Partenaire d'innovation en fabrication métallique pour les entreprises manufacturières - CRITM

Partenaire d’innovation en
fabrication métallique pour les
  entreprises manufacturières

TOUJOURS INNOVER !

« C’est la fin pour Sears Canada »
ici.radio-canada.ca, 14 janvier 2018

          - le magasin du catalogue
          - le champion des commandes à distance

TOUJOURS INNOVER !

« SpaceX launches Falcon Heavy, the world's most powerful rocket »
money.cnn.com, 6 février 2018

TOUJOURS INNOVER !

Développer nos entreprises à la hauteur de nos ambitions
        - Outils technologiques disponibles
        - Partage rapide et efficace des informations
        - Développement rapide de nouveaux marchés

Rester à l’avant-garde devant une concurrence mondiale et rapide
        - Compétences et expertises plus faciles à reproduire
        - Besoins très diversifiés des clients
        - Frais de transport de moins en moins un facteur d’impact

TOUJOURS INNOVER !

Survol rapide de notre contexte aérospatial …

• Vente de plus de 14,4 milliards de dollars (2016)
   • 200 entreprises, 39 000 emplois au Québec
   • 50 % de l’activité canadienne au Québec
   • 6e rang mondial (                )
   • 80 % des produits sont exportés

• Quatre maîtres d’œuvre majeurs
   • Bombardier
   • Bell Helicopter
   • Pratt & Whitney
   • CAE

TOUJOURS INNOVER !

Pour des entreprises remarquables et incontournables,
 propices à l’émergence et au développement des innovations !

Trois éléments clés :

         Quoi           Que produit-on ?
                        Quel est notre mandat ?
                        Quelle est notre raison d’être ?

         Pourquoi       Pourquoi produit-on ?
                        Qu’est-ce qui nous démarque ?
                        Quelles sont nos motivations ?

         Qui            Qui sont nos gens, nos acteurs-clés ?
                        Dirigeants ? employés ? Collaborateurs ?

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Quoi – Mandat du CTA

Le Centre technologique en aérospatiale a pour mission de fournir à ses clients et
partenaires, principalement les PME, des services de qualité en recherche appliquée,
en transferts technologiques et en développement, leur permettant d’accroître leurs
connaissances, leur productivité et leur compétitivité ainsi que la qualité de leurs
produits, procédés et services.

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Quoi – Principaux volets en Fabrication métallique

• Développement de cellules intelligentes
• Pré-inspection en machines
• Communication machine
• Développement de stratégies de fabrication
• Performance de l’usinage
• Métrologie et rétroingénierie
• Procédés robotiques

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Pourquoi – Impacts du CTA auprès de ses partenaires

Nous faisons partie des agents de liaison essentiels entre les maîtres d’œuvre en
aérospatiale et leurs fournisseurs.

Au conseil d’administration du Centre :

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Pourquoi – Mondialisation des chaînes d’approvisionnement

- Automatisation des procédés
   - Compétition par rapport aux pays à bas salaire

- Élargissement des responsabilités
    - Prise en charge des essais sur bancs pour qualifier les produits
    - Intégration de modules complémentaires
    - Participation à la conception
    - Prise de risque dans l’investissement à long terme

- Développement d’une expertise dans les produits à venir
   - Nouveaux matériaux et procédés
   - Règlementation en environnement et en santé sécurité

L’approche du CTA vise à pallier ces difficultés et combler les chaînons manquants !

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Pourquoi – Impacts du CTA auprès de ses partenaires

En plus du lien privilégié avec l’industrie, le Centre est reconnu pour son action
rapide et proactive à répondre à leurs besoins. Le CTA prend une place croissante
dans les chaînes d’approvisionnement en R&D.

Depuis les 5 dernières années…
• Clients : 20 à 60 PME
• Nombre de projets : 100 à  400

- PUMA : Programme en usinage multiaxe automatisé
    • 2,5 M$ en recherche appliquée (CRSNG)
    • 1,9 M$ en équipements (FCI)
    • 6 partenaires industriels
    • Doubler nos capacités en R&D

LE CTA, PARTENAIRE D’INNOVATION

Qui – Les participants directs et indirects en Fabrication métallique

- Planification stratégique, organisation et administration
    - Pascal Désilets (3 personnes)

- Recherche et développement appliqués
   - Nihad Ben Salah (11 personnes, incluant 6 ing. et 3 Ph.D.)

- Réalisation et soutien technique
   - Mario Aubé (10 personnes, incluant 4 techs., 2 profs spécialistes, 3 stags.)

Total de 24 personnes qualifiées et dédiées aux projets en fabrication métallique !

SECTEURS D’ACTIVITÉS

Fabrication métallique

Interfaçage de technologies
          Robots industriels, machines-outils et unité de métrologie
          Pré-inspection des géométries usinées en machine-outil
          Chargement et déchargement robotisés
          Correction dynamique des procédés robotiques

Fabrication avancée
          Usinage de précision
          Optimisation et vérification des stratégies d’usinage
          Automatisation des processus de programmation
          Procédés robotisés (découpage, détourage, ébavurage, grenaillage et polissage)
          Programmation de robots hors ligne
          Automatisation de procédés de fabrication

SECTEURS D’ACTIVITÉS

Fabrication métallique

Développement de l’usinage
        Usinage de nouveaux alliages (aluminium, titane, nickel)
        Validation de performance des outils et fluides de coupe
        Analyse modale des procédés d’usinage

Autocontrôle des centres d’usinage
        Communication et analyse de données
        Productivité des équipements
        Étalonnage et maintenance de machines

SECTEURS D’ACTIVITÉS

Métrologie

Assistance au développement et à la vérification géométrique et dimensionnelle
des produits à l’aide des technologies de mesure les plus récentes :

   •   Numérisation et rétroingénierie
   •   Métrologie robotique avec ou sans contact
   •   Mesure de haute précision (tolérance de 1-3 m)
   •   Correction de dessins selon les normes
   •   Confirmation métrologique (FAI – First article inspection)
   •   Mesure de fini de surface et profilométrie

SECTEURS D’ACTIVITÉS

Contrôle non destructif

 Développement et optimisation des méthodes d’inspection utilisant des
 technologies avancées ou émergentes :

    •   Thermographie, infrarouge
    •   Ultrasons phased-array

 Principales activités
    •   Inspection de matériaux métalliques et composites
    •   Contrôle de pièces à géométrie complexe
    •   Automatisation des techniques d’inspection

PARTENARIATS ET COLLABORATIONS

Collaborations multi-industries

                          Formage par poinçons et matrices
                           - projet d’estampage de pièces pour l’automobile

                          Composants – groupe motopropulseur et structures
                           - usinage de nouveaux alliages d’aluminium

                          Moulage par gravité de pièces en aluminium
                           - développement de procédés

                          Centre collégial de transfert technologique en métallurgie
                           - formation en techniques d’inspection non destructive

EXPERTISES EN FABRICATION MÉTALLIQUE

 Développement technologique
    •   Interfaçage Machine et Capteur laser
          Rétroingénierie des géométries numérisées

EXPERTISES EN FABRICATION MÉTALLIQUE

 Développement technologique
    •   Interfaçage Machine, Robot et composantes
          Automatisation du chargement et déchargement de composantes
          Correction dynamique des paramètres d’usinage

EXPERTISES EN FABRICATION MÉTALLIQUE

 Développement technologique
    •   Interfaçage Robot et Système de suivi externe
          Correction dynamique des procédés robotiques

EXPERTISES EN FABRICATION MÉTALLIQUE

 Pré-inspection
    •   Palpage de précision 5 axes en machine-outil
    •   Métrologie robotisée (palpeur, capteur laser)

INFRASTRUCTURES
> Broche d’usinage HSD ES789
> Système d’aspiration de poussières de composites

INFRASTRUCTURES
> Broche d’usinage PRECISE
> Préhenseur ROBOTIQ
> Système de suivi optique et laser

INFRASTRUCTURES

> Robot FANUC avec tête interchangeable
> Capteur de force triaxial

INFRASTRUCTURES

                         > Surveillance audio/vidéo
                           accessible sur réseau

> Système d’extinction

INFRASTRUCTURES

> Surveillance et sauvegarde audio/vidéo en réseau
> Système d’aspiration de poussières de composites

INFRASTRUCTURES

> Unité de grenaillage robotisée de Polytechnique Montréal
> Étude des macro effets (formage, redressage de pièces)
> Étude des micro effets (écrouissage en surface)

EXEMPLE DE RÉALISATION no. 1

 Développement de l’usinage multiaxe de composantes destinées à l’extrusion
  de pièces en aluminium
    OBJECTIFS
      •   Familiarisation à un nouveau logiciel de programmation
      •   Sélection et réduction du nombre d’outils utilisés
      •   Développement de la stratégie d’usinage
      •   Réduction du délai de production

                                [SolidCAM]

EXEMPLE DE RÉALISATION no. 1

 Développement de l’usinage multiaxe de composantes destinées à l’extrusion
  de pièces en aluminium

    •   Type de subvention    Passeport Innovation
    •   Subventionnaire       MESI
    •   Budget total          43 200 $
    •   Subvention            21 600 $ (50 %)
    •   Contribution PME      10 800 $ (25 %)
    •   Contribution nature   10 800 $ (25 %)

    •   Délai de réponse      6 semaines
    •   Formulaire            La PME rédige et envoie la demande

EXEMPLE DE RÉALISATION no. 2

 Recalage automatisé de composantes aéronautiques moulées

    OBJECTIFS
     •   Vérification de la précision de machine et de la conformité des gabarits
     •   Identification de la variabilité des pièces
     •   Développement de séquences de mesurage et du recalage de programmes
     •   Formation des opérateurs à l’utilisation de la solution
     •   Gains de productivité de 40 % à 90 % sur les temps de montage

EXEMPLE DE RÉALISATION no. 2

 Recalage automatisé de composantes aéronautiques moulées

    •   Type de subvention   Programme d’aide à la recherche et au transfert (PART)
    •   Subventionnaire      MEES
    •   Budget               64 800 $
    •   Délai de réponse     6 semaines
    •   Formulaire           Le CTA rédige et envoie la demande

EXEMPLE EN COURS DE RÉALISATION

 Contrôle en temps réel de l’usinage de précision
     OBJECTIFS
      •   Repérage des pièces dans la machine-outil
      •   Mesurage automatique des caractéristiques
      •   Adaptation directe des compensations d’outils
      •   Adaptation du programme d’usinage
      •   Archivage et transmission des données
      •   Automatisation du procédé

EXEMPLE EN COURS DE RÉALISATION

 Contrôle en temps réel de l’usinage de précision
    •   Type de subvention   Subvention d'engagement partenarial (SEP)
    •   Subventionnaire      CRSNG
    •   Budget               25 000 $
    •   Délai de réponse     5 jours ! (3-6 semaines)
    •   Formulaire           Le CTA rédige et envoie la demande
    •   Coût de montage      2 500 $

Lancement d’une nouvelle initiative

GROUPES D’INNOVATION
     ____________

FABRICATION MÉTALLIQUE

GROUPE D’INNOVATION
                                                    FABRICATION MÉTALLIQUE

        AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Description :     Génération de données relatives aux fluides et outils de coupe de
                  l’usinage et leurs impacts sur la qualité des pièces et la productivité

Projet précurseur :
     • Tests d’usinage dans un matériau spécifique
     • Différents fluides de coupe à l’essai
     • Différents outils de coupe
     • Gains de productivité des outils : 227 % !

                                                               [www.mmsonline.com]

GROUPE D’INNOVATION
                                                     FABRICATION MÉTALLIQUE

         AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Contexte :
    • Secteur industriel : grand consommateur d’outils de coupe
    • Grande variété d’outils disponibles
    • Liste abondante de fournisseurs

    •   Personnel et cellules d’usinage dédiés à la production
    •   Infrastructure de tests limitée
    •   Retour sur l’investissement court terme privilégié

GROUPE D’INNOVATION
                                                     FABRICATION MÉTALLIQUE

            AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe
                                  Données d’entrée

•   Type de matériau à usiner
•   Type d’opérations à effectuer
      Perçage, taraudage, détourage
      surfaçage, profilage…
•    Régime d’usinage
            Dégrossissage, semi-finition,
            finition
•    Paramètres de coupe
           Géométrie de l’outil de coupe,
           présence et type de revêtement,
           avance, profondeur de passe…
           Type d’arrosage
           Type de fluide de coupe

GROUPE D’INNOVATION
                                               FABRICATION MÉTALLIQUE

          AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Données de sortie (à mesurer)              Critères de performance (à évaluer)

  •   Effort de coupe                      •   Requis géométriques et dimensionnels
  •   Température                          •   Intégrité du matériau
  •   Comportement vibratoire                    • Dureté
  •   Couple et puissance de broche              • Contraintes résiduelles
  •   Géométrie des copeaux générés              • Modification de surface
                                           •   Fini de surface à obtenir
                                           •   Vie utile des outils

GROUPE D’INNOVATION
                                                     FABRICATION MÉTALLIQUE

         AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Nouveaux facteurs à considérer :

    •   Impact environnemental des fluides lors de la disposition
    •   Toxicité des fluides de coupe sur l’humain
    •   Capacité moussante des fluides pour les machines
    •   Etc.

GROUPE D’INNOVATION
                                                    FABRICATION MÉTALLIQUE

         AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Recherches appliquées :

    • Automatisation de la collecte et de l’organisation des données (BIG DATA)

    • Identification des paramètres influents du procédé par systèmes experts

    • Génération stratégique d’essais ciblés par algorithmes d’optimisation

GROUPE D’INNOVATION
                                                   FABRICATION MÉTALLIQUE

         AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Financement :

• Budget total :    1 100-1 400 K$ sur 3 ans
   • CRSNG          450 K$ (RDA-3)
   • CRITM          300 - 450 K$
   • Entreprises    300 - 450 K$ en espèces (10 à 15 entreprises)
   • MITACS         90 K$

• Nombre de partenaires visés :      10 à 15

• Contribution annuelle en espèces : 10 K$

GIFT - GROUPE D’INNOVATION
                                               FABRICATION MÉTALLIQUE

         AUTOCUT – Outils pour l’automatisation des études de coupe

Calendrier :

   Aujourd’hui           Lancement du GIFT

   Février – Mars 2018   Campagne d’adhésion des partenaires

   Fin mars 2018         Rencontre des partenaires
                         Définition des paramètres et envergure des essais

   Avril 2018            Soumission des demandes de subvention

  Octobre 2018           Réponse des instances

GROUPE D’INNOVATION
FABRICATION MÉTALLIQUE
    Serge St-Martin, ing.
        21 février 2018