Des solutions IA qui s’alignent sur les principes de l’industrie 4.0

Après presque 4 ans de recherche, le projet OPTIMAI (Optimizing Manufacturing Processes through Artificial Intelligence and Virtualization), financé à hauteur de 8,4 millions d’euros par l’Union Européenne, a permis d’optimiser les lignes de production et fournir des produits fiables et de qualité par le biais d’une surveillance et d’une inspection avancées.

« OPTIMAI aura un héritage durable, car les technologies sont conçues pour être déployées et adaptées dans des environnements de production à travers l’Europe », expliquent les équipes de recherche. Le projet, hébergé par le Centre de recherche et de technologie Hellas (CERTH) en Grèce, a concentré ses efforts sur plusieurs domaines clés : la collaboration humain-machine, l’automatisation intelligente, la vision par ordinateur, l’optimisation des processus assistée par l’IA et le contrôle de la qualité. Et ce sont, 16 organisations partenaires de 8 pays qui ont uni leurs forces pour proposer des solutions innovantes. 

Intégration, optimisation… et applications concrètes

Le principal objectif d’OPTIMAI était d’exploiter les capacités de l’intelligence artificielle (IA) pour éliminer les erreurs des processus de fabrication. « Les pièces défectueuses engendrent un gaspillage de ressources et d’énergie explique le coordinateur du projet, Nikolaos Dimitriou, chercheur en technologies de l’information au CERTH. Nous voulions appliquer l’IA la plus avancée à la fabrication, afin d’améliorer la production, d’accroître son efficacité, et de prévoir et anticiper les défauts ». OPTIMAI s’est associé à trois fabricants de différents secteurs en Europe, chacun ayant ses propres défis uniques. Se concentrant sur des objectifs concrets adaptés aux besoins des trois projets pilotes, la recherche a commencé par des études approfondies destinées à appréhender les besoins et les défis spécifiques des usines concernées. Le projet a élaboré une architecture de référence afin de cerner les composants logiciels et matériels nécessaires à chaque usine.

Des résultats probants

Il a obtenu des résultats tangibles pour chaque cas. Il a développé, pour Microchip Technology au Royaume-Uni, un système d’intelligence artificielle en boucle fermée afin d’automatiser la distribution de colle sur les cartes de circuits imprimés. Ce système permet de contrôler la quantité de colle, d’ajuster la pression en temps réel et de garantir une qualité constante, ce qui minimise les défauts.
La vision artificielle optimisée par l’IA a été déployée pour l’identification en temps réel des défauts des antennes fabriquées par Televés en Espagne. Cela a permis de rejeter automatiquement les produits défectueux avant qu’ils n’entrent dans la chaîne de production, ce qui a considérablement amélioré les performances.
Enfin, un système piloté par l’IA destiné à optimiser l’étalonnage des blocs de vannes d’ascenseur a été créé pour Kleemann en Grèce. Il a permis non seulement d’améliorer le confort des utilisateurs et l’efficacité énergétique, mais également de réduire les niveaux de bruit, pour une expérience plus agréable de l’ascenseur.

Méthodologie de l’humain dans la boucle

Bien que l’IA apporte un immense potentiel à l’industrie, « OPTIMAI s’est aperçu que l’expertise humaine était inestimable pour améliorer les performances de l’IA», explique Nikolaos Dimitriou. Cela signifie qu’une approche collaborative s’est révélée essentielle dans de nombreux processus, notamment pour la formation de modèles d’IA, où des experts humains fournissaient des informations et des données d’étiquetage sur les échantillons défectueux, la vérification et l’affinement des solutions d’IA par des travailleurs humains, et l’optimisation de tâches où les humains et l’IA travaillaient de concert pour identifier les solutions optimales.
La méthodologie a également permis de promouvoir la confiance et l’acceptation de la technologie de l’IA parmi les personnels, tout en leur fournissant les compétences et l’expertise nécessaires pour prospérer dans un paysage industriel toujours plus piloté par l’IA.