Un nouveau type de « cerveau » robotique pourrait transformer les usines modernes

Par Richard van Hooijdonk

Les robots industriels comme ceux qui assemblent les véhicules Tesla ou les stations de base 5G de Nokia sont un spectacle à voir.

Ils sont essentiels à l'automatisation de la fabrication et permettent d'améliorer la qualité des produits, de réduire les temps de cycle et de réduire les coûts de production.

Il n'est donc pas surprenant que le marché mondial de la robotique industrielle devrait atteindre 97,41 milliards de dollars d'ici 2026 alors que les investissements dans cette technologie augmentent.

Mais tout le monde ne profite pas des robots, car le coût élevé et le déploiement complexe constituent un obstacle important pour de nombreuses entreprises.

Par exemple, alors que 90 % des entreprises dont le chiffre d'affaires est supérieur à 1 milliard de dollars ont mis en place des solutions robotiques avancées, celles dont le chiffre d'affaires est inférieur à 250 millions de dollars sont nettement à la traîne.

Les nouveaux systèmes robotiques ne sont pas seulement coûteux, ils doivent également être gérés par des experts qui sont souvent en nombre limité. Cependant, le matériel et les salaires du personnel ne sont même pas les dépenses les plus importantes.

Environ les trois quarts des coûts de l'automatisation sont en fait liés à l'intégration des processus, qui comprend la configuration, la formation, la maintenance et le dépannage des robots pour s'assurer qu'ils exécutent les tâches comme prévu et s'intègrent correctement dans les paramètres d'usine.

Rendre l'intégration des processus moins chère et plus facile pourrait donc garantir que l'automatisation est accessible à un plus large éventail d'entreprises.

Percées technologiques clés qui rendent possible le cerveau synthétique

Il propose le concept d'un cerveau synthétique, qui fait référence à la combinaison spécifique de matériel, de logiciels et de capteurs qui rendrait les systèmes robotiques capables d'apprendre par l'expérience.

Un robot utilisant ce nouveau « cerveau » pourrait se reprogrammer au besoin, devenant une machine utilisée à diverses fins.

L'ère des appareils à tâche unique toucherait à sa fin et la fabrication industrielle changerait pour de bon.

Plusieurs avancées technologiques ont rendu une telle idée réalisable.

Premièrement, un réseau de portes programmables sur site (FPGA), qui est un circuit matériel programmé par un utilisateur pour effectuer des opérations logiques, a maintenant de meilleures interfaces et est plus facile à configurer.

Deuxièmement, l'intelligence artificielle a évolué à un point tel qu'elle peut utiliser l'expérience d'une tâche et l'appliquer à une autre.

Et troisièmement, les capteurs sont de plus en plus bon marché, ce qui rend rentable la collecte de grandes quantités de données.

Le flux de travail d'un cerveau synthétique consiste donc en une reprogrammation constante par l'IA du réseau FPGA au fur et à mesure que les données arrivent, et en préparant le robot pour de nouvelles tâches.

Résoudre les défis du processus d'automatisation actuel
Et les nouveaux robots que des entreprises comme Autodesk développent ne ressembleraient à rien de ce que nous avons jamais vu.

Légers, flexibles et économes en énergie, ils se déplaceraient rapidement et pourraient même lire notre langage corporel et nos expressions faciales.

Les humains interagiraient avec eux à l'aide d'une interface graphique et d'un langage parlé, et presque toutes les entreprises pourraient se permettre et déployer facilement l'automatisation de la fabrication.

L'intégration coûteuse des processus appartiendrait au passé, les règles du jeu entre les petites et les grandes entreprises seraient nivelées et les goulots d'étranglement actuels dans l'automatisation de la chaîne de montage seraient résolus.

Prenez, par exemple, l'usine de Nokia dans la ville finlandaise d'Oulu. Des machines automatisées, un réseau de capteurs, des robots de téléprésence et des systèmes de géolocalisation font partie d'une conception élaborée qui ne nécessite que 100 employés pour produire des stations de base 5G de pointe.

Et pourtant, les robots de cette usine de plusieurs millions de dollars sont généralement des machines à tâche unique qui ne peuvent pas facilement s'adapter à la fabrication d'autres produits.

La Gigafactory Tesla dans la Silicon Valley est également une merveille d'automatisation, car son PDG Elon Musk a cherché à remplacer presque complètement les humains par des robots.

Insatisfait des performances des robots dans l'environnement complexe et changeant de l'usine, Musk a cependant réduit l'utilisation de l'automatisation sur la chaîne de montage.

La technologie du cerveau synthétique entièrement fonctionnelle pourrait donc surmonter les limites inhérentes aux robots modernes et libérer le vaste potentiel des installations de haute technologie.

Un seul robot produit des pièces pour diverses industries
D'une part, une usine alimentée par des robots qui peuvent se reprogrammer pour produire presque n'importe quoi serait extrêmement rentable.

Une configuration et une reconfiguration plus rapides, ainsi que des opérations plus stables de robots avancés pourraient "permettre d'économiser jusqu'à 40 %", selon le Boston Consulting Group.

De plus, les usines deviendraient plus productives car elles s'adapteraient facilement à un nombre croissant de variantes de produits, de lancements de produits et de conceptions personnalisées.

La qualité des produits s'améliorerait également, car les robots utilisent l'expérience passée pour affiner leurs opérations. Et à mesure que les machines deviennent plus intelligentes, elles sont capables d'effectuer davantage de tâches dans des environnements dangereux qui présentent un risque pour les travailleurs humains.

Bien sûr, atteindre ce point n'est pas une tâche facile. Les chercheurs pourraient avoir besoin de trois à cinq ans pour développer les premiers robots à "cerveau synthétique" entièrement fonctionnels.

De plus, les grands fabricants ont besoin de beaucoup de temps et de ressources pour reconfigurer leurs usines de production et recycler leurs employés.

Mais une fois la transformation achevée, les changements seront profonds, car un seul robot pourrait, par exemple, produire des composants pour les industries de l'aérospatiale, de la construction et de l'automobile.

Libérer le potentiel de la créativité humaine

Atteindre un point où les robots obéissent à nos commandes vocales et se réorganisent automatiquement pour fabriquer un nouveau produit peut sembler une idée trop ambitieuse.

Mais d'ici quelques années, la technologie du cerveau synthétique pourrait en fait offrir un avantage concurrentiel aux premiers utilisateurs.

L'automatisation de la fabrication devrait également devenir abordable pour les petites entreprises, et même les personnes formées dans des disciplines telles que la géographie ou la biologie pourraient facilement apprendre à manipuler des robots avancés.

Ces avancées sont destinées à libérer une nouvelle vague de créativité humaine et à nous fournir une gamme de produits dont nous ne pouvons que rêver maintenant.

Auteur :Richard van Hooijdonk est un observateur de tendances, futuriste et conférencier international. Avec son équipe de recherche internationale, il étudie les tendances technologiques telles que la robotique, les drones, les systèmes de transport autonomes et d'autres technologies.