Et si d’un simple clic de souris nous pouvions obtenir la pièce parfaite? C’est ce qu’Alexandre Nana, étudiant en doctorat en ingénierie, concentration génie mécanique, essaie de développer dans le cadre de sa thèse.
Arrivé au Québec en 2012 après son diplôme d’études approfondies en physique option mécanique obtenu chez lui au Cameroun et des études d’ingénieurs qu’il a terminées en France à l’Ecole spéciale des travaux publics (ESTP) à Paris, il recherchait une thèse qui devait être assez pratique.
Alexandre souhaitait s’éloigner de la science fondamentale et en même temps apprendre l’outil informatique et notamment la programmation. Il le dit: «Comme ingénieur, on nous apprend à utiliser l’outil et non pas à le concevoir, à le créer ou à le modifier. Les logiciels pour les ingénieurs, on ne fait que les utiliser, on les applique. Je voulais savoir ce qu’il y a en arrière de tout ça. C’est la partie informatique qui me manquait. Lorsque je suis arrivé au Québec, je recherchais le sujet qui allait me correspondre et non pas le pays.»
«D’ici quelques années, ça va révolutionner le travail de l’ingénieur, car il ne va plus concevoir une forme, il va juste l’optimiser.» – Alexandre Nana
Après avoir regardé les sujets doctorats dans le monde, il a découvert l’équipe de recherche en intégration CAO-Calcul (ÉRICCA) de l’UQTR, dirigée par les professeurs Jean-Christophe Cuillière et Vincent François, qui proposait un sujet liant à la fois CAO (Conception Assistée par Ordinateur), programmation et calculs éléments finis.
Une thèse dans la continuité
Lorsqu’on lui demande le sujet de sa thèse, Alexandre pourrait en parler des heures. Ce qu’il essaie de faire: reconstruire la topologie des formes, des pièces mécaniques, après optimisation. C’est la suite d’un projet qui globalement cherche à créer une pièce en un clic.
Le principe du «one clic», c’est le défi qu’Alexandre s’est donné. «Aujourd’hui, on est capable d’imprimer les pièces avec des imprimantes en 3D. Pour cela, il faudrait qu’il y ait des fichiers CAO et des formes déjà optimisées. Le but de ce procédé serait d’optimiser le plus possible une pièce sans qu’elle perde son efficacité tout en utilisant moins de matière, moins de temps et au mieux moins de personnel.»
Comment fait-on pour avoir directement un modèle 3D qu’on va pouvoir imprimer? Pour cela, il prend une pièce qui est déjà dans un logiciel de dessin, qu’il importe sur un autre programme où il peut contrôler l’environnement, en modifier la forme. Une fois la forme optimisée, Alexandre cherche à rendre celle-ci en un fichier 3D de façon à ce qu’elle soit imprimable. S’il arrive à ça, l’ingénieur qui va dessiner une pièce va choisir comment elle sera optimisé et en un clic de souris, il pourra l’imprimer en 3D.
Les formes optimales, un sujet passionnant
Ce qu’il avait trouvé passionnant sur le sujet, c’était les formes optimales. « On regarde une forme sans savoir a priori ce qu’elle va donner. C’est-à-dire tu mets les conditions d’optimisation, tu appliques tes contraintes. C’est une nouvelle façon de designer. C’est une conception où l’ingénieur travaille plus sur le programme d’optimisation. Ça modifie toute la façon qu’on a de concevoir une pièce. D’ici quelques années, ça va révolutionner le travail de l’ingénieur, car il ne va plus concevoir une forme, il va juste l’optimiser.»
Outre la contribution à l’automatisation de CAO et au lieu de faire le processus essai/erreur, Alexandre explique qu’avec son «one clic», l’ingénieur passera directement à l’amélioration de son travail. Applicable sur plusieurs supports et secteurs, son projet a également une dimension écologique puisqu’il vise à réduire l’utilisation des matières premières.
Après sa thèse qu’il espère terminer en 2016, Alexandre souhaite travailler en recherche et développement dans le secteur automobile ou aéronautique, mais aussi enseigner à de futurs ingénieurs.
