Apporter la technologie d'automatisation intelligente au vaste marché de l'ingénierie

Dans un contexte de forte croissance de leur secteur, les développeurs de logiciels de gestion du cycle de vie des produits (PLM) exploitent le cloud et l'apprentissage automatique pour gérer les données et améliorer l'expérience des utilisateurs. Les leaders du secteur envisagent également la blockchain, soit pour étendre l'utilisation du registre distribué dans leurs logiciels, soit pour l'intégrer là où cela a le plus de sens dans leurs applications PLM.

L'année dernière, le marché du PLM a augmenté de 9,4 %, avec 18 fournisseurs générant des revenus connexes de 500 millions de dollars, a déclaré Stan Przybylinski, vice-président de la recherche chez CIMdata Inc. En ce qui concerne 2023, CIMdata voit le marché du PLM atteindre près de 72,4 milliards de dollars à un taux de croissance annuel combiné. de 8,6 %.

"L'acquisition de Mentor Graphics par Siemens PLM Software en a fait le seul fournisseur proposant des offres couvrant les domaines mécanique, électrique/électronique et logiciel", a-t-il déclaré. "Grâce à cette acquisition, l'estimation de CIMdata place Siemens au premier rang mondial, dépassant Dassault Systèmes de moins de 100 millions de dollars."

Avec les améliorations et la prise en compte de la blockchain pour le PLM, l'application est redéfinie en partie pour refléter les avancées fondamentales de la fabrication.

"Je pense que le gros problème est que le PLM n'est plus une application autonome", a déclaré John Kelley, vice-président de la stratégie de la chaîne de valeur des produits chez Oracle. "Cela fait partie de la chaîne d'approvisionnement et de la fabrication intégrées, et c'est un élément clé de la transition vers l'industrie 4.0 et les appareils connectés intelligents."

Le PLM a également pris en charge la gestion des jumeaux numériques, du Big Data et de l'analyse pour créer des applications utiles telles que celles pour la maintenance préventive, la surveillance des actifs et la surveillance de la production, a-t-il déclaré.
Le directeur technique de Siemens PLM Software, Jim Rusk, pourrait être d'accord avec Kelley. Rusk a déclaré qu'un logiciel PLM complet offre un avantage concurrentiel.

"Nous avons constaté une progression assez significative de la manière dont les produits sont développés", a-t-il déclaré. "Historiquement, la mécanique a été développée par le groupe d'ingénierie, puis peut-être que vous aviez de l'électronique qui a été développée par un autre groupe et peut-être qu'il y avait des logiciels. Ces barrières de domaine dans les entreprises qui fabriquent des produits complexes ne peuvent plus tenir. Il leur est plus difficile d'être compétitifs lorsqu'ils sérialisent ces processus."

Ajouter de l'essence au machine learning

Vikram Vedantham, directeur principal de la stratégie commerciale chez Autodesk, a déclaré que la technologie de conception générative de son entreprise, introduite à l'origine l'année dernière et désormais intégrée à sa plate-forme de conception à la fabrication, Fusion 360, a été un chef de file dans le changement de paradigme pour apporter des technologies d'automatisation intelligentes au vaste marché de l'ingénierie.

La conception générative prend en compte la définition d'un problème et toutes les contraintes imposées par un utilisateur (y compris les dimensions, les matériaux, les conditions de charge) pour générer plusieurs solutions de conception viables ou des réponses à un problème d'ingénierie.

"Nous tenons à éliminer les goulots d'étranglement qui existent actuellement dans la façon dont les données circulent d'une personne et d'un processus à l'autre, en prenant en charge la traduction de ces données via une expérience numérisée de bout en bout transparente, de la conception à la fabrication", a-t-il déclaré. . "Parce qu'alors nous pouvons commencer à examiner les options qui nous permettent de proposer de manière sélective les réponses qu'un client préfère au lieu de les exposer à des centaines de résultats."

Autodesk a amélioré l'expérience utilisateur de Fusion 360 en permettant aux données générées depuis la phase initiale d'idéation jusqu'à la préparation de la fabrication de se déplacer de manière transparente dans le flux de travail lorsque les utilisateurs basculent entre les pages de l'"espace de travail".

"Nous voulons absolument nous assurer que nous assumons le fardeau de la manipulation des données dans le flux de travail", a déclaré Vedantham. "Notre étude de clientèle et notre engagement auprès du client montrent clairement qu'il s'agit d'un besoin émergent et impératif sur le marché."

Alors qu'Autodesk s'efforce d'intégrer l'apprentissage automatique dans son processus de conception générative, Oracle tire parti de l'intelligence artificielle pour l'analyse prédictive et la gestion de la qualité dans son application Oracle PLM Cloud.

« Un appareil connecté à l'IoT peut détecter une vibration qui est en dehors des paramètres de conception. C'est là qu'interviennent l'analyse prédictive et l'apprentissage automatique », a déclaré Kelley. "Tout d'abord, je dois prédire quand cet actif tombera en panne ou quand la qualité du produit fabriqué sur cette machine tombera en dehors des paramètres. Deuxièmement, j'ai besoin des analyses pour évaluer l'ordre de travail prévu pour l'équipement ou la gamme de produits et choisir le meilleur moment pour émettre un ordre de travail de maintenance prédictive afin de garantir que nous minimisons l'impact sur le débit de mon usine. Mais je vais également réintégrer cela dans mon application de qualité pour déterminer si des modifications de produit sont nécessaires pour empêcher ou réduire le risque que ce problème ne se reproduise."

Alors que les entreprises passent de la vente de produits à des produits en tant que service, il est essentiel de garantir une disponibilité pour contrôler le flux de revenus. La maintenance prédictive et la gestion prédictive des actifs sont essentielles pour ces nouveaux modèles commerciaux et font désormais partie des logiciels PLM.

Un PLM connecté numériquement n'est plus utilisé uniquement par l'ingénierie. Il est également utilisé par la chaîne d'approvisionnement, la fabrication, les ventes, le support et d'autres partenaires tout au long de la chaîne de valeur du produit et, à ce titre, une interface utilisateur et des tableaux de bord spécifiques au rôle sont nécessaires pour garantir que chaque utilisateur obtient les informations utiles spécifiques au rôle nécessaires pour faire son travail.

"Nous avons donc dû nous concentrer sur la présentation d'informations significatives basées sur les rôles", a déclaré Kelley. "Et c'est la clé, car vous devez stocker une énorme quantité d'informations sur le produit dans le PLM pour créer le fil numérique ou l'enregistrement de produit d'entreprise que vous souhaitez."

Oracle le fait directement dans l'interface utilisateur et dans les analyses intégrées à l'application.

"Pendant que vous faites votre travail, vous pouvez voir des analyses et des tableaux de bord très configurables pour votre utilisation et votre rôle", a-t-il déclaré. "Ainsi, un utilisateur final verra des transactions de niveau inférieur tandis qu'un responsable verra un tableau de bord sur l'état du produit."

Chez Siemens, l'apprentissage automatique est utilisé dans le logiciel NX intégré pour la conception, la simulation et la fabrication.

"Nous recueillons des données lorsque l'utilisateur travaille avec le produit sur la machine d'un utilisateur", a déclaré Rusk. «Mais ensuite, nous mettons un peu d'apprentissage automatique au travail et disons que, compte tenu des dernières heures ou plus, voici un modèle que nous reconnaissons. En fonction de ce que cet utilisateur ou un plus grand groupe d'utilisateurs a fait dans le passé, nous pouvons prédire ce qu'il doit faire ensuite pour accomplir sa tâche."

Il y a toujours un besoin de jugement d'ingénierie humaine et de prise de décisions, a-t-il ajouté. Mais l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique peuvent prendre ces décisions et fournir les informations dont l'utilisateur a besoin beaucoup plus rapidement.

Rusk a déclaré que la simplification de l'expérience utilisateur est "l'avant-plan" pour son logiciel PLM basé sur serveur Teamcenter et la plate-forme d'entrée basée sur navigateur de Teamcenter, Active Workspace. Ensemble, ils constituent le principal accès aux informations d'un produit qui peuvent être présentées sous forme textuelle ou graphique. En effet, la complexité de son groupe d'utilisateurs a augmenté.

"Nos utilisateurs fabriquent certains des produits les plus compliqués au monde, qu'il s'agisse d'automobiles, d'avions ou d'électronique grand public", a-t-il déclaré. "Quoi qu'il en soit, cela nécessite un public de plus en plus large.

"Vous pouvez imaginer qu'au-delà de l'environnement de bureau traditionnel, cela vous ouvre l'accès à partir d'appareils mobiles", a-t-il déclaré. « Cela l'ouvre à d'autres parties de l'opération, y compris l'approvisionnement, l'atelier et le service d'ingénierie. L'idée est de simplifier et d'aplanir l'expérience utilisateur afin que les utilisateurs puissent très rapidement effectuer une recherche, saisir les informations qui les intéressent et passer à l'étape suivante."

Où la blockchain a-t-elle un sens ?

Le suivi et la traçabilité font également partie du PLM, le système permettant de localiser chaque emplacement d'un article et d'autres informations.

Oracle a commencé cette année à proposer des applications blockchain pour le suivi et la traçabilité intelligents, la lignée et la provenance des lots (ce qui contribue à la conformité de l'identifiant unique de l'appareil), la chaîne du froid intelligente (documentation de la réfrigération appropriée pour les denrées périssables) et le suivi de la garantie et de l'utilisation.

"Nous considérons l'IoT et la capacité d'intégrer la blockchain comme faisant partie de notre empreinte globale", a déclaré Kelley.

Oracle évalue la blockchain pour les futures nomenclatures et la collaboration en matière de gestion des modifications avec des partenaires de conception et de fabrication externalisés.

Kelley a déclaré que traditionnellement, l'OEM gérera une collaboration avec un fournisseur en gérant la nomenclature (nomenclatures) et les modifications techniques dans son système PLM, puis enverra les informations aux fournisseurs qui les intégreront ensuite dans leur système. Mais pour son entreprise, la collaboration fait des applications blockchain un bon choix pour les nomenclatures et les ordres de modification technique, et Oracle élabore des plans pour eux.

"C'est donc un domaine que nous ciblerons pour la blockchain", a déclaré Kelley. "Nous n'avons pas encore de date ni d'heure à ce sujet, mais c'est certainement un domaine que nous allons exploiter avec la blockchain pour accroître la collaboration entre les partenaires et la chaîne d'approvisionnement et la chaîne de valeur du produit."

La blockchain est un "domaine d'exploration" pour Autodesk, a déclaré Vedantham.

"Nous l'examinons également sous l'angle d'un partenariat stratégique pour déterminer la meilleure façon de l'intégrer", a-t-il ajouté.

Et chez Siemens, il n'y a pas de calendrier pour la mise en œuvre de la blockchain, bien qu'il s'agisse d'un "domaine d'intérêt actif" pour l'entreprise, a déclaré Rusk.

"Il y a une préoccupation concernant les informations contrefaites qui auraient pu être récupérées quelque part sur l'espace numérique, puis rassemblées et renvoyées à l'OEM", a-t-il déclaré. "Il est possible que la blockchain puisse s'insérer et empêcher que cela ne se produise dans ce genre de scénarios.

"Donc, je pense que cette approche qui lui permet de chasser des préoccupations particulières concernant la validation appropriée, la contrefaçon, la validation des fournisseurs et d'autres types de problèmes que vous pourriez rencontrer dans le cyberespace est l'un des principaux avantages que vous obtenez de la blockchain."