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L'IA dans le secteur manufacturier : surmonter les obstacles liés aux données et aux talents

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Découvrez comment l'IA transforme l'industrie manufacturière en surmontant les barrières liées aux données et aux talents grâce à plusieurs stratégies.

Intelligence artificielle (AI) devient de plus en plus le fondement d’une fabrication moderne avec une efficacité et une innovation sans précédent. Imaginez des lignes de production qui s'ajustent elles-mêmes en temps réel, des machines qui prédisent leurs propres besoins de maintenance et des systèmes qui rationalisent tous les aspects de la chaîne d'approvisionnement. Il ne s’agit pas d’une anticipation futuriste. Au contraire, cela se produit maintenant, sous l’impulsion des technologies d’IA qui remodèlent le domaine manufacturier.

Cependant, l’intégration de l’IA dans le secteur manufacturier présente plusieurs défis. Deux des défis les plus importants sont la disponibilité de données de haute qualité et le besoin de talents plus qualifiés. Même les modèles d’IA les plus avancés peuvent échouer sans données précises et complètes. De plus, le déploiement et la maintenance des systèmes d’IA nécessitent une main-d’œuvre qualifiée à la fois dans les technologies de fabrication et d’IA.

Pourquoi ces défis sont-ils si cruciaux ? Les implications sont importantes. Les fabricants qui surmontent ces obstacles peuvent acquérir un avantage concurrentiel substantiel. Ils peuvent s’attendre à une productivité accrue, à des réductions de coûts substantielles et à une innovation renforcée. À l’inverse, ceux qui ne parviennent pas à relever ces défis risquent de rester coincés dans un marché de plus en plus concurrentiel, confrontés à des opportunités manquées, à des inefficacités et à des obstacles opérationnels.

Déluge de données dans le secteur manufacturier

L'industrie manufacturière connaît une révolution des données entraînée par le flot d'informations provenant des capteurs, Appareils IoT, et des machines interconnectées. Ces données fournissent un aperçu des processus de production, depuis les performances des équipements jusqu'à la qualité des produits. Cependant, gérer ce vaste afflux de données constitue un défi majeur. L’énorme volume met à rude épreuve les capacités de stockage et complique les efforts de traitement et d’analyse, submergeant souvent les systèmes traditionnels.

Même avec une abondance de données, maintenir leur qualité est essentiel. Des données de haute qualité, caractérisées par l’exactitude, la cohérence et la pertinence, sont nécessaires pour que les modèles d’IA puissent effectuer des prédictions et des décisions fiables. Malheureusement, de nombreux fabricants sont confrontés à des problèmes liés aux données incomplètes, incohérentes ou bruitées, ce qui compromet l'efficacité de leurs applications d'IA. Le dicton «poubelle, poubelle» est vrai pour l’IA. Sans données propres et fiables, même les systèmes d’IA avancés peuvent échouer.

En outre, silos de données présente un autre défi. Les données de fabrication sont souvent fragmentées entre différents départements et systèmes existants, ce qui rend difficile l'obtention d'une vue complète des opérations. Cette fragmentation entrave la mise en œuvre efficace de l’IA. Combler ces silos pour créer un environnement de données unifié nécessite des efforts et des investissements importants, nécessitant souvent une refonte de l'infrastructure et des processus informatiques existants.

En outre, à mesure que les systèmes de fabrication deviennent plus interconnectés, garantissant confidentialité et sécurité des données est de plus en plus critique. La montée des cybermenaces fait peser des risques importants sur les données de production sensibles, pouvant entraîner de graves perturbations opérationnelles. Il est donc essentiel d’équilibrer l’accessibilité des données avec des mesures de sécurité robustes. Les fabricants doivent adopter des pratiques de cybersécurité strictes pour protéger leurs données tout en respectant les exigences réglementaires, en maintenant la confiance et en protégeant leurs opérations.

Qualité des données et prétraitement

L’efficacité des applications d’IA dans le secteur manufacturier dépend fortement de la qualité des données introduites dans les modèles. L'une des tâches fondamentales de la préparation des données est nettoyage des données et la normalisation. Le nettoyage consiste à supprimer les inexactitudes, à gérer les valeurs manquantes et à éliminer les incohérences susceptibles de fausser les résultats. La standardisation garantit que les données provenant de diverses sources sont uniformes et compatibles, permettant une intégration et une analyse transparentes sur différents systèmes.

Un autre aspect critique est ingénierie des fonctionnalités, qui transforme les données brutes en fonctionnalités significatives qui améliorent les performances des modèles d'IA. Ce processus implique de sélectionner des variables pertinentes, de les modifier pour mettre en évidence des modèles importants ou de créer de nouvelles fonctionnalités qui fournissent des informations précieuses. Une ingénierie efficace des fonctionnalités peut augmenter considérablement la puissance prédictive des modèles d’IA, les rendant ainsi plus précis et plus fiables.

La détection des anomalies est également essentielle pour maintenir la qualité des données. En identifiant les valeurs aberrantes et les modèles inhabituels, les fabricants peuvent résoudre les erreurs ou problèmes potentiels inaperçus. Les anomalies peuvent indiquer des problèmes dans le processus de collecte de données ou révéler des tendances importantes qui nécessitent une enquête plus approfondie, garantissant ainsi la fiabilité et l'exactitude des prédictions de l'IA.

L'étiquetage des données joue un rôle essentiel, en particulier pour enseignement supervisé des modèles qui nécessitent des exemples étiquetés pour apprendre. Ce processus implique l'annotation des données avec des balises ou des étiquettes pertinentes, ce qui peut prendre du temps mais est essentiel pour entraîner efficacement les modèles d'IA. Les données étiquetées fournissent le contexte nécessaire aux systèmes d’IA pour comprendre et prédire les résultats avec précision, ce qui en fait la pierre angulaire d’un déploiement efficace de l’IA.

Pénurie de talents dans l’IA manufacturière

L’adoption de l’IA dans le secteur manufacturier se heurte à des obstacles importants en raison d’une pénurie de professionnels qualifiés. Trouver des experts possédant une compréhension approfondie de l’IA et une connaissance pratique des processus de fabrication est un défi. De nombreux fabricants ont du mal à recruter des talents possédant les compétences nécessaires en IA, machine learning, science des données, créant un déficit de compétences qui ralentit la mise en œuvre de l’IA.

Les rôles clés dans l'IA manufacturière incluent des scientifiques de données, des ingénieurs en apprentissage automatique et des spécialistes de domaine. Les data scientists analysent et interprètent des données complexes ; les ingénieurs en apprentissage automatique développent et déploient des modèles d'IA, et les spécialistes du domaine garantissent que les solutions d'IA sont adaptées aux défis de fabrication. La combinaison de ces rôles est essentielle pour une intégration réussie de l’IA.

Cependant, la concurrence pour ces talents est intense, notamment de la part des grandes entreprises technologiques qui offrent des salaires et des avantages sociaux attractifs. Il est donc difficile pour les petites entreprises manufacturières d’attirer et de retenir des professionnels qualifiés.

Stratégies pour surmonter les barrières liées aux talents

Combler le manque de talents en IA dans le secteur manufacturier nécessite une approche multidimensionnelle. Une stratégie efficace consiste à investir dans le perfectionnement de la main-d’œuvre existante. Les fabricants peuvent doter leurs employés de compétences essentielles en proposant des programmes de formation, des ateliers et des certifications en IA et technologies associées. Offrir des opportunités d’apprentissage et de développement professionnel continus contribue également à retenir les talents et favorise une culture d’amélioration continue.

Les collaborations avec les établissements universitaires sont impératives pour combler le fossé entre l’industrie et l’éducation. Les fabricants peuvent s'associer à des universités pour concevoir des programmes spécifiques à l'IA, proposer des stages et s'engager dans des projets de recherche communs. Ces partenariats offrent aux étudiants une expérience pratique, créent un vivier de professionnels qualifiés et favorisent l'innovation grâce à la recherche collaborative.

Bénéficier d’une expertise externe est une autre stratégie efficace. L'externalisation des projets d'IA vers des entreprises spécialisées et le recours à des experts externes peuvent donner accès à des technologies avancées et à des professionnels qualifiés sans une vaste expertise interne.

Crowdsourcing de talents via des plateformes comme Kaggle permet aux fabricants de résoudre des défis spécifiques en matière d'IA et d'obtenir des informations auprès d'un pool mondial de scientifiques des données et d'experts en apprentissage automatique. La collaboration avec des cabinets de conseil en IA et des fournisseurs de technologies aide les fabricants à mettre en œuvre efficacement des solutions d'IA, leur permettant ainsi de se concentrer sur leurs compétences de base.

L'IA dans la fabrication Exemples concrets

Plusieurs grandes entreprises manufacturières bénéficient de l’IA. Par exemple, General Electric (GE) a mis en œuvre avec succès Maintenance prédictive basée sur l'IA, analysant les données des capteurs des équipements pour prédire les pannes potentielles avant qu'elles ne se produisent. Cette approche proactive a considérablement réduit les temps d'arrêt des équipements et les coûts de maintenance, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle et prolongeant la durée de vie des machines.

De même, le Bosch a utilisé l’IA pour la prévision de la demande, la gestion des stocks et le contrôle qualité. En optimisant les niveaux de stocks, Bosch a réduit les coûts et amélioré le traitement des commandes. Le contrôle qualité a également connu des progrès significatifs grâce à l’IA. De même, Siemens a employé Systèmes de vision par ordinateur alimentés par l'IA pour le contrôle qualité en temps réel de ses chaînes d'assemblage. Cette technologie détecte immédiatement les défauts, garantissant une qualité constante des produits et réduisant les déchets, entraînant une augmentation de 15 % de l'efficacité de la production.

Conclusion

En conclusion, l’intégration de l’IA dans le secteur manufacturier transforme l’industrie, transformant les concepts futuristes en réalités actuelles. Il est important de surmonter les barrières liées aux données et aux talents pour exploiter pleinement le potentiel de transformation de l’IA. Les fabricants qui investissent dans des pratiques de données de haute qualité, perfectionnent leurs effectifs et collaborent avec des établissements universitaires et des experts externes peuvent atteindre une efficacité, une innovation et une compétitivité inégalées. L'adoption de la technologie de l'IA permet aux fabricants d'améliorer leur productivité et leur excellence opérationnelle, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle ère dans le secteur manufacturier.

Le Dr Assad Abbas, un Professeur agrégé titulaire à l'Université COMSATS d'Islamabad, au Pakistan, a obtenu son doctorat. de l'Université d'État du Dakota du Nord, États-Unis. Ses recherches portent sur les technologies avancées, notamment le cloud, le brouillard et l'informatique de pointe, l'analyse du Big Data et l'IA. Le Dr Abbas a apporté des contributions substantielles avec des publications dans des revues et conférences scientifiques réputées.