Développer un appareil de cuisine selon les prérequis électroniques et électriques d’aujourd’hui est un défi de taille. La conception de la carte de circuit imprimé, et le choix des composants électroniques et du bloc d’alimentation sont, entre de nombreux autres aspects, des tâches cruciales visant à satisfaire les normes rigoureuses de l’Association de normalisation canadienne (CSA) et des Underwriters Laboratories (UL).

L’accomplissement de telles tâches pendant une période de crise, comme celle attribuable à la COVID-19, qui a grandement réduit la disponibilité des composants électroniques, pousse les ingénieurs à composer avec de lourdes contraintes. Étant donné que certains composants sont aujourd’hui impossibles à trouver ou associés à des délais d’expédition interminables, ils doivent trouver des solutions de rechange rapidement afin de poursuivre le processus de production.

Voici les difficultés auxquelles ont été confrontés les membres de l’équipe de conception électrique et électronique de Creaform Ingénierie pendant le développement du produit Tero – solution qui allait révolutionner le compostage.

Les débuts

Les premières étapes de conception électronique ont été confiées à une autre entreprise. Toutefois, étant donné que Creaform Ingénierie travaillait déjà sur l’ingénierie mécanique et l’analyse par éléments finis (AEF), les ingénieurs électriques et électroniques ont été appelés en renfort pour prendre part au projet. La sélection de composants essentiels et la documentation des procédés pour obtenir les certifications sont parmi les premières tâches qui leur ont été attribuées.

Une fois le design du schéma de circuit terminé, il a fallu créer le montage de la carte de circuit imprimé – c’est-à-dire déterminer l’emplacement des composants sur la carte de circuit imprimé selon diverses topologies pour satisfaire les exigences en matière de rendement, de conditions environnementales, de budget affecté, de spécifications de fonctionnement et d’autres contraintes de conception, le tout dans le respect de l’échéancier global.

À ce point rendu, l’équipe d’experts de Creaform s’est vue confier toutes les tâches de conception électrique et électronique. De cette façon, Tero pouvait s’assurer de regrouper toutes les connaissances au même endroit – impossible de faire porter le blâme à une autre entreprise ou à un consultant en cas de problème.

Tero a ainsi pu tirer profit de la vaste expérience de Creaform. Après tout, les membres de leur équipe avaient déjà mené à bien de nombreux projets de conception et d’ingénierie dans une multitude d’industries. Ils savaient comment résoudre les problèmes qui apparaissent souvent pendant le développement d’un produit, et composer avec des obstacles comme les pénuries de composants causées par la pandémie.

Respect d’un échéancier serré

Creaform Ingénierie a dû concevoir et assembler des prototypes rapidement pour que les testeurs disposent d’au moins un mois pour mettre le produit à l’essai et relever les bons coups et les ratés.

Pendant sa campagne de sociofinancement, Tero s’était engagée à fournir des produits bêta aux premiers investisseurs. L’échéancier permettant de respecter cet engagement était toutefois très serré. Chez Creaform, tout le monde mettait l’épaule à la roue. On travaillait à l’unisson pour produire et livrer les premières unités promises.

Rareté des composants électroniques

Les conséquences que la COVID-19 a eues sur la disponibilité des composants ont fait obstacle au développement du produit Tero. Certains composants présélectionnés et faisant partie du design original étaient disponibles en grande quantité avant la crise; ils sont ensuite devenus inexistants ou sujets à des délais d’expédition de 50 à 60 semaines. Évidemment, cet échéancier était totalement inacceptable dans le cadre d’une production devant démarrer dès que possible.

L’équipe de conception électrique et électronique a donc dû passer en revue la carte de circuit imprimé pour retirer les pièces non disponibles et les remplacer par des composants accessibles. Et puisque Tero n’était pas la seule entreprise à éprouver des difficultés liées à la pénurie internationale de composants électroniques, il a fallu assurer l’approvisionnement en nouvelles pièces par des promesses d’achat.

Explosion du coût des pièces

La COVID-19 a poursuivi son œuvre en faisant grimper le prix des composants dans l’industrie électronique. Et donc, selon la loi de l’offre et la demande, le prix de certaines pièces a atteint de nouveaux sommets en seulement quelques semaines. Par exemple, le prix du bloc d’alimentation présélectionné – qui satisfaisait les exigences et les préférences du client – avait doublé. Encore une fois, les ingénieurs ont retroussé leurs manches et cherché des solutions de rechange qui allaient répondre aux normes de certification.

Sécurité démontrée et certifiée

Le développement d’un petit appareil de cuisine à partir de rien est un projet ambitieux étant donné les normes à respecter. Tout d’abord, l’appareil doit être entièrement sécuritaire; il ne doit en aucun cas être une source d’incendie ou d’électrocution, et il doit être conçu pour empêcher les utilisateurs de se brûler ou de se coincer les doigts. En plus, il doit être soumis à des essais de compatibilité et d’interférence électromagnétique (CEM et IEM) pour s’assurer qu’il accepte les interférences sans entraîner un fonctionnement non prévu, et sans causer d’interférence nuisible. L’équipe Creaform Ingénierie a minutieusement documenté toutes les étapes du fonctionnement afin de satisfaire les rigoureuses normes UL et CSA.

Le génie derrière la nouvelle version connectée

Le nouveau Tero Plus est une version connectée qui offre aux utilisateurs une expérience mobile complète : démarrage, arrêt et commande de l’appareil à distance, suivi du cycle de transformation en temps réel, et indicateurs pour fin de cycle, fertilisant prêt et filtre à changer. En plus, les utilisateurs peuvent chiffrer la réduction du gaspillage et des gaz à effet de serre rendue possible grâce à leurs efforts, et mesurer leur empreinte environnementale.

Par ailleurs, le design de cette version a eu des répercussions sur le rôle du microcontrôleur. Il n’était pas seulement question d’ajouter une puce Bluetooth ou Wi-Fi. Après analyse, les ingénieurs ont convenu d’ajouter un second microcontrôleur pour gérer la portion sans fil, soit par Bluetooth ou Wi-Fi, et de garder le microcontrôleur initial pour gérer les fonctions de base. De cette façon, l’équipe a pu épargner du temps attribuable en recherche et développement : la réécriture du code sur une plateforme différente aurait été un processus trop long et coûteux.

Synergie entre l’ingénierie mécanique et électrique

Puisque toutes les disciplines de génie étaient regroupées sous un même toit, les aspects mécaniques et électriques du produit ont été développés en parallèle. Chaque composant essentiel – comme le bloc d’alimentation, le moteur et le ventilateur – a fait l’objet de discussions auprès des ingénieurs. Tous les critères électromécaniques ont été examinés afin de déterminer les pièces convenant le mieux aux deux champs de compétence. Le fait d’obtenir leurs recommandations et leur aval était également important pour le positionnement et l’orientation des composants dans l’appareil. En bref, l’esprit de cohésion a joué un rôle essentiel dans la conception d’un appareil efficace, que les fabricants pourraient ensuite assembler et produire facilement.

Prochaines étapes

Creaform Ingénierie continue de soutenir Tero à mesure que la jeune pousse bâtit son équipe dans le but de reprendre certaines parties du projet et d’acquérir la pleine maîtrise de son produit. Les ingénieurs et les entrepreneures organisent tout de même des discussions régulièrement pour traiter des nouveautés et des prochains développements.

Le produit Tero, conçu et fabriqué au Québec par une jeune pousse indépendante gérée par deux femmes, est une véritable histoire à succès et une source de fierté pour Creaform Ingénierie.

Les prochaines étapes promettent d’être tout aussi excitantes : les entrepreneures prévoient s’attaquer à la conformité du produit selon les normes de Conformité européenne (CE), qui leur permettra de vendre l’appareil Tero en Europe.

Pendant ce temps, Creaform Ingénierie poursuit son travail en aidant les entreprises souffrant de la pénurie de composants à trouver des pièces de remplacement pour reprendre la production rapidement.

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