Après la conclusion d'un protocole d'entente en octobre 2012, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et le
Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) d'Italie ont convenu de lancer un appel de propositions conjoint pour des projets de recherche concertée portant sur la fabrication, plus précisément celle de produits automobiles au Canada.
Appel de propositions conjoint pour des projets de recherche concertée
Au Canada et en Italie respectivement, les mécanismes suivants appuieront l'appel de propositions conjoint :
CRSNG - Partenariat automobile du Canada
CNR - La Fabbrica del Futuro (Factories of the Future)
Description
Le CRSNG, en partenariat avec le CNR d'Italie, offre une possibilité de financement conjoint pour des projets de recherche et développement (R et D) concertée universités-industrie dans le domaine des technologies habilitantes dans le domaine de la fabrication. Il accordera un financement aux chercheurs canadiens retenus dans le cadre du Partenariat automobile du Canada (PAC), tandis que le CNR accordera un financement aux chercheurs italiens retenus dans le cadre de son initiative Factories of the Future, dans chaque cas conformément aux règlements et aux pratiques de l'organisme subventionnaire visé.
En misant sur les points forts communs du Canada et de l'Italie dans le domaine de la fabrication, particulièrement dans le secteur de l'automobile, le CRSNG dans le cadre du PAC et le CNR ont choisi la fabrication de la prochaine génération comme domaine prioritaire pour l'appel de propositions.
Marche à suivre à l'intention des candidats canadiens éventuels
Élément | CNR Factories of the Future | CRSNG Partenariat automobile du Canada |
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Date limite pour la présentation des lettres d'intention au CRSNG | S.O. | 21 juin 2013 |
Sélection par le CRSNG des candidats dont la lettre d'intention répond aux critères d'admissibilité du PAC, lesquels seront invités à présenter une proposition de recherche | S.O. | 28 juin 2013 |
Date limite pour la présentation des propositions de recherche par les équipes canadiennes et des propositions de collaboration connexes par les équipes italiennes | Septembre 2013 | 30 septembre 2013 |
Vérification de l'admissibilité des propositions de collaboration des équipes italiennes et évaluation par les pairs des propositions de recherche des équipes canadiennes | Trois mois après la présentation des propositions de collaboration (décembre 2013) | 14 décembre 2013 |
Prise de décisions relatives au financement et approbation de la liste des projets retenus conjointement par le CRSNG et le CNR | Décembre 2013 | 21 décembre 2013 |
Contribution de l'industrie à la recherche universitaire
Le partenaire industriel canadien est tenu de fournir une contribution directe en espèces ou en nature à l'appui de la recherche universitaire conformément aux lignes directrices du programme du CRSNG dans le cadre du PAC.
Le PAC appuie des projets axés sur les besoins de l'industrie qui comptent sur la participation active et la collaboration de partenaires industriels engagés. C'est pourquoi on s'attend à ce que les contributions directes en nature des partenaires industriels à un projet soient importantes et indispensables à la réussite de la recherche. Pour en savoir plus, consultez les pages Partenaires admissibles et Participation de l'industrie du site Web du PAC.
Table des matièresLes partenaires universitaires et industriels doivent se conformer à toutes les politiques et lignes directrices du CRSNG dans le cadre du PAC.
Coûts admissibles
Pour connaître les coûts admissibles, les chercheurs universitaires admissibles aux subventions du CRSNG dans le cadre du PAC sont priés de consulter la page Utilisation des subventions dans le site Web du CRSNG.
Modalités de financement
Les candidats canadiens retenus à l'issue de l'appel de propositions conjoint et toutes les autres personnes qui travailleront au projet doivent se conformer rigoureusement aux politiques du CRSNG dans le cadre du PAC en matière de financement.
L'équipe de recherche universitaire canadienne et les partenaires industriels canadiens doivent se conformer à la
Politique sur la propriété intellectuelle du CRSNG.
Les exigences en matière de surveillance des projets sont énoncées ci-dessous :
Les propositions présentées au CRSNG dans le cadre du PAC seront examinées conformément à la pratique en matière d'évaluation des demandes du PAC en fonction des critères d'évaluation du PAC (il incombe aux candidats d'aborder les critères explicitement dans leur proposition).
Table des matièresÀ l'issue du processus d'évaluation, pour déterminer les demandes qui donneront lieu à un financement, le CRSNG dans le cadre du PAC comparera ses recommandations avec celles du CNR concernant les propositions de collaboration Canada-Italie. Seuls les projets jugés méritoires par les deux organismes subventionnaires recevront des fonds.
Table des matièresSi vous avez des questions concernant les lignes directrices sur le financement offert par le CRSNG dans le cadre du PAC, veuillez communiquer avec :
John Wood
Directeur général, Bureau de projets automobiles
Partenariat automobile du Canada
Téléphone : 647-215-4883
Courriel :
john.wood@nserc-crsng.gc.ca
Acronyme : FACTOTHUMS
Champs descripteurs - CRG : PE7_4 ingénierie des systèmes, organes sensoriels, actorique, automatisation; PE7_5 microélectronique et nanoélectronique, optoélectronique; PE7_6 technologie des communications, technologie des hautes fréquences; PE7_7 traitement du signal; PE7_8 réseaux; PE7_9 interfaces humain-machine; PE7_10 robotique; PE8_8 ingénierie mécanique et de fabrication (mise en forme, montage, assemblage, séparation); PE8_10 technologie de production, ingénierie des procédés
Résumé du projet : Le projet FACTOTHUMS (FACTOry Technologies for HUMans Safety) vise à mettre au point de nouvelles solutions technologiques et des modèles de comportement en vue de définir des lieux de travail plus sécuritaires dans des scénarios d'interactions humain-robot. De nos jours, pour faire face aux nouveaux défis de la fabrication, les usines intelligentes doivent accélérer leurs procédés, tout en démontrant un degré extrêmement élevé de flexibilité pour réduire les coûts et les délais. Ce genre de problèmes peut être résolu par la coopération entre humains et robots dans un environnement collaboratif humain-robot dynamique. Dans un tel scénario de travail partagé et d'échange continu de flux de travail entre humains et robots, la sécurité est une condition essentielle pour éviter des situations dangereuses tant pour les robots que pour les humains.
À cette fin, l'objectif du projet est double : tout d'abord étendre globalement la technologie de l'architecture de sécurité au système (robots, humains) au sens large, puis améliorer la sécurité des tâches grâce à la compréhension automatique des conditions dynamiques du travailleur. L'architecture de sécurité est donc constituée par (i) un équipement de sécurité au sol pour la gestion des états sûrs des robots (conforme à la norme ISO), au sommet duquel est greffé (ii) un ensemble de réseaux de capteurs intelligents sans fil à portée longue (0,5-2 m) et courte (5-50 cm), utilisés et intégrés sur les gants et les combinaisons du travailleur humain pour surveiller en temps réel les mouvements de ses bras et de son corps et tracer autour de lui une zone de travail sécuritaire. Pour réaliser une telle technologie intégrée sur des vêtements intelligents, les dispositifs de détection seront conçus et développés afin de minimiser le poids et l'encombrement et avec des modules électroniques à faible consommation dans le but d'offrir des étiquettes souples et confortables, en exploitant des technologies émergentes, dont les transistors fabriqués par transfert sec, les plaquettes minces, les circuits intégrés sous boîtier ultramince, l'électronique imprimée, etc. Afin d'accroître la fiabilité des canaux sans fil et le niveau de rendement du système d'information, en termes d'erreur de communication résiduelle, et donc de l'ensemble du niveau d'intégrité de la sécurité (SIL - Safety Integrity Level), un protocole de communication robuste est mis en œuvre. La couche architecture emploie des dispositifs autant sécuritaires que non sécuritaires et des protocoles filaires/sans fil pour l'échange de données, lesquels sont combinés ensemble en termes de sécurité fonctionnelle (ISO 13489).
Table des matièresAcronyme : SNAPP
Champs descripteurs - CRG : PE5_3; PE7_3; PE8_9; PE5_1
Résumé du projet : Le projet part du principe que la majeure partie des pertes de puissance dans les applications où il y a un mouvement relatif, comme dans les pompes hydrauliques ou les paliers hydrodynamiques, est attribuable au frottement entre les pièces en mouvement relatif. La nécessité de fournir une poussée hydrodynamique, surtout à basse vitesse de rotation, provoque des pertes de puissance, en termes d'efficacité volumétrique et mécanique, en raison du besoin opposé d'augmenter les fuites pour assurer la lubrification et de garder une distance minimale dans le conduit pour limiter les pertes volumétriques. Le potentiel d'application de traitements de surface spéciaux a été exploité dans des travaux pionniers par le passé, avec différentes finitions de surface ou par l'ajout des couches métalliques hétérogènes ou céramiques. Le potentiel des enduits structurés à l'échelle nanométrique, avec des caractéristiques super-hydrophobes et oléophobes, ainsi que leurs propriétés opposées super-hydrophiles et oléophiles, n'a jamais été exploitée dans les applications mécaniques automobiles.
Le projet vise à étudier les possibilités des nanorevêtements de surface, en commençant avec la surface du plateau oscillant d'une pompe hydraulique, afin d'améliorer la courbe de rendement de ce composant grâce à une réduction importante des pertes par frottement fluide, et d'acquérir une expérience utile qui permettrait d'appliquer cette technologie sur d'autres composants habituellement utilisés dans l'industrie automobile, comme les paliers en laiton, les paliers hydrodynamiques, etc.
Le projet permettra d'élaborer, dans une première étape, une nouvelle génération de composants mécaniques, caractérisée par la présence de surfaces en mouvement relatif présentant une grande imperméabilité aux fluides, en utilisant une technologie de traitement de surface conçue et mise au point au développé et fabriqué par l'Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici du Consiglio Nazionale delle Richerche (ISTEC - CNR, Institut des sciences et technologies des matériaux céramiques du Conseil national de recherche italien) à l'échelle du laboratoire et reproduisant l'« effet lotus », un phénomène hydrophobe naturel bien connu. Dans un deuxième temps, le comportement super-hydrophile et oléophile sera étudié, en tenant compte des modifications chimiques dans le traitement de surface qui changent le comportement de la surface. L'application de ces technologies à un véritable produit avec des objectifs mesurables ouvrira la porte à toute une nouvelle génération de produits utilisables, par exemple, dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques des engins à pièces mobiles (pompes hydrauliques) ou dans les systèmes automobiles (boîtes de vitesses, vilebrequins, etc.), pour lesquels les contraintes d'efficacité sont un thème de recherche principal pour les appels à projets de technologie durable du programme Horizon 2020.
Les principaux résultats du projet consisteront en innovations touchant les produits et les processus, ainsi que l'amélioration des connaissances au sujet des phénomènes de la lubrification et du frottement pour les nouveaux matériaux fonctionnels employés comme composants d'équipement.
On peut résumer comme suit les objectifs scientifiques et technologiques :
Acronyme : GECKO
Champs descripteurs - CRG : PE6_7 systèmes intelligents; PE7_1 télémécanique; PE7_4 automatisation; PE7_8 réseaux; PE8_8 ingénierie de la fabrication; PE8_10 technologie de la production
Résumé du projet : L'industrie manufacturière est confrontée à un certain nombre de défis technologiques et de production, notamment la grande variabilité de la combinaison et de la demande de produits, aiguillonnés par un court cycle de vie des produits, le besoin croissant de réingénierie, la réutilisation des modèles de produits déjà sur le marché, l'introduction fréquente de technologies complexes et innovantes dans la chaîne de production, intégrant des procédés très hétérogènes dont la qualité et le coût influent grandement sur la valeur du produit final. Ces exigences sont fondamentales pour l'industrie automobile afin qu'elle contribue à une économie dont les grands piliers en termes de compétitivité devraient s'appuyer sur des biens à forte valeur ajoutée, des procédés de production à forte intensité de connaissances et des milieux de fabrication efficaces et sécuritaires. Ce contexte extrêmement articulé offre des possibilités très prometteuses pour les pays disposant d'un important secteur de production de biens d'équipement, de machines-outils et de solutions complexes pour les systèmes de fabrication.
Les systèmes de contrôle actuellement employés, s'appuyant sur des structures de contrôle centralisées/hiérarchiques, ont un bon rendement en termes de productivité pour une gamme de produits restreinte et spécifique. Cependant, on doit réviser - essentiellement à la main - le code de contrôle de ces gros progiciels monolithiques lorsqu'il faut adapter et reconfigurer le système, même quand ces modifications sont mineures. Par conséquent, ils sont très inefficaces vu les exigences actuelles de flexibilité, d'extensibilité, de souplesse et de reconfigurabilité requises par les solutions avancées de systèmes de fabrication.
Ces caractéristiques des systèmes de production influent grandement sur la façon dont les solutions d'automatisation sont conçues et mises en œuvre. La prochaine génération de systèmes de contrôle doit englober les capacités mentionnées ci-dessus afin d'être à niveau avec tout changement logique ou physique de l'environnement de production, et ainsi avoir la capacité d'évoluer au fil du temps pour prévoir et adapter constamment la logique, les fonctions et l'architecture de contrôle dans des scénarios de production évolutifs.
Le projet actuel propose une infrastructure de contrôle basée sur la coopération interactive de modules de contrôle évolutionnaires génériques basés sur la connaissance, appelés GECKO (Generic Evolutionary Control Knowledge-based mOdule). L'entité GECKO permet à un dispositif donné - allant de l'équipement machine complexe jouant le rôle d'organe terminal effecteur à la cellule et au système intégré - d'évoluer d'un composant isolé, rigidement et hiérarchiquement géré, en un composant autonome, autodéclaré et interagissant et collaborant de manière hétérarchique. Les modules GECKO sont conçus pour détecter et interpréter les caractéristiques de l'environnement de production, et s'adapter en fonction d'exigences spécifiques en réalisant automatiquement des objectifs locaux et globaux, dont l'efficacité énergétique.
Dans le cadre de ce projet, la solution GECKO sera appliquée et validée dans une usine pilote dirigée par le CNR-ITIA et spécialisée dans la refabrication de produits de mécatroniques souples, avec un accent particulier sur les produits du secteur automobile (c.-à-d. les unités de commande électronique des moteurs, les boîtes de vitesses robotisées, etc.). D'ailleurs, la société Magneti Marelli S.p.a., un chef de file dans le domaine des produits de mécatronique dans le secteur automobile, participe au projet à titre de partenaire industriel.
Table des matièresAcronyme : SuFSeF
Champs descripteurs - CRG : PE6_10 Web et systèmes d'information, systèmes de bases de données, récupération de l'information et bibliothèques numériques; PE6_12 calcul scientifique, outils de simulation et de modélisation; PE7_3 ingénierie de la simulation et modélisation; PE8_6 filières énergétiques (production, distribution, application); PE8_10 technologie de production, génie des procédés; PE8_12 conception durable (recyclage, environnement, écoconception)
Résumé du projet : Le développement durable est une question pertinente dans les pays de l'UE et, pour cette raison, il est soutenu par un programme de recherche spécifique appelé « Horizon 2020 ». La consommation d'énergie dans le monde a doublé au cours des 40 dernières années et on estime qu'un tiers de cette consommation est le fait de l'industrie. Pour répondre aux objectifs du programme, nous devons utiliser encore plus efficacement l'énergie dans le secteur industriel. Pour cette raison, l'optimisation de la production industrielle en termes de durabilité doit tenir compte à la fois des processus de fabrication et du comportement des bâtiments afin d'optimiser la consommation d'énergie et réduire la pollution, tout en encourageant l'utilisation des énergies de remplacement et en améliorant le confort de l'environnement intérieur pour les utilisateurs. À cette fin, on doit concevoir et gérer les usines de manière holistique, tout en exploitant autant que possible les résultats scientifiques et technologiques les plus récents.
Le paradigme de l'usine virtuelle et numérique peut aider à répondre à ce besoin d'innovation en abordant diverses questions clés :
Ce projet propose un cadre sémantique d'usine durable, appelé SuFSeF (Sustainable Factory Semantic Framework), afin d'appuyer efficacement la conception et la gestion de l'usine, en particulier des points de vue énergétique et environnemental. Ce cadre est basé sur les résultats du projet européen appelé Virtual Factory Framework (VFF). En particulier, le projet de cadre sémantique d'usine durable vise à fournir :
Le projet SuFSeF devrait permettre des économies importantes de temps et d'argent, tout en améliorant la conception, la gestion, l'évaluation et la reconfiguration des usines nouvelles ou existantes, un accent particulier étant accordé à leur viabilité énergétique et environnementale, en soutenant la capacité de simuler des comportements complexes dynamiques pour l'ensemble du cycle de vie de l'usine. Le projet SuFSeF comporte trois grands volets: (i) un modèle de données d'une usine virtuelle, (ii) un module de gestion d'une usine virtuelle, (iii) des outils logiciels.
Le modèle de données d'une usine virtuelle (VFDM - Virtual Factory Data Model) vise à formaliser les concepts de construction, de produit, de procédé et de ressources en accordant une attention particulière aux aspects énergétiques et environnementaux. Le modèle de données nécessite la synchronisation et l'harmonisation des propriétés géométriques, physiques et technologiques de l'usine, ce qui est nécessaire pour soutenir ses processus de planification.
Le module de gestion d'une usine virtuelle (VFM - Virtual Factory Manager) gère les données partagées qui représentent l'usine, qui est basée sur le modèle de données commun. Le module VFM garantit la cohérence des données et évite la perte ou la corruption de données tout en desservant tous les outils logiciels par le truchement de services interplateformes.
Les outils logiciels intégrés dans le cadre SuFSeF deviennent des modules fonctionnels découplés qui mettent en œuvre les divers services et méthodes pour soutenir la conception de l'usine, l'évaluation de son rendement, sa gestion, etc. Un connecteur doit être développé afin de permettre au module d'accéder aux données d'usine partagées et d'interpréter correctement leur signification selon le modèle VFDM. Les outils logiciels nouveaux et existants peuvent être intégrés au cadre en vue d'appuyer la conception de l'usine, et d'effectuer diverses évaluations : l'efficacité énergétique, la viabilité environnementale, l'analyse des coûts du cycle de vie (ACCV), la qualité de l'environnement intérieur. En outre, des outils logiciels spécifiques peuvent surveiller le comportement de l'usine véritable. Il sera nécessaire de déterminer les capteurs qui surveilleront les principales variables énergétiques et physiques d'une manière non invasive, tout en réduisant les coûts et les délais d'intervention. Les données recueillies par le système de surveillance serviront à mettre à jour la représentation virtuelle de l'usine, et ainsi améliorer les conditions de travail et contribuer à la productivité de l'usine.
Afin d'atteindre les objectifs du programme Horizon 2020, le nouveau cadre SuFSeF comprendra des règles et des renseignements pour la conception et la surveillance des usines visant à appuyer les principaux objectifs suivants :