Développement de la main-d’œuvre à l’usine-école de l’Université McMaster

11 décembre 2018

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Le visage de l’industrie manufacturière a considérablement changé depuis l’avènement de l’industrie 4.0. C’est dans ce contexte que l’École W Booth pour les pratiques et technologies de l’ingénierie (W Booth School of Engineering Practice and Technology ou SEPT.) de l’Université McMaster a décidé de concevoir et de mettre sur pied une usine-école (« Learning Factory ») sur son campus d’Hamilton en Ontario. Cette installation moderne joue un rôle important dans le développement de la main-d’œuvre et initie les étudiants et les stagiaires de l’industrie à l’IdO, à l’IIoT, aux systèmes cyberphysiques, aux instructions de travail numériques et à d’autres concepts de l’industrie 4.0.

Présentation de l’usine-école

Les usines-écoles représentent un nouveau modèle d’apprentissage expérimental mis en œuvre dans certains pays européens, mais présentes uniquement dans quelques universités nord-américaines. Les usines-écoles permettent aux étudiants de travailler dans un environnement semblable à celui qu’ils trouveront sur le marché de l’emploi. « Notre usine-école simule un atelier de fabrication moderne. », a affirmé M. Ishwar Singh, l’un des fondateurs de l’usine-école de la SEPT. « En plus de disposer de tous les postes de travail traditionnels, comme l’assemblage, les essais et l’emballage, nous avons également accès à certaines des dernières technologies offertes sur le marché, notamment les imprimantes 3D, ainsi qu’à certains équipements de prototypage. », a-t-il ajouté. Cet accès à la technologie permet aux étudiants d’aller au-delà des pratiques traditionnelles, les préparant ainsi à faire partie de la main-d’œuvre du futur.

Quand la technologie de fabrication rencontre l’enseignement supérieur

L’histoire de l’usine-école de McMaster commence avec la création du partenariat fondateur même de la SEPT. Créée en 2005, la SEPT est le fruit d’une collaboration, initiée par M. Mo Elbestawi, entre l’Université McMaster et le Collège Mohawk. Le but de ce partenariat était de créer le programme de baccalauréat en technologie. Ce programme offrirait aux étudiants un enseignement « en 3D », c’est-à-dire intégrant la théorie, la pratique et l’expérience. Cette approche permet aux étudiants d’acquérir une expérience industrielle pratique comme de véritables professionnels de l’industrie manufacturière, en plus de l’apprentissage traditionnel, grâce à des cours magistraux et des expériences en laboratoires. Une fois la SEPT mise sur pied, M. Elbestawi a fait appel à ses collègues, M. Dan Centea et M. Ishwar Singh. Ensemble, ils ont étudié et visité les usines-écoles existantes, afin de créer une installation de pointe. Construite à McMaster, cette usine-école accueille actuellement les étudiants de sept programmes de premier cycle et de cinq programmes d’études de cycles supérieurs.

« Nous voulions construire une installation moderne qui permette aux étudiants du premier cycle et des cycles supérieurs de se familiariser avec les technologies de l’IdO et de l’IIoT, les systèmes cyberphysiques et tout ce qui illustre les concepts de l’industrie 4.0. Nous souhaitions également fournir une plateforme permettant aux diplômés de la SEPT d’acquérir les compétences et les capacités nécessaires pour participer avec succès à la transformation de l’industrie manufacturière et des industries connexes, afin de les aider à atteindre un niveau supérieur de productivité et de performance. »

-Mo Elbestawi

L’industrie 4.0 et VKS dans la salle de classe

Sans perdre de temps, la SEPT initie ses étudiants aux concepts de l’industrie 4.0. « Les étudiants suivent un cours de communication appliquée au cours de leur première année académique et, dans le cadre de ce cours, ils visitent l’usine-école. Nous leur demandons ensuite d’utiliser un logiciel de VKS pour préparer une instruction d’assemblage pour l’une des pièces qui sont actuellement fabriquées dans l’usine », explique M. Singh. En raison de sa solide expérience dans l’industrie 4.0, VKS s’intègre parfaitement à l’usine-école. Les produits qui y sont assemblés, notamment les électrovannes, les tournevis électroniques et les cartes IdO, s’accompagnent de guides VKS pour aider les étudiants. Le logiciel de VKS fournit également aux étudiants les instructions d’utilisation de l’imprimante 3D de l’usine-école. Cela permet aux étudiants et aux professeurs de gagner un temps précieux, car il y a beaucoup à apprendre et à enseigner pour préparer les étudiants au mieux à intégrer la main-d’œuvre du secteur manufacturier. « Nous prévoyons poursuivre la création d’un guide d’instructions VKS pour les nouveaux équipements du laboratoire », affirme M. Singh. Le logiciel de VKS aide la SEPT à assurer la sécurité des élèves et du matériel.

« Nous considérons que le logiciel de VKS est un outil de fabrication numérique très utile, facile à apprendre et très convivial. Le fait qu’il est basé sur Internet le rend non seulement pratique, mais aussi conforme à l’un des aspects de l’industrie 4.0. »

-Ishwar Singh

Un centre de collaboration et d’innovation

En plus d’apprendre aux étudiants à utiliser des technologies innovantes et à sortir des sentiers battus, l’usine-école contribue également au développement de leurs compétences en leur apprenant la valeur de la collaboration. Après l’achèvement des projets intégrateurs en équipes de deux ou trois, les étudiants qui ont travaillé dans l’usine-école sont encouragés à contacter des entreprises pour présenter leurs projets et trouver des partenaires pour développer leurs idées. « Notre programme est à la fois pratique, intellectuel et innovateur », affirme M. Singh. « L’usine-école, ajoute-t-il, est un centre qui réunit tous les laboratoires. Nous encourageons la collaboration entre les étudiants, les autres départements et les entreprises externes. » Non seulement l’usine-école a des partenariats avec des entreprises telles que VKS qui fournissent des technologies de fabrication modernes, mais elle conclut aussi occasionnellement des partenariats avec des entreprises à la recherche de jeunes cerveaux pour améliorer leurs produits.

« L’usine-école attire des visiteurs internationaux qui souhaitent développer des projets de collaboration. Des étudiants de trois continents ont développé des projets dans l’usine-école. Notre objectif est d’étendre notre visibilité internationale afin de soutenir d’autres pays intéressés par la mise en place d’installations similaires. »

-Dan Centea

Bien plus que la technologie de fabrication

Tout acteur du secteur manufacturier conviendra que la fabrication ne se limite pas aux outils et à la technologie. La SEPT tient compte de ce fait et les étudiants qui suivent ses programmes verront probablement des cours tels que Principes de gestion et Introduction à la santé et à la sécurité sur leur liste de cours obligatoires. Ces domaines et d’autres qui touchent à la logistique administrative d’une usine de fabrication font également partie de l’expérience de l’usine-école. « Un autre de nos objectifs, souligne M. Singh, est d’expérimenter différentes technologies. Étant donné que le VKS est facile à utiliser, nous comptons déployer toutes ses fonctionnalités de la même manière que nous utiliserions un système d’exécution de la fabrication. Nous prévoyons actuellement réunir un groupe d’étudiants qui sera chargé d’intégrer le logiciel de VKS à tous les processus de notre usine-école. »

VKS in use

La SEPT et VKS bientôt dans l’espace

La SEPT voit sa collaboration avec VKS se poursuivre dans le cadre de son prochain grand projet : l’espace. La SEPT est l’un des établissements d’enseignement qui participent à l’Initiative canadienne CubeSats du gouvernement canadien. L’Initiative canadienne CubeSats permet aux professeurs d’établissements postsecondaires de faire participer leurs étudiants à une véritable mission spatiale. « Grâce à son projet de CubeSat, l’Université McMaster espère pouvoir surveiller le rayonnement de fond dans l’espace. En effet, vu le nombre croissant de voyages dans l’espace ces dernières années, nous souhaitons connaître l’impact du rayonnement de fond », a expliqué M. Singh. « L’usine-école sera utilisée pour construire les prototypes de satellites ainsi que la station de communication au sol. », a-t-il conclu. M. Singh a également confirmé que chaque assemblage sera effectué avec un guide de VKS, en raison de la nature très délicate des montages.

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