Star Trek, M. Scott & Mécanium

Espace/temps : Locaux de MÉCANIUM 13052010-0730 AM. Mécanique des fluides, transferts thermiques, maillage, écoulement des gaz, tourbillons de particules. À quelques minutes à peine du début de la conférence sur « Les simulations numériques et le prototypage virtuel » flottait dans l’air comme une impression de se trouver dans l’antre de Montgomery Scott, l’ingénieur de Star Trek qui fait constamment des simulations pour améliorer les performances de l’Enterprise. Et améliorer les performances, c’est ce que fait MÉCANIUM.

En effet, le Centre d’innovation en mécanique industrielle MÉCANIUM, donnait cette conférence lors d’un déjeuner dans ses nouveaux locaux. Bernard Paquet, le premier conférencier, est un professionnel de la recherche à l’université Laval et a été ingénieur au département de simulation chez Pratt & Whitney. Vincent Carpentier, quant à lui, est ingénieur et spécialiste des systèmes automatisés. Les deux expliqueront comment ça marche.

Devant une brochette d’invités attentifs, le chargé du développement des affaires, Richard Tremblay, ingénieur industriel au développement des affaires, a rappelé que la mission de MÉCANIUM était de supporter les entreprises dans la conception, la fabrication et la réalisation de projets de « A à Z », en utilisant « une technologie de pointe en automatisation, en mécanisation industrielle ». Après plus de 300 projets réalisés, il note que chacun est « du cas par cas ».

Ce qui suit est surtout une description du processus, cependant des exemples concrets de projets sont disponibles, notamment sur le site de Mécanium. On y comprend ce que peut apporter l’aide de l’équipe de MÉCANIUM.

Pour qui?
MÉCANIUM concentre ses activités en appui au équipementiers, intégrateurs, PME pour le développement de nouveaux procédés de production flexibles avec des solutions orientées vers : l’augmentation de la productivité, la réduction du temps de mise en course, l’augmentation du rendement matière, la manipulation et le transport de pièces et la sécurité des machines, ce qui permet aux PME d’accroître leurs connaissances, leur productivité et leur compétitivité.

Pourquoi?
Smail Kalla, Ph.D en génie mécanique, chercheur, chef de projet rappelle que dans un contexte de mondialisation, la concurrence étant mondiale, il faut se démarquer, « être différent des concurrents par l’innovation, en revoyant nos façons de faire ». La méthode « essai et erreur coûtent cher, excessivement cher ». Il faut donc développer des machines très intelligentes.

Il affirme que « la virtualisation est véritablement un banc d’essai pour tester les performances d’un équipement », ce qui amènera à changer souvent, devenir plus parfait, plus efficace et plus compétitifs.


Les conférenciers Vincent Carpentier et Bernard Paquet

Comment ça marche.
En gros, l’idée est de faire quelque chose sur ordinateur avant de le faire pour vrai. Les implications financières au bout de la ligne seront hallucinantes.

Pour ce faire, il faut entrer dans un programme d’ordinateur toutes les données décrivant en équations mathématiques une situation physique, pour pouvoir simuler comment cette situation se comporte et faire des ajustements selon ce qui est désiré, ce qui permettra plus tard de construire le réel appareil physique en ayant réduit au maximum les erreurs, ce qui va sauver beaucoup de temps et d’argent. Cela exige de l’analyse numérique.

Bernard Paquet nous fournit une définition de son cru : « L’analyse numérique est un outil mathématique, en deux ou en trois dimensions, qui utilise les lois de la physique pour simuler les comportements d’un fluide, soit un liquide ou un gaz, ou un solide, soit un matériau, dans des conditions d’utilisations données ».

Amenez-en des détails Klingons
Il y a 5 étapes communes à tous les projets. Premièrement, il faut un dessin de la géométrie qu’on veut analyser par ordinateur. Vincent Carpentier soulignera plus tard qu’il faut « beaucoup de travail pour arriver à un dessin simple ». Ensuite, il faut identifier la zone à analyser.

Troisièmement, il faut un maillage, ce qui est composé de petits cubes ou pyramides, qui serviront à mesurer très précisément ce qui se passe, pour remplir la zone. Le maillage est le point clé, car il permettra de mesurer les variations de pression, température, etc. Point clé, car « garbage in, garbage out ». Mauvais maillage, mauvais résultats. Il y a des modèles qui ont été développés pour chacun. Quand il n’y a pas, « on se créé un modèle et on trouve les lois de comportement » déclare Vincent Carpentier.

En quatrième lieu, la sélection du modèle physique. Par exemple, si on veut mesurer des transferts de chaleur, dans la cinquième étape, le calcul des propriétés, modèles seront activés et le logiciel va calculer les comportements de chacune des mailles — les petits cubes/pyramides — dans ce modèle.

Les avantages
« La simulation est un outil clé pour limiter les erreurs avant le procédé de fabrication ».

Durant le design sur ordinateur, une erreur qui coûterait 1dollar à corriger coûterait 10 dollars durant la fabrication du produit et 100 dollars si c’est le client qui le note. La simulation numérique réduit le temps de design et le nombre de prototypes, donc donne un avantage concurrentiel en réduisant le coût de production.

Il y a des soutiens gouvernementaux disponibles. Pour plus de renseignements, visitez le site de MÉCANIUM ou contactez-les au 418 228-1993 poste 6103

Ne faudrait pas oublier...
Il faut souligner que les divers intervenants, tous ingénieurs, ont fourni une performance évidemment technique, mais remarquablement claire et précise. Ce réel plaisir pour les cellules grises s’harmonisait remarquablement avec la qualité du déjeuner — omelette vraiment exquise — et service de la classe qu’on retrouve habituellement dans un 5 étoiles.

Ces gens aiment leur métier, de toute évidence. Ce qui donne à penser qu’il devient urgent que l’on redéfinisse le travail dans notre société. Il est exact que le travail demande du travail, mais il faut remettre à la mode que rien ne surpasse la satisfaction du travail bien fait.

MÉCANIUM, un très gros plus pour la région.