Industrie 4.0: les données au service du génie

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Les données viennent soutenir le génie médical, informatique, mécanique, aérospatial et bien d'autres spécialités.

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On a beaucoup parlé du web 2.0, mais qu'est-ce que l'industrie 4.0? C'est la quatrième révolution industrielle en train de transformer le génie grâce à l'utilisation des données. Dans plusieurs secteurs, le Québec réussit déjà à se distinguer dans le monde. Coup d'oeil sur ces nouveaux créneaux. »

Martine Letarte

Collaboration spéciale

La Presse

On a beaucoup parlé du web 2.0, mais qu'est-ce que l'industrie 4.0? C'est la quatrième révolution industrielle en train de transformer le génie grâce à l'utilisation des données. Dans plusieurs secteurs, le Québec réussit déjà à se distinguer dans le monde. Coup d'oeil sur ces nouveaux créneaux.

L'équipe de Carl-Éric Aubin, professeur en génie mécanique à... (PHOTO FOURNIE PAR POLYTECHNIQUE MONTRÉAL) - image 1.0

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L'équipe de Carl-Éric Aubin, professeur en génie mécanique à Polytechnique Montréal et chercheur au CHU Sainte-Justine, a développé une nouvelle intervention pour traiter les enfants atteints de scoliose sévère. « Nous arrivons à prédire l'évolution de la correction de la colonne vertébrale sur deux ans », dit-il.

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Traditionnellement, les enfants atteints de scoliose sévère passaient sous le bistouri pour se faire installer des vis et des tiges rigides destinées à redresser et fusionner la colonne vertébrale. Cela faisait toutefois perdre au passage mobilité et capacités fonctionnelles. Depuis deux ans et demi, une nouvelle intervention au CHU Sainte-Justine consiste à installer un câble et des attaches entre les vertèbres pour moduler la croissance, un peu comme le font les broches orthodontiques. Avant l'opération, l'équipe de Carl-Éric Aubin, professeur en génie mécanique à Polytechnique Montréal et chercheur au CHU Sainte-Justine, modélise et optimise les différents paramètres de l'intervention, comme la tension du câble.

« Une cinquantaine de patients ont bénéficié de cette technologie, précise M. Aubin, dont l'équipe inclut des chercheurs de différents établissements universitaires québécois. Nous arrivons à prédire l'évolution de la correction de la colonne vertébrale sur deux ans. La prochaine étape sera d'assister le chirurgien en temps réel. »

L'initiative du professeur Carl-Éric Aubin est l'une de celles qui seront déployées avec la création de l'Institut TransMedTech. Ce projet dans le domaine des technologies médicales réunit de nombreux partenaires des milieux universitaire, hospitalier et industriel. Il vient d'obtenir 35,6 millions en financement du Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada.

LES OBJETS QUI PRENNENT DES DÉCISIONS

Apogée Canada a aussi accordé 93,5 millions à l'Institut de valorisation des données (IVADO), un partenariat entre l'Université de Montréal, Polytechnique Montréal et HEC Montréal. Leur grand objectif ? Permettre aux ordinateurs de réaliser un rendement quasi équivalent à celui d'un être humain grâce à l'apprentissage profond.

« Il y a vraiment un gros boom en ce moment en génie dans tout ce qui touche au développement de systèmes qui utilisent les données collectées pour prendre des décisions », constate Steven Chamberland, directeur des affaires académiques et à la vie étudiante de Polytechnique Montréal.

Les applications sont nombreuses et dans des domaines variés.

« Par exemple, dans un contexte de colonoscopie, si on montrait à un système intelligent 1000 photos de tumeur confirmée, on pourrait lui apprendre à déterminer si la 1001e a une forte probabilité d'être pathogène, explique M. Chamberland. Ensuite, on pourrait confirmer avec une biopsie. »

Le système intelligent est aussi utilisé pour détecter des cyberattaques et piloter la voiture intelligente.

Mais, peut-on vraiment se fier aux machines ?

« C'est une grande question, mais peut-on vraiment se fier à l'homme ? Une voiture qui se conduit toute seule ne s'énerve pas si elle se fait couper. De ma perspective, dit M. Chamberland, l'homme est plus imprévisible que la machine. »

L'AÉROSPATIALE 4.0

L'industrie aérospatiale a aussi beaucoup à gagner de toutes ces avancées 4.0 en intelligence artificielle, en automatisation et en optimisation.

« L'industrie 4.0, c'est lorsque l'humain, l'ordinateur, la machine et le produit communiquent et collaborent. »

- Hany Moustapha, professeur et directeur d'AEROETS à l'École de technologie supérieure

Ce n'est pas nouveau.

« La machine communique déjà avec l'humain depuis longtemps, mais il y a un boom dans le développement de ces technologies en ce moment et dans l'intégration de toutes ces nouveautés dans les entreprises », indique M. Moustapha.

En aéronautique, par exemple, les bancs d'essai virtuels sont en train de révolutionner les façons de tester les moteurs.

« On fait maintenant la majorité des tests de façon virtuelle, puis quelques-uns réels, ce qui minimise grandement les coûts », explique Hany Moustapha.

L'ETS a lancé récemment le programme intégré de recherche, d'éducation et de formation « L'Aérospatiale 4.0 ». Il regroupe le tiers des professeurs de l'école de génie et souhaite répondre aux besoins de l'industrie.

« Il reste encore beaucoup de défis à relever en 4.0, affirme Hany Moustapha. En réunissant nos forces, nous pourrons accélérer le pas. »

APOGÉE CANADA EN BREF

3

partenaires : Conseil de recherches en sciences humaines du Canada, Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et Instituts de recherche en santé du Canada

900 millions de dollars investis

13 projets financés

L'AÉROSPATIALE 4.0 EN BREF

2005

Introduction du concept d'industrie 4.0 en Allemagne

2016

L'ETS lance son programme intégré de recherche et formation Aérospatiale 4.0

56

Nombre de professeurs de l'ETS qui participent à l'initiative

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