Internet Industriel des Objets IIOT : Combinaison de matériel flexible avec un logiciel intelligent

Aujourd’hui, les produits qui ont le plus grand impact pour les ingénieurs de conception sont ceux qui combinent un matériel flexible avec un logiciel intelligent pour permettre des pièces modulaires standard et une conception réfléchie et intuitive, semblable à ce que vous voyez avec l’interface utilisateur (UI) grand public.

Q : Qu’est-ce qui empêche les ingénieurs et les produits d’atteindre la cause première ?

Mathews : Le matériel modulaire défini par le logiciel est important car il démocratise qui peut faire le travail de conception et de construction de produits et comment il peut évoluer. Actuellement, les intégrateurs de systèmes constituent un goulot d’étranglement dans la fabrication, car ils sont lents, coûteux et peu fiables. Dans le passé, chaque pièce devait être conçue sur mesure. Avec des pièces modulaires et des fonctionnalités plus flexibles, les clients peuvent désormais effectuer une grande partie de ce travail en interne et par eux-mêmes, sans avoir besoin de recourir à un intégrateur. Cela signifie également des coûts plus bas et un déploiement plus rapide car les systèmes modulaires sont bon marché et toujours en stock.

Malheureusement, la fabrication est généralement lente à adopter le changement, car les processus et les pratiques mettent du temps à s’établir et à démontrer un véritable rentabilité des investissements et des avantages pour les ingénieurs. Je pense que c’est la raison pour laquelle de nombreuses nouvelles technologies en vogue n’ont pas encore trouvé leur place sur le marché de la fabrication. Souvent, ces technologies représentent des solutions ponctuelles qui ne répondent pas à l’ensemble des défis auxquels sont confrontés les fabricants, ou les technologies ne font tout simplement pas l’affaire (comme les jumeaux numériques qui semblent utiles mais qui manquent en fait de précision et de facilité d’utilisation nécessaires pour être un outil de planification vraiment utile).

Enfin, cependant, les ingénieurs de conception sont en mesure de profiter de certains des sauts dans le matériel et les logiciels déjà adoptés dans la sphère des consommateurs, et, par conséquent, de concevoir des machines plus flexibles pour un éventail plus large d’utilisations (et de réutilisations) .

Q: Quelles sont les caractéristiques et tendances courantes que vous remarquez dans ces produits (fonctionnalités variables, flexibilité, connectivité, etc.)

Mathews: Les produits ont aujourd’hui des cycles de vie beaucoup plus courts; le marché exige des produits plus récents, meilleurs et plus intelligents, et idéalement personnalisés pour l’utilisateur final. La fabrication intelligente contribue à apporter une agilité et une flexibilité cruciales au processus de production afin de mieux répondre aux besoins en évolution rapide du marché.

La montée en puissance de machines facilement programmables et alimentées par logiciel avec une conception matérielle plus intuitive stimule l’adoption de l’automatisation et modifie également l’économie de la fabrication et de la conception des produits. Ce que nous constatons, ce sont des produits plus personnalisables et des cycles d’itération de conception plus courts en raison de ces machines plus flexibles : une meilleure conception des machines en usine entraîne de meilleures marges et de meilleurs produits, ainsi que des modèles commerciaux qui peuvent suivre l’évolution des demandes du marché. Par exemple, le logiciel permet un modèle commercial basé sur un abonnement qui fournit aux clients un service flexible qui peut être étendu ou réduit en fonction des besoins, où le logiciel et le cloud apportent des améliorations et une valeur constantes.

Brian MathewsQ : Avec tout ce que vous avez répondu à l’esprit, comment voyez-vous l’avenir ? Comment évolueront les produits / solutions ?

Mathews : Je crois que l’avenir de la conception de machines continuera d’être dirigé par la combinaison de technologies avancées (comme le matériel modulaire, la robotique adaptative, l’apprentissage automatique et la vision par ordinateur) associées à la facilité de l’interface utilisateur logiciel sans code. Bien sûr, aucune de ces technologies n’est nouvelle en soi, mais la façon dont elles sont appliquées et intégrées dans les paramètres de fabrication est le véritable changement.

Les anciens robots industriels étaient aveugles et stupides, mais les logiciels, la vision par ordinateur, l’IoT et l’apprentissage automatique changent cette équation, les rendant plus agiles, efficaces, reconfigurables et réutilisables. De plus, cela permettra l’automatisation non seulement de la production, mais de l’ensemble du flux de travail de la mise en production, à commencer par la conception.

En numérisant l’ensemble de la chaîne de fabrication, les données que nous pouvons collecter en temps réel commenceront à apporter une réelle valeur ajoutée : intelligence déduite lors de la planification des processus, optimisation continue du processus, résultant en moins d’efforts, processus plus fiables, produits de meilleure qualité et des lignes de production plus efficaces.

Q : Quels seront les défis à relever avec des changements progressifs ?

Mathews : Tout d’abord, nous devons numériser chaque étape du processus de fabrication afin de tirer parti de la puissance et des avantages des technologies avancées mentionnées. Imaginez l’iPhone tel qu’il est aujourd’hui, mais avec une différence : il est fixé en permanence à un câble qui traverse le mur. Pas si révolutionnaire. Une fois que la numérisation fait partie de l’équation, nous pouvons parler de transformation holistique de la fabrication.

Le mariage des logiciels et du matériel à grande échelle peut avoir un impact massif dans toutes les industries. Dans la fabrication en particulier, des solutions d’automatisation flexibles et soigneusement conçues ont le potentiel de modifier les possibilités économiques pour les fabricants, libérant une main-d’œuvre qui devait s’occuper manuellement des machines ou effectuer des tâches répétitives, augmenter les marges et améliorer l’efficacité et la qualité des produits fabriqués.

Q : Quels sont les défis des changements révolutionnaires ?

Mathews : Sur la base de ce que nous entendons des clients, je dirais que le principal moteur de toute nouvelle tendance sera le besoin de flexibilité et la capacité de s’adapter rapidement aux demandes changeantes des consommateurs. Aujourd’hui, les consommateurs exigent de plus en plus de nouveaux produits frais, intelligemment conçus et personnalisés, ce qui se traduit par des produits avec des cycles de vie beaucoup plus courts. Les solutions d’automatisation d’aujourd’hui ne permettent pas aux fabricants de réussir dans ce domaine ; les machines sont chères, rigides et difficiles à reconfigurer.

La flexibilité est obtenue lorsque vous introduisez un logiciel facilement programmable afin de devenir plus agile. Cette combinaison de logiciels intelligents et de machines flexibles permet aux fabricants de répondre rapidement à la demande des consommateurs.

Q : Quels sont les principaux obstacles auxquels les ingénieurs ou fabricants devront faire face au cours de la prochaine décennie ?

Mathews : En tant qu’approche relativement nouvelle de la conception des machines, l’intégration de logiciels avec du matériel à résoudre présente de nombreux défis techniques. Amener les machines à effectuer des tâches avec la même précision, vitesse et dextérité que les humains est un voyage complexe qui s’étalera sur plusieurs années, voire des décennies.

De plus, la fabrication en tant qu’industrie est mal desservie par les logiciels depuis plus de 30 ans ; surmonter des décennies de stase n’est pas une mince affaire et nécessitera un changement de mentalité important dans la façon dont les ingénieurs et les concepteurs abordent leur travail. Un obstacle majeur sera d’abandonner les anciennes façons de faire et de commencer à adopter une approche «d’abord logiciel », en général, en achevant la transition des usines analogiques aux usines définies numériquement.

Alors que nous prévoyons l’expansion de la fabrication intelligente, l’industrie devra se réconcilier avec le déplacement d’emplois de manière constructive et impactant. Bien que les déplacements de main-d’œuvre humains soient fréquemment évoqués, ils ne sont pas devenus un problème à l’échelle de l’industrie, mais il existe également une autre vérité, à savoir que le secteur manufacturier du monde entier a du mal à trouver une main-d’œuvre qualifiée. Les exportations sont en train de disparaître, les personnes qui entrent sur le marché du travail ne veulent souvent pas se lancer dans la fabrication, et les taux d’attrition des travailleurs d’usine dans certaines entreprises peuvent aller jusqu’à 1 000 personnes par mois. Nous devons trouver des solutions qui peuvent résoudre ce problème et avoir des machines intelligentes à la fois fiables et adaptables est une façon.

Q : Comment les gens peuvent-ils le mieux attaquer ces obstacles ?

Mathews : Le coût de la main-d’œuvre chutant considérablement au profit de machines mieux conçues, les fabricants devraient réfléchir à des possibilités de production pour leur main-d’œuvre en déclin. Je maintiens catégoriquement que les personnes qui exercent une influence dans cet espace, y compris moi-même, ont la responsabilité de construire des installations de manière équitable. On croit de plus en plus à la responsabilisation en améliorant les compétences des travailleurs pour une main-d’œuvre plus technique et plus avertie d’une manière qui ajoute une nouvelle valeur aux opérations.

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