L’implication d’un expert dans le - Alcoa : Innovation 20150618_V1.pdf · Abondance des...

L’implication d’un expert dans le

processus de développement de

produit

Institut de développement de produits

Webinaire 18 juin 2015

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Plan de présentation

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Présentation d’Alcoa innovation Notre rôle dans le processus de développement de produits Histoires de cas

1201 boulevard Crémazie est, (Coin Christophe-Colomb)

Alcoa innovation

C’est quoi ?

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Organisation à but non lucratif ayant pour mission de contribuer à augmenter la transformation secondaire d’aluminium au Québec (2009-…) Partenariat:

Alcoa, Groupe Produits primaires; Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ); Centre québécois de recherche & développement de l’aluminium, (CQRDA).

Firme d’ingénierie dédiée à la conception avec l’aluminium.

Alcoa innovation

C’est une équipe

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3 ingénieurs : Alain Chapdelaine (analyste)

Petrino Buzatu (conception)

Yves Archambault (procédés, métallurgie, approvisionnement)

Alcoa Technical Center, Pittsburgh

1 président: François Racine, (Directeur développement des affaires, Alcoa Canada, Groupe primaire)

1 équipe « communications »

Lysane Martel (Directrice, Affaires publiques et Communications

stratégiques, Alcoa/Alumineries)

Jacinthe-Pascale Gratton (chef des Communications, Alcoa)

Alcoa innovation

Comment ça fonctionne ?

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Mandats de services professionnels: Définition du besoin; Proposition de mandat (soumission); Réalisation, livrables; Facturation.

Services offerts

Support technique; Développement technique; Conception (SolidWorks); Analyse des contraintes et déformation (ANSYS); Choix d’alliages, procédés de mise en forme et assemblage; Impression 3D (plastique ABS) .

Alcoa innovation

Pourquoi ?

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Volonté politique d’augmenter la production à valeur ajoutée de produits d’aluminium.

Alcoa innovation

Pourquoi…/un peu d’histoire

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Abondance des éléments dans la croûte terrestre (Source: www.elementschimiques.fr)

Alcoa innovation

Pourquoi…/un peu d’histoire

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1807: Découverte de l’aluminium par Sir Humphrey Davy

1886: Invention du procédé d’électrolyse actuel (Hall-Héroult)

Alcoa innovation

L’âge de l’aluminium

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Alcoa innovation

Et c’est pas fini !

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L’aluminium…/un matériau jeune

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1860 1880 1900 1920 1940 1950 1970

100 Mt

300 Mt

170 Mt

Découverte du procédé Hall-Héroult

Production mondiale d’acier

Production mondiale d’aluminium

Alcoa innovation

L’aluminium…/un matériau méconnu

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Plusieurs décennies de pratiques industrielles strictement orientées sur l’acier;

L’aluminium est transformé par les mêmes procédés que l’acier, quelques nuances s’appliquent cependant;

À l’instar d’autres matériaux, des règles de conception s’appliquent;

La méconnaissance de ces règles peut amener à des conséquences désastreuses.

…qui évolue rapidement !

Les étapes du processus d’ingénierie

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1. Définir/comprendre le problème;

2. Cueillette d’information: revue de littérature, connaissances/expérience;

3. Définir les exigences, élaborer un cahier des charges;

4. Recueillir plusieurs solutions: tempêtes d’idées;

5. Évaluer et sélectionner la meilleure solution;

6. Réaliser le travail de conception et d’analyse de la solution choisie;

7. Fabriquer un prototype;

8. Essais ou validations nécessaires et ajustements à la conception;

9. Fin du mandat.

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Alcoa innovation

Quand ?

Perception de l’implication d’Alcoa innovation dans un processus de

développement de produits

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Portée réelle découverte en cours de réalisation

Alcoa innovation

Quand ? … peut-être un peu tard ?

Histoires de cas

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GID Design

Ouvre-porte automatique pour abri temporaire

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Portes Polaires commercialise déjà des systèmes d’ouverture mécanisée/télécommandée pour abris temporaires;

Conception et production plutôt artisanales;

L’aluminium est déjà utilisé comme matériau (poids, résistance à la corrosion);

Le promoteur veut améliorer l’apparence visuelle du boîtier et en réduire les coûts de fabrication.

GID Design

Contexte

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Mandat de GID Design (maître d’œuvre): Développer des pièces aux formes améliorées et qui intégreront plus de fonctions et faciliteront l’assemblage. Mandat d’Alcoa innovation

Évaluer la faisabilité d’utiliser les procédés de moulage d’aluminium courants pour la production des pièces; Sélection d’alliages et recommandations d’usage relatives à la conception adaptée aux procédés de fonderie.

Format de l’intervention Participation ponctuelle aux rencontres d’équipe, sur invitation (brassage d’idées, revues techniques).

GID Design

L’organisation du projet

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Résultat: L’intervention d’Alcoa innovation a permis de confirmer que GID Design disposait de ressources internes dont les connaissances avec les procédés de moulage et la conception mécanique de boîtiers en plastiques s’appliquaient au nouveau produit d’aluminium. Ampleur de l’intervention: Participation aux activités initiales, soit deux rencontres, dès le début du projet: 3 hres

GID Design

Résultats et ampleur

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Spécialiste du développement de produits;

GID Design reconnaissait les conséquences d’un manque de connaissances sur l’évolution du développement d’un produit;

Le besoin technique avait été clairement défini et situé dans l’ensemble du processus.

GID Design

Constats

INPAK

Benne de camion à ordures

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INPAK

Contexte

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Les promoteurs: père & fils, propriétaires d’un atelier; Spécialistes en réparation et installation de bennes de camions à ordure; Formation technique et expérience en soudure; Possèdent un sens mécanique inné. L’invention :

Nouveau concept de benne; Correction des défauts majeurs des produits existants; Plus grande capacité de charge; Meilleure durabilité; Moins énergivore; Allégée malgré la fabrication en acier.

INPAK

État d’avancement

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Dessins conceptuels

…et arrive l’aluminium !

INPAK

Mandat, cueillette d’information

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Mandat d’Alcoa innovation Ajuster la conception de la benne pour l’aluminium (l’allègement est prioritaire); Échéancier: 12 mois pour présenter un prototype au Waste Management Show, Dallas, TX;

Cueillette d’information

Cas de chargement à considérer pour la conception; Fréquences d’utilisation des systèmes (fatigue); Comportement en corrosion (interne, externe); Cas d’abrasion; Prix plus élevé. Le bon matériau

au bon endroit !

INPAK

Résultats

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Allègement de 3 000 kg

Réduction minimale de consommation de carburant: 15 %;

Cas extrême rencontré : 50% de réduction;

Très forte impression provoquée durant l’exposition;

12 à 15 véhicules fabriqués et fournis comme démonstrateurs;

Quelques ventes réalisées.

Fin des opérations en 2014.

INPAK

Constats

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Réponse négative du marché;

Un succès technique n’est pas garant d’un succès commercial

Histoires de cas

Vélo-neige

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Vélo-neige

Contexte

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Promoteur avec grande expérience du domaine des écoles de ski et de l’administration de centres de ski au Québec; Marché actuel: Écoles de formation, location et vente de vélo-neiges; Quelques centres de ski impliqués (Lanaudière et Estrie); Vélo-neige de fabrication asiatique, achetés en Europe; Incertitudes dans l’approvisionnement, achats massifs requis; Volonté de développer un vélo-neige de fabrication locale; Conception orientée vers un assemblage réalisable sans main-d’œuvre experte.

Vélo-neige

Mandat

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Concevoir un vélo-neige d’adulte; Construction en aluminium; Clientèle et cible de prix déterminées; Performance subjective ; Fabrication d’un prototype et essais par des experts; Essai d’arrachement: courroie de sécurité (CSA Z98-07).

Vélo-neige

Résultats

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Vélo-neige Interruption en cours de prototypage; Étapes suivantes reportées.

Essai de traction d’une courroie de sécurité

Norme CSA Z98-07: Remontées mécaniques et convoyeurs: Règles de conception des remontées Le skieur = masse à remonter

Proposition d’une méthode d’essai Résultats non favorables; Remise en question de la méthode d’essai; Nécessité de développer un accessoire de sécurité.

Histoires de cas

Vélo-neige

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Déroulement

Vélo-neige

Constats

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Planification budgétaire;

Bilan normatif (CRIQ);

Réutilisation possible des résultats dans un nouveau projet

(>changement des hypothèses de départ)

Merci !

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