Alors que la pandémie de COVID-19 a mis le monde entier à rude épreuve, elle a également été synonyme d'opportunités grâce aux équipes passionnées d'experts et de fabricants qui ont collaboré virtuellement pour trouver des solutions.
Neil Gershenfeld, directeur du MIT Center for Bits and Atoms à Cambridge, dans le Massachusetts, s'est réjoui de voir la communauté bénévole d'innovateurs et de fabricants en ligne qu'il a aidés pour relever l'un des plus grands défis auxquels ils étaient susceptibles de faire face.
« La pandémie de COVID-19 nous a confrontés à des défis sans précédent, mais a également considérablement accentué des tendances à plus long terme », déclare Neil Gershenfeld. Parmi ces tendances, l'une a consisté à combler le fossé entre un modèle basé sur le prototypage individuel – qui privilégie la rapidité et la réactivité, mais à petite échelle – et un modèle basé sur la fabrication de masse – qui évolue, mais lentement. La solution ? Coordonner la production décentralisée d'équipement de protection individuelle (EPI) et d'assistance respiratoire. Qu'il s'agisse d'acteurs de la communauté ou de chercheurs, nombreuses sont les équipes n'ayant jamais travaillé ensemble auparavant qui ont pu ici collaborer et apprécier la valeur de leurs efforts mutuels.
« Plus important encore : le développement et le déploiement rapides d'outils de fabrication digitale ont permis de démocratiser l'accès aux moyens de production, jouant ainsi un rôle essentiel dans la reprise économique. »
UNE COLLABORATION INTERNATIONALE
L'innovation ouverte – une tendance qui a le vent en poupe – implique que des innovateurs et fabricants indépendants collaborent, la plupart du temps en ligne. L'innovation ouverte a joué un rôle essentiel pour faciliter ces collaborations. La communauté « Open COVID-19 », par exemple, est une plate-forme qui a été pensée et conçue pour rassembler des concepteurs, des ingénieurs, des fabricants et des experts médicaux du monde entier. L'objectif ? Miser sur l'intelligence collective et les capacités de tous pour trouver, qualifier, concevoir, développer et fabriquer des solutions rapidement pendant la pandémie.
À ce jour, la communauté a permis de soutenir plus de 120 projets, dont des solutions de ventilation innovantes. La start-up indienne Inali, par exemple, s'est appuyée sur la communauté « Open COVID-19 » afin de concevoir, développer, simuler, fabriquer et valider rapidement un prototype du « DIY Smart Ventilator ». Le tout en moins de huit jours.
La communauté « Open COVID-19 » a également soutenu d'autres projets comme :
- le ventilateur OpenBreath, mis au point par une équipe de fabricants en Italie : très pratique, le ventilateur n'a besoin que d'électricité pour être pleinement opérationnel et se compose de pièces en tôle et de composants disponibles en vente libre – qui sont accessibles dans le monde entier et peuvent être assemblés n'importe où.
- un ventilateur conçu dans le cadre d'une collaboration entre le Conseil national mexicain de la science et de la technologie (CONACYT) – qui fait partie du Centre for Engineering and Industrial Development (CIDESI) – et l'Automotive Cluster of the State of Mexico : il s'agit du premier ventilateur approuvé pour la production de masse dans ce pays par le ministère mexicain de la Santé.
- et, au Brésil, le ventilateur Ventivida, conçu à partir d'un moteur d'essuie-glace.
« La communauté « Open COVID-19 » a joué un rôle majeur afin d'optimiser le développement de produits pour ceux qui sont en première ligne. »
Nicolai Rutkevich
Étudiant en master à l'Université pontificale catholique de Rio de Janeiro
« Notre objectif était de créer, à partir de composants très basiques, une solution que nous pourrions livrer rapidement aux pays en développement », déclare Nicolai Rutkevich, étudiant en master à l'Université catholique pontificale de Rio de Janeiro et chef de projet. « Nous avons mis au point notre système de ventilation en utilisant un concept mécanique de base qui repose sur un mouvement harmonique pour fournir de l'air. Nous pourrions récupérer des pièces à l'échelle locale, le produire en masse à moindre coût, et le proposer aux ambulances et centres de santé de la région, afin d'en faire bénéficier les patients en attente d'une aide médicale urgente. »
Le ventilateur Ventivida a été conçu à partir d'un moteur d'essuie-glace et de composants très basiques pour pouvoir être livré rapidement dans les pays en développement. (Image © Ventivida Group)
D'après Nicolai Rutkevich, les efforts déployés ont permis à de nombreuses communautés de faire face aux jours sombres de la pandémie : « La communauté « Open COVID-19 » a joué un rôle majeur afin d'optimiser le développement de produits pour ceux qui sont en première ligne. »
PROTÉGER CEUX EN PREMIÈRE LIGNE
D'autres fabricants de la communauté « Open COVID-19 » ont souhaité répondre aux besoins urgents en EPI.
Lorsque tous les cours ont été annulés sur le campus du Worcester Polytechnic Institute dans le Massachusetts en raison de la pandémie, David Planchard – un membre actif du corps professoral du département de génie mécanique – a décidé de proposer à ses étudiants une expérience inédite pour relever les défis posés par la pandémie de COVID-19.
Pour les étudiants, ce projet était l'exercice idéal pour appliquer leurs connaissances en conception technique dans un environnement collaboratif à distance.
« Ayant entendu parler de la communauté « Open COVID-19 », j'ai tout de suite pensé que mes étudiants pouvaient en apprendre beaucoup, tout en contribuant à leur échelle dans le contexte actuel », ajoute David Planchard. « J'ai créé huit équipes, chacune composée de trois à quatre étudiants. Chaque équipe devait concevoir sa propre bande de masque facial imprimable en 3D. Je leur ai demandé de prendre en compte l'ensemble des paramètres : conception, assemblage, sécurité, résistance, confort, taille, matériau et temps d'impression [3D]. »
Pour aider les étudiants, David Planchard leur a également partagé une simulation 3D scientifiquement précise d'un éternuement ; l'objectif étant de leur montrer la trajectoire des différentes particules de mucus et les zones où les particules atterrissent sur un individu protégé.
« Pour les étudiants, cette expérience a été une véritable révélation, car elle a grandement influencé leur conception », explique David Planchard.
Chaque équipe d'étudiants a rejoint la communauté « Open COVID-19 » pour présenter sa création et obtenir des retours de la part d'ingénieurs de l'industrie et d'experts médicaux issus du monde entier.
« Les étudiants ont utilisé ces précieux retours pour améliorer la qualité de leur conception », déclare David Planchard. « Après avoir reçu l'ensemble de leurs travaux, je me suis servi de mes propres imprimantes 3D pour les imprimer depuis mon domicile. Une fois sélectionnée, la meilleure conception a été produite en masse et livrée à un hôpital local qui ne disposait d'aucun masque facial au début de la pandémie. »
FAVORISER L'INTELLIGENCE COLLECTIVE
Sans la communauté « Open COVID-19 », de nombreux produits utiles n'auraient pas vu le jour et n'auraient jamais atteint ceux dans le besoin.
« La communauté a permis à nos équipes d'avoir accès aux informations et solutions les plus récentes et les plus importantes actuellement dans le monde afin de répondre à la forte demande en masques », déclare-t-il. « Alors que les méthodes de fabrication et chaînes d'approvisionnement traditionnelles n'ont pas été en mesure de réagir assez rapidement, j'ai été agréablement surpris de voir à quel point la fabrication digitale distribuée a ouvert la voie en ce sens. Depuis les fab labs et leur domicile, fabricants, concepteurs et ingénieurs ont développé des idées innovantes à l'aide de solutions 3D avant d'affiner leurs conceptions grâce aux outils de fabrication additive à leur disposition. Les connaissances que la communauté « Open COVID-19 » a transmises à nos équipes les ont inspirées et leur ont fourni suffisamment d'informations pour commencer. »
« La communauté « Open COVID-19 » a permis de combler le fossé entre l'offre et la demande en ces temps extrêmement difficiles. Je suis convaincu que ce n'est que le début et que l'avenir sera très prometteur – notamment grâce à une meilleure collaboration. »
David Planchard
Membre du corps professoral au sein du département de génie mécanique du Worcester Polytechnic Institute
L'innovateur brésilien Nicolai Rutkevich souligne les connaissances solides de ceux ayant aidé son équipe au sein de la communauté « Open COVID-19 ».
« Des gens qui ne s'étaient jamais rencontrés auparavant s'entraident désormais pour apporter leurs idées et leur expertise », ajoute-t-il. « Je suis en contact avec des ingénieurs de Bosch, Embraer, Cefet-RJ, ou encore des universités de Sao Paulo. J'échange avec des médecins qui peuvent nous donner des informations de première main sur ce dont ils ont besoin, mais également avec des techniciens de maintenance au sein d'hôpitaux qui sont en mesure de nous expliquer les spécificités d'un équipement. En temps normal, je n'aurais jamais eu accès à ces personnes. Mais grâce à la communauté « Open COVID-19 », c'est désormais possible. »
Avant d'imprimer en 3D la conception de leur bande de masque facial, chaque équipe d'étudiants a reçu des commentaires du monde entier de la part de la communauté « Open COVID-19 ». (Image © David Planchard)
Avec tous les progrès accomplis en pleine pandémie, les adeptes de l'innovation ouverte espèrent faire perdurer cet élan d'intelligence collective qui facilite de nouvelles approches pour faire face aux plus grands défis de conception que le monde ait connus.
« La communauté « Open COVID-19 » a permis de combler le fossé entre l'offre et la demande en ces temps extrêmement difficiles », conclut David Planchard. « Je suis convaincu que ce n'est que le début et que l'avenir sera très prometteur – et bien plus collaboratif. »
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