1

Défis de l’industrieImportance des relations Entreprise-Université

Rôle du CRIAQ

par

André Bazergui, P-Dg du CRIAQ28 Mai 2009

2

Il est financé par :• le Ministère de développement économique, de

l'innovation et de l'exportation du Québec (MDEIE)• l’industrie, les universités et les centres de

recherche• le Conseil de recherche en sciences naturelles et en

génie du Canada (CRSNG)• le Fonds québécois de la recherche sur la nature et

les technologies (FQRNT)

Introduction

Le CRIAQ est un consortium à but non lucratif créé en 2002 dans le but de promouvoir et de réaliser des

projets de recherche industrielle au stade pré concurrentiel.

3

OBJECTIFS• Recherche collaborative en partenariat (projets distincts

axés sur l’industrie, multipartenaires)• Innovation (couverture détaillées de la PI)• Formation (des étudiants dans tous les projets)• Promotion (appui à des forums, des compétitions étudiantes)• Collaborations nationales (universités hors Québec, GARDN)

et internationales (missions, échanges, projets internationaux)

MISSION

Accroître la compétitivité de l’industrie aérospatiale et améliorer la base des connaissances collectives

grâce à une meilleure formation des étudiants.

4

Source: MDEIE

Une personne sur 182 travaille en aerospacial au Québec.

5

TRL (Niveaux technologiques)Rôle des intervenants

Connaissances

Technologie

Produits/Services

Centre de recherche

Industrie

Université

PI Pilote MktDémoTRL 9TRL 1

6

Ind

us

trie

s

(36

)

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7

Universités hors Québec

COLLABORATIONS

8

ARRIMER Recherche universitaire et Innovation en entreprise malgré une nature et des objectifs différents

• Source : OCDE, 2000. Tumiura, adapté par J. Nicolas.

• .

Recherche universitaire Innovation en entreprise

« Publish or perish » « Innovate or evaporate » (Higgins)

Conditions non contrôlées Création de la valeur intellectuelle Crédibilité scientifique Axée sur une mission Déductive ou analytique Axée sur les disciplines Découvertes fortuites / curiosité Peu de contraintes de temps Biens publics

Conditions contrôlées Réalisation de la valeur économique Applicabilité industrielle Axée sur le marché Inductive ou synthétique Axée sur les problèmes (transdisciplinaire) Accomplissement (progression vers un but) Calendriers à respecter Biens privés (propriété)

2. DEUX CULTURES: S’APPRIVOISER LE DÉFI

9

Une synergie particulière

3e Forum de Recehrche 2006-03-06

4e Forum de Recherche 2008-04-17

225 participants (incluant 90 de l’industrie)

290 participants (incluant 100 de l’industrie, 20 international)

15 nouveaux projets 34 nouveaux projects

Ouvert aux universités hors Québec

10

Les thèmes de recherche

ENV Givrage, sécurité, environnement

MANU Fabrication

ACOU Vibro-Acoustique et contrôle du bruit

MDO Modélisation, Simulation, Optimisation, Intégration de systèmes

LEAN Optimisation de la chaîne d’approvisionnement et Production allégée (Lean)

AVIO Avionique et Contrôle

PLM Développement des produits et des procédés

DPHM Diagnostic, Pronostic, Surveillance de l’état des composants

COMP Composites

11

Évolution des projets

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010

No

mb

re

International

Ronde 4

Ronde 3

Ronde 2

Ronde 1

12

Une activité de recherche collaborative des plus dynamiques (projets depuis 2003)

Ronde 1

Terminé En coursEn éva-luation En cours

En éva-luation En prép.

En éva-luation En prép. En cours

En éva-luation En prép.

ACOU 5 1 4AVIO 6 1 1 1 3 1COMP 15 3 2 3 7 1 1DPHM 6 2 1 1 1 1ENV 7 1 1 1 4 4 1

LEAN 1 1 1MANU 16 2 3 1 1 1 8 3 1MDO 13 3 2 1 4 3PLM 5 1 1 1 1 1

74 13 11 3 10 2 3 26 8 5 4 2

Industrie (comptant) M$ 12.0 2.2 2.2 0.4 1.5 0.5 4.7 0.5 0.1

Industrie (nature) M$ 14.1 3.7 2.2 0.6 1.3 0.5 5.4 0.5 0.1Financement public (MDEIE, CRSNG, Autres) M$ 33.8 4.5 5.3 1.3 5.7 1.9 14.1 1.0 0.1

Valeur totale M$ 60.0 10.4 9.7 2.2 8.5 2.9 24.1 1.9 0.3

Projets de rechercheRonde 4

à venirà venir

Ronde 3Thème

Totaux

International

à venir

Tot.Ronde 2

13

Nombre de projet par thème de recherche

Tous 87

Polytechnique 43

14

Nombre de projet par établissement

15

Nombre de projets par université (Leader)

16

Nombre de projets par industrie (Leader)

17

Bombardier 39 PWC

48

BHTC 24

Nombre de projets par thème

18

1.8 1.8 Optimisation de l’usinage haute performance Optimisation de l’usinage haute performance de composantes en alliages légers pour de composantes en alliages légers pour l'industrie aéronautiquel'industrie aéronautique

René Mayer,René Mayer, rene.mayer@polymtl.ca

Don McIntoshDon McIntosh, don.mcintosh@pwc.ca

MANU

Optimisation des opérations d'usinage à grande vitesse des pièces en alliages légers, dont celles avec des parois minces ou incluant des alésages de précision. Utilisation de modèles numériques des machines et des opérations (machines virtuelles). Validation expérimentale sur machines instrumentées. Objectif : gains en productivité et en qualité.

Complété

2007-01

19

1.20 Revêtements résistants à 1.20 Revêtements résistants à l’usure pour l’aérospatialel’usure pour l’aérospatiale

Jolanta Sapieha, École PolytechniqueJolanta Sapieha, École PolytechniqueNihad Ben Salah, P&WCNihad Ben Salah, P&WC

Développement de recouvrements novateurs à couche mince pour protéger les pièces de moteurs et d'hélicoptères contre l'usure et l'érosion. Comparaison de couches binaires, ternaires et quaternaires dont la structure est controlée à l'échelle nanométrique et fabriquée par techniques de déposition sous vide.

MANU

Collabora

tion

NanoQuébec

Financement accordé

Démarré 2006-01

20

MDO

4.1 MOSAIC - Systèmes d’optimisation et de Systèmes d’optimisation et de normalisation multidisciplinaire permettant une normalisation multidisciplinaire permettant une intégration configurableintégration configurable

Jean-Yves Trépanier, Jean-Yves Trépanier, jean-yves.trepanier@polymtl.ca François Pépin,François Pépin, francois.pepin@aero.bombardier.com

Développement de protocoles d'échanges de données permettant l'intégration harmonieuse des outils d'analyse et d'optimisation dans un contexte de conception multidisciplinaire (MDO) et intégration dans des systèmes propres à chaque entreprise. Réduction du cycle de développement des produits et des coûts de développement, tout en favorisant la conception de produits optimaux. Complété

2007-11

21

1.18 Développement d'un système 1.18 Développement d'un système intelligent de surveillance de l'état intelligent de surveillance de l'état des machines rotatives et des des machines rotatives et des structures structures

Aouni Lakis, École PolytechniqueAouni Lakis, École PolytechniqueUsamah Saeed, PWCUsamah Saeed, PWC

Le travail comprendra trois étapes : 1) Identification des limites des méthodes courantes de surveillance des machine rotatives; 2) Développement d'un prototype pour la surveillance in-situ de systèmes d'engrenages et de roulements; 3) Caractérisation qualitative et quatitative des défauts et de leur taille.

DPHM

Financement accordé

Démarré 2006-06

22

4.14 Optimisation de la conception 4.14 Optimisation de la conception de produit par l’intégration des de produit par l’intégration des outils de calculoutils de calcul

Aurelian Vadean, École Polytechnique Aurelian Vadean, École Polytechnique David Venditti, PWCDavid Venditti, PWC

Élaboration d'une méthodologie pour l'optimisation du design de composants d'aéronefs. Le design d'un train d'engrenages servira d'exemple d'application et permettra de développer un système d'optimisation intégrant les données de GIDS et de CATIA pour les engrenages.

MDO

Financement accordé

Démarré 2006-01

23

5.6 Architecture logicielle pour des 5.6 Architecture logicielle pour des systèmes d'avionique systèmes d'avionique hautement intégréshautement intégrés

Guy Bois, Ecole Polytechnique Guy Bois, Ecole Polytechnique Pierre Labrèche, CMCPierre Labrèche, CMC

Étudier et appliquer les meilleures pratiques de l'architecture logicielle dans le domaine spécifique de l'avionique et l'aéronautique et ce, en présence de système logiciels certifiables de haute fiabilité et de grande disponibilité.

AVIO

En démarrage 2008-09

1 an

étude de fa

isabilité

24

COMP_3 Comportement statique et en COMP_3 Comportement statique et en fatigue à haute température de fatigue à haute température de composites tressés. composites tressés.

Martin Lévesque (École Polytechnique)Stephen Caulfeild (PWC)

Développement de modèles théoriques pour la prédiction du comportement statique et en fatigue qui soient compatibles avec les outils de calculs utilisés en industrie.

1. Vérifier la stabilité thermo-oxidative du matériau composite.

2. Obtenir le modèle analytique pouvant être appliqué.

3. Identifier un modèle d’élément fini satisfaisant.

4. Déterminer un modèle de prédiction de fatigue à l’échelle macroscopique.

5. Appliquer ces modèles aux codes d’éléments finis et valider les solutions par des essais expérimentaux sur éprouvettes et petites composantes.

Financement accordé

Démarrage 2009-03

25

ACOU_4 ACOU_4 Intégration d’éléments amortissants Intégration d’éléments amortissants dans les Composites (IEAC)dans les Composites (IEAC)

Annie.Ross@Polymtl.caAnnie.Ross@Polymtl.caMamdouh.sayd@Artec-spadd.comMamdouh.sayd@Artec-spadd.com

Financement accordé

Démarré 2008-01

Les panneaux et les revêtements en composite de grande envergure sont de plus en plus courants dans les structures d'aéronefs. Bien que légers et résistants, ils fournissent peu d'isolation acoustique ou d'atténuation des vibrations. Compte tenu de la nouvelle réglementation attendue dans ce domaine, les niveaux élevés de bruit et de vibrations dans les cabines d'hélicoptères doivent être réduits. Bien que plus faibles, les bruits de moteur et de fuselage dans les avions doivent aussi être traités. Le projet vise à développer une nouvelle technologie qui intégrera, dès la conception, des éléments amortissants au sein des structures d'aéronefs. Des éléments amortissants viscoélastiques seront intégrés à même les panneaux composites. L'utilisation des matériaux viscoélastique a fait ses preuves pour l'amortissement des structures d'ingénierie traditionnelles. Ce savoir-faire sera transposé aux structures composites. On prévoit des tests sur les matériaux, de la modélisation numérique et la simulation du comportement dynamique des panneaux, le développement des procédures de fabrication, le prototypage et l'évaluation expérimentale du produit. Les performances dynamiques des panneaux ainsi obtenus seront comparées à celles d'un panneau de référence non traité. Les résultats de cette recherche prendront la forme: (1) de prototypes plats à échelle réduite, (2) d'un rapport d'analyse des performances, (3) d'un guide de conception et (4) de procédures de fabrication des panneaux amortis. .

26

MANU_4 Process and materials for MANU_4 Process and materials for Repairable Anti-Erosion CoatingsRepairable Anti-Erosion Coatings

Jolanta Sapieha, jsapieha@polymtl.caDavid Thibes, david.thibes@turbomeca.ca

Development of a process and an anti-erosion coating allowing the repair of coated components of aircraft engines. The impact of the base material and on the performance of the part is to be minimized and the part is to be suitable for re-coating

Under NSERC

Evaluation

27

Productivité06-07 07-08

Post-doc 8 14Ph.D. 25 54M.Sc.A. 41 87Stagiaires du B.Sc.A 6 62

Associés de recherche 20 30Techniciens 8 10

Publications (comité de pairs) 35 53Conférence (Jury) 50 50Rapports scientifiques 70 142Logiciels transférés aux entreprises 10 10

Étudiants

Employés

Production scientifique

28

Financement des projets

Université +15%

+ Coûts indirects

Industrie Espèces + Nature

Centres de recherche

Univ.

M … Frais d’adhésion

MM

CNRCAu moins 2 industries

Au moins 2entités de recherche

Univ.

29

Processus de sélection de projets• Forum de recherche

– Besoins de l’industrie– Ateliers thématiques– Sommaires exécutifs

• Comité de la recherche– Évaluation des sommaires exécutifs – Engagement financier de l’industrie

• Conseil d’administration– Approbation

• CRIAQ – Les chercheurs sont informés et invités à préparer une

demande de financement (CRSNG-RDC)– Rencontres d’équipe, échanges– Suivis détaillés et conseils – Entente sur la PI et négotiation du programme de travail

30

Processus de suivi

• Entente distincte par projet– Responsables universitaire et industriel– Échéanciers et livrables précis

• Réunions d'équipe– Aux 2 mois (ou mieux)– Rapports et présentations détaillés, 2 fois l’an– Présence du CRIAQ (à l'occasion)

• Rapports d'étape au CRIAQ – Co-signés par responsables– Aux 6 mois (incluant le rapport annuel au CRSNG)– Évalués par le Comité de la recherche

• Paiement seulement si approuvé par l'industrie

31

InternationalMissions Étudiants Collaborations Projets

France ( )

Belgique

Italie

Inde Allemagne ( )

Royaume-Uni

USA

Mexique

Chine ( )

Singapour

32

Scénario de Collaboration internationale en R-D

Compagnie International

Compagnie Québec

CRIAQ

Université/Centre de recherche

International Québec

Université/Centre de recherche

PSR-SIIRIFinancement

public

33

Appui aux activités étudiantes

En plus de financer de nombreux étudiants de cycles supérieurs dans les projets de recherche…

Le CRIAQ, avec l’appui financier du FQRNT, …

• est le principal partenaire des Forums étudiants en aérospatiale

• offre un programme de stages pour étudiants de premier cycle au sein d’équipes de recherche (PIRA)

• commandite les équipes qui participent aux compétitions en aérospatiale

34

SAE Avion Cargo de l'École Polytechnique de

Montréal

2005

2007

2009

35

3e Forum étudiant en aérospatiale

École Polytechnique

Septembre 2004

36

Les ingrédients du CRIAQ• Démarrage sur bases solides

Financement ciblé Valorisation-Recherche Québec (Programme Projets d’envergure) FQRNT (Programme de réseaux stratégiques)

Champions industriel et universitaire Fort appui financier de l'industrie Présence au Québec de donneurs d’ordres et d’une forte industrie aéro. Adhésion des universités, centres de recherche

• Financement récurrent (MDEIE, CRSNG, FQRNT, Industries, Universités/Centres Recherche)

• La formule du Forum de recherche• La qualité des équipes de recherche

Collaboration étroite (1 responsable université + 1 responsable industrie) Meilleurs chercheurs universitaires (reconnus par le CRSNG)

• Les programmes d’appui aux chercheurs Financement d’infrastructures de recherche Contribution aux frais de voyage, chercheurs invités

• Les programmes d’appui aux étudiants Programme d’Initiation à la recherche Compétitions Forums étudiants

37

Les ingrédients du CRIAQ (suite)

• Le multipartenariat Minimum 2 industries et 2 entités de recherche

• L’inclusivité Le Conseil d’Administration comprend des représentants de tous les

organismes (18 membres + observateurs) Idem pour le Comité de la recherche Un CE fort

• Le rôle de facilitateur Collaboration étroite avec tous les intervenants (Industrie, universités,

centres de recherche, gouvernement, organismes subventionnaires Equipe de gestion a l’écoute Rapidité d’intervention Ne réinvente pas la roue Effort considérable pour gérer les questions de Propriété intellectuelle

• Suivi rigoureux• Fort réseautage

Québec, Canada, International

38

Conclusions

CRIAQ … • Modèle unique• Structure légère en réseau• Fort appui financier du gouvernement,

(inclus dans la stratégie québécoise de recherche et d’innovation)

• Appuyé financièrement par et Stratégique pour l'industrie, les universités et les labos de recherche

• Des centaines de chercheurs, de spécialistes et d'étudiants

• Activités croissantes à l’échelle nationale et internationale

39

Innovation enAérospatiale

740, Notre-Dame West, suite 1515Montréal (Québec) H3C 3X6, Canada

T: +1-514-313-7561 F: +1-514-398-0902