L'objectif du défi est de développer une technologie pour la mise en forme de pièces complexes en matériaux composites à base de polyéthylène (i.e. « UHMWPE », « ultra high molecular weight polyethylene ») ayant des doubles courbures.
Promoteur du défi : Conseil national de recherche du Canada (CNRC)
Mécanisme de financement : contrat
Date d'ouverture : 23 novembre 2018
Date de clôture : 14 janvier 2019, 14:00 Heure normale de l'Est (HNE)
Pour ce défi, s'il vous plaît, vous référer à l'appel d'offres sur Achats et ventes
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Défi
Énoncé du problème
Le CNRC propose des services de R-D à l'Industrie canadienne de la défense, notamment en vue de fournir des données pour la fabrication d'équipement de protection individuelle (ÉPI), mais le CNRC ne possède pas l'expertise voulue pour concevoir des outils qui appliqueront une pression uniforme à des pièces de géométrie complexe, aux parois presque verticales, ni pour concevoir les outils à géométrie variable essentiels pour tester les solutions recourant à différents matériaux. Les matériaux composites légers à haute performance les plus récents, mis au point pour les applications balistiques, sont de type UHMWPE. Ils sont très difficiles à mouler, particulièrement pour la mise en forme de petits objets impliquant une géométrie complexe à double courbure (ex. hémisphère). Ces matériaux exigent également des pressions de moulage extrêmement élevées et un contrôle de la température très précis.
Le défi est donc de développer un outillage modulaire permettant de mouler de petites pièces complexes faites de composites à base de UHMWPE, telle qu'une coque de casque pour soldat (donc presque sphérique), permettant un contrôle précis du processus de fabrication sur un large spectre de pressions et températures, qui peut être reconfiguré à moindre coût pour aider l'industrie à développer des applications spécifiques. L'outillage générique recherché dans le cadre de ce défi, utilisé conjointement avec la presse à fort tonnage du CNRC, permettrait d'étudier les conditions de moulage du UHMWPE, incluant la pression et la température.
Résultats souhaités et éléments à considérer
Le résultat souhaité est le développement d'un outil ou d'une plateforme d'outillage générique dont le CNRC se servira pour mouler des composites à base de UHMWPE («Ultra High Molecular Weight Poly Ethylene») de dernière génération en vue de créer de l'équipement de protection individuelle (ÉPI) contre les balles, similaire par la taille et la forme au casque des militaires (e.g. ACH Gen 2). Le moulage s'effectuera à une température et à une pression contrôlées.
Résultats souhaités essentiels
Les solutions proposées doivent :
- Moulage à diverses températures et pressions
- plage de températures: 25 degrés Celsius à 150 degrés Celsius
- Plage de pressions: 0 Psi à 12000 lb/po2 ou psi (pound-per-square-inch)/ 0 MPa à 83 MPa (megapascal)
- Contrôle précis de la température sur toute la surface de l'outil (± 2 °C). La température doit demeurer constante et uniforme à la grandeur du moule, et ce, pendant la durée totale du moulage.
- Application d'une pression uniforme allant jusqu'à 12000 lb/po2 au matériau. La pression doit être la même sur toute la surface, même sur les parois quasi verticales.
- Utilisable avec une presse à moulage ordinaire, à compression verticale.
- Moulage de pièces du même type, mais d'épaisseurs différentes (même géométrie, épaisseur variable). L'épaisseur variera de 5 à 15 mm.
- L'outil doit résister 500 cycles de moulage avant la maintenance et la réfection de routine.
- L'outil doit respecter toutes les normes canadiennes en vigueur, notamment la norme CSA pour tout contrôle ou chauffage électrique si présents.
Résultats souhaités additionnels
- Idéalement, la pression exercée résultera principalement de la fermeture d'un emporte-pièce (c.-à-d., l'enfoncement d'une pièce dans la cavité qui l'accueille). L'assistance d'autres moyens de mise sous pression serait acceptable.
Historique et contexte
Avec son programme Technologies des matériaux de sécurité (TMS), le CNRC a le mandat de soutenir l'industrie canadienne de la défense en vue de l'amener à innover davantage et à rester concurrentielle dans le monde.
L'équipement de protection individuelle (ÉPI) comme les casques et les boucliers pare-balles qu'utilisent les militaires et les policiers constitue un important débouché pour l'industrie canadienne de la défense. Depuis les années 2000, le CNRC a acquis un grand savoir-faire dans la fabrication de casques en aramide. Par contre, ces dernières années, des équipements de protection individuelle haut de gamme sont fabriqués avec les plus récents composites à base de polyéthylène de masse moléculaire très élevée (UHMWPE). Outre leur grande légèreté, ces nouveaux matériaux assurent une protection inégalée contre les balles, mais ils ont la rigidité du carton et sont très difficiles à mettre en forme. On doit leur appliquer une pression de moulage extrêmement élevée et les garder à une température très précise. La fabrication de composants d'ÉPI avec les dérivés de l'UHMWPE nécessite l'emploi de presses très puissantes et d'outils métalliques coûteux. Les lourdes sommes que l'industrie doit investir au départ nuisent à l'adoption des nouveaux matériaux.
Le CNRC a réalisé plus récemment quelques études au niveau des nouveaux matériaux à base d'UHMWPE, mais la pression élevée que requiert le moulage et le réglage ultra précis de la température l'empêchent de poursuivre ses travaux sur les composants ou les systèmes, aspect pourtant primordial pour l'industrie. Un outil générique et modulaire permettrait d'entreprendre des études pour aider l'industrie pendant les stades développement de produit les plus risqués, pour évaluer différents concepts, pour fabriquer des prototypes fonctionnels et pour évaluer la performance de produits.
L'outillage générique et modulaire développé durant le défi permettra au candidat de développer une expertise hautement recherchée dans la conception d'outils pour mouler en formes complexes des composites à base de UHMWPE. Cela permettra aussi au candidat (et au Canada) de devenir un chef de file dans la mise en forme de composites à base de UHMWPE utilisés dans l'équipement de protection personnelle, mais aussi dans d'autres domaines tels que le blindage de véhicules ou la protection spatiale contre les micrométéorites.
Valeur maximale et déplacement
Valeur maximale du marché
Ce défi peut amener la création de plusieurs contrats.
Le financement maximal pour tout contrat de la phase I découlant de ce défi est de 150 000,00 $ CAD (taxes en sus), incluant les dépenses relatives à la livraison et aux déplacements ainsi que les frais de subsistance, s'il y a lieu, pour une période pouvant aller jusqu'à six mois.
Le financement maximal pour tout contrat de la phase 2 découlant de ce défi est de 1 000 000,00 $ CAD (taxes en sus), incluant les dépenses relatives à la livraison et aux déplacements ainsi que les frais de subsistance, s'il y a lieu, pour une période pouvant aller jusqu'à deux ans. Seules les entreprises admissibles qui ont complété la phase 1 avec succès seront prises en considération dans le cadre de la phase 2.
La divulgation de l'estimation du financement disponible est faite de bonne foi et n'engage aucunement le Canada à payer cette somme.
Déplacements :
Pour la phase 1, il est prévu que jusqu'à deux réunions pourraient exiger que le(s) candidat(s) retenu(s) se déplace(nt) aux endroits ci-dessous :
Rencontre de démarrage : Montréal, Qc
Rapport Final : Montréal, Qc
Toutes les autres communications devraient avoir lieu par téléphone ou par vidéoconférence.
Admissibilité
Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :
- être à but lucratif
- être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
- compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)Note de bas de page *
- mener des activités de recherche-développement au Canada
- verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au CanadaNote de bas de page *
- compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au CanadaNote de bas de page *
Guide de présentation d'une demande ou d'une soumission
Critères d'évaluation
Partie 1 : Critères obligatoires et note minimale de passage
Pour être jugées recevables et passer à la partie 2, les propositions doivent satisfaire à tous les critères obligatoires (Questions 1a et 2) et obtenir la note minimale de passage à la Question 3.
| Question | Schéma d'évaluation |
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1a. Portée Décrivez la solution que vous proposez et la manière dont elle relève le défi. Veuillez inclure dans votre description les bases scientifiques et technologiques sur lesquelles repose la solution que vous proposez, et indiquez clairement en quoi votre solution permet d'atteindre tous les résultats souhaités essentiels visés (le cas échéant) dans la section Résultats souhaités et éléments à considérer de l'avis de défi. |
Obligatoire - réussite/échec Réussite Échec |
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2. Niveau de maturité technologique (NMT) actuel
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Obligatoire - réussite/échec Réussite : Le demandeur/soumissionnaire a démontré que la solution proposée se situe actuellement entre les niveaux NMT 1 et NMT 4 (inclusivement), cela étant justifié par une explication des activités de recherche et développement (R et D) qui ont été réalisées pour amener la solution au NMT indiqué. Échec : Le demandeur/soumissionnaire n'a pas fourni la preuve suffisante pour démontrer que sa solution actuelle se situait entre les niveaux NMT 1 et NMT 4 (inclusivement), notamment :
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3. Innovation Décrivez le caractère novateur de votre solution et la façon dont elle fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, y compris les solutions concurrentes. |
Critères cotés avec note minimale de passage La note minimale de passage pour ce critère est 4 points. 0 point/échec : Le demandeur/soumissionnaire n'a pas démontré que la solution proposée fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, y compris les solutions concurrentes; OU Les avancées énoncées sont décrites de manière générale, mais ne sont pas étayées par des preuves précises et mesurables. 4 points
6 points
8 points
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Partie 2 : Critères cotés
Les propositions qui n'obtiennent pas la note de passage globale, soit un minimum de 55 points sur 110 (50 %), seront jugées non recevables et cesseront d'être prises en considération.
La note minimale globale se calcule en additionnant les notes obtenues par le demandeur/soumissionnaire pour les questions suivantes (1b, 3 et de 4 à 12).
| Question | Schéma d'évaluation |
|---|---|
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1b. Portée Décrivez en quoi la solution que vous proposez permet d'atteindre les résultats souhaités supplémentaires (le cas échéant) indiqués dans la section Résultats souhaités et éléments à considérer de l'avis de défi. Si rien n'est indiqué sous « Résultats supplémentaires » dans l'avis de défi, les demandeurs/soumissionnaires recevront 10 points |
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4. Risques scientifiques et technologiques de la Phase 1 Indiquez les risques scientifiques et technologiques potentiels relatifs à l'élaboration de la validation de principe, et la manière dont ces risques seront atténués dans la phase 1. |
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5. Avantages pour le Canada Décrivez les avantages qui pourraient découler de la réussite du développement de votre solution. Les demandeurs/soumissionnaires sont invités à prendre en compte les avantages éventuels selon les trois catégories suivantes :
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6. Plan du projet de la phase 1 Remplissez ce tableau afin de démontrer la faisabilité du plan de projet de la phase 1. Inclure :
Remarque : La phase 1 ne peut dépasser 6 mois et le NMT 4. |
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7. Risques du projet de la phase 1 Indiquez les risques potentiels du projet (p. ex., ressources humaines, finances, gestion de projet, etc.) relatifs à l'élaboration de la validation de principe, et la manière dont ces risques seront atténués. |
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8. Équipe de mise en œuvre de la phase 1 Remplissez ce tableau pour démontrer que l'équipe de mise en œuvre de votre projet possède l'expérience et les compétences requises en matière de gestion et de technologie pour exécuter le plan de projet de la phase 1. Un membre de l'équipe de mise en œuvre peut avoir plus d'un rôle. Précisez les taux de rémunération et le niveau d'effort de chaque membre de l'équipe. Les taux de rémunération et les niveaux d'effort seront examinés dans le cadre de l'évaluation de la question 10. |
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9. Inclusivité Si votre entreprise devait obtenir un financement de Solutions innovatrices Canada, décrivez les mesures que vous pourriez prendre à la Phase 1 (p. ex., stratégie de recrutement, stages, étudiants d'un programme coopératif, etc.) pour favoriser la participation des groupes sous-représentés (p. ex., femmes, jeunes, personnes handicapées, Autochtones, minorités visibles) dans les activités de recherche et développement de la solution proposée. |
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10. Proposition financière de la Phase 1 Remplissez ce tableau afin de démontrer que la proposition financière liée au plan de projet de la phase 1 est réaliste. |
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11. Contrôles financiers, suivi et surveillance des finances de la phase Décrivez les contrôles financiers, de même que le suivi et la surveillance qui serviront à gérer les fonds publics au cours de la phase 1. . |
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12. Stratégie de la phase 2 Décrivez une stratégie réaliste pour le développement du prototype si votre entreprise était sélectionnée pour la phase 2. Votre réponse devrait comprendre ce qui suit :
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13. Approche de commercialisation Décrivez votre approche de commercialisation globale pour la solution proposée. À inclure dans la réponse :
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Questions et réponses
Pour ce défi, s'il vous plait vous vous référer à l'appel d'offres sur Achats et ventes.
Toutes les questions concernant un défi en particulier seront affichées ici avec la réponse correspondante.
Si vous avez une question à propos d'un défi, veuillez l'envoyer à ISED-ISDE@canada.ca.
Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.
Un lexique est aussi disponible.