Formations sur des cadres et des technologies en matière de développement durable

L'ingénierie durable

Le changement climatique et ses éventuels effets à long terme font l'objet de nombreuses réflexions.  Voici comment nous le savons :

• Cherchez sur Google le terme "changement climatique", et vous trouverez 27 millions d'articles.
• Googlez "conséquences du changement climatique", et 28 millions d'articles apparaîtront en une fraction de seconde.

Quel est le rapport avec l'ingénierie ? Nous y reviendrons dans un instant, mais d'abord, passons en revue quelques données de base.

A. Les émissions de carbone doivent diminuer

En 2018, le IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, soit un groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) a annoncé que l'augmentation des émissions de carbone devrait cesser d'ici 2030 pour empêcher le réchauffement de la planète de 2° C. On s'attend déjà à ce que la terre se réchauffe de 1,5° C. 

Keith Clarke, président du Forum pour l'avenir et vice-président de l'Institution of Civil Engineers du Royaume-Uni, a déclaré à l'ENR (Engineering News-Record) : "Ce n'est pas une version différente du pire, c'est une ampleur différente du pire". Maintenant, M. Clarke est certain que le changement climatique aura un impact sur toute personne de moins de 60 ans. Clarke a 67 ans."Cela va fortement affecter votre vie,"  il nous avertit.

B. Tous les secteurs de l'ingénierie émettent du carbone

Alors nous savons que nous devons réduire les émissions de carbone. La prochaine question devient : "D'où viennent ces émissions ? " La figure ci-dessous de Our World in Data  ventile les émissions mondiales de carbone par secteur.  

Remarquez-vous quelque chose d'intéressant ? Tous ces secteurs, la production d'électricité et de chaleur, les transports, l'industrie manufacturière, la construction et les bâtiments sont fondés sur le savoir-faire des ingénieurs. Nous pouvons donc conclure que ce sont les ingénieurs, et non les politiciens, qui doivent mettre leur créativité au service des objectifs climatiques.

Maintenant, parlons de l'ingénierie durable.

C. L'ingénierie durable est la solution

L'ingénierie durable, c'est,

" le processus de conception ou d'exploitation des systèmes de telle sorte qu'ils utilisent l'énergie et les ressources de manière durable, c'est-à-dire à un rythme qui ne compromet pas l'environnement naturel ou la capacité des générations futures à satisfaire leurs propres besoins. " (Wikipedia)

Pour en savoir plus sur les meilleures pratiques en matière d'ingénierie durable, suivez des formations sur ces sujets :

• le changement climatique, 
• l'adaptation au climat, 
• le traitement de l'eau, 
• l'efficacité énergétique, 
• la gestion efficace des ressources, 
• les technologies d'énergie propre telles que l'énergie solaire, 
• les bâtiments écologiques,
• les technologies de capture du carbone,
• la durabilité et, 
• de nouvelles approches de conception telles que le biomimétisme et l'évaluation du cycle de vie.
  
  
  
  Intelligence artificielle et science des données
  

Nous sommes actuellement en pleine révolution industrielle,  un nouveau paradigme baptisé l'Industrie 4.0. Elle apporte des niveaux sans précédent d'automatisation industrielle, de collecte de données importantes, d'innovation en matière d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique.

L'époque où les machines collectaient passivement les données des processus et attendaient l'intervention humaine est passée. Aujourd'hui, les machines peuvent apprendre en recueillant des données, en les analysant, en prenant des décisions et en apprenant des résultats de ces décisions. 

Ces machines intelligentes vont sans aucun doute changer la façon dont les ingénieurs travaillent. Les machines ne remplaceront pas les ingénieurs, mais automatiseront les tâches de faible valeur, libérant ainsi les ingénieurs pour qu'ils puissent effectuer des tâches de plus grand intérêt --- celles qui exigent de la créativité.

Suivez ces formations en ingénierie

Pour rester en phase avec ce changement radical de la profession, suivez des formations d'ingénieur sur ces sujets :

• l'intelligence artificielle,
• grandes données (Big Data),
• l'Internet des objets (IdO),
• chaîne de blocs (blockchain) et,
• l'apprentissage automatique.

Les jumeaux numériques

Les jumeaux numériques portent le prototypage et les tests à un tout autre niveau. Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d'un produit ou d'un processus réel. Il permet aux ingénieurs de tester de nouvelles idées et d'éliminer les défauts dans le monde virtuel avant de dépenser les ressources du monde réel.

Une fois que le produit devient une réalité physique, il se connecte à son jumeau virtuel, grâce à la puissance impressionnante de l'Internet des objets, et lui envoie des informations par l'intermédiaire de capteurs. Selon le MIT Sloan Review, le jumelage des biens réel avec leurs jumeaux numériques apporte les avantages suivants :

A.    Évaluation continue

Saviez-vous que chaque voiture Tesla a un jumeau numérique ? Des capteurs communiquent en permanence des données au jumeau numérique de la voiture. Si un problème est détecté, par exemple si la portière fait du bruit, le système vous demandera de télécharger un logiciel qui réglera le système hydraulique de la porte.

B.    Un prototypage plus rapide et moins coûteux

Effectuer des tests dans le monde virtuel peut permettre d'économiser beaucoup de temps et d'argent. Prenons par exemple le développement d'un nouveau médicament. 

Ce processus coûte généralement des milliards de dollars, et la seule phase d'essais précliniques peut prendre en moyenne trois ans et demi. En utilisant un jumeau numérique, l'université d'État de l'Oklahoma a pu tester un médicament en aérosol dont le but était d'atteindre des tumeurs dans les poumons. Ils ont fait varier virtuellement plusieurs paramètres, tels que le taux d'inhalation et la taille des particules. Le résultat ? Ils ont augmenté le nombre de particules atteignant les poumons de 20 à 90 %. Le jumeau virtuel leur a permis d'économiser les efforts, le temps et les ressources nécessaires pour mener ces mêmes expériences dans le monde réel.

C.   Innover aux limites de l'exploitation

Certaines expériences sont trop perturbatrices pour être menées dans le monde réel, mais sont indispensables pour optimiser les performances. Prenez par exemple la conception d'un nouveau système de circulation dans une zone déjà encombrée. 

La ville de Cambridge, en Angleterre, a créé un jumeau numérique de la ville et a supprimé toute circulation dans ses rues. Le jumeau numérique a permis aux ingénieurs et aux urbanistes d'expérimenter de nouveaux systèmes de circulation et de planifier l'emplacement des poteaux 5G. 

Aujourd'hui, la ville envisage d'autres utilisations pour sa jumelle numérique, comme devenir une plate-forme de formation pour les véhicules autonomes.

Suivez ces formations en ingénierie

Lors de l'élaboration de votre programme de formation continue, pensez à suivre des formations sur les jumeaux numériques.

La conception générative

La conception générative est l'avenir de la fabrication. Elle est rendue possible par l'intelligence artificielle et la puissance de calcul du Cloud, qui travaillent ensemble pour trouver des centaines, voire des milliers de solutions à un problème d'ingénierie, ce qui permet d'économiser du temps et des ressources.

Le rôle de l'ingénieur est de saisir les limites de la conception, par exemple, le matériau, les dimensions et les contraintes de coût, puis de sélectionner la solution qui résout le mieux le problème.

Airbus a utilisé la conception générative pour reconfigurer une cloison intérieure de son avion A320. La nouvelle configuration a permis de réduire le poids de la pièce de 45 % (30 kg), ce qui se traduit par la prévention d'émission de carbone annuelle équivalente à 96 000 voitures grâce à la réduction de la consommation de carburant de l'avion.

Suivez ces formations en ingénierie

Les formations en ingénierie de conception générative sont un excellent ajout à votre programme de développement professionnel. Les formations en impression 3D ajoutent un complément intéressant à ce sujet.

La robotique

Nous avons tous vu des images de robots mammouths travaillant sur des lignes de fabrication. Ils réduisent les coûts en diminuant considérablement la participation humaine. Ils travaillent 24 heures sur 24, sans rémunération ni avantages supplémentaires. 

Étonnamment, la demande pour ces robots traditionnels est en déclin, car les entreprises de fabrication cherchent à intégrer des "cobots" ou des robots collaboratifs dans leurs opérations. Un cobot est capable d'apprendre de multiples tâches afin de pouvoir aider les êtres humains.

Ils sont désormais abordables grâce aux innovations en matière de technologie mobile (qui les rend portables), de vision artificielle, d'informatique cognitive et de technologie tactile, qui leur permet d'éviter les collisions. Ils sont petits et nécessitent moins de puissance que leurs grands processeurs industriels. Un cobot peut apprendre de son collègue humain grâce à la démonstration, ce qui libère les travailleurs pour des tâches de plus grande valeur et mieux rémunérées, sans qu'il soit nécessaire de reconstruire complètement l'ensemble du processus de production.

Parmi les tâches de fabrication courantes des cobots, citons

1.  Choisir et placer (Pick and Place)
2.  Assistance à la machine (chargement ou outillage d'une machine à commande numérique par exemple),
3.  Emballage et palettisation,
4.  Tâches de processus répétitives telles que le collage ou le soudage,
5.  Tâches de finition telles que le polissage, le meulage, l'ébavurage et le contrôle de la qualité.

Suivez ces formations en ingénierie

À mesure que nous nous dirigeons vers l'industrie 4.0, la fabrication deviendra de plus en plus robotisée et intelligente. Pour rester informé, suivez des formations d'ingénierie sur 

• La robotique, en particulier les cobots
• l'Industrie 4.0 et 
• l'Internet des objets (IdO)

En bref

Incluez dans votre plan de formation des formations dans ces cinq domaines pour vous tenir au courant des innovations passionnantes qui se produisent dans la profession du génie.

1. L'ingénierie durable
2. L'Intelligence artificielle et science des données
3. Les jumeaux numériques
4. La conception générative
5. La robotique

Consultez souvent notre catalogue de formations, car nous nous efforçons d'intégrer des cours sur tous ces sujets.