Au Québec, malgré le fait que certains secteurs manufacturiers ont dû cesser leurs opérations ces dernières années, les besoins de main-d’oeuvre en électronique industrielle ne sont pourtant pas en perte de vitesse.
Que ce soit pour installer ou opérer de la machinerie ou mettre en œuvre des procédés de protection d’équipement en usine, on retrouve, aux quatre coins de la province, des entreprises en plein recrutement de technologues en électronique industrielle.
Maintenant, qui dit marché en plein essor dit amélioration et évolution des technologies et méthodes. Lumière sur la santé du secteur.
À la base, l’électronique industrielle couvre quatre secteurs de compétences: la production, la distribution et l’utilisation de l’énergie électrique, l’instrumentation (techniques de mesure et de régulation des procédés industriels) et l’automatisation (automate programmable, interface opérateur, réseaux industriels, robot, etc.), explique Gaétan Thibault, enseignant au sein du programme Technologies de l’électronique industrielle au Cégep de Victoriaville où l’on offre, comme dans plusieurs institutions collégiales de la province, une formation générale sur l’automatisation, l’instrumentation et l’électrodynamique.
En automatisation, on aspire ultimement à pouvoir vérifier le fonctionnement d’une machine à distance et effectuer des commandes à partir d’un téléphone cellulaire. Quant à l’instrumentation, on vise l’autonomie des machines en répartissant le contrôle vers les équipements plutôt que de le centraliser à partir d’une machine mère.
Après avoir complété deux stages coopératifs en entreprise, les diplômés décrocheront un emploi dans les secteurs agroalimentaire, minier, manufacturier, pétrochimique et de gaz naturel, de l’énergie (nucléaire et hydro-électrique), du traitement des eaux, de la mécanique du bâtiment, des pâtes et papiers, de fabrication et d’entretien d’équipements industriels, par exemple. Cela dit, on ne craint pas pour les débouchés!
Nouveaux produits, nouveaux procédés
En automatisation, pas de surprise: on parle beaucoup de technologie sans fil pour le monitoring, soit pour vérifier le niveau d’un réservoir à distance, par exemple.
D’ailleurs, Siemens lancera un nouveau produit qui, plutôt que de brancher des systèmes entre eux via un modem, permettra de contrôler à distance à partir d’une technologie sans fil (via téléphone cellulaire), explique M. Thibault, qui dit sentir la tendance à intégrer des applications mobiles à l’automatisation.
D’autre part, des municipalités pourraient disposer de systèmes de pompage d’aqueduc qui se contrôlent à distance via une technologie sans fil, des systèmes qui utilisent à l’heure actuelle des lignes téléphoniques dédiées ou des liens micro-onde.
Ultimement, on aspire à pouvoir vérifier le fonctionnement d’une machine à distance et effectuer des commandes à partir d’un téléphone cellulaire. Sinon, toujours en automatisation, on transite vers une standardisation des protocoles de communication vers Ethernet IP, c’est-à-dire qu’on s’inspire des interfaces de la réseautique résidentielle et commerciale pour ainsi les intégrer à l’industriel.
Les différentes générations d'iPad illustrent bien les avancées de la microélectronique. Laboratoire Apple à l'Institut national de l'image et du son (INIS)
Du côté de l’instrumentation, on vise l’autonomie des machines en répartissant le contrôle vers les équipements plutôt que de le centraliser à partir d’une machine mère. Résultat? Si le lien avec la machine mère est compromis, les systèmes autonomes peuvent continuer à fonctionner.
Le but ultime en instrumentation est d’augmenter la fiabilité et la performance des équipements : automatisation des chaînes de production en agroalimentaire, augmentation de l’efficacité énergétique des édifices (climatisation, chauffage, ventilation, etc.) en mécanique du bâtiment, et intégration d’équipements spécialisés au sein d’usines de traitement des eaux, entre autres procédés.
L’avenir du secteur au Québec
Un avenir prometteur? Assurément! Le ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport du Québec classe d’ailleurs le métier de technologue en électronique industrielle au troisième rang du top 50 des programmes d’études professionnelles et techniques.
Au Cégep de Victoriaville, le taux de placement est excellent. Même que l’offre de stages dépasse souvent la demande! C’est le cas pour l’été 2012: 21 offres de stages pour 18 étudiants, des chiffres qui parlent d’eux-mêmes. Ça regarde bien pour les investisseurs…
Un petit saut en microélectronique
Le génie électrique se définit selon deux volets principaux: la haute puissance et la basse puissance. Par exemple, les lignes de transport d’énergie d’Hydro-Québec de 735 kV font partie de la haute puissance. La microélectronique ou la miniaturisation des systèmes électroniques, elle, fait partie des basses puissances.
Depuis 2006, l’intégration des systèmes multicoeurs est le noyau de l’évolution en microélectronique.
On l’aura deviné: au cœur de la microélectronique, on retrouve les puces électroniques qu’on appelle aussi « circuits intégrés ». « En microélectronique, les transistors ont rapetissé d’année en année et se mesurent en nanomètres, une unité de mesure plus petite qu’un cheveu.
Ces transistors, bien qu’ils soient plus petits, sont plus performants à tous les niveaux. Voilà qui explique qu’une surface de 1 cm2 aujourd’hui peut intégrer beaucoup plus de transistors qu’il y a 40 ans. Par exemple, en 1971 un processeur comportait 2300 transistors; en 2011 le plus récent processeur en comportait plus de 2 milliards!
Alors, plus les transistors sont petits, plus on augmente la complexité des circuits », explique Jean-François Boland, professeur agrégé au département de génie électrique de l’École de technologie supérieure (ÉTS).
Les différentes générations d’iPad en sont un bon exemple. « La dimension n’a pas changé, mais on retrouve plus de transistors à l’intérieur des circuits. L’augmentation de la complexité du circuit grâce à la microélectronique rend ainsi la troisième génération d’iPad plus rapide avec des graphiques de meilleure définition.
Mais, comme il existe des limites physiques à intégrer des transistors toujours plus petits dans une même puce, l’évolution en microélectronique se manifeste désormais au niveau des processeurs, c’est-à-dire qu’on va chercher de la performance en calculant avec plusieurs unités de calcul – appelées cœurs – en parallèle. On ne parle donc plus de processeurs monocoeurs, mais multicoeurs.
Depuis 2006, l’intégration des systèmes multicoeurs est le noyau de l’évolution en microélectronique. Ainsi, le iPad dernier cri qui intègre un processeur graphique à quatre cœurs, au même titre que l’ordinateur d’une nouvelle voiture qui permet d’activer simultanément le détecteur d’angle mort et le coussin gonflable, figure parmi des milliers d’exemples comme le fruit des avancées de la microélectronique.
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