Comment l'intelligence artificielle pour la fabrication stimule la productivité et revitalise les processus

L'intelligence artificielle (IA) a révolutionné de nombreux secteurs, dont celui de la fabrication. Le terme « intelligence artificielle » fait référence à un ensemble de technologies établies et émergentes qui peuvent être intégrées dans divers processus afin de permettre un apprentissage continu, une compréhension et un plan d'action. Le résultat réside dans la capacité à optimiser de tels processus dans diverses industries. L'IA pour la fabrication est l'exemple parfait de l'intersection entre la technologie et l'optimisation des processus.

Schéma d'IA pour le manufacturing

Les machines intelligentes dotées d'IA sont conçues pour étendre les capacités de la technologie par un processus assez similaire à celui des êtres humains : tout comme les gens perçoivent, acquièrent des connaissances, prennent des décisions, agissent en conséquence et tirent des enseignements de cette expérience, la technologie peut désormais faire de même.

Pourquoi l'industrie manufacturière a besoin de l'intelligence artificielle

L'intelligence artificielle a le potentiel de dynamiser les processus de fabrication et d'accroître la rentabilité. Dans le cas de l'industrie manufacturière, l'intelligence artificielle peut stimuler la valeur ajoutée brute (VAB).

C'est une bonne nouvelle. Lorsque les bénéfices des entreprises sont en baisse, le pincement se fait également sentir dans le secteur manufacturier. Une diminution des investissements peut entraîner une baisse de l'innovation en aval, diminuant la valeur marchande de l'entreprise et sa capacité à se développer ou à atteindre ses objectifs dans un environnement perturbé et en constante évolution. Cela a un impact sur le résultat net et affecte toutes les parties prenantes. En outre, l'intelligence artificielle pourrait s'avérer bénéfique pour un secteur industriel moins rentable.

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Les défis : que faut-il pour réussir l'intégration de l'intelligence artificielle ?

Gestion et acceptation des employés

Pour que l'intelligence artificielle puisse s'intégrer aux processus de fabrication et atteindre son plein potentiel, la première étape est l'acceptation par les employés. Il faut donc forger une nouvelle relation entre les employés et la machine : ne pas considérer l'automatisation comme une menace pour les emplois humains, mais plutôt comme un allié qui permet d'améliorer les performances humaines en réduisant le temps passé à effectuer des tâches banales et répétitives, en libérant ainsi de l'espace mental pour l'innovation et en réduisant les erreurs humaines. Les employés peuvent exploiter la technologie et la modeler en fonction de leurs besoins et, dans le cas des technologies basées sur l'IA, leur permettre de s'améliorer en permanence.

En prenant en charge les tâches à faible valeur ajoutée des travailleurs, l'intelligence artificielle peut les libérer pour accroître la productivité dans les principaux domaines de production. L'intelligence artificielle n'est rien d'autre qu'un collègue virtuel, ajoutant de la valeur à la vie professionnelle. Modéliser les attitudes des employés en partant de ce principe contribuera grandement à promouvoir son adoption dans l'industrie manufacturière ainsi que dans d'autres secteurs dépendant de la production.

Les pratiques efficaces pour les fabricants adoptant l'intelligence artificielle peuvent inclure le développement d'une méthodologie de communication inclusive pour les parties prenantes, les employés, les partenaires, les investisseurs et les clients.

Autres défis du déploiement de l'intelligence artificielle

Parmi les autres défis liés à l'utilisation des systèmes et solutions d'IA, citons le manque de clarté de la mise en œuvre de la technologie dans les structures de fabrication traditionnelles. Cela va de pair avec un manque de formation et de compétences nécessaires pour travailler avec les nouveaux systèmes. Toutefois, ce problème n'est pas insurmontable.

Les fabricants pourraient avoir du mal à intégrer l'intelligence artificielle et à réaliser la transformation numérique en perturbant le moins possible les cycles et les délais de production. Les principales normes de sécurité et de qualité doivent encore être suivies, et les engagements respectés.

Prévisions concernant les technologies propulsées par l'intelligence artificielle dans le secteur manufacturier et l'industrie

Le principal moteur de l'intelligence artificielle est l'essor de l'Internet des objets (IoT). L'IoT établit une connexion et un dialogue entre les appareils physiques et le monde numérique.

Les entreprises devraient s'empresser de tirer parti de ce savoir-faire. Toute une série de nouvelles descriptions de postes sont créées et cela continuera probablement au cours des cinq prochaines années.

Ils prévoient également que les compétences en fusion seront très demandées. Ce terme s'applique à la capacité unique de fusionner les talents de l'homme et de la machine dans un processus commercial afin d'obtenir un meilleur résultat que celui que chacun d'eux obtiendrait en tant qu'entité autonome (il s'agit essentiellement de combiner des forces discrètes pour étendre les capacités des ressources humaines et des machines). Les personnes possédant des compétences en matière de fusion seront déployées pour former, enseigner et façonner le jugement humain afin d'exploiter les capacités des machines intelligentes. Par exemple, dans les processus itératifs ou répétitifs, les deux parties apprennent l'une de l'autre.

Les fabricants développent également des compétences internes en intelligence artificielle par le biais de programmes d'apprentissage et de développement dédiés.

Comment l'intelligence artificielle peut revitaliser l'industrie manufacturière

Les experts estiment que l'intelligence artificielle, en tant que facteur de production et de fabrication, peut être un acteur de poids dans au moins trois domaines essentiels :

  1. Automatisation intelligente : la nouvelle « main-d'œuvre virtuelle » en complément des ressources humaines
  2. Augmenter les compétences et renforcer les capacités des ressources humaines existantes
  3. Aider à tirer le meilleur parti du budget et en orienter une partie vers l'innovation, la recherche et le développement.

D'un point de vue pratique, l'intelligence artificielle apporte un soutien à la fabrication et contribue à la croissance de diverses manières.

Automatiser les processus

Si l'automatisation de la fabrication n'est pas nouvelle, l'intelligence artificielle a ajouté une nouvelle dimension si précieuse que l'impact futur de l'automatisation intelligente ne peut être que phénoménal.

Les grandes entreprises manufacturières qui souhaitent rester leaders du marché investissent dans l'exploitation de l'intelligence artificielle. Elles utilisent la technologie pour permettre aux machines d'être autonomes au point de diagnostiquer elles-mêmes leurs problèmes et leurs pannes, d'estimer leurs besoins de maintenance et de commander préventivement des pièces de rechange.

L'automatisation par l'IA confère un avantage concurrentiel considérable.

Rationaliser les chaînes d'approvisionnement

L'intelligence artificielle peut permettre de réaliser d'incroyables économies, en raccourcissant les chaînes d'approvisionnement pour mieux utiliser le temps et les ressources. Les systèmes d'intelligence artificielle peuvent suivre les événements qui retardent l'un des maillons de la chaîne d'approvisionnement, qu'il s'agisse de problèmes majeurs ou du plus petit incident ponctuel. Ils peuvent suivre le transport et numériser une multitude de documents pour maintenir une visibilité en temps réel tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Les systèmes peuvent analyser des millions d'incidents par jour en temps réel. Les capacités d'intelligence artificielle apportent une contribution majeure aux systèmes d'alerte précoce, à l'élaboration de stratégies et à la recherche de solutions aux problèmes de la chaîne d'approvisionnement.

Définir des critères, effectuer et surveiller le contrôle de la qualité

Les machines peuvent être équipées de caméras plusieurs fois plus sensibles que l'œil humain, qui peuvent détecter les plus petits défauts. Cette caractéristique peut être utile dans presque toutes les industries manufacturières, de la métallurgie à la vente au détail, en passant par toutes les autres.

Réduire les délais de conception et de développement des produits

L'intelligence artificielle stimule l'innovation en tant qu'effet secondaire direct de la suppression des coûts superflus. L'argent économisé peut être affecté à la recherche et au développement de produits, ce qui génère de nouvelles sources de revenus pour une meilleure rentabilité.

Améliorer l'utilisation des actifs et la réutilisation de la production

Les entreprises investissent souvent des sommes considérables dans des équipements qui peuvent ou ne pas être utilisés pleinement. Outre les actifs dormants, les temps d'arrêt de la fabrication et les pannes d'équipement contribuent à la perte de revenus. L'intelligence artificielle peut contribuer à prévenir ces problèmes en les signalant, en prédisant les pannes et en suggérant des mesures préventives avant les éventuelles pannes des pièces d'équipement.

Prévoir les résultats

L'intelligence artificielle peut discerner des modèles dans le secteur de la fabrication et d'autres secteurs d'activité afin de prédire les résultats futurs et de formuler des stratégies. L'IA peut permettre aux entreprises de découvrir, de structurer et d'analyser des données non structurées, tant en interne qu'au sein de l'industrie, en plus d'incorporer les réactions humaines.

L'adoption de l'intelligence artificielle dans les flux de travail ouvre la voie à un tout nouveau monde de processus, en révolutionnant et en éliminant les procédures ancestrales qui n'ont plus de raison d'être.

Exemples d'intelligence artificielle en action

Jumeaux numériques

Un jumeau numérique est le modèle virtuel d'un processus opérationnel, d'un produit ou d'un service ; ce modèle montre l'actif en action, disséqué, mis au point, affiné et testé dans le monde virtuel. La création d'un jumeau numérique permet de construire un pont entre le monde physique et le monde virtuel. Ce jumelage phénoménal des mondes, pour ainsi dire, permet de surveiller l'objet ou le processus à un niveau de granularité impossible à atteindre dans la vie réelle, et ce tout au long du cycle de vie. Ce type de simulation permet aux parties prenantes de prévoir les problèmes ou de les éviter complètement. Elle ouvre de nouvelles voies époustouflantes pour le développement de produits, l'élaboration de stratégies et l'innovation. Le potentiel est stupéfiant.

La technologie d'appairage, ancêtre de la technologie actuelle des jumeaux numériques, a été utilisée par la NASA. Elle était importante pour le succès de ses missions, étant donné l'impératif de travailler sur ses unités dans l'espace, bien au-delà de la visibilité normale ou de la proximité physique.

Un jumeau numérique fonctionne selon un processus en deux étapes :

  1. Les composants des dispositifs intelligents utilisent des capteurs intégrés pour recueillir des données et des informations sur des aspects opérationnels clés, tels que l'état en temps réel, la position ou l'état de fonctionnement d'un élément physique. Les composants sont reliés à un système en nuage qui recueille et traite ces données. Celles-ci sont ensuite analysées dans divers contextes pertinents pour l'entreprise.
  2. Les connaissances acquises dans ce monde virtuel sont ensuite appliquées au monde physique ou à l'entité étudiée.

Ce processus peut être transformateur pour une entreprise commerciale. Les jumeaux numériques construisent non seulement des ponts entre le monde physique et le monde virtuel, mais favorisent également la collaboration entre des aspects tels que la conception de produits et la data science pour un développement de produits plus intuitif.

Le concept de jumelage numérique est apparu autour du nouveau millénaire, mais n'a porté ses fruits que grâce au développement de l'Internet des objets. Aujourd'hui, les entreprises y voient une mesure rentable à mettre en œuvre et à intégrer dans leur arsenal technologique stratégique. Les fabricants investissent de plus en plus dans la technologie de jumelage numérique pour revitaliser leur entreprise et lui donner une nouvelle orientation.

Il n'est pas surprenant que le marché des jumeaux numériques soit appelé à se développer.

Systèmes de conception assistée par ordinateur

Un système de conception assistée par ordinateur est capable d'exploiter l'intelligence artificielle pour puiser dans le nuage et créer des milliers d'itérations de prototypes virtuels. Il peut comparer et contraster leur fonctionnement, leur coût de construction et les matériaux nécessaires. Le programme commence par une masse solide représentant la forme souhaitée. Il commence ensuite à enlever des couches ou des morceaux de matériau pour voir si cela nuit ou contribue aux performances, et se souvient du résultat souhaité en l'intégrant aux critères de conception. Cela aide l'algorithme à découvrir comment le rôle de chaque pièce dans un produit affecte les performances.

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Conception assistée par ordinateur dans le secteur du manufacturing, tous secteurs confondus

Dans le secteur de la santé, la conception assistée par ordinateur a été utilisée pour concevoir un type d'implant facial qui accélère la guérison et stimule la repousse des tissus. De même, des techniques d'impression 3D d'avant-garde pour les greffes d'organes ont été mises au point à l'aide de la conception et de la fabrication assistées par l'IA.

Dans le secteur automobile, l'intelligence artificielle peut analyser des millions d'informations pour rationaliser la production et concevoir de nouveaux véhicules.

L'intelligence artificielle offre des possibilités infinies. Les fabricants peuvent utiliser l'IA pour rester compétitifs, hautement fonctionnels et rentables.