Initiative SM2 : révolutionner l’industrie canadienne du sciage

Vincent Monbourquette, spécialiste du soutien  à l’innovation au sein de l’Initiative SM2
Avril 14, 2018
Écrit par Vincent Monbourquette, spécialiste du soutien à l’innovation au sein de l’Initiative SM2
Têtes des senseurs du spectromètre utilisées dans le prototype développé avec Autolog pour le système de séparation des espèces.
Têtes des senseurs du spectromètre utilisées dans le prototype développé avec Autolog pour le système de séparation des espèces.
Augmenter la récupération du bois d’œuvre de 30 %, réduire de 20 % le volume de sous-produits, réduire les coûts de conversion de 10 % et accroître les revenus, tel est l’objectif de SM².


L’initiative SM² est en marche! Après plusieurs mois de travail entourant la conception, la planification et un travail colossal par l’équipe de direction et le personnel scientifique et technique appuyé par les spécialistes du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs, les premiers projets approuvés à l’automne 2017 sont en cours. C’est maintenant aux équipes de projets à contribuer à révolutionner l’industrie canadienne du sciage.

L’initiative SM² élaborée par FPInnovations vise à répondre aux enjeux de compétitivité des scieries de l’Est du Canada. Avec la collaboration des gouvernements du Québec, de l’Ontario et du Canada, cette initiative s’étend sur une période de cinq ans, à compter de 2017. Dans le but d’apporter des solutions à des problèmes complexes, elle s’appuie sur une approche de livraison accélérée.

Dans le cadre de ce projet, FPInnovations vise à regrouper des spécialistes internes et à les jumeler aux meilleurs experts externes provenant d‘universités, de centres de recherche, de l’industrie et de manufacturiers d’équipement. Les objectifs ciblés de SM² sont ambitieux, à savoir :
  • Augmenter la récupération du bois d’œuvre (PMP nominal) de 30 %
  • Réduire le volume de production des sous-produits (TMA) de 20 %
  • Réduire les coûts de conversion unitaire ($/Mpmp) de 10 %
  • Accroître les revenus dans les marchés non traditionnels (produits solides et coproduits).
À son terme en 2022, l’impact économique de l’initiative SM² sur l’ensemble de l’industrie québécoise et canadienne pourrait atteindre des centaines de millions de dollars annuellement.

En décembre 2017, SM² comptait déjà huit projets importants et deux projets exploratoires. Près de 9 millions de dollars sont déjà mobilisés, sur un budget total de 42 millions de dollars. Six autres projets majeurs sont également en préparation. Au sein de FPInnovations, ce sont plus de 20 employés spécialisés du bureau de Québec qui sont directement engagés dans les projets, avec l’appui d’autres spécialistes des bureaux de Montréal et de Vancouver. Jusqu’à maintenant, cette équipe travaille en collaboration avec huit partenaires de recherche, dont le Centre de recherches mathématiques de l’Université de Montréal et différentes équipes de l’Université Laval, onze partenaires industriels et douze manufacturiers. Cette collaboration multiple sera appelée à se diversifier encore plus à mesure que les futurs projets seront lancés. L’équipe de FPInnovations s’est même récemment agrandie pour apporter de l’expérience à son équipe, ajoutant de nouvelles compétences à celles déjà en place afin d’assurer une collaboration des plus efficaces avec l’ensemble des intervenants. De plus, l’ajout de personnel expérimenté permettra un transfert des connaissances à la prochaine génération de chercheurs.

Ces équipes de travail traitent de projets qui permettront entre autres d’améliorer la maîtrise opérationnelle, notamment en matière d’écorçabilité des billes, d’intelligence des centres-machines, d’imprégnabilité du bois, de fabrication de nouveaux types de coproduits pour l’industrie des panneaux et de séchage de précision par haute fréquence. Bientôt, d’autres projets sur l’automatisation des limeries, le séchage ultra-rapide, le développement de nouveaux matériaux et revêtements pour scies circulaires et la conception d’un tomodensitomètre à faible coût (CT Scan) pour détecter des défauts internes des billes s’ajouteront à liste. Si les projets en cours sont déjà prometteurs, certains de ces nouveaux projets offrent également le potentiel de révolutionner l’industrie.

Les projets issus de l’initiative SM² sont très diversifiés et touchent plusieurs éléments de la chaîne de valeur de la transformation du bois. En voici quelques-uns.

Identification de l’essence
Deux projets distincts s’intéressent présentement à l’identification de l’essence, le premier en ciblant le bois scié et le second en examinant les billes non écorcées pour identifier l’essence à partir d’images de l’écorce.

Dans le cas du bois scié, le projet vise à offrir une approche qui permettra une séparation automatisée des essences au moyen de la technologie du proche infrarouge (PIR). La technologie développée par FPInnovations sera adaptée au contexte particulier de l’Est du Canada (épinette, sapin et pin gris); au printemps 2018, il est envisagé de faire l’essai d’un prototype dans une usine de rabotage et de l’adapter par la suite au sciage. Ce projet, dans lequel le manufacturier Autolog participe activement à la conception du système, est un excellent exemple du type de collaboration recherché par FPInnovations. Ce projet a le potentiel d’aider les usines en créant davantage de valeur tant par l’accroissement du rendement au séchage et au rabotage que par l’augmentation des possibilités de créer des produits à valeur ajoutée.

Pour ce qui est des billes non écorcées, le concept d’identification d’essence s’intègre dans le projet global d’amélioration de l’écorçabilité. Dans le cadre de ce projet, l’équipe de travail, en collaboration avec l’équipe du professeur Roger Hernandez de l’Université Laval, s’attardera à évaluer l’incidence des paramètres de température, d’humidité ainsi que du type d’essence sur l’écorçabilité. Pour l’identification de l’essence, c’est une fois encore ici une collaboration avec une équipe de l’Université Laval liée au consortium de recherche FORAC qui mène à la solution envisagée. À l’aide des récentes avancées dans le domaine des réseaux de neurones convolutionnaires, l’équipe parvient à entraîner un système à reconnaître une essence d’arbre à partir de photos de son écorce. Si les résultats avec des arbres sur pied atteignent une précision impressionnante, les prochaines étapes consisteront à entraîner et à faire l’essai de la technologie dans un environnement non contrôlé.



Imprégnabilité du bois
Ce projet, présentement au stade exploratoire, permettra à l’équipe de travail d’identifier des pistes de solution pour améliorer de manière importante l’imprégnabilité du bois. Cette problématique réduit grandement la performance en service des produits traités, limite les essences utilisées et nuit à la mise en marché des produits à base de bois au détriment de produits composites. En s’attaquant à cette problématique, qui touche davantage le bois de cœur, l’équipe de FPInnovations cherche à assurer une protection à long terme, principalement des essences du groupe ÉPS (épinette-pin-sapin). Une amélioration de l’imprégnabilité des essences de bois d’ÉPS pour en faciliter le traitement dans le but d’améliorer la stabilité dimensionnelle et la densification représente un réel enjeu pour l’industrie. L’atteinte de l’objectif ouvre également la voie au développement de différents produits de bois d’ingénierie.

Pourquoi embarquer dans le train? En quoi cette initiative est-elle différente du programme habituel de FPInnovations? Le contexte actuel de l’industrie fait en sorte que des changements majeurs doivent être apportés rapidement; par conséquent, l’ajout de financement supplémentaire de même qu’une vision sur un horizon à moyen et long termes faciliteront grandement la compétitivité. La structure de l’équipe a été revue et des ressources en gestion de projets ont été ajoutées, pour ainsi permettre aux chercheurs de faire ce qu’il font le mieux, c’est-à-dire de la recherche, en leur offrant le soutien nécessaire sur tous les aspects.

Tout est maintenant en place pour mettre les partenaires et l’industrie en confiance et assurer le succès du programme. L’initiative compte donc plusieurs projets déjà en branle, auxquels s’ajouteront rapidement de nombreux autres projets qui, pour les prochaines années, qui forment le cœur de l’initiative SM². Sur la base des mots « innovation » et « collaboration », l’initiative vise haut et, avec l’appui des partenaires de FPInnovations, sera en mesure de proposer des solutions marquantes pour le futur de l’industrie du sciage au Canada.

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