La robotique Swarm pourrait épeler la fin de la chaîne de montage

La robotique Swarm pourrait transformer la fabrication d’avions, comme on le voit dans cette image générée par l’AI d’une usine futuriste. Source: Académie des affaires mondiales

La fabrication d’avions est à l’aube de sa transformation la plus profonde depuis l’aube du vol propulsé. La chaîne de montage, un incontournable de la production industrielle depuis plus d’un siècle, est sur le point d’être remplacée par une alternative beaucoup plus efficace et rentable – la robotique d’essaim.

Swarm Robotics est un système de fabrication dans lequel les robots autonomes travaillent avec une «conscience» commune guidée par l’intelligence artificielle générative, ou «Genai», pour auto-programmez un processus de fabrication à grande échelle.

Le système de ligne d’assemblage, inventé par Ransom Olds en 1901 et affiné par Henry Ford en 1913 pour fabriquer ses voitures, a dominé la fabrication. Cependant, la robotique d’essaim pourrait transformer la façon dont les grandes structures complexes telles que les avions et aérospatial des actifs sont construits. L’utilisation de l’AI, robots auto-ordinants pourrait permettre une production plus rapide et à moindre coût tout en offrant une précision plus élevée et une sécurité accrue.

Monter l’échelle de la robotique et de l’IA pour essailer la robotique

Programmation des robots utilisant le codage conventionnel, quelle que soit la sophistiquée, n’est pas intelligence artificielle. Il s’agit simplement d’une programmation informatique de machines automatisées. Bien que utile, ce n’est que le premier échelon de l’échelle AI, que nous appelons la programmation robotique «niveau 1».

Le prochain échelon vers le haut est une «vraie» IA, ou ce que nous étiqueterons la programmation robotique «de niveau 2» qui permet aux machines de traiter les données, de faire des prédictions et d’aider à la prise de décision. Lorsque la programmation est utilisée pour animer une machine, il utilise un système développé pour fournir à la machine la possibilité d’apprendre, de comprendre et de résoudre des problèmes pour une activité ou une application particulière.

Cette forme d’automatisation est largement utilisée aujourd’hui dans le contrôle de la qualité, logistiqueet maintenance prédictive, mais elle reste réactive. Le traitement par ordinateur à grande vitesse et l’analyse des données peuvent effectuer des tâches répétitives, fournir des prédictions et itérer des informations sur des questions complexes que les humains ne pourraient pas se passer de l’aide.

En revanche, Genai ou la programmation robotique «niveau 3», permet aux robots de s’entraîner en fonction de grandes quantités de données, de reconnaissance des modèles, d’optimisation des processus et d’améliorer de manière autonome leurs performances – sans programmation humaine directe. Ce passage des algorithmes définis par l’homme à l’IA autonome pourrait finalement faire de la robotique essaim capable de niveaux de précision, d’adaptabilité et d’efficacité sans précédent.

La plupart des gens connaissent ChatGpt, qui utilise des modèles Genai qui extraient de grandes quantités de données d’Internet pour générer du texte de haute qualité, de type humain, des images et d’autres contenus en réponse à la demande d’un utilisateur. Swarm Robotics appliquera le même principe à fabricationpermettant à l’automatisation industrielle de coordonner l’action, de communiquer et d’adapter leurs processus en temps réel.

«Swarm Robotics», comme le terme est utilisé dans Brevet américain 12 234 035utilisera Genai pour créer un esprit commun d’auto-apprentissage parmi deux ou plusieurs robots mobiles autonomes interconnectés (Amrs) et robot industriel Les bras qui interagissent les uns avec les autres et réagissent à l’environnement. Ces essaims de robot seront utilisés pour fabriquer de grandes structures physiques comme les avions et les vaisseaux spatiaux sans déplacer la structure pendant la production et avec un minimum d’opérateurs humains pour superviser leurs activités.

Cela élimine complètement la chaîne de montage.

La vitesse et la précision obtenues en utilisant des robots d’essaims fonctionnant 24 heures par jour permettraient d’économiser d’énormes quantités de coûts et de temps. Dans la même veine, la robotique Swarm pourrait permettre un niveau de précision dans la fabrication des conceptions d’aéronefs existantes en éliminant l’erreur humaine causée par la fatigue, la distraction dans le processus d’assemblage ou le non-respect strictement des conceptions de fabrication. Ils pourraient également éliminer les erreurs causées par une négligence, comme l’omission de boulonner correctement une porte d’avion.

L’avènement de Swarm Robotics représente une transformation encore plus grande de la technologie de fabrication que l’Angleterre, puis le monde a connu de la substitution des machines au travail humain pendant la première révolution industrielle.

Un diagramme d’un assemblage de robot essaim pour un dirigible à partir d’un brevet récent. (Cliquez ici pour agrandir.) Source: World Business Academy

La fabrication d’avions continue un siècle de changement

Les premiers avions, dont le Wright Flyer (1903), ont été construits à la main par des artisans qualifiés dans de petits ateliers. Avec la Première Guerre mondiale, la demande d’avions militaires a monté en flèche. Pour répondre aux besoins de production, expérimenter les techniques de ligne d’assemblage a commencé aux États-Unis, au Royaume-Uni, en France et en Allemagne.

Une fois que l’usine Highland Park d’Henry Ford (1913) a perfectionné le déménagement automobile chaîne de montage, d’autres industries ont pris note de cette technique de percée. Au début de cette période, l’industrie des avions a commencé à voir comment elle pourrait considérablement augmenter la production d’avions tout en réduisant le coût de fabrication en utilisant des lignes de montage.

Le Curtiss JN-4 «Jenny» – l’un des avions les plus produits de la Première Guerre mondiale – a été construit en utilisant les premiers principes de la ligne d’assemblage, bien que le travail soit encore très manuel.

Bien avant qu’il ne devienne urgent dans la perspective de la Seconde Guerre mondiale, les lignes de montage ont commencé à produire des avions en nombre toujours croissant dans le monde. GuéLa STOUT Metal Airplane Division (1925) a été l’une des premières à adopter une chaîne de montage d’avion en mouvement pour construire le trimotor Ford, en appliquant des leçons de la production automobile.

The Douglas Aircraft Co. (fondé en 1921) et Boeing (Fondée en 1916) Production de sous-assemblage modulaire raffinée, brisant l’avion en sections principales, notamment le fuselage, les ailes et la queue pour une construction parallèle simultanée avant l’intégration finale.

En effet, sans la technologie, on pourrait faire valoir que la Seconde Guerre mondiale aurait pu avoir une fin différente. Ford’s Willow Run Plant (1941) était une percée – accessible à la production d’un bombardier B-24 par heure, grâce à une chaîne de montage en mouvement inspirée de la fabrication automobile.

Pendant cette même période, Boeing, Verrouet Douglas a mis à l’échelle une production d’avions à l’aide du modèle de ligne d’assemblage, produisant des avions légendaires tels que la forteresse B-17, la Mustang P-51 et le C-47 Skytrain.

En tout, l’industrie des avions américains a produit plus de 300 000 avions pendant la Seconde Guerre mondiale, ce qui aurait été impossible sans chaînes de montage. Pour cela, nous devons beaucoup de gratitude – les lignes assemblées ont permis à la fabrication de l’aviation de se mettre à l’échelle d’une manière jamais imaginée auparavant.

Cependant, alors que les lignes de montage ont révolutionné la production d’avions au milieu du 20e siècle, elles ont été conçues pour une époque où les avions étaient plus simples, plus petits et construits en volumes élevés.

La fabrication d’avions a évolué, mais le modèle de ligne d’assemblage ne l’a pas fait. Les avions modernes sont plus grands, plus complexes et produits en volumes inférieurs, ce qui rend les méthodes de production rigides et linéaires de plus en plus inefficaces.

Swarm Robotics promet de surmonter les limites de production

Les limites des chaînes de montage traditionnelles – des empreintes d’usine massives, des infrastructures coûteuses et une incapacité à s’adapter aux matériaux aérospatiaux modernes – sont devenus des barrages routiers pour progresser. Les chaînes de montage nécessitent des espaces d’usine massifs, exigent d’énormes investissements en capital et ont du mal à intégrer de nouveaux matériaux et des techniques de fabrication. Ces défis ne se développent que lorsque les structures d’avion deviennent plus avancées et les chaînes d’approvisionnement plus fragmentées.

Pour répondre aux demandes de l’aérospatiale du 21e siècle, l’industrie a besoin d’une nouvelle technologie qui élimine ces inefficacités – une qui est adaptative, intelligente et capable d’assembler des avions plus rapides, moins chers et avec une plus grande précision. Cette solution est la robotique Swarm. Les fabricants d’avions qui utilisent d’abord cette nouvelle technique de production auront un avantage concurrentiel spectaculaire sur leurs pairs plus lents à adopt.

Cette nouvelle ère détient un énorme potentiel. Non seulement pour essuyer la robotique transformer les processus de fabrication, mais cela pourrait également affecter les paysages de l’industrie sociale et économique. Dans mon pièce suivantenous examinerons le développement de la robotique de l’essaim.

À propos de l’auteur

Rinaldo S. Brutocoprésident et chef de la direction de la Académie des affaires mondialesest un entrepreneur, un cadre, un auteur, un hôte de radio et un futuriste. Il a publié de nombreux articles et livres qui répondent au rôle et à la responsabilité des affaires en relation avec les préoccupations morales, environnementales et sociales critiques de la journée.

Brutoco est un conférencier d’honneur régulier lors de conférences et un conférencier invité dans des écoles de commerce telles que École de commerce de Stanfordle Columbia Graduate School of Businessle École de commerce diplômée de Kellogg à la Northwestern Universityet le School of Business of Business de Keenan-Flagler à l’Université de Caroline du Nord. Depuis plus de 35 ans, il a été largement reconnu comme un visionnaire et un agent de changement pratique.