Universités de génie : Changer le monde un projet à la fois
Universités de génie (1re partie)
L’ingénierie enseignée à l’université ne se limite plus à l’apprentissage de concepts théoriques ou à des exercices réalisés en vase clos. Elle s’appuie de plus en plus sur des projets concrets, souvent menés en conditions réelles, qui exposent les étudiantes et étudiants aux contraintes opérationnelles, réglementaires et humaines propres à la pratique du génie. Dans cette logique, les universités québécoises développent des approches où la formation, la recherche et l’application sur le terrain se rejoignent. Laboratoires vivants, usines-écoles, plateformes d’essais ou projets de modélisation avancée traduisent une même intention : rapprocher le génie des milieux d’application et ancrer les décisions techniques dans des situations observées sur le terrain. Les projets présentés ici illustrent cette dynamique dans cinq universités, chacune mettant en lumière une facette du génie appliqué et sa contribution directe à la profession.
École de technologie supérieure, le génie d’itechsanté
Dirigé par l’École de technologie supérieure (ÉTS), itechsanté, est un institut de recherche et d’innovation consacré aux technologies destinées à la santé. Son but est précis : mettre le génie au service de la santé de la population et faciliter le développement et le déploiement de solutions technologiques directement utilisables dans des contextes cliniques et industriels, en réponse à des contraintes observées sur le terrain.
Le problème auquel itechsanté répond est notamment opérationnel. Les milieux de la santé ont besoin d’innovation technologique et n’ont pas toutes les expertises, les infrastructures et tous les outils en interne pour agir. Ils recherchent alors des partenaires externes, mais repérer les expertises dans les milieux universitaires demeure complexe. Cette fragmentation ralentit la mise à l’essai de prototypes, l’adaptation d’équipements ou l’amélioration de procédés existants. L’institut itechsanté agit comme point de contact unique, capable d’orienter efficacement les partenaires vers les équipes, les compétences et les infrastructures pertinentes au sein de l’ÉTS.
Le projet permet de travailler différemment en génie avec des équipes multidisciplinaires. Les équipes abordent des problèmes issus de situations réelles, intégrés à des cours, des laboratoires et des projets appliqués, en collaboration avec des partenaires comme le CHU Sainte-Justine ou le Centre de recherche CHUM (CRCHUM). En interne, l’institut favorise aussi une meilleure connaissance mutuelle entre les chercheuses et chercheurs, facilitant l’émergence de nouvelles collaborations en recherche, en enseignement et en partage de ressources.
Les étudiantes et étudiants participent à ces travaux à tous les cycles à titre de contributrices et de contributeurs aux projets. L’apport pour la profession est direct : des ingénieures et des ingénieurs formés à intervenir dans des environnements de santé complexes, avec des solutions testées, transférables et opérationnelles. Demain, la profession intégrera davantage de compétences en conception technologique ancrée dans les réalités cliniques actuelles.

Concordia, un laboratoire énergétique vivant en génie du bâtiment
À l’Université Concordia, le génie appliqué se déploie à l’échelle réelle du campus Loyola par un projet né d’un objectif central : permettre à la communauté étudiante de mieux comprendre le fonctionnement et la performance énergétique des bâtiments en conditions réelles d’exploitation. Ce projet, dirigé par le professeur Radu Zmeureanu et amorcé il y a près de vingt ans, prend la forme d’un laboratoire énergétique vivant, où le campus devient un terrain d’apprentissage et d’observation à part entière.

L’initiative repose sur un constat simple. Les environnements de laboratoire, bien qu’ils soient utiles, ne rendent pas compte de la complexité des systèmes énergétiques tels qu’ils opèrent au quotidien. Usages variables, comportements humains, vieillissement des équipements, interventions de maintenance et projets de rénovation influent directement sur la performance réelle. Pour exposer ces réalités, le projet s’appuie volontairement sur des infrastructures existantes, habitées et en activité.
Concrètement, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation du campus Loyola sont surveillés en continu. Des centaines de points de mesure sont collectés de façon récurrente, constituant une banque de données opérationnelles de grande ampleur. Ces données servent de base à des travaux portant sur l’observation des systèmes, la modélisation, la détection et le diagnostic des défaillances, ainsi que sur la calibration des capteurs et des modèles mathématiques. Les démarches d’amélioration et d’optimisation énergétique s’inscrivent dans un second temps, comme prolongement de cette compréhension des systèmes
Le projet est étroitement intégré aux activités pédagogiques. Des étudiantes et des étudiants en génie, de tous les cycles, travaillent à partir de données réelles issues de bâtiments existants, ce qui ancre l’apprentissage automatique dans des situations non idéalisées et expose les contraintes concrètes d’exploitation et de maintenance. L’initiative repose sur une collaboration étroite avec les équipes de gestion des installations (Facilities Management) de l’Université Concordia, avec la firme de génie-conseil Pageau Morel et Associés, ainsi que sur du financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et du programme de démarrage en recherche du Volt-Age, financé par le Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada (CFREF). Des liens sont par ailleurs envisagés avec Hydro-Québec. Comme le résume le professeur Zmeureanu : « Lecampus est un système vivant, en constante évolution. »
Université du Québec à Trois-Rivières, une usine-laboratoire consacrée au génie appliqué
À l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), le Centre national intégré du manufacturier intelligent (CNIMI) est un projet en génie qui retient l’attention par son lien direct avec la fabrication intelligente. Il regroupe, au sein d’une même infrastructure, les formations universitaire et collégiale, la recherche appliquée ainsi que des activités de sensibilisation et de transfert technologique destinées au milieu manufacturier.
Le projet répond à une difficulté fréquemment observée dans les entreprises : l’intégration de nouvelles technologies se fait souvent sans lieux adaptés pour tester et valider les choix techniques avant leur implantation. Cette limite accroît les risques lors du passage en production et complique l’évaluation des procédés. Le CNIMI a été conçu pour permettre ces essais en amont, à partir de situations industrielles concrètes.

Depuis 2022, le bâtiment accueille des programmes techniques et universitaires en génie mécanique. Il regroupe des salles d’enseignement connectées, des espaces collaboratifs, une usine-laboratoire, un espace de vitrines technologiques et un atelier de fabrication de pointe. Ces installations soutiennent des projets industriels collaboratifs, des projets intégrateurs et des démonstrations technologiques. « Les projets avancent au rythme des contraintes manufacturières réelles », souligne Hussein Ibrahim, du CNIMI.
Pour l’École d’ingénierie de l’UQTR, le CNIMI permet de travailler sur des mandats appliqués étroitement liés aux pratiques actuelles du génie. Les étudiantes et étudiants sont impliqués dans les projets, au contact direct des équipements et des réalités de production.
Le principal partenaire externe est le cégep de Drummondville, engagé dans la formation et la recherche. Le projet a aussi été soutenu par des donateurs de la région de Drummondville et du Centre-du-Québec, contribuant à un investissement global d’environ 30 millions de dollars.
Pour la profession, l’apport est tangible : une ingénierie manufacturière fondée sur l’essai, la validation et des décisions techniques prises à partir de situations réelles.
McGill, campus MacDonald, produire en milieux complexes
À l’Université McGill, le campus Macdonald constitue un pôle d’enseignement et de recherche appliquée en génie des bioressources, centré sur la production agricole et la transformation des aliments. Tel que l’explique la professeure Valérie Orsat, ing., ce domaine du génie mobilise conjointement les génies civil, mécanique et chimique pour intervenir sur des systèmes concrets comme les serres, les bâtiments agricoles, les équipements et les procédés agroalimentaires.
Depuis plus d’une décennie, les travaux menés au campus Macdonald s’articulent autour d’une question précise : assurer la production alimentaire dans des contextes contraints. Ces contextes incluent les environnements clos, les bâtiments existants non conçus à l’origine pour l’agriculture, ainsi que les régions éloignées ou nordiques. Les projets répondent à des contraintes techniques réelles, accentuées par les changements climatiques et les pressions sur l’approvisionnement.

Sur le plan opérationnel, les équipes adaptent des technologies déjà accessibles à des usages agricoles. Les travaux portent notamment sur l’intégration de systèmes d’éclairage à diode, sur le contrôle des cultures en serre et sur la robotisation appliquée à la production en environnement contrôlé. Ces travaux sont directement intégrés à la formation. Les étudiantes et étudiants en génie participent à des stages d’été en laboratoire dès le premier cycle, réalisent des projets intégrateurs en fin de programme et travaillent sur des problématiques proposées par des partenaires industriels.
L’apprentissage repose ainsi sur des situations concrètes, où les contraintes techniques, réglementaires et opérationnelles font partie intégrante du parcours. Cette démarche illustre la contribution du campus Macdonald de McGill à l’évolution du génie appliqué au service de la sécurité alimentaire et de l’agriculture de demain. « Produire des aliments, mais dans des milieux complexes, demeure un défi central en génie des bioressources », souligne Valérie Orsat, ing., professeure, Université McGill, campus MacDonald
Des retombées tangibles sont observées dans l’industrie du cannabis, où la culture en environnement clos est fortement encadrée. L’équipe de McGill a contribué à la structuration de pratiques liées à l’éclairage, à la récolte, à l’entreposage, au séchage et à l’extraction, en collaboration avec plusieurs acteurs du secteur, dont Lyon Leaf et Cielo Verde.
Université Laval, anticiper l’exploitation hydroélectrique de demain
À l’Université Laval, le projet MD-Francis illustre l’apport du génie mécanique quant aux contraintes actuelles des réseaux énergétiques. Dirigée par le professeur Sébastien Houde, cette initiative porte sur la modélisation et le diagnostic des anomalies dans les turbines Francis, qui représentent la majorité des turbines en service au Québec.
L’intégration croissante de sources d’énergie intermittentes, comme l’éolien et le solaire, transforme les conditions d’exploitation des centrales hydroélectriques. Les équipements doivent composer avec des régimes de fonctionnement plus variables, marqués par des démarrages et des arrêts plus fréquents. Cette réalité accentue la fatigue des composants et complique les décisions liées à l’exploitation et à la maintenance. Dans ce contexte, le défi n’est plus uniquement technique, mais aussi opérationnel. Comme l’exprime Sébastien Houde : « Anticiper les défaillances devient un levier pour préserver la continuité des approvisionnements en électricité. »

Les travaux s’appuient sur une plateforme d’essai unique au Canada, exploitée par le Centre d’innovation en hydroélectricité Heki heki.fsg.ulaval.ca, de l’Université Laval. En laboratoire, des défauts sont introduits de manière contrôlée sur des modèles de turbines, ce qui permet de mesurer des changements hydrauliques et mécaniques. Les données recueillies servent ensuite à élaborer des modèles combinant démarches physiques et méthodes issues de la science des données.
Le projet MD-Francis est une collaboration avec un consortium réunissant six partenaires industriels et quatre universités. Hydro-Québec, General Electric et Andritz Hydro sont des partenaires fondateurs de ce consortium qui existe depuis 2007.
Le projet mobilise des étudiantes et des étudiants du baccalauréat jusqu’au doctorat, qui sont intégrés directement dans les travaux de recherche, en lien étroit avec les réalités actuelles du secteur hydroélectrique. Ce projet participe à définir comment les ingénieures et ingénieurs concevront, exploiteront et sécuriseront les systèmes énergétiques à l’avenir.
Des universités au service de la profession
Par ces différents projets, les universités jouent un rôle direct dans l’évolution de la profession. En rapprochant la formation des réalités opérationnelles, elles contribuent à former des ingénieures et des ingénieurs mieux outillés pour intervenir dès leur entrée sur le marché du travail. Ces initiatives renforcent le lien entre le milieu universitaire et les secteurs d’activité, tout en soutenant une pratique du génie plus adaptée aux transformations techniques, économiques et sociétales à venir.
