Focus 2 | 20

Comment l’intelligence artificielle change le monde

Les systèmes autonomes franchissent une nouvelle étape

Grâce à l’intelligence artificielle (IA), les solutions et les processus techniques évoluent comme jamais auparavant. L’IA est l’outil qui permet d’améliorer considérablement l’autonomie des systèmes. ABB utilise d’ores et déjà des systèmes basés sur l’intelligence artificielle et travaille en coopération avec des universités et des start-ups pour les développer.

Robots sensibles, miroirs parlants ou écouteurs à traduction instantanée – l’intelligence artificielle s’introduit dans les appareils électroniques. Les algorithmes sont de plus en plus importants dans nos vies interconnectées. Des assistants vocaux nous aident dans d’innombrables actions, quotidiennes et plus exceptionnelles.

Jusqu’à présent, les grands gagnants de l’essor de l’IA auprès des utilisateurs finaux sont les groupes américains Amazon, Apple et Alphabet. Ainsi que des entreprises chinoises. L’Europe est cependant très bien placée dans les secteurs du B to B et de l’industrie. Elle dispose du savoir-faire spécialisé nécessaire, avec une connaissance approfondie des applications industrielles physiques.

En effet, les exigences des exploitants d’usines de production en ce qui concerne de nouvelles solutions numériques sont bien différentes de celles des clients finaux, notamment en termes de fiabilité et de sécurité. Sans compter qu’un environnement industriel comprend un grand nombre de machines et de systèmes techniques différents qui se comportent de manière déterministe et dont les processus suivent des lois physiques.

La Suisse, bien positionnée

De manière générale, la Suisse se considère comme étant en bonne position concernant l’IA, comme le montre un rapport interdépartemental mandaté par le Conseil fédéral et publié en décembre 2019. Au total, 17 thématiques ont été analysées dans le cadre de ce rapport. Du point de vue de la Confédération, les principaux défis pour l’application de l’IA dans les secteurs de l’industrie et des services doivent être relevés par l’économie elle-même.

Les cellules nerveuses sont reliées entre elles par des synapses – ­ci-contre une reproduction artistique en fil de cuivre. Le cerveau adulte compte environ cent mille milliards de synapses.
Kim listmann
Future Labs

L’application industrielle de l’IA nécessite des algorithmes spéciaux, ainsi qu’un traitement efficace des données, souvent complexe, pour garantir la fiabilité requise. Le développement en la matière connaît une progression rapide. «L’application des algorithmes utilisés aujourd’hui dans le secteur grand public est très prometteuse car, pour la première fois, on dispose de suffisamment de données validées de haute qualité. Pour les applications industrielles, les problématiques sont les suivantes: Comment obtenir une diversité et une qualité de données similaires tout en tenant compte de la confidentialité et de la protection de la propriété intellectuelle, et quels algorithmes sont capables d’aboutir à des résultats de qualité similaire avec moins de diversité? C’est à ces conditions seulement que l’intelligence artificielle pourra être utilisée à grande échelle», déclare Kim Listmann, dirigeant du Future Lab au centre de recherche du groupe ABB à Baden-Dättwil.

«Il sera cependant impossible de remplacer complètement l’intelligence humaine.»

la confidentialité et de la protection de la propriété intellectuelle, et quels algorithmes sont capables d’aboutir à des résultats de qualité similaire avec moins de diversité? C’est à ces conditions seulement que l’intelligence artificielle pourra être utilisée à grande échelle», déclare Kim Listmann, dirigeant du Future Lab au centre de recherche du groupe ABB à Baden-Dättwil.

ABB vise une «IA industrielle» – dans le domaine des installations industrielles autonomes qui peuvent être amenées à gérer une grande variété de situations. Les machines dotées de l’intelligence artificielle ont des capacités similaires à celles de l’intelligence humaine. Malgré cette vision enthousiasmante, Listmann émet néanmoins des réserves: «L’IA est une boîte à outils méthodologique, c’est un outil technique qui peut aider les individus à maîtriser la complexité croissante à laquelle ils sont confrontés dans l’exécution de leurs tâches industrielles. Le but n’est absolument pas de remplacer complètement l’individu.»

Élargir le potentiel humain

Il est important de définir une structure pour permettre la transition vers des systèmes autonomes. Suivant la définition de l’industrie automobile, on considérera à l’avenir six niveaux d’autonomie de 0 à 5. Le niveau d’autonomie 0 décrit par exemple le fonctionnement d’une production industrielle sans autonomie, où l’individu a le plein contrôle et une totale responsabilité, ce qui peut laisser la place à une automatisation simple. Au niveau 5, la production fonctionne de manière totalement autonome; le système prend en charge toutes les décisions et l’exécution. Les niveaux 1 à 4 sont des niveaux intermédiaires.

«Selon toute vraisemblance, les systèmes autonomes et l’IA industrielle vont révolutionner le travail», déclare Mehmet Mercangöz, Technology Area Owner AI and Advanced Analytics au Future

Les opportunités sont importantes en Europe, en particulier dans le secteur de l’industrie.

Mehmet Mercangöz
Future Labs

Lab de Baden-Dättwil. «Cela se fera non pas en remplaçant les individus, mais en renforçant les capacités humaines et en développant leur potentiel». Dans l’usine du futur, des systèmes autonomes aideront les opérateurs à prendre de meilleures décisions en temps opportun. Le personnel spécialisé pourra ainsi s’épargner les tâches répétitives quotidiennes pour se concentrer sur des activités à plus forte valeur ajoutée. Cela permettra en outre de rendre la gestion des usines et des installations plus sûre et d’optimiser les processus. «Dans un avenir proche, les individus et les systèmes autonomes travailleront ensemble, l’individu prenant la décision finale. Cela correspond aux niveaux d’autonomie 1 à 3», explique M. Mercangöz.

Associés à des robots industriels d’ABB, les Connected Services intelligents augmentent la disponibilité, les cycles de vie et les performances.

Leur processus de développement évolue aussi avec la technologie. Les clients veulent profiter de solutions innovantes toujours plus rapidement; le développement devient donc de plus en plus souple. ABB répond à cette demande en s’appuyant sur la co-création qui consiste à travailler avec les clients dès le début du processus pour développer des solutions. ABB a également lancé un programme à destination des start-ups qui souhaitent tester et commercialiser leurs solutions d’IA dans l’industrie. Le chef de projet Philipp Vorst, également chef de département au centre de recherche d’ABB à Ladenburg, en Allemagne, explique cet accélérateur de start-up: «Dans le cadre de notre programme, sept unités ABB ont chacune travaillé en collaboration avec une start-up sur des cas spécifiques d’application de l’IA entre janvier et mai 2019».

L’analyse des données collectées à l’aide de l’IA dans le parc ­éolien fournit à l’exploitant la base de l’assistance à distance et de la maintenance prédictive.

Co-création et accélérateur de start-up

Pour ce programme, les unités ABB ont dû choisir parmi plus de 100 start-ups candidates. Les start-up apportent généralement une culture très dynamique et bénéficient en retour de l’expérience du groupe ABB. Les résultats de l’accélérateur ont été présentés en mai 2019 à Berlin. Le prix du jury d’experts a été remporté par la start-up suédoise Greenlytics avec un logiciel qui prévoit avec une grande précision la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables et qui peut être intégré au logiciel OPTIMAX d’ABB.

Un exemple d’application pratique de l’IA est la maintenance prédictive des parcs éoliens. En tant que plus grand fournisseur de composants et de systèmes électriques et de services pour le secteur éolien, ABB possède des dizaines d’années d’expérience et a installé plus d’équipements dans des parcs éoliens que tout autre fournisseur. Les ABB Ability Remote Support Services sont une technologie numérique désormais proposée par ABB aux exploitants de parcs éoliens pour augmenter la disponibilité des turbines et réduire les coûts d’exploitation et de maintenance ainsi que les coûts de production d’énergie. La numérisation permet de collecter des données provenant du système de commande du convertisseur, échantillonnées à des intervalles de quelques millisecondes, et de capteurs montés sur le générateur et le transformateur. Les données sont transférées via Internet vers une plateforme sécurisée sur le cloud, où

L’analyse des données collectées à l’aide de l’IA constitue la base de l’assistance à distance et de la maintenance prédictive.

elles sont stockées et traitées en temps réel à l’aide d’algorithmes et d’outils d’analyse intelligents. Le groupe propulseur électrique est un élément déterminant du processus. Les indicateurs clés de performance sont contrôlés en permanence afin que l’exploitant du parc éolien ait une vue d’ensemble du générateur, du convertisseur et du transformateur. L’analyse des données collectées à l’aide de l’IA constitue la base de l’assistance à distance et de la maintenance prédictive. La combinaison du cloud computing, de l’apprentissage automatique et du savoir-faire d’ABB permet de prendre des mesures de maintenance ciblées avant l’apparition de problèmes.

L’intelligence artificielle d’ABB et de Microsoft permet à «Norway Royal Salmon» dans un élevage de saumon dans le nord de la Norvège d’évaluer la biomasse et de recenser le stock de poissons.

Viser une combinaison

Le développement des systèmes autonomes et de l’IA fait partie de la vision d’avenir d’ABB. Dans l’usine autonome du futur, les individus travailleront aux côtés de robots collaboratifs. La combinaison de systèmes autonomes, de l’IA industrielle et de robots collaboratifs comme le YuMi permettra aux clients d’ABB de produire un plus large éventail de produits spécifiques. Sans compter qu’ils les produiront de manière plus efficace, plus économique et, surtout, plus respectueuse de l’environnement, en utilisant les ressources de manière raisonnée.