L'Intelligence Artificielle :le moteur de l'industrie 4.0

L'intelligence artificielle a entraîné une modification du mode de fonctionnement de l'industrie, portée par une nouvelle forme d'interaction entre l'homme et la machine. Cette révolution industrielle, qui a donné naissance à l'Industrie 4.0, se caractérise par des usines intelligentes où les humains et les systèmes cyber-physiques interagissent dans le cloud.

Les usines intelligentes absorbent les structures automatisées et incluent des catalyseurs numériques qui permettent aux machines de communiquer entre elles et avec les systèmes de l'usine dans leur ensemble, via une configuration IoT. Ces compétences sont de plus en plus demandées par les usines de tous secteurs, soucieuses d'assurer la compétitivité de leur outil de production dans un contexte de plus en plus technologique.

L'IA appliquée à l'industrie 4.0  

L'intelligence artificielle est devenue la technologie la plus perturbatrice appelée à révolutionner les modèles de gestion et d'affaires des organisations. Ses principales applications dans l'industrie 4.0 sont : 

• OEE optimis ation  grâce à la réparation et à la maintenance prédictives.
• Qualité 4.0  par l'excellence opérationnelle, qui améliore en permanence la qualité de la production.
• Conception générative  grâce à l'IA et aux algorithmes d'automatisation, qui génèrent simultanément plusieurs solutions de conception valables pour le même objectif.
• Robotique  grâce à des machines robotisées et collaboratives qui accompagnent les opérateurs pour les libérer de tâches méthodiques et/ou extrêmement précises.

Mais qui exploite ces machines qui fonctionnent avec des algorithmes ? Ce type de fonctionnalité n'exprimera sa valeur que si le capital humain est formé pour travailler avec des systèmes de traitement, de programmation et de données. Les entreprises doivent investir non seulement dans le capital technologique mais aussi dans la formation des salariés pour se qualifier.

Impact de l'IA sur l'industrie 4.0  

• Le passage de l'automatisation traditionnelle basée sur des robots industriels indépendants à des « systèmes cyberphysiques » en réseau a révolutionné le fonctionnement des usines de production et imposé de nouvelles normes de compétitivité sur le marché. Cela a apporté un certain nombre d'avantages aux producteurs et aux consommateurs, notamment : 
• Fabrication juste à temps :  Les modèles de production adaptés et en temps réel ont atteint un nouveau niveau d'optimisation. Ces systèmes de fabrication pilotés par l'IA peuvent produire des pièces de manière adaptative à la commande. Les capteurs suivent les composants en les ordonnant en fonction des modèles de demande et des algorithmes pour raccourcir les délais.

• Présentation de nouveaux produits :  Les lignes de production deviennent des systèmes d'information qui alimentent la prise de décision sur des problématiques aussi centrales que la ligne de produits. Cela facilite l'adaptation à la demande, facilitant le passage des matières premières entrant dans le processus de l'usine au produit final qui en sort.

• Modifications de la consommation :  L'un des plus grands changements de mentalité s'est produit entre les actifs et les clients. Les consommateurs sont connectés à l'industrie par le biais de réseaux d'information et attendent des produits et des expériences d'une qualité et d'un niveau de personnalisation supérieurs. D'autre part, les fabricants sont capables de produire des produits sur mesure sans perdre en efficacité grâce aux conceptions numériques et à la production intelligente.

• Évolution du marché du travail  :  La courbe d'apprentissage des techniques d'IA est lente et pourtant l'IA progresse à un rythme irrépressible. Cela rend les titres tels que "Data Scientist" de plus en plus demandés. Le modèle de travail évolue vers des candidats plus analytiques et qualifiés dans le domaine de la technologie, il est donc essentiel que les gouvernements investissent dans l'éducation, un facteur de plus en plus clé pour atténuer le chômage.

Signification de l'IA pour l'industrie 4.0 

L'intelligence artificielle aiguise l'intelligence économique, ce qui constitue une avancée importante pour l'économie mondiale. Selon une étude d'IBM intitulée "The Global Race for AI", 82 % des entreprises espagnoles explorent déjà l'utilisation de l'IA. L'IA permet aux usines d'augmenter leurs modèles de production sans compromettre la qualité des processus, ce qui est essentiel compte tenu de la compétitivité croissante du marché.

Les techniques d'IA telles que le machine learning (ML) et le deep learning (DL), si elles sont bien mises en œuvre, ont des effets positifs très significatifs sur le ROI des entreprises. L'apprentissage automatique améliore considérablement la qualité des produits en introduisant des systèmes de maintenance prédictive dans les processus de production, en remplaçant les inspections visuelles par des robots ou des cobots qui exécutent des contrôles de qualité de manière infiniment plus précise et efficace.

De plus, ML crée des algorithmes sophistiqués qui permettent la « fabrication intelligente » ; les données recueillies pendant la production sont analysées et les modifications sont automatiquement adaptées. Le Deep Learning, un sous-ensemble issu du Machine Learning, crée ses propres réseaux de neurones qui permettent un apprentissage non supervisé, poussant encore plus loin l'autonomie de ces méthodes. Ces techniques d'IA donnent lieu à trois avantages fondamentaux pour l'industrie 4.0 : 

• Optimisation de la production ation
• Intégration de la chaîne d'approvisionnement

• Entreprise ‘ l'adaptation au marché
• Meilleur développement de produits

Cependant, la complexité de l'utilisation de l'IA dans l'industrie 4.0 oblige les fabricants à collaborer avec des spécialistes pour parvenir à des solutions appropriées et personnalisées. Construire la technologie nécessaire a des coûts très élevés et nécessite des connaissances approfondies à la fois internes et techniques.

Votre outil de conduite dans l'industrie 4.0 

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