Par Francis Fournier et Serge Constantineau SM2 : Smart Manufacturing2 / Fabrication Intelligente2 Par Francis Fournier et Serge Constantineau Le 25 septembre, 2017

Forum innovation bois SM2 Retour sur le chantiers sciage Source: Rapport chantier sciage

Initiative SM2: Son Origine Coûts variables du Sciage 2014 Répondre aux enjeux structuraux de compétitivité des scieries de l’Est du Canada Coûts élevés de la fibre et de fabrication compensés par les revenus des copeaux; Le volume des sous-produits représente 45-50% de la bille et de 15-20% du revenu total La structure de coûts n’est pas compétitive et réduit les capacités de transformation de l’industrie Les scieries sont financièrement dépendantes de la valeur de leur sous-produits Scieries doivent améliorer leur compétitivité par: Valeur accrue du panier de produits de bois solide Une offre en sous-produits permettant d'assurer la compétitivité des utilisateurs Accélérer le déploiement de nouvelles technologiques majeures S’inspirant des meilleurs

Mission de SM2 : Une approche axée sur les besoins du 21e siècle Stimuler la croissance et la prospérité du secteur canadien de transformation en: Guidant le secteur vers l’adoption de nouveaux modèles d’affaires pour réduire sa dépendance aux revenus générés par les coproduits; Créant, développant et soutenant des technologies révolutionnaires visant à améliorer la valeur, la productivité et la récupération de la bille; S’adaptant aux besoins d’affaires et aux demandes du marché du 21e siècle pour des solutions de fabrication intelligentes et agiles; Accélérant l’innovation et facilitant la création de partenariats entre les milieux industriel, gouvernemental et universitaire. Fabrication connectée Nouvelles générations de senseurs et systèmes avancés de vision Intelligence Artificielle et apprentissage automatique - techniques du machine learning et deep learning Percées technologiques dans le secteur de la transformation du bois

Bénéfices ciblés Stimuler la croissance et la prospérité du secteur de transformation en: Augmenter la récupération du bois d’œuvre PMP (nominal) de 30 % Réduire le volume de production de sous-produits (TMA) de 20 % Réduire les coûts de conversion unitaire ($/Mpmp) de 10% Accroître les revenus dans des marchés non traditionnels (produits solides et coproduits) A l’échelle du Québec (année de référence 2014): Augmentation du volume de sciage produit de 1,5 milliards de pmp (2022) Réduction du volume de sous-produits de 900 000 TMA (2022) Impact économique annuel de plus de 200 millions $

De la recherche à la commercialisation Approche Une approche ciblée sur les objectifs suivants: Objectif 1 : Définir et élaborer de nouveaux concepts de fabrication pour modifier les fondements du traitement des billes Objectif 2 : Développer de nouvelles technologies révolutionnaires Objectif 3: Concevoir de nouveaux procédés et des technologies flexibles afin de produire une gamme élargie de nouveaux produits du bois solide et de coproduits De la recherche à la commercialisation

Où en sommes-nous? Exemple de projets en cours de réalisation Développement de nouvelles technologies pour produire une gamme variée de copeaux adaptée à l’industrie des panneaux Retombées: Diversification des marchés du copeaux Accroître les sources d’approvisionnement pour l’industrie du panneau non structural Partenaires confirmés/ciblés: Industriel: Uniboard, Cédrico, Groupe GDS, Landrienne Équipementiers: Pallmann, Carbotech, …… Recherche: FPInnovations Échéancier et livrables: Printemps 2018 (Panneaux non structuraux) Deux approches ciblées Validation technique et économique dans une usine pilote d’une solution technique et économique pour produire des gaufres destinées aux usines de panneaux Développement de têtes cylindriques pour le déchiquetage au débitage secondaire

Où en sommes-nous? Exemple de projets en cours de réalisation Développement de nouvelles générations de lames circulaires (lames super minces et hautes vitesses) Retombées: Réduire la production de sciures Accroître la récupération sans compromis sur la productivité Partenaires confirmés/ciblés: Industriel: plusieurs membres chez FPI ont démontré de l’intérêt à ce stade Équipementiers: Dk-Spec, Scies GBR, ..... Recherche: Université Laval, Centre de Métallurgie de Trois-Rivières, FPInnovations Échéancier et livrables: Variables de 24 à 48 mois 8 opportunités seront étudiées entourant le design des dents, les revêtements et types de matériaux. Les 5 meilleures opportunités seront testés en laboratoire, sur un banc d’essai et en usine Nouvelles générations de lames (trait de scie de 0.080, vitesse de 1000 ppm)

Où en sommes-nous? Projet de démonstration – Programme innovation bois Démonstration commerciale d’un système de séchage de précision en continu (Épinette et Sapin) Retombées: Améliorer la qualité lors du séchage Produire des sciages dans des plages de TH plus étroites Accroître la productivité des séchoirs Partenaires confirmés/ciblés: Industriel: Groupe GDS Équipementiers: Séchoirs MEC, SCS (Finna Group), Nautel. Autolog,… Recherche: FPInnovations, Hydro-Québec Échéancier et livrables: Été 2018 Mise en opération et calibration d’un séchoir RF en continu pour le séchage de précision dans une usine de rabotage chez un industriel Mise en service d’un détecteur d’humidité (bois gelé et non gelé) Identification automatique des essences

Où en sommes-nous? Opportunités/ concepts à l’étude: Coproduits destinés pour les panneaux structuraux Diversification des débouchés pour les copeaux Mesure des attributs des billes (température, humidité et essences) avant écorçage pour un asservissement intelligent de l’écorçeuse Maitrise opérationnelle Séchage ultra-rapide (deux heures et moins) Flexibilité et agilité opérationnelle

Où en sommes-nous? Opportunités/ concepts à l’étude: Atelier d’affûtage intelligent - Standardisation des processus: diagnostic, robotisation, débossage, tensionnement, remplacement des dents, affûtage et traçabilité Amélioration de la performance  Diminution des sous produits et amélioration récupération Centre-machine intelligent et autonome pour du contrôle en temps réel et adaptif Intégration de l’intelligence artificielle pour la maîtrise opérationnelle Identification des défauts internes des billes (CT scanner) Amélioration de la valeur des billes

Vision de SM2 Favoriser l’émergence d’un nouveau paradigme afin de stimuler une diversification accrue de nouveaux produits et coproduits et de nouvelles applications par le biais de technologies émergentes et d’une plateforme technologique agile et intelligente Notre vision pour le 21e siècle (horizon de 5 à 10 ans) Le produit est commandé par l’utilisateur final et fabriqué sur mesure de manière à répondre aux exigences uniques d’un individu. L’arbre / la bille / la pièce de bois d’œuvre / le coproduit se déplacent vite et avec fluidité à l’intérieur du procédé. Les caractéristiques de la matière première, des produits en cours (PEC), les attributs des produits et coproduits sont optimisés et permettent l’entière traçabilité le long de la chaîne de production par des machines intelligentes interconnectées. Le système de technologie intelligent détecte toute déviation par rapport aux normes de fabrication et en fait automatiquement la correction. L’opérateur travaille conjointement avec le robot.

Merci Pour plus d’information: Serge Constantineau ing.f., MSc   Serge Constantineau ing.f., MSc Directeur de l’initiative SM2 FPInnovations Serge.constantineau@fpinnovations.ca 514 782-4566