La robotique collaborative est au cœur des stratégies réussies de l’Industrie 4.0

La combinaison harmonieuse de la robotique dans les stratégies d’automatisation et de Market 4.0 suscite de plus en plus d’enthousiasme. Cependant, nous sommes loin d’écrire les agents humains hors de l’équation. Les meilleures stratégies d’automatisation au sein de l’industrie 4.0 reposent sur la reconnaissance que les forces des robots sont mieux comprises quand ils travaillent ensemble plutôt qu’en l’absence d’êtres humains.

Il y a certainement des fonctions que la robotique peut accomplir davantage efficacement que nous. Celles-ci comprennent des tâches extrêmement récurrentes et ennuyeuses (par exemple, le soudage), des tâches impliquant de lourdes charges de travail ou des tâches dans des environnements où la présence d’humains est menacée. Cela dit, les robots peuvent simplement faire ce qu’ils sont informés – ils ne peuvent pas improviser. Le pouvoir incroyable de l’humain est de croire et d’utiliser la prise de choix en temps réel lorsqu’une circonstance se produit, et l’IA a une certaine marge de manœuvre avant de se rapprocher de la réplication.

Les robots d’aujourd’hui sont principalement coûteux, fixes et efficaces pour effectuer un travail de manière extrêmement efficace. Je pense que les dépenses doivent diminuer et que les systèmes doivent devenir plus agiles en ce qui concerne le mouvement et la reprogrammabilité. Avec ces capacités, nous pensons que les usines peuvent beaucoup mieux concurrencer les importations. Cela ne suggère pas la fin des opérateurs humains. Les humains ont un cerveau remarquable et peuvent le déployer en collaboration avec des robots. Les capacités des travailleurs pourraient bien changer, mais je suis plutôt optimiste quant aux perspectives d’utiliser des personnes dans les paramètres d’usine.

Fonctions sensorielles

Une façon dont la robotique finit par être plus étroitement alignée reste dans la future combinaison d’unités de détection dans la robotique industrielle. Nous avons cinq sens. Aujourd’hui, la robotique utilise principalement un seul: la vision. Les capacités de ces systèmes continueront de s’améliorer et je peux imaginer des machines qui commencent à comprendre les gestes par exemple, dans des environnements où il y a beaucoup de bruit, par exemple. Cependant, je prévois de voir la robotique ajouter les autres sens. Les futurs robots pourront écouter les commandes vocales et identifier les bruits suggérant que quelque chose dans l’usine de fabrication n’agit pas de manière typique. Ils pourraient avoir la capacité d’utiliser le toucher pour valider qu’un élément spécifique est suffisamment lisse, et éventuellement ils pourraient tester le goût des mélanges de composés particuliers. Le seul sens qui pourrait être plus limité en robotique est l’odeur, mais certaines entreprises travaillent sur des capteurs pour cette fonction, avec des applications futures intéressantes. Par exemple, l’odeur de l’urine s’est avérée être un indicateur avancé de cancers spécifiques, par exemple, et il a été prouvé que les abeilles peuvent sentir les explosifs. Imaginez un cadre agricole où les fruits peuvent être choisis en fonction de leur maturité.

S’attendre à l’imprévu

Un aspect essentiel de la coopération entre l’homme et la robotique est une coopération sporadique. Les développeurs ont besoin de mettre deux facteurs cruciaux à considérer au centre de leur réflexion. Premièrement, lorsque le robot est requis, il doit être instantanément réactif à l’humain. Deuxièmement, ces systèmes sont déployés dans des contextes qui sont loin d’être idéaux et souvent imprévisibles. Le concepteur doit réfléchir à des circonstances non idéales et garantir que le système protège les humains à tout moment.

Une expérience que j’ai vue dans des usines pourrait décrire ma réflexion. Une entreprise explorait des drones pour effectuer le suivi des stocks dans de grandes installations de stockage. Cela ressemble à quelque chose qui peut être complété rapidement, avec précision et en toute sécurité, jusqu’à ce que le déployeur voit les codes à barres déchirés et positionnés de manière non uniforme sur les étagères. Il y avait également une grande quantité de poussière qui traînait autour des drones. L’éclairage dans le stockage différait considérablement entre le début de la journée et les heures du soir et le drone devait parcourir des échelles, des chariots élévateurs, des caisses, etc. dans les allées. Tous les entrepôts sont différents, ce qui a mis au défi la conception commerciale pour les fournisseurs de drones, en plus d’une gamme de défis d’innovation (recharge, etc.). Si le robot voit quelque chose qu’il ne reconnaît pas, le système doit passer par défaut à un état sûr, où l’intervention humaine peut redémarrer le service

À l’heure actuelle, les robots doivent toujours être surveillés par les gens, cependant, je pense que l’intelligence artificielle va aider. Nous verrons les capacités du robot s’améliorer à mesure qu’il en découvre davantage sur le réglage d’usine dans lequel il est lancé et les situations dans lesquelles il se trouve. De nombreuses personnes sont enthousiasmées par les clients potentiels de l’IA, tout comme moi. Néanmoins, j’incite au conservatisme et au report des déploiements en raison de l’exigence d’analyser toutes les circonstances possibles, plutôt que de me précipiter pour être au départ.

Par exemple, si les robots collectifs ne sont pas connectés au monde extérieur et seulement utiliser des ressources informatiques locales, cela augmente la sécurité d’une part, mais rend les procédures d’auto-apprentissage de l’IA plus difficiles. Je crois que l’équilibre idéal sera le mélange de connaissances locales combinées à l’utilisation de la puissance d’échelle obtenue à partir des apprentissages agrégés accumulés dans le cloud. Je sacrifierai cet apprentissage supplémentaire si la connexion ne peut être garantie comme sûre.

Attaqué

L’efficacité et la précision sont probablement les plus grandes forces de l’IA et de la robotique, mais la pensée et la créativité vitales ne l’ont toujours pas. Dans une usine, il y a toutes sortes de caisses d’angle qui ne sont pas encore complètement comprises. Nous avons vu cette situation sur le marché automobile, où les véhicules de routine ont été testés avec de nombreux kilomètres de dépistage, et quelques-unes des nouvelles fonctionnalités autonomes se trouvent dans les innombrables kilomètres parcourus. Il s’améliore, mais des problèmes persistent. Dans un environnement d’usine, une circonstance de descente en ligne nuit considérablement à l’efficacité de l’organisation, et plus particulièrement, une blessure à un humain est un problème considérable. Il faudra un certain temps avant que ces systèmes autonomes ne soient totalement fiables.

Pour y parvenir, nous devons nous préparer aux pannes matérielles et aux conclusions erronées des applications logicielles. Il devrait y avoir des garde-fous en place pour garantir qu’aucune attaque destructrice ni aucun acte répréhensible mortel ne soient possibles. L’architecture du système est telle que tout ce qui est verrouillé. «Verrouillez toutes les portes, pas simplement la porte d’entrée», a révélé Microsoft tout au long de son initiative Azure Sphere il y a quelques années, une analogie qui m’est restée fidèle.

Quand nous quittons nos maisons, nous fermons la porte d’entrée. Partout dans le monde de l’IoT, nous devons verrouiller toutes les portes – à l’intérieur de votre maison et celles qui relient à l’extérieur. Du point de vue du réseau, en cas de violation, le participant accède uniquement à un sous-ensemble des propriétés importantes. Le logiciel et le matériel doivent partitionner les systèmes pour séparer les fonctions, et pour que cela se produise, ils doivent reconnaître immédiatement quand ils ont effectivement été mis en danger et envoyer une alerte en temps réel.

C’est une façon dont l’IA peut contribuer aux applications IoT commerciales: reconnaître les habitudes hors norme pour ce système et signaler à un utilisateur de décider ensuite de la stratégie appropriée. Les choix consisteraient à déconnecter le système du réseau, à bloquer une adresse IP particulière et à désactiver des fonctions système particulières. Plutôt simplement, les développeurs doivent avoir l’intention d’être piratés. Il n’y a pas de systèmes à 100% infaillibles. Les systèmes IoT doivent continuer à élever la barre avec le temps en ce qui concerne le niveau de résistance aux attaques, mais également, le système doit récupérer rapidement un état connu et sûr s’il est mis en danger.

Conclusion

L’industrie automobile a jusqu’à présent été considérée comme un leader des solutions d’usine intelligentes. Je pense qu’il existe un large éventail d’opportunités pour la robotique mobile autonome. Comme indiqué précédemment, l’échelle des usines de véhicules est telle qu’elle peut justifier des fabricants complexes qui effectuent un travail à la fois efficacement et avec succès. L’économie de la production automobile (et en fait certains sites de consommation comme les chaînes de montage de smartphones) rendent les dépenses raisonnables. Je vois que les robots peuvent améliorer l’efficacité d’un large éventail d’applications lorsque les problèmes de coût, de mouvement, de puissance et de fiabilité peuvent être résolus.

De nouveaux marchés tels que l’industrie alimentaire et des boissons ont également trouvé la robotique dans le secteur manufacturier. Certains soutiennent qu’il a le pouvoir de rendre la ligne de production standard obsolète. Bien que la robotique puisse modifier les tâches répétitives sur le marché des aliments et des boissons, je pense que pour une efficacité optimale, la ligne de production doit être ajustée pour exploiter les capacités des robots et des personnes. Je ne pense pas que ce soit quelque chose où nous verrons un changement majeur dans les deux prochaines années dans l’usine. La pandémie est telle que de nombreuses entreprises envisagent d’ajouter une technologie pour ajuster la circulation des procédures dans leurs installations existantes, alors que l’opportunité la plus considérable pour les robots sera de créer de nouvelles installations de marque.