Un cerveau robotique révolutionnaire prêt à redéfinir l'automatisation d'usine

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 critiques pour l'automatisation de la fabrication et conduisent à une qualité de produit améliorée, des temps de cycle plus courts et des coûts de production diminués.

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 s'intensifient.

Mais tout le monde ne bénéficie pas des robots, car le coût élevé et le déploiement complexe posent un obstacle significatif pour de nombreuses entreprises.

Par exemple, alors que 90 % des entreprises avec un chiffre d'affaires supérieur à 1 milliard de dollars ont mis en œuvre des solutions de robotique avancée, celles avec un chiffre d'affaires inférieur à 250 millions de dollars sont significativement à la traîne.

Les nouveaux systèmes robotiques ne sont pas seulement chers, mais doivent aussi être gérés par des experts qui sont souvent en faible quantité. Le matériel et les salaires du personnel ne sont même pas la plus grande dépense, cependant.

Environ les trois quarts du coût de l'automatisation sont en fait liés à l'intégration de processus qui inclut la mise en place, la formation, la maintenance et le dépannage des robots pour s'assurer qu'ils effectuent les tâches comme prévu et s'intègrent correctement dans l'environnement d'usine.

Rendre l'intégration de processus moins chère et plus facile pourrait donc garantir que l'automatisation est accessible à une gamme plus large d'entreprises.

Les percées technologiques clés rendant le cerveau synthétique possible

Massimiliano Moruzzi, un scientifique senior chez l'entreprise de conception et d'ingénierie 3D Autodesk, a un plan audacieux sur la façon de développer des robots industriels abordables.

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

Un robot utilisant ce nouveau « cerveau » pourrait se reprogrammer lui-même selon les besoins, devenant une machine utilisée à diverses fins.

L'ère des dispositifs à tâche unique prendrait fin, et la fabrication industrielle changerait pour de bon.

Plusieurs avancées technologiques ont rendu une telle idée faisable.

Premièrement, un réseau de portes programmable en champ (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 au point où elle peut utiliser l'expérience d'une tâche et l'appliquer à une autre.

Et troisièmement, les capteurs sont de plus en plus abordables, rendant rentable la collecte de vastes quantités de données.

Le flux de travail d'un cerveau synthétique consiste donc en une IA reprogrammant constamment le 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 seraient comme rien que nous ayons jamais vu.

Légers, flexibles et économes en énergie, ils bougeraient vite et pourraient même lire notre langage corporel et nos expressions faciales.

Les humains interagiraient avec eux en utilisant une interface graphique et le langage parlé, et presque n'importe quelle entreprise pourrait se permettre et déployer facilement l'automatisation de fabrication.

L'intégration de processus coûteuse serait une chose du passé, le terrain de jeu entre petites et grandes entreprises serait nivelé, et les goulets d'étranglement actuels dans l'automatisation des lignes d'assemblage résolus.

Prenons, 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 géo-suivi font partie d'un design élaboré qui ne nécessite que 100 employés pour produire des stations de base 5G de pointe.

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

L'usine Tesla Gigafactory dans la Silicon Valley est une merveille d'automatisation aussi, car son PDG Elon Musk cherchait à remplacer presque complètement les humains par des robots.

Insatisfait de la performance des robots dans l'environnement d'usine complexe et changeant, cependant, Musk a réduit l'utilisation de l'automatisation sur la ligne d'assemblage.

Une technologie de cerveau synthétique pleinement fonctionnelle pourrait donc surmonter les limitations inhérentes aux robots modernes et libérer le vaste potentiel des installations de haute technologie.

Un seul robot produit des pièces pour diverses industries

Pour commencer, 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 « générer des économies allant 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 variations de produits, de lancements de produits et de designs personnalisés.

La qualité des produits s'améliorerait aussi, car les robots utiliseraient l'expérience passée pour affiner leurs opérations. Et à mesure que les machines deviennent plus intelligentes, elles sont capables d'effectuer plus de tâches dans des environnements dangereux qui posent un risque aux 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 « cerveau synthétique » pleinement fonctionnels.

En plus de cela, les grands fabricants ont besoin de beaucoup de temps et de ressources pour reconfigurer leurs usines de production et reformer les employés.

Mais une fois la transformation achevée, les changements seront profonds, car un seul robot pourrait, par exemple, produire des composants pour les industries aérospatiale, construction et 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 en quelques années, la technologie du cerveau synthétique pourrait, en fait, fournir un avantage concurrentiel aux premiers adoptants.

L'automatisation de fabrication est sur le point de devenir abordable pour les petites entreprises aussi, et même les gens formés dans des disciplines telles que la géographie ou la biologie pourraient facilement apprendre à gérer des robots avancés.

Ces avancées sont sur le point de libérer une nouvelle vague de créativité humaine et de nous fournir une gamme de produits que nous ne pouvons que rêver maintenant.

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