Les robots et l’IA envahissent les usines, mais la fabrication a toujours besoin de la touche humaine

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Dans une usine de LaSalle, au Québec, une série de bras robotiques se déplacent rapidement et élégamment, se tordant et tournant pendant qu’ils assemblent des modules de batterie avant de les souder en place par ultrasons.

Ils contribuent à fabriquer les premières motomarines et motoneiges électriques au monde, lancées par Taiga Motors Corp.

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Mais les robots ne le font pas seuls. Dans l’usine de Taiga, les êtres humains sont présents à chaque étape, supervisant le travail automatisé et intervenant lorsque des problèmes surviennent. Les humains assemblent également certaines pièces, organisent un câblage complexe et font fonctionner des machines.

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Alors que beaucoup craignent que l’automatisation et l’intelligence artificielle ne conduisent à un avenir sans travailleurs, les opérations de Taiga offrent un aperçu de la réalité la plus probable : une révolution dans le secteur manufacturier qui verra finalement les humains et les robots interagir de manière transparente sur les lignes de production et les usines.

« De nos jours, en raison de l’évolution de la technologie et de la prédominance de l’intelligence artificielle, nous commençons à voir des robots plus petits, plus intelligents, alimentés par l’IA, travaillant côte à côte avec les humains », a déclaré William Melek, professeur. au département de génie mécanique et mécatronique de l’Université de Waterloo et directeur de deux pôles de robotique.

En ce qui concerne l’utilisation de la technologie dans les usines, le rythme des progrès a été « stupéfiant », a déclaré Melek.

Le le marché mondial de l’automatisation industrielle est en croissanceet devrait atteindre 441,7 milliards de dollars d’ici 2030. Bientôt, nous entrerons dans la cinquième révolution industrielle, a-t-il déclaré, qui sera caractérisée par des « collaborations harmonieuses entre l’homme et la machine ».

De nombreuses personnes ont des sentiments mitigés à l’égard des robots. Certains sont convaincus que les robots veulent prendre leur travail, mais Melek envisage la lutte différemment.

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« Je pense que les humains qui utilisent l’automatisation et l’IA supprimeront des emplois aux humains qui n’utilisent pas l’automatisation », a-t-il déclaré.

Lorsqu’elles sont utilisées correctement, l’IA et l’automatisation peuvent améliorer la vie des opérateurs, des ingénieurs et des techniciens, a déclaré Yusuf Altintas, ingénieur pionnier et directeur du laboratoire d’automatisation de la fabrication de l’Université de la Colombie-Britannique.

Je pense que les humains utilisant l’automatisation et l’IA supprimeront des emplois aux humains qui ne le font pas (en utilisant l’automatisation)

William Melek

L’automatisation est la meilleure solution pour le contrôle qualité ou les tâches peu recommandables qui sont soit trop répétitives, dangereuses ou tout simplement trop ennuyeuses pour un humain, a-t-il déclaré. L’IA est également capable de prédire le comportement d’une pièce mécanique tout au long de sa durée de vie et le moment où elle est la plus susceptible de tomber en panne.

L’automatisation et la numérisation sous-tendent les opérations de fabrication de Taiga. Les bras robotiques sont connectés par un logiciel basé sur l’intelligence artificielle, donc s’il y a un problème n’importe où sur la ligne, les ingénieurs et les techniciens peuvent consulter l’historique numérique et déterminer exactement où le problème s’est produit.

Cette réplique numérique du système de fabrication est appelée « jumeau numérique ».

Amazon Web Services définit la technologie des jumeaux numériques comme « un modèle virtuel d’un objet physique (qui) couvre le cycle de vie de l’objet et utilise les données en temps réel envoyées par les capteurs de l’objet pour simuler le comportement et surveiller les opérations. »

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En d’autres termes, un fabricant modélise numériquement toute une chaîne de production, depuis la conception des matériaux jusqu’à la conception du produit, en passant par les tests, l’assemblage, la création et la livraison au consommateur, en passant par la prévision des problèmes tout au long du cycle de vie d’une pièce et la manière dont elle doit être réparée. Altintas a expliqué.

« (Les fabricants) essaient désormais de modéliser numériquement toutes ces étapes », a-t-il déclaré, « mais je pense que cela sera établi dans les 10 ou 15 prochaines années. »

Malgré la prévalence croissante des robots et des processus automatisés, les humains doivent rester au centre des opérations de fabrication, a déclaré Melek, car les robots manquent d’une chose qui vient naturellement aux êtres humains : le bon sens.

Imaginez qu’un harnais soit sur le point de céder sur un plancher de facteur, laissant potentiellement tomber une pièce lourde sur un travailleur, a-t-il déclaré ; un robot pourrait ne pas détecter immédiatement ce qui se passe, mais un humain pourrait rapidement percevoir que quelque chose ne va pas.

Il existe également certaines tâches que même les robots les plus avancés auront du mal à accomplir. Par exemple, à Taiga, les humains font passer manuellement des câbles à travers la base de la motomarine.

Ce type de processus intuitif serait extrêmement difficile à automatiser, a déclaré Sam Bruneau, directeur général et cofondateur de Taiga, car la disposition des câbles diffère en fonction de la configuration du véhicule.

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« Vous pouvez acheminer un câble de différentes manières », a déclaré Bruneau. « Donc pour cela, les humains sont très efficaces car ils peuvent facilement manipuler en trois dimensions sans formation. »

La formation est une étape cruciale dans tout processus robotique, a déclaré Bruneau.

« Le robot dira : Hé, est-ce que ça va ou pas ? » Et puis vous dites : « Non, ça va. Ce n’est pas bien. Donc il est entraîné de cette façon », a-t-il déclaré. « Il y a beaucoup d’intervention humaine. »

Sans formation adéquate, les robots pourraient mettre les travailleurs en danger.

« Pour créer un environnement sûr, le robot doit avoir un certain niveau de capacité de détection et de perception », a déclaré Melek. « Comprendre l’humain qui travaille en étroite proximité avec le robot, comprendre l’intention humaine, comprendre les gestes humains, comprendre le discours humain, afin que le robot comprenne ce que l’humain veut qu’il fasse et soit capable de l’obliger. »

Bien qu’il fonctionne désormais de manière transparente, la mise en place du système automatisé de Taiga a demandé beaucoup de travail, a déclaré Bruneau.

« Nous sommes très fiers des progrès que nous avons réalisés au cours des derniers mois », a-t-il déclaré aux investisseurs lors d’une conférence téléphonique le 13 novembre. « Il y a beaucoup de défis à relever dès le départ dans la mise en place de tout cela. Cela a pris un peu plus de temps que ce que nous souhaitions produire.

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Ils ont cependant beaucoup appris au cours du processus. Pour fonctionner, l’automatisation doit être « ciblée », a-t-il déclaré. Une solution globale n’aurait tout simplement pas suffi. Ceux qui tentent de tout automatiser n’obtiennent pas l’efficacité qu’ils recherchent, a-t-il déclaré.

Alors que l’intelligence artificielle et l’automatisation deviennent de plus en plus courantes dans les usines de fabrication, les entreprises devront faire des choix stratégiques cruciaux quant au moment d’utiliser des humains et des robots pour maximiser l’efficacité, a déclaré Altintas.

« Ils doivent d’abord faire leurs devoirs », a-t-il déclaré. « (Ils doivent) définir ce qu’ils attendent, ce qu’ils attendent de l’automatisation. »

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