La fabrication intelligente est l'avenir de la construction automobile
La dernière phase de numérisation dans le secteur manufacturier, ou « fabrication intelligente », a transformé l'industrie automobile. Grâce à l'utilisation croissante de l'intelligence artificielle (IA), de l'apprentissage automatique et de l'automatisation, les constructeurs automobiles sont désormais plus que jamais en mesure de surmonter les difficultés opérationnelles et de résoudre les problèmes de maintenance avant qu'ils ne surviennent. Voici quelques-uns des aspects et technologies clés utilisés par les constructeurs automobiles :
- Jumeaux numériques: Un jumeau numérique, également appelé modèle de substitution, est une représentation virtuelle utilisée pour refléter un produit réel. Cette contrepartie numérique simule les performances du produit réel.1 Le jumeau numérique d'une automobile comprend l'ensemble de l'automobile : son logiciel, sa mécanique et son comportement.2 L'utilisation d'un jumeau numérique permet aux constructeurs automobiles de reproduire le processus de production et d'identifier les complications ou défaillances potentielles. Voici quelques exemples :
- Test de produits. Un jumeau numérique permet aux constructeurs automobiles d'expérimenter différents modèles afin d'optimiser les performances des produits. Un jumeau numérique d'un pneu de voiture permet aux fabricants de simuler virtuellement les performances du pneu dans différentes conditions météorologiques.3
- Maintenance prédictive. La maintenance prédictive permet de prévoir quand les composants automobiles vont tomber en panne et de les réparer de manière préventive. Les jumeaux numériques permettent aux constructeurs automobiles d'identifier les problèmes potentiels et de planifier la maintenance avant que le problème ne survienne.
- Surveillance des performances. Les jumeaux numériques collectent et analysent en permanence les données relatives aux véhicules qu'ils reproduisent. Tesla, par exemple, crée un jumeau numérique de tous ses véhicules. Ces répliques virtuelles sont utilisées pour déterminer si une voiture fonctionne comme prévu. Tesla utilise ces informations pour mettre à jour les performances des véhicules.4
L'Amérique du Nord représentait environ 38 % du marché des jumeaux numériques en 2021.5La taille du marché mondial des jumeaux numériques devrait atteindre 155,83 milliards de dollars américains d'ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 37,5 % au cours des sept prochaines années.6Le secteur de l'automobile et des transports devrait enregistrer le taux de croissance le plus rapide, car le développement des véhicules électriques favorise l'adoption de la technologie des jumeaux numériques.7
- Internet des objets : l'Internet des objets (IoT) automobile est un système de dispositifs qui échangent des données via une connexion Internet. Cela permet aux dispositifs automobiles de partager des informations avec d'autres véhicules connectés à Internet. Les véhicules équipés de l'IoT collectent des données de performance et les partagent avec le cloud. Les constructeurs peuvent ensuite traiter ces données et évaluer les risques potentiels et les mesures nécessaires pour aller de l'avant. L'IoT permet aux constructeurs de communiquer les mises à jour du système de maintenance aux consommateurs afin qu'ils puissent résoudre les problèmes avant que la voiture ne tombe en panne.
- L'IA dans la chaîne d'approvisionnement : l'IA a considérablement facilité la transition entre les matières premières, la fabrication du véhicule et la livraison au client. Pendant des années, l'un des plus grands défis de l'industrie automobile a été le risque qu'une seule petite erreur affecte l'ensemble du processus de fabrication. Un problème au niveau d'un seul fournisseur, par exemple, peut interrompre l'ensemble du processus de fabrication d'un véhicule.8Les chaînes d'approvisionnement alimentées par l'IA peuvent s'adapter et réagir à tout imprévu dans le processus de fabrication. Les approches basées sur l'IA ont le potentiel de réduire les erreurs de prévision de 30 à 50%.9Les « usines intelligentes » sont de plus en plus répandues, les fabricants remplaçant le risque d'erreur lié au travail manuel par des systèmes auto-améliorants. Plusieurs constructeurs automobiles de renom travaillent à la mise au point de systèmes d'IA entièrement automatisés, capables de prendre de manière autonome des décisions en matière de gestion de la chaîne d'approvisionnement.10
- Apprentissage automatique : L'utilisation de l'apprentissage automatique et des systèmes d'IA sont des outils puissants pour la fabrication de précision dans l'industrie automobile. Les systèmes d'apprentissage automatique aident les fabricants à détecter les anomalies et à améliorer les conceptions. Dans l'industrie automobile, un design attrayant peut augmenter les ventes de plus de 30 %.11L'apprentissage automatique permet de prédire l'attrait esthétique populaire et de générer des designs séduisants et innovants.
- Expériences client basées sur l'IA : les constructeurs automobiles ont récemment recours à l'intelligence artificielle pour améliorer l'expérience client. L'IA peut fournir aux clients des assistants commerciaux virtuels. Elle apprend des achats passés et des interactions avec les clients afin de fournir à chacun des informations personnalisées en fonction de ses besoins. L'adoption croissante de l'IA par les entreprises manufacturières leur permet d'utiliser les données issues des interactions précédentes pour établir des prévisions de marché.12
Alors que l'industrie automobile continue de se développer, les constructeurs doivent être conscients de l'utilisation croissante de l'IA, de l'apprentissage automatique et de l'automatisation par les leaders du secteur. La fabrication « intelligente » est omniprésente tout au long du cycle de vie de la production, de la chaîne d'approvisionnement au service client. Les constructeurs qui souhaitent rester compétitifs doivent se tenir informés des progrès rapides de la numérisation et de l'IA dans leur secteur.
Nous remercions tout particulièrement Massa Almufti, stagiaire d'été au bureau de Foley à Dallas, pour sa contribution à cet article.
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1 NAM, 9 considérations clés pour les jumeaux numériques dans le secteur manufacturier, for-digital-twins-in manufacturing-15841/?stream=business-operations (dernière consultation le 17 juillet 2023).
2 Siemens, De la conception des véhicules aux simulations multiphysiques, https://www.siemens.com/global/en/markets/automotive-manufacturing/digital-twin-product.html (dernière consultation le 16 juillet 2023).
3 Sven Dharmani, Comment les jumeaux numériques offrent aux fabricants un avantage concret, https://www.ey.com/en_us/advanced-manufacturing/how-digital-twins-give-automotive-companies-a-real-world-advantage, (24 février 2020).
4 Jess Coors-Blankenship, « Taking Digital Twins for a Test Drive with Tesla, Apple » (Essai des jumeaux numériques avec Tesla et Apple) https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/21130033/how-digital-twins-are-raising-the-stakes-on-product-development(29 avril 2020)
5 Straits Research, la taille du marché des jumeaux numériques devrait atteindre 185,78 milliards de dollars américains d'ici 2031, avec un TCAC de 38,8 % : Straits Research, https://www.globenewswire.com/en/news-release/2023/01/30/2597777/0/en/Digital-Twin-Market-Size-is-projected-to-reach-USD-185-78-Billion-by-2031-growing-at-a-CAGR-of-38-8-Straits-Research.html, (30 janvier 2023).
6 Bloomberg, Le marché des jumeaux numériques devrait atteindre 155,83 milliards de dollars d'ici 2030 : Grand View Research, Inc. https://www.bloomberg.com/press-releases/2023-02-15/digital-twin-market-to-be-worth-155-83-billion-by-2030-grand-view-research-inc(15 février 2023).
7Id.
8 Jorge Amar, Prévisions opérationnelles basées sur l'IA dans des environnements pauvres en données, https://www.mckinsey.com/capabilities/operations/our-insights/ai-driven-operations-forecasting-in-data-light-environments, (dernière consultation le 16 juillet 2023).
9 Matthew Breunig, Construire des voitures plus intelligentes grâce à des usines plus intelligentes : comment l'IA va transformer le secteur automobile, https://www.mckinsey.com/capabilities/mckinsey-digital/our-insights/building-smarter-cars, (dernière consultation le 16 juillet 2023).
10Id.
11 Burnap, Alex, Hauser, John R. et Timoshenko, Artem, Product Aesthetic Design: A Machine Learning Augmentation (1er novembre 2022). Document de recherche du MIT Sloan n° 5814-19, disponible sur SSRN : https://ssrn.com/abstract=4253967 ou http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4253967
12 Danny Asnani, 4 Customer Experience Solutions Reshaping Manufacturing, https://www.forbes.com/sites/forbesbusinessdevelopmentcouncil/2023/03/06/4-customer-experience-solutions-reshaping-manufacturing/?sh=65994f8378c3, (6 mars 2023).