L'UQAT développe une interface numérique innovante pour la détection des défauts lors de l'impression 3D

L'impression 3D est une alternative de plus en plus prometteuse à la fabrication conventionnelle, et différentes équipes de recherche à l'Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) abordent ce sujet dans le cadre de leurs travaux. L'École de génie a d'ailleurs récemment terminée un projet dont l'objectif est de répondre à un enjeu survenant lors de l'impression.

En mars 2021, Hatem Mrad,  professeur à l'École de génie de l'UQAT, a entrepris un projet de recherche visant à mettre en place une série de solutions numériques pour assurer la détection en temps réel des défauts et des risques de défaillances lors de l'impression 3D. Lors de la fabrication additive, le gaspillage de la matière peut être important, ce qui représente un enjeu pour les entreprises utilisant ce procédé de fabrication.

Un projet Québec-Tunisie qui rallie les forces
C'est en partenariat avec des organisations de la Tunisie que le professeur Mrad ainsi que l'étudiant à la maitrise en ingénierie à l'UQAT, Adem Ben Hammouda, ont conçu une interface numérique d'intelligence artificielle associée au procédé de fabrication mécanique de l'imprimante. Tout excès ou défaut de matière peut désormais être détecté à l'aide de cette interface. Concrètement, le système conçu filme et prend diverses photos lors de l'impression, puis analyse les images, ce qui permet de reconnaître et de localiser les défauts. Si tel est le cas, un signal est transmis à l'opérateur pour suspendre l'impression. Pour concevoir ce logiciel, l'expertise de chaque organisation impliquée dans le projet a été mise à contribution. L'École nationale d'ingénieurs de l'Université de Sfax (ENIS) se spécialise dans les domaines de la fabrication additive et du traitement d'image et d'intelligence artificielle, tandis que la Société des ingénieurs pour les affaires, à Sfax également, a beaucoup d'expérience dans la conception et l'automatisation des opérations de soudage par robots et de l'usinage par commande numérique. L'expertise en intelligence artificielle de l'UQAT a aussi été essentielle dans ce projet, sans compter tout le travail de montage, de calibration et de simulation qui a eu lieu dans les infrastructures de l'université. Le projet a fait intervenir au total dix étudiantes et étudiants ainsi que treize chercheuses et chercheurs de l'UQAT et de l'ENIS, de même que quatre partenaires industriels. Trois de ces partenaires seront impliqués dans la seconde phase du projet qui débutera en 2023. Cette phase se veut essentielle afin de permettre non seulement la détection des défauts d'impression par les algorithmes intégrés à l'interface numérique, mais aussi de les corriger.

Au cours de l'année, Monsieur Mrad et ses partenaires ont organisés un colloque sur le développement d'interfaces numériques pendant lequel ils ont pu présenter leur projet de recherche. L'évènement, tenu en présentiel en Tunisie et à distance, a accueilli près de 70 participantes et participants, dont plusieurs spécialistes de l'industrie de l'intelligence artificielle. Leur projet les a également amenés à participer à l'édition 2021 de la Conférence internationale sur la conception et la modélisation des systèmes mécaniques (International Conference Design and Modeling of Mechanical Systems), un évènement d'envergure où l'équipe de projet a pu présenter ses solutions numériques développées devant des chercheuses et chercheurs de partout dans le monde.

Le projet de Monsieur Mrad a été financé par le ministère des Relations internationales et de la Francophonie dans le cadre de l'Appel à projets coopération bilatérale Québec-Tunisie. L'objectif de ce programme est notamment de renforcer la relation Québec-Tunisie dans le secteur de l'économie numérique en encourageant les collaborations pluridisciplinaires entre partenaires québécois et tunisiens. Le professeur de l'UQAT a d'ailleurs été invité à présenter son projet numérique lors d'un webinaire tenu en octobre dernier et au cours duquel a assisté Mme Sylvie Barcelo, sous-ministre du ministère des Relations internationales et de la Francophonie.