectuées provisoirement à
l'aide de moyens très sommaires.
Cependant, l'assemblage de pièces de bois et de tôle ne pouvait guère
s'accomplir sans un équipement qui, pour être rudimentaire, n'en était pas
moins indispensable. Mais, la carrosserie étant soumise à la mode, il arrivait
souvent qu'une information de la dernière heure entraîne la modification d'une
forme. Alors, le travail du bureau d'études d'outillages étant en voie
d'achèvement, on nous appelait à la rescousse pour prêter main‑forte à
nos collègues de la tôlerie. Nous recevions des tracés de carrosserie dont nous
devions tirer les épures des montages d'assemblage. C'était une besogne que
nous accomplissions sans enthousiasme, tant les données étaient incertaines et
peu cohérentes.
Ainsi, au cours de mes contacts avec les travaux de carrosserie, j'avais
acquis la certitude que le manque de rigueur des définitions avait pour conséquence
l'obligation d'effectuer sur place de nombreuses retouches, ce qui allongeait
les délais et coûtait fort cher.
L'occasion m'avait été donnée d'effectuer une expérience significative
quand on m'avait confié l'étude de la machine à poinçonner la calandre de la
juvaquatre. En dépit des objections de mon ami Aurousseau, qui avait été
provisoirement incorporé dans mon équipe, les éléments de la machine ont été
cotés et munis de tolérances ; le bâti a été alésé sur pointeuse, la machine
s'est montée sans retouche, et la première pièce produite a été jugée bonne.
Après‑guerre
Entre 1938 et 1946, les conditions de production subirent une modification
importante ; l'augmentation des cadences exigeait un équipement bien plus
complet et plus automatique ; les ateliers de carrosserie n'échappèrent pas à
la règle.
En particulier, la fabrication des caisses de tôle soudée nécessitait
d'énormes machines dites « multipoints » (fig. 4), et l'imprécision
des tracés entraînait, lors de la mise en route des équipements, des retouches
nombreuses et fort conteuses.
De leur côté, les méthodes de dessin n'avaient pas connu de transformation
fondamentale. Les lattes flexibles remplacèrent les calibres rigides ; des
appareils photographiques de grande qualité améliorèrent la reproduction des
plans, et le plâtre des moulages fit place aux stratifiés à base de tissu de
verre et de résine artificielle.
Le tracé à la pointe d'or sur tôle laquée resta purement manuel ; la
précision et le délai dépendaient toujours uniquement de l'habileté et de
l'activité des projeteurs dont l'équipe, quelque peu dispersée pendant
l'Occupation, se reconstituait petit à petit. La séquence des opérations ‑
maquette, plan, calibres, maître modèle, contremoulage, copie sur fraiseuse,
ajustage manuel des outils ‑ n'avait subi aucune altération.
Comme il était impératif d'accélérer la montée en cadence et comme l'on ne
pouvait plus utiliser, pendant quelques mois, des outillages provisoires, il
fallut abréger les délais tout en augmentant la quantité des équipements.
Il y avait aussi les modifications de la dernière heure, souvent destinées
à imiter tel détail apparu dans une exposition ‑ ah ! le Salon de
Francfort, de Genève, de Londres ou de Turin ! ‑ et sans lequel notre
prochain modèle ne connaîtrait au mieux, paraît il, qu'un succès mitigé ou
éphémère.
Tout cela concourait à rendre de moins en moins supportables les retards de
mise au point dont l'imprécision congénitale du procédé constituait la cause
première.
Les spécialistes de la gestion, qui n'avaient pas tous une connaissance
approfondie du métier de dessinateur, d'outilleur ou d'ajusteur, établissaient
de superbes diagrammes et prétendaient ainsi comprimer les temps morts ou même
réduire la durée d'exécution de tel ou tel travail particulier. Plus aptes à
apprécier la date de livraison d'un tracé que sa qualité, ils ne s'apercevaient
pas qu'une épure effectuée à la hâte perdait de sa précision, et que le temps
gagné au bureau d'études serait plusieurs fois perdu au moment de la mise au
point.
L'on avait aussi envisagé d'augmenter le nombre des dessinateurs
travaillant sur une même pièce ; par malheur, les propriétés de la règle de
trois ne sont pas applicables à la géométrie descriptive.
Les états-majors étaient tout bruissants du bourdonnement des experts en
organisation mais, hélas ! ce n'est pas en baptisant graphes ce que le commun
des mortels appelle diagrammes que l'on augmente le rendement des projeteurs,
des modeleurs et des ajusteurs ; les conférences, séminaires et symposiums ont
rarement pour effet de stimuler les efforts d'imagination.
Éclosion de la commande
numérique
En 1942, les États‑Unis avaient construit leurs premières calculatrices
électroniques, et les avaient parfois utilisées pour diriger quelques machines-outils.
Treize ans plus tard, leur technique avait accompli de grands progrès, aussi
bien sur le plan des performances que sur celui de l'encombrement et du prix.
Leur emploi pour la commande des travaux d'usinage avait longtemps semblé
se limiter à la fabrication des matériels militaires, mais l'industrie privée
américaine était en train de réviser cette opinion. A l'Exposition de Chicago,
en 1955, on pouvait voir plusieurs dizaines de modèles destinés à trouver place
dans les ateliers de mécanique générale. Il ne fallait pas être grand clerc
pour comprendre qu'à la Régie leur domaine d'emploi naturel était l'usinage des
prototypes et des outillages.
Comme toutes les nouveautés, celle-là inspira beaucoup de méfiance aux gens
qui se disent prudents pour la seule raison qu'ils sont timorés. Évidemment,
des réseaux moirés, un code binaire, des cellules photosensibles et des
asservissements électroniques, tout cela n'était pas fait pour rassurer les
fidèles de la vis mère, de la cale-étalon, du comparateur et du grattoir.
En dépit d'un scepticisme général, la Division des machines-outils avait
décidé, en 1958, de prendre pied dans le domaine de la commande numérique.
Pendant plusieurs années, presque une décennie, elle avait joui d'une
avance technique indiscutée en matière de machines spéciales. D'abord, elle
avait marqué un sérieux point en abandonnant le système d'avance hydraulique,
dont elle connaissait bien toutes les faiblesses, au bénéfice des dispositifs
électromécaniques ; de plus, les ateliers de Billancourt constituaient lé
meilleur des terrains d'essai, dont son bureau d'études tirait une incomparable
expérience. Mais, en dix ans, celle-là s'était peu à peu répandue au dehors ;
des fabricants de machines avaient attiré plusieurs de nos bons dessinateurs,
et les clients eux-mêmes avaient développé leurs connaissances. D'autres,
médiocrement scrupuleux, nous demandaient de leur établir des avant-projets ;
ils prétendaient ensuite ne pas y donner suite, et ils les faisaient réaliser
par des façonniers, en économisant le prix des études préliminaires.
Il était donc temps de développer une activité de complément qui
s'ajouterait à celle des machines spéciales et nous conserverait une avance
technologique.
C'est ainsi que fut mise en chantier, à la fin de 1958, une robuste machine
à percer automatique, qui entra en service l'été de 1960, et qui fut une des
premières réalisées en Europe.
Il y avait là tout ce qu'il fallait pour inspirer de la méfiance à ceux qui
avaient peine à suivre une évolution rapide et radicale, et pour qui le "
wait and see " était le fin
du fin de la gestion.
Au même moment, une de nos usines de province demandait à acquérir une
pointeuse supplémentaire. Une perceuse à commande numérique aurait constitué
une solution plus efficace et moins coûteuse. Questionné sur ce point, le grand
responsable technique du lieu déclara, sur l'avis de son chef d'atelier, ou peut-être
même du chef d'équipe, à moins que ce ne fût du balayeur principal, que la
solution pourrait l'intéresser, à condition qu'il soit chargé de fabriquer la
machine. On voit que les réflexions s'élevaient sans effort au niveau de la
haute mécanique, et que sur le plan intellectuel la Régie était quasiment
suréquipée.
En octobre 1960, la Direction générale de la Régie décida de pourvoir la
Division des machines-outils d'un responsable dont les options techniques et
l'état d'esprit seraient mieux en harmonie avec les siens. Il fut rapidement
conclu que " la commande numérique n'était pas dans la vocation de la
Régie ". Il n'a pas fallu moins d'une vingtaine d'années pour que le
retard ainsi pris commence à se combler.
Une autre conséquence de cette décision fut de me libérer de mes tâches
immédiates, et de me laisser orienter mes réflexions vers tel sujet dont il
plairait à la Direction Générale de me confier l'étude. Je dois dire en toute
honnêteté que l'on fut, à cet égard, d'une rare discrétion ; la seule mission
que l'on me donna fut d'aller enquêter aux États‑Unis sur la fabrication
des blocs‑cylindres en métal léger. La tâche impliquait une bonne part de responsabilité, et les
amateurs de voyages avaient dû réserver leurs ardeurs pour des occasions plus
spécifiquement touristiques.
A cette époque, la commande numérique prêtait surtout ses sortilèges aux
travaux de perçage et d'alésage. Le contournage, qui avait été sa vocation
d'origine, demeurait une opération de fiabilité douteuse, d'un prix élevé, et
dont l'art des carrossiers n'avait, pour l'instant, pas grand-chose à espérer.
D'ailleurs, aux ingénieurs qui avaient conservé quelques souvenirs de leurs
cours de mathématiques, il semblait bien peu réaliste d'espérer traduire en
fonctions algébriques les formes extrêmement variées d'une voiture. Le bruit
courait cependant que l'industrie aéronautique des États‑Unis commençait
d'en faire usage, mais un fuselage ou une aile sont loin de présenter une
complexité de formes comparable à celle d'une carrosserie. On savait aussi que
les procédés de définition souffraient de lacunes et que certaines portions de
la surface d'un avion, les raccords de Karman par exemple, étaient laissées de
côté et traitées de façon traditionnelle à l'aide de gabarits tracés en
atelier.
Comme j'étais persuadé de l'importance du rôle que joueraient à bref délai
l'ordinateur en général et la commande numérique en particulier, je continuais
d'étudier les articles qui, dans la presse technique de langue anglaise,
devenaient chaque jour plus nombreux. Les fabricants d'ordinateurs
progressaient de façon très sensible ; deux entreprises françaises S.A.E. et
Analac construisaient des calculatrices analogiques ; le monopole américain
n'était donc pas absolu, et l'indépendance n'était pas exclue.
1961 ‑ Premiers
rêves
Il était superflu de proposer à la Direction Générale de s'engager sur
l'étude d'ensemble du problème de la carrosserie. On n'était pas près de me
pardonner, en haut lieu, la peur incoercible qu'avait suscitée le non-conformisme
des solutions employées pour l'usinage des pièces de la 4 CV. Je suis demeuré
depuis irrémédiablement classé comme un illuminé dangereux, et que l'on n'avait
que trop longtemps laissé en liberté.
Trente années d'expérience dans une spécialité exigeante m'avaient appris
que, lorsqu'apparaît un moyen nouveau, on peut tenter de l'appliquer, de-ci, de‑là,
dans quelques phases d'une séquence classique d'opérations. On y gagne un peu
sur la précision, le délai ou le prix. Le bénéfice est de quelques centièmes
sur l'ensemble du processus, ce qui n'est pas à dédaigner. Une autre démarche
est d'imaginer de bout en bout une solution tirant tout le parti possible de la
technique nouvelle. On n'invente pas l'automobile en plaçant un moteur à
pétrole sur une voiture à cheval.
Dans le cas présent, certains constructeurs, et non des moindres, avaient
pensé à automatiser le relevé des cotes sur le modèle, le report des points sur
le grand plan et le fraisage des prises de calibres. Il y avait là de quoi
gagner quelques jours de délai, plusieurs millimètres de précision et, peut-être,
des milliers de francs. Avec des notes et des rapports adroitement rédigés, et
suffisamment espacés pour entretenir l'intérêt des sphères dirigeantes, un
homme habile et de bonne renommée eût fait, sans grands risques, apprécier de
tels résultats.
Puisque je n'avais pas plus de réputation à sauvegarder que de goût pour
les opérations à la petite semaine, je pensai qu'il fallait un moyen qui
permette au styliste ou au projeteur de représenter totalement une forme à
l'aide d'une quantité limitée de coefficients. Ainsi, du bureau d'études aux
méthodes, puis au modelage, à la fonderie et à l'atelier d'outillage, les
informations circuleraient sans erreur ni distorsion. Il n'était pas possible
de mettre en permanence un mathématicien à la disposition d'un styliste ou d'un
projeteur ; il était donc indispensable que la solution géométrique soit
accessible à l'entendement de quiconque était doté d'un peu de sens commun et
de bonne volonté ; enfin, comme il n'est pas plus facile de juger une forme au
vu de quelques nombres que de jouer une partie d'échecs à l'aveugle, il était
impératif que le tracé d'une courbe ou le fraisage d'une surface soient
réalisés en un temps bien plus court que par les procédés traditionnels.
Ce point de vue avait une conséquence immédiate : il fallait mettre en
permanence un ordinateur à la disposition exclusive des postes de dessin et de
fraisage. Or, le centre de calcul de la Régie était employé en priorité à des
besognes administratives et n'effectuait les travaux scientifiques ou
techniques que s'il n'avait rien de mieux à faire. C'est bien connu, la
paperasse l'a toujours emporté sur la mécanique. A ce moment, d'ailleurs,
relier des machines, situées à Rueil, avec un ordinateur installé à Billancourt,
n'aurait pas été prudent, car une simple grève des P.T.T. aurait suffi à
bloquer le système.
Cependant, les augures s'accordaient pour affirmer que la solution, la
seule valable à leurs yeux, consistait à placer un ordinateur gigantesque au cœur
de l'entreprise, à lui confier la totalité des travaux d'informatique et à
diffuser ensuite leurs résultats par des moyens plus ou moins rapides. Pour
cette dernière phase de l'exploitation, de mauvais esprits avaient même forgé
l'expression de " véloprocessing ".
Ma conviction absolue demeurait que, pour s'imposer, un système devait
permettre à un projeteur de tracer, en quelques minutes, une courbe de
plusieurs mètres de longueur, alors que la méthode manuelle pouvait, parfois,
demander une demie journée. Quant à matérialiser un élément de maquette, il ne
faudrait pas dépasser quelques heures.
La seule solution valable, tout le confirmait, était de mettre en
permanence un ordinateur, fût il de dimensions modestes, à la disposition du
projeteur et du maquettiste. Dix ou douze ans plus tard, les États‑Unis
ont adopté cette conception, connue sous le sigle C.N.C. (Cumputerized numerical control) ou D.N.C. (Direct numerical
control).
Essayer de remplacer le traçage des sections planes par le choix de nombres
avait paru un projet parfaitement insensé. Si j'avais osé révéler qu'il me
semblait possible de définir, non pas quelques courbes, mais une carrosserie
entière, nul doute que le diagnostic de manie se serait transformé en celui de
folie furieuse. Mais si j'avais laissé deviner qu'un système entièrement
numérique devrait être utilisé depuis la conception du style jusqu'à la
finition des outils de presse, et que le maître modèle deviendrait aussi
superflu que le " paluchage " des poinçons et matrices, on m'aurait
expédié au plus vite vers un asile psychiatrique. A tout le moins, on m'eût
conseillé d'orienter mon activité vers la bande dessinée ou le roman
d'anticipation pseudo‑scientifique. Sans aucun doute, j'ai laissé passer
là une belle occasion d'accéder à une retraite anticipée pour incapacité
intellectuelle totale et permanente, reconnue par la Sécurité sociale et prise
en charge à 100 %.
Gabarits du capot de la
Dauphine
Il était donc indispensable, afin de n'effaroucher personne, de commencer
en abordant un problème simple, celui de la fabrication des gabarits. On voulut
bien me confier une copie des plans de forme du capot de la Dauphine. Mon vieux
camarade jean Fririon, avec une patience inlassable, décomposa les dix sections
transversales en segments de paraboles. Leur définition fut remise à la société
M.O.M., agent français de Ferranti ; son système, appelé Profile‑Data,
avait été conçu pour l'usinage des guides d'ondes, et les courbes qu'il
utilisait se limitaient aux droites et aux cercles. L'ordinateur de Dalkeith
transforma nos arcs de paraboles en une multitude de minuscules segments de
circonférences, et les instructions destinées aux fraiseuses revinrent en
France sous forme de bobines de bandes magnétiques. M.O.M. possédait à Grans,
près de Marignane, un atelier installé dans un ancien moulin à huile. J'y
assistai à l'usinage des premiers calibres, qui fut un peu laborieux car la
servocommande était extrêmement sensible. Quelques jours plus tard, M.O.M. nous
livra les dix gabarits ; les plus sceptiques durent alors reconnaître que leur
forme correspondait exactement au tracé, et qu'un calibriste habile n'aurait pu
faire mieux.
Le directeur de M.O.M., M. Kahn, avait mis dans cette tentative tout son enthousiasme
d'ancien légionnaire, et beaucoup de désintéressement. Par malheur, le principe
du système de Ferranti exigeait que le traitement des données
s'exécute sur un énorme ordinateur situé en Écosse, ce qui interdisait
toute utilisation sur le mode conversationnel. L'inconvénient était si grave
que Sud‑Aviation, qui avait adopté Profile‑Data, avait décidé
d'installer à Saint‑Cloud une réplique de l'ordinateur de Dalkeith ; y
faire traiter nos informations aurait ramené
le délai de plusieurs semaines à quelques jours mais, dans ma conception, il ne
fallait pas dépasser un petit nombre de minutes. Le système de traitement à
distance était donc condamné sans recours.
Bien que le résultat escompté ait été atteint, il demeurait évident pour
moi que, si l'on ne disposait comme courbes élémentaires que des arcs de
paraboles ou de cercles, le nombre de segments resterait élevé. Je pensai alors
utiliser des projections obliques d'une courbe interpolée entre un quart de
cercle et une parabole. L'avantage était que l'on utilisait des fonctions circulaires, ce qui convenait bien/aux calculatrices analogiques, dont on enregistrait
alors de nombreux succès face aux ordinateurs fonctionnant selon le mode
numérique.
Une expérience accomplie chez Analac, division de C.S.F., donna des
résultats qui, pour significatifs qu'ils aient été, ne purent convaincre les
sceptiques sous le prétexte que les tracés étaient de petites dimensions.
Améliorer la fabrication des gabarits était une bonne chose, mais cela ne résolvait pas automatiquement le
problème de l'interpolation. Au prix de quelques acrobaties analytiques, on
pouvait espérer obtenir une définition cartésienne tridimensionnelle ;
cependant, le procédé souffrait d'une faiblesse, puisque l'interpolation
obligeait en général à modifier les sections planes. De plus, les courbes
utilisées n'ayant pas de point d'inflexion, le nombre des segments s'en
trouvait augmenté.
Courbes gauches
Il restait surtout une difficulté fondamentale : pour traduire la forme
d'un modèle existant, il est naturel d'exprimer d'abord des sections planes,
qui sont faciles à localiser et à matérialiser à l'aide de gabarits. Au
contraire, un styliste conçoit un volume à partir de quelques courbes
principales, lignes de carre, de ceinture et de bas de jupe, périmètre de pare-brise
et de lunette arrière etc., et ce sont toutes des lignes gauches, excepté la
trace sur le plan de symétrie.
On peut évidemment définir une courbe gauche à l'aide de deux projections
planes, mais cela conduit à des complications, et il vaut mieux la déterminer
directement. Pour cela, il suffit de généraliser la méthode qui consiste à
projeter obliquement un quart de cercle, en utilisant à sa place une courbe
gauche inscrite dans un cube‑unité. N'importe quel élève de seconde
moyennement doué aurait dit, en haussant les épaules, que ce n'était qu'une
transformation linéaire et que ce n'était pas plus difficile à faire que
d'écrire un tenseur. Mais, trente ans après avoir fermé mes cahiers de cours
d'analyse, j'ai dû me lancer dans de lourdes manipulations algébriques pour
mettre le procédé en équation.
Courbe de base
Restait à répondre à la question principale : cette conception se prêtait‑elle
sans difficulté au maniement par un non‑mathématicien ? Une idée simple
allait apporter la réponse : la transformation linéaire substitue au cube
initial un parallélépipède dont les arêtes ont des longueurs et des
orientations quelconques ; elles représentent les vecteurs‑unités d'un
référentiel qui n'est plus cartésien au sens strict du terme, mais qui demeure
parfaitement compréhensible et utilisable : mettant bout à bout, dans un
ordre convenable, les trois vecteurs‑unités, on constitue un polygone
dont la forme révèle les principales propriétés géométriques de la courbe
correspondante. (fig. .
5).
Pour le vérifier, jean Fririon calcula, avec une patience extrême, les
coordonnées de plusieurs dizaines de points appartenant à des courbes définies
par des polygones de formes diverses. Il ne disposait pas, évidemment, d'une
calculatrice, et sa conscience lui interdisait de se fier aux approximations
d'une règle à calcul, ou même d'une table de logarithmes. Il accomplit, à la
main, d'innombrables opérations. Les courbes ainsi obtenues, tracées sur du
papier millimétré, montraient que le résultat cherché était bien atteint, et
qu'il suffisait d'un peu de bonne volonté pour apprendre à manier les polygones
et faire évoluer la forme d'une courbe.
La commande par une calculatrice analogique était, à cette époque, une
solution tout à fait acceptable ; en conséquence, on choisit comme courbe de
base l'intersection de deux quarts de cylindres circulaires. Comme l'on s'en
tenait, pour simplifier le programme, à une incrémentation constante du
paramètre, il fallait effectuer un changement de variable au milieu du calcul,
mais seul, l'ordinateur s'apercevait de cette difficulté, qu'il surmontait
d'ailleurs sans aucune peine.
Cette conception avait une conséquence importante : il devenait possible de
jeter, sur la surface d'un modèle, un lacis de lignes planes ou gauches
délimitant des carreaux (fig. 6) ; chacun d'eux était alors défini par un
réseau jouant, à son égard, le même rôle qu'un polygone pour une courbe.
Le problème de la définition des surfaces non mathématiques continuait d'attirer
l'attention de l'industrie américaine ; une équipe s'en occupait aussi chez
Citroën, mais rien n'était publié sur les résultats de ses travaux, car la
discrétion était une tradition chez nos collègues du quai de javel,
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Hyperespaces
Pour augmenter la variété des courbes disponibles, on songe tout
naturellement à accroître le nombre de côtés des polygones caractéristiques, ce
qui revient à inscrire la courbe fondamentale dans un espace abstrait
hyperdimensionnel.
Cela complique un peu l'emploi des fonctions harmoniques, et l'on revient
ainsi à l'utilisation de polynômes algébriques. D'ailleurs la mise en oeuvre du
calcul analogique, dont la précision est limitée, entraînait à créer des
systèmes de commande à plusieurs étages en cascade, si bien que l'abandon des
fonctions harmoniques fut une solution avantageuse.
Pour expliquer la nécessité d'utiliser des courbes d'un degré supérieur à
trois, je rédigeai une courte note. Peut‑être avais‑je mis un peu
de malice en incluant, dans son titre, une référence aux espaces abstraits. Aux
yeux des gens sérieux, qui n'avaient sans doute pas pris la peine de la lire,
cette note acheva de me classer parmi les illuminés irrécupérables.
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Il y a plusieurs sortes de destinataires d'une note de service ; pour les
uns, elle constitue une explication ; pour d'autres, c'est une incitation à
faire connaître leur opinion ou, mieux encore, leurs contre-propositions ;
enfin, il y a ceux envers qui elle est l'expression d'une courtoisie déférente.
II est évidemment intéressant, pour le signataire, de pouvoir apprécier le
degré d'intérêt qu'a pu susciter son texte. Un procédé bien simple consiste à
supprimer, dans le corps de certains exemplaires, une ou deux pages
indispensables à sa compréhension ; il n'y a plus, ensuite, qu'à compter ceux
qui font la demande des feuillets manquants. Un de mes amis, beaucoup plus
irrévérencieux, épinglait, quelques pages avant la fin, une invitation à un
dîner gastronomique. Il prétend que cela ne lui a jamais rien conté.
Les fonctions de Durand
En poussant les calculs liés au problème des hyperespaces, je tombai sur
une famille de fonctions polynomiales qui ne figuraient pas, à ma connaissance,
au catalogue de celles que l'on a placées sous le parrainage de savants
illustres, de Gauss à Euler et Heisenberg, en passant par Poisson, Dirac,
Weiestrass, Newton, Peano, Abel, Bernoulli, Fourier, Laplace, Bessel, Lagrange,
Cornu, Ricatti, Bernstein et bien d'autres encore.
II est toujours utile, à qui veut donner l'impression d'être sérieux, de se
placer sous l'égide d'un grand ancêtre ; je mis donc ces fonctions sous
l'invocation d'un professeur que je baptisai Onésime Durand, bien certain que
son patronyme, sinon son prénom, figurait sûrement au Panthéon des
mathématiciens. Les fonctions d'Onésime Durand commencèrent ainsi une carrière
qui les a conduites, ce que je n'aurais sûrement pas osé imaginer, jusqu'à des
pays parfois très lointains, et sous un nom moins répandu.
Or il advint qu'un jeune chargé de cours de la Faculté des Sciences de
Nancy, Michel Véron, conçut le projet d'une thèse fondée sur l'étude des
conditions d'osculation des surfaces paramétriques. II vint me consulter ; je
lui conseillai de simplifier sa mise en équation en faisant usage des fonctions
de Durand. Lorsque son étude toucha à sa fin, il vint me voir une dernière fois
avant de faire imprimer son texte ; alors, il me confia que, pour établir la
bibliographie de rigueur en de telles circonstances, il avait exploré les
archives, remontant deux siècles ou presque, sans trouver trace d'un Onésime
Durand qui se serait illustré dans l'étude des espaces paramétriques
polynomiaux à coefficients vectoriels. Bien confus, je dus confesser la
médiocrement spirituelle plaisanterie qui lui avait occasionné ce surcroît de
travail.
Quelques années plus tard, je fus invité, sans rancune, par Michel Véron à
initier ses étudiants aux beautés des espaces paramétriques. Au cours d'un
exposé, je dus faire usage des propriétés de l'indicatrice de Dupin et du
cercle de Meusnier.
Comme ces notions semblaient leur être totalement étrangères, je conseillai
à mes auditeurs d'aller consulter un bon traité à la bibliothèque de
l'Université. Alors, l'un d'eux me demanda, de son air le plus innocent, si ces
deux messieurs ne seraient pas des petits cousins du professeur Onésime Durand.
Évidemment Michel Véron les avait charitablement mis en garde contre mes
initiatives historico‑scientifiques.
Géométrie vectorielle
Un ingénieur de Boeing, James Ferguson, reprenant les travaux d'Isaac
Schönberg, mathématicien américain, publia en 1964 une brève note sur les
surfaces bicubiques dans le journal de l'Association
for Computing Machinery. Il faisait
usage d'une notation à laquelle je n'étais absolument pas habitué. C'est mon
jeune collègue François Goutierre qui, avec une patience méritoire et beaucoup
d'indulgence, voulut bien essayer de porter remède à mon ignorance. Les
notations donnaient beaucoup d'élégance aux calculs et facilitaient largement
leur compréhension.
Peu de temps après parvenait à ma connaissance une étude que Steve Coons, alors professeur au prestigieux Massachusetts Institute of Technology, avait entreprise à la demande du gouvernement
fédéral américain. Il avait fondé sa méthode sur un emploi intensif du calcul
matriciel, ou plutôt tensoriel, qu'il pratiquait avec une virtuosité
exceptionnelle. Si l'on ajoute que, pour se simplifier la tâche, il avait créé
sa notation personnelle, on comprendra que l'analyse des deux cents pages de
son mémoire n'était pas une pure formalité.
En étudiant les textes publiés par James Ferguson et par Steve Coons, on
apercevait que leurs méthodes souffraient de quelques lacunes. Si cela n'était
pas grave tant qu'il s'agissait de définir un aéronef, dont la forme ne
présente guère d'aspérités, il risquait fort de n'en pas aller de même avec
celle d'une carrosserie de voiture.
Steve Coons, d'ailleurs, l'avait bien perçu ; il avait complété sa méthode
d'origine par une brillante généralisation, dont l'emploi exigeait
malheureusement d'assez nombreux calculs et, pire encore, une virtuosité
mathématique hors du commun.
Il me fallait une solide dose d'inconscience pour ne pas renoncer à mon
projet, élaboré avec des moyens quasi inexistants, en face de systèmes conçus
par des spécialistes confirmés, que j'imaginais épaulés par des équipes
nombreuses, soutenus par des industries compréhensives autant qu'audacieuses,
et par des administrations aux moyens financiers énormes.
Un de mes anciens, Firmin Rondepierre, qui avait jadis travaillé au bureau
d'études des carrosseries de la General Motors, m'avait d'ailleurs déclaré charitablement que
j'allais perdre dans cette tentative ce qui me restait de réputation, et qu'il
vaudrait mille fois mieux attendre que les Américains aient mis au point leur
système pour leur en acheter la licence.
Cependant, il me semblait que leur méthode avait une faiblesse, car elle
était conçue pour se substituer aux maîtres‑modeleurs chargés
d'interpoler entre des sections définies au préalable, et non pour s'intégrer
dans un ensemble couvrant un domaine complet, depuis le style jusqu'à la mise
au point des outils de presse.
Par ailleurs, il était moins que certain que l'on consente à nous céder la
licence d'un système longuement mûri, et dont l'emploi pouvait constituer un
avantage stratégique pour celui qui avait su le créer.
Définition des matériels
de base
Imaginer des polynômes plus ou moins bien venus, d'autres l'avaient fait,
et avec plus de compétence. Restait à définir le processus complet et les
moyens matériels correspondants.
Pour que le système soit véritablement conversationnel, il faudrait
disposer de machines à dessiner de la taille d'un grand plan, et d'autres plus
petites pour tracer les pièces séparées ainsi que les outillages, car on ne pourrait
se contenter d'écrans cathodiques. On aurait aussi besoin de grandes fraiseuses
capables de sculpter très vite des éléments de maquette ou des modèles dans des
matériaux tendres, mousse de plastique, bois, résine ou plâtre. Enfin, il était
impératif que les fraiseuses d'outillage soient aussi commandées numériquement.
C'est à ce seul prix que les informations circuleraient sous forme chiffrée
d'un bout à l'autre de la suite des opérations, sans risque d'erreur ou de
distorsion.
Le budget d'une pareille opération se chiffrait en millions, et mes
arguments se limitaient à une dizaine de calibres en tôle d'aluminium, quelques
tracés, dont le plus grand ne mesurait pas cinquante centimètres, le tout
complété par plusieurs dizaines de pages de calculs, probablement quelque peu
ésotériques aux yeux des responsables de haut niveau.
Pour essayer valablement le procédé, il fallait au moins une machine à
dessiner, une fraiseuse rapide, et un ordinateur. Le tout était estimé à trois
millions de francs, le prix d'établissement du programme étant imputé aux frais
généraux.
Nous aurions pu trouver, aux États‑Unis ou en Norvège, des machines à
dessiner de dimensions suffisantes. Leur prix était élevé, car leurs
constructeurs avaient voulu les doter d'une grande précision, l'industrie
aéronautique ou les services cartographiques étant, on le comprend, fort
exigeants sur ce point. Au contraire, il nous suffisait que les fraiseuses
d'outillage soient de bonne qualité dimensionnelle, puisque les tracés et les
maquettes n'avaient plus qu'une valeur indicative. Plus grave était la
prétention de nous imposer leur commande par impulsions et moteurs pas‑à‑pas,
leurs ordinateurs, leurs programmes et leur géométrie. Cet obstacle était
insurmontable pour plusieurs raisons : d'abord, nous voulions utiliser des
courbes polynomiales paramétriques, et non pas les arcs de cercle et les
paraboles que l'on nous proposait. Ensuite, nous voulions que les
servocommandes des tables et celles des fraiseuses fonctionnent selon le même
principe, afin de simplifier la tâche des services d'entretien. Si les moteurs
pas‑à‑pas étaient acceptables pour le dessin, où une erreur se
corrige d'un coup de gomme, il n'en allait pas de même pour les fraiseuses, car
la fiabilité du système n'était pas parfaite ; de plus, sa mise en oeuvre
exigeait l'usage d'amplificateurs de couple hydrauliques, et je croyais avoir
de bonnes raisons d'éviter l'emploi de l'huile sous pression. Les techniciens
de Citroën ont créé des moteurs à fort couple, mais il ont eu, bien
probablement, de sérieux obstacles à surmonter.
Pour la fraiseuse, il n'y avait aucun doute possible : ce que nous
cherchions n'existait pas dans l'industrie. La machine devait pouvoir usiner
des pièces de grandes dimensions, telles qu'un pavillon, une malle, un capot ou
même un côté de caisse, mais leur masse ne dépasserait guère une centaine de
kilogrammes ; puisqu'elle ne devait couper que des matériaux tendres, mousse,
bois, plâtre, la puissance de la broche serait, limitée à un kilowatt, mais il
faudrait absolument que l'avance soit comparable à celle de la machine à
dessiner, puisque si un tracé comporte par exemple une centaine de mètres de
trait, l'usinage correspondant demande, pour la fraise, un parcours plusieurs
dizaines de fois plus long.
Pour que la servocommande atteigne les performances indispensables, les
chaînes cinématiques ne devaient comporter aucun jeu, ce qui excluait la
présence de pignons, et peut-être même de joints de Oldham.
Quel industriel aurait accepté de se lancer dans l'étude et la fabrication
d'un pareil mouton à cinq pattes, alors que ses chances de diffusion étaient
minimes ? La seule solution était donc de réaliser ces deux machines par nos
propres moyens.
Avant de prendre une décision, la Direction générale consulta de hauts
responsables, ainsi que des spécialistes de l'étude des carrosseries et de la
fabrication des outillages. Sans doute avaient‑ils parcouru mes notes, du
moins je ne me permettrais pas d'en douter ; il parait que les réponses furent
généralement évasives, et parfois fondées sur ce silence dont parle Boileau. On
y faisait référence au goût, à l'imagination, à la finesse, à la subtilité, au
tour de main, toutes choses, il faut bien en convenir, assez éloignées d'une
mise en équation.
Budget
L'audace de la Direction, cependant, alla jusqu'à débloquer six cent mille
francs. C'était évidemment modeste, comparé à ce que devait coûter le
remplacement du vieux losange de Renault, chez tous les agents de la marque,
par celui qu'avait imaginé un " designer " fameux, sans compter
d'autres initiatives esthético‑publicitaires dont le siège du Point‑du‑Jour
allait être le théâtre privilégié.
Limiter un budget au cinquième du minimum indispensable, c'était évidemment
un moyen simple de faire avorter le projet. La seule chance de ne pas
l'abandonner était de trouver ailleurs d'autres subsides. Au sein de la
commission " Automatismes " de la Délégation générale à la recherche
scientifique et technique (D.G.R.S.T.), j'avais souvent travaillé avec Joseph
Csech, qui jouait un rôle important dans le groupe Thomson. Comme le projet
était fondé sur l'emploi d'ordinateurs de taille moyenne, une société de son
groupe, qui devait quelques années plus tard donner naissance à la C.I.I‑,
s'y associa pour neuf cent mille francs. Le dernier recours était la D.G.R.S.T.
Après avoir constitué un dossier détaillé, je comparus devant cet aréopage
ou siégeaient des automaticiens aussi chevronnés que Pierre Naslin, Marc
Pellegrin et Serge Adamowicz, pour ne citer que les plus connus. Ma tâche était
de leur montrer que les systèmes existants, A.P.T., Inaba, Ferguson ou Coons,
avaient des lacunes dont celui que je leur proposais se trouvait exempt. Il
fallait aussi les convaincre de la possibilité de l'utiliser pour tracer autre
chose que les voitures Renault et, en particulier, des avions et des coques de
bateaux de toutes sortes.
La somme dont nous avions besoin atteignait à peu près la totalité des
crédits dont la commission disposait, mais notre demande fut acceptée, sous réserve
que les versements seraient échelonnés sur deux ans.
Il n'y avait plus qu'à pousser les études et la construction.
Étude des prototypes
Comme nous ne recherchions pas une haute précision, la machine à dessiner
fut conçue comme une poutre assez légère (fig. 7), suspendue en son milieu au
sommet d'un tétraèdre en cornières, ce qui simplifiait le problème de son
installation dans un étage. C'est Heidenhain qui fournit les capteurs rotatifs
codés. Le mécanisme fut simplifié à l'extrême, les déplacements étant commandés
par des pignons engrenant sans jeu avec des crémaillères constituées d'éléments
juxtaposés. Le cahier des charges proposé aux électriciens faisait état d'une
vitesse de déplacement d'une trentaine de millimètres par seconde, ce qui nous
semblait énorme, par comparaison avec les possibilités d'un projeteur à qui il
fallait parfois plusieurs heures pour poser une latte de cinq mètres.

La conception de la fraiseuse, dont l'étude fut confiée à l'équipe de
François Pruvot, fut assez originale. Profitant du faible poids des pièces à
usiner, l'appui au sol fut strictement isostatique, et un seul montant, fixe,
fut utilisé pour guider un chariot portant un coulisseau muni de la broche
motorisée (fig. 8). La commande des organes fut réduite à sa plus simple
expression : chaque vis, du type à billes précontraintes, était liée par un
joint flexible, d'un bout à un moteur à collecteur avec génératrice
tachymétrique, et de l'autre, au capteur de position codé.

Pendant que les mécaniciens dessinaient et usinaient les deux machines, le
service électrique et la C.I.I. étudiaient le système de servocommande dont les
performances étaient à la limite des possibilités des moyens alors disponibles.
C'est M. Soubrier, ingénieur de la C.I.I., qui proposa de donner au système le
nom d'Unisurf, puisque toutes les courbes résultaient de la transformation
d'une ligne unique, contrairement à d'autres procédés qui mêlaient les droites
et les coniques.
L'ordinateur, du type CAE 530, et acheté d'occasion, n'avait pas des
performances impressionnantes. En raison de la limite de sa vitesse de calcul,
on dut renoncer à employer un outil sphérique, ce qui aurait obligé à
déterminer, en tout point, les cosinus directeurs de la normale à la surface.
Les systèmes d'introduction des données furent simplifiés ; seule, la fraiseuse
eut droit à un lecteur de bande perforée ; la machine à dessiner fut seulement
dotée d'un petit pupitre sur lequel les coordonnées des sommets des polygones
étaient inscrites sur des " décades " commandées par des molettes, et
reportées ensuite, à la main, sur un livre de bord.
Démonstration devant
la commission de la D.G.R.S.T.
Au bout d'un an, il fallut montrer à la D.G.R.S.T. l'état d'avancement des travaux
;les machines étaient encore sous forme de pièces détachées en cours d'usinage
; l'ordinateur CAE 530 n'avait rien d'exceptionnel avec les huit mille octets
de sa mémoire ; quant au programme, ce qui en existait se trouvait sous la
forme d'un paquet de cartes.
Afin de donner à nos examinateurs une idée de l'avancement du travail, nous
leur montrâmes les organes de machines en fabrication mais il était évident
que, étant automaticiens, ils étaient surtout désireux d'examiner l'état de
développement du programme. On prépara donc les données d'un tracé passablement
complexe qui fut réalisé sous leurs yeux par un traceur de courbes tout à fait
classique. La confiance des visiteurs nous fut vite acquise, car le dessin
était la reproduction, à grande échelle, de la signature du caissier général de
la Banque de France (fig. 9). On nous demanda de nombreux exemplaires, qui
doivent orner maintenant les bureaux de hautes personnalités fort étrangères,
sans aucun doute, à la fabrication de la fausse monnaie.

Favorablement
impressionnés, sans doute, par cet exemple de notre savoir-faire, la commission
n'hésita pas à nous accorder la seconde annuité de la subvention.
Depuis, je ne cesse de me demander si sa générosité n'était pas fondée sur
la crainte que, si elle nous refusait son aide, nous nous intéressions à
compléter la représentation des billets afin d'appliquer à notre problème
financier une solution témoignant d'un esprit d'initiative du genre " do
it yourself ".
Pour la petite histoire, je puis révéler que la définition des courbes
constitutives de la signature a été préparée par Christian Langlois, ingénieur
du bureau d'études d'outillages mécaniques ; dans les jours suivants, son jeune
fils expliqua devant ses condisciples que son père avait placé un billet de
banque dans son projecteur de diapositives, et décalqué une énorme signature
sur une feuille fixée au mur. Le hasard voulait qu'à la même époque la police
soif occupée à débrouiller une affaire de fausse monnaie qui avait fait grand
bruit. Par chance, ses regards ne se tournèrent pas vers nous, et le travail
put se poursuivre sans recourir aux planches à dessin de Fresnes ou de Fleury‑Mérogis.
Visite de D.E.A.
En 1966, deux ingénieurs italiens, MM. Sartorio et Minucciani, quittèrent
Fiat, où ils travaillaient dans un service de carrosserie, pour fonder à Turin
leur propre affaire, qu'ils baptisèrent " Digital Electronic Automation ". Leur but était de construire de grosses machines à
mesurer, afin de remplacer les systèmes assez rustiques dont se servaient les
bureaux d'études de carrosserie pour mesurer les coordonnées de points
caractérisant les formes d'une maquette à grande échelle.
Après avoir rencontré plusieurs de mes collègues, ils parvinrent à mon
bureau et m'exposèrent leurs projets. Sans aucun doute, leur machine était bien
conçue, mais elle servait à accélérer l'exécution d'une des phases du processus
classique et ne pouvait, par conséquent, trouver place dans le procédé que nous
voulions créer.
Il me fallut décevoir ces deux garçons sympathiques en leur faisant valoir
que mes projets s'éloignaient de leur conception‑ En me quittant, l'un
deux avisa, posé sur un casier, un cube en fil de fer ; il contenait la courbe
fondamentale sur laquelle était fondé le principe de notre procédé. Mon
visiteur me demanda cet objet n'était pas lié à notre méthode. Jamais je n'ai
trouvé pareille rapidité de réaction et semblable discernement.
Heureusement pour D.E.A., beaucoup d'entreprises sont encore restées fidèles
à l'ancienne méthode, et ses machines se sont répandues dans les cinq parties
du monde.
Formation du personnel
Aucun système automatique ne peut fonctionner si l'équipe qui l'emploie
n'est pas correctement préparée à s'en servir.
Pendant que se poursuivaient l'étude et la réalisation des équipements, il
devint indispensable d'initier leurs futurs utilisateurs. Au cours de réunions
périodiques, des représentants des études, des méthodes et du contrôle
examinèrent diverses pièces, de plus en plus compliquées, pour imaginer de
quelle façon l'on pourrait les définir, ou même en modifier la forme afin de
faciliter leur représentation à l'aide de nombres. Malheureusement, les
principaux responsables se firent vite remplacer par des subordonnés ; alors, de
proche en proche, l'assistance ne fut plus guère constituée que de subalternes
médiocrement préparés à comprendre et, en tout cas, dépourvus d'autorité. C'est
pourquoi le cycle de réunions n'eut qu'une durée éphémère. Il eut au moins
l'avantage de montrer que, qu'elle qu'air été la complexité des formes, une
pièce pouvait se définir sans difficulté sérieuse.
L'emploi des fonctions du troisième degré donnait déjà des résultats
encourageants, mais il était évident qu'un ordre plus élevé présentait des avantages
réels. Cependant, l'ordinateur n'aurait pu les traiter qu'au prix d'un
ralentissement des vitesses de déplacement ; en dépit des regrets, il fallut
donc décider de nous limiter aux cubiques.
Pour la même raison, nous dûmes nous résoudre à
utiliser un outil pointu, car l'ordinateur n'était pas assez puissant pour
calculer en temps réel la correction à apporter pour tenir compte du rayon de
la fraise.
L'usinage de la fonte s'effectuant à bien plus basse vitesse, il demeurait
heureusement possible d'utiliser un outil sphérique sur les fraiseuses de
l'atelier des outils de presse.
Pierre
BÉZIER