Quatre façons dont l'intelligence artificielle va changer la conception et la fabrication

L'IA et l'apprentissage automatique remplaceront bientôt les essais et les erreurs alors que les entreprises s'efforcent d'améliorer les performances de leurs produits. Même si la technologie a pris le pas sur de nombreux aspects de nos vies, nos processus de conception et de fabrication de produits restent largement bloqués dans l’ère industrielle. Les entreprises s’efforcent de créer efficacement des produits plus performants et de maintenir les coûts à un niveau bas. Après de nombreuses expériences, ils sont parvenus au meilleur design. Ils introduisent ensuite des instructions dans les machines de fabrication qui créent des milliers de produits ou de pièces identiques, avec peu de place pour la personnalisation.

Tout cela est sur le point de changer. Nous sommes à l’aube d’une révolution dans la conception et la fabrication de produits. Plus précisément, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique modifieront la conception et la fabrication des produits dans les quatre aspects suivants :

1. Optimisation des multivariables

Les concepteurs de produits ont généralement une bonne idée des résultats qui seront obtenus en utilisant différents matériaux. Mais les choses peuvent rapidement devenir compliquées lorsque les concepteurs doivent équilibrer plusieurs résultats souhaités. Par exemple, lors de la conception d’une voiture, les concepteurs doivent optimiser non seulement les performances, mais également le coût, la durabilité, la sécurité et le rendement énergétique. Grâce aux outils d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique, les équipes de conception peuvent rapidement itérer sur des milliers, voire des millions de conceptions potentielles différentes, puis consacrer un temps précieux à se concentrer sur les conceptions qui, selon les algorithmes, ont le plus de potentiel.

Dans ce contexte, le mot « design » fait généralement référence à un design performant plutôt qu'à un design esthétique. Même si les humains sont encore meilleurs que les ordinateurs pour créer de beaux produits attrayants pour le consommateur, l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique peuvent calculer l’impact de petits changements dans un produit sur plusieurs aspects différents de ses performances. Il s’agira d’une amélioration inestimable pour les équipes de conception, car cela permettra aux ingénieurs de consacrer leur temps à des aspects plus créatifs de leur travail plutôt que de passer d’innombrables heures à des expériences d’essais et d’erreurs laborieuses et inefficaces. De plus, cela conduira à de meilleurs produits.

2. Personnalisation sans précédent

La personnalisation du produit nécessite beaucoup de travail physique. Même un produit assez standard, comme les baskets, nécessite généralement une chaîne de montage composée de dizaines de travailleurs. Mais l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique ouvriront bientôt la porte à une personnalisation plus automatisée des produits.

Par exemple, dans le prolongement de l'exemple des baskets, les technologies émergentes permettront à chaque paire de baskets d'être entièrement personnalisée, améliorant ainsi les performances des baskets pour chaque athlète individuel. Les acheteurs de chaussures auront bientôt accès à de nouveaux périphériques d'entrée, tels que des capteurs qui créent des cartes de pression du pied et capturent des informations qui mèneront à des conceptions personnalisées uniques. Ensuite, sur la base de spécifications de haut niveau, des outils de conception générative synthétisent automatiquement la conception et la convertissent en instructions d'assemblage lisibles par machine.

Les progrès récents en matière d'intelligence artificielle et d'informatique nous ont conduits dans un tout nouveau monde, où chaque produit est unique et présente une complexité sans précédent.

3. Tests automatisés

Pour de nombreux produits, il est difficile, voire impossible, de prédire leurs performances sans effectuer d'abord des expériences. Par exemple, aucun modèle numérique ne peut aider les concepteurs de produits à déterminer l'efficacité d'un médicament donné à soulager les symptômes d'un patient, ou l'efficacité d'une cellule solaire à produire de l'électricité.

Bien que l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique n'éliminent pas le besoin d'expérimentations, ils peuvent aider les chercheurs à planifier et même à mener des expériences efficacement. Dans un avenir proche, nous verrons des flux de travail entièrement automatisés, dans lesquels les concepteurs définiront les paramètres du résultat souhaité, puis les robots effectueront des expériences et évalueront les résultats.

4. Fabrication intelligente

La plupart des systèmes de fabrication actuels sont extrêmement stupides. Les équipements de fabrication peuvent être capables de produire des produits standardisés à un rythme constant, mais ils ne peuvent pas évaluer les conditions changeantes ni y répondre. Cependant, l’ajout de capteurs aux installations de fabrication et la superposition d’algorithmes d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique sur les équipements permettront aux entreprises d’utiliser des processus de fabrication intelligents plus dynamiques, réactifs et résilients.

Par exemple, la température d'une usine de fabrication augmente fortement du jour au lendemain, ou une machine reçoit un lot de matériau légèrement différent du matériau standard. Sans capteurs et systèmes intelligents, les machines continueraient à fonctionner normalement sans tenir compte des changements de l’environnement ou des matériaux. Cela peut entraîner des retards, une dégradation de la machine et des dommages au produit.

En revanche, les systèmes de fabrication intelligents sont capables de détecter les pannes et de s'adapter automatiquement aux conditions changeantes. En retour, cela améliore le contrôle qualité, réduit les coûts et augmente la fiabilité.

Nous ne pouvons peut-être même pas imaginer comment l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique changeront la conception et la fabrication des produits. Après tout, de nombreuses façons dont nous utilisons les smartphones étaient totalement imprévues il y a à peine dix ans. Mais en apprenant à utiliser ces technologies dans les opérations, les responsables métiers et informatiques peuvent se placer à l’avant-garde de leur secteur et s’assurer qu’ils sont prêts à affronter tout ce que les prochaines années pourraient leur apporter.

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