L'IA Bosch au service d'une production zéro défaut

Stuttgart, Allemagne – Plus précise que l’œil et l’oreille et plus rapide que le cerveau humain : l’intelligence artificielle appréhende et traite des téraoctets de données en quelques secondes, permettant ainsi aux humains de comprendre des relations complexes en un clin d’œil et d’agir. Le Bosch Center for Artificial Intelligence (BCAI) a développé un système basé sur l’IA qui détecte les anomalies et dysfonctionnements au sein du processus de production à un stade précoce, réduit les rebuts en toute fiabilité et améliore la qualité des produits. « Le recours à l’intelligence artificielle rend les usines plus efficaces, plus productives et plus écologiques, et les produits encore meilleurs. Notre nouvelle solution IA permet aux usines de réduire les coûts et d’économiser des millions d’euros », a déclaré Michael Bolle, CDO/CTO de Bosch, à l’occasion de la conférence Intelligence Artificielle (IA ou AI abréviation en anglais) virtuelle « AI CON » de Bosch organisée le mercredi 3 mars. Dans les usines pilotes où elle est déjà mise en œuvre, cette solution IA génère entre un et deux millions d’euros d’économies par an, a-t-il expliqué. A l’usine de Hildesheim par exemple, l’IA a permis d’identifier et d’éliminer les dysfonctionnements au sein des processus. Les temps de cycle des lignes ont ainsi été réduits de près de 15 %. Des études confirment l’impact de l’IA, l’Industrie 4.0 étant en Allemagne la principale bénéficiaire d’une large utilisation de l’IA. Toutes branches confondues, le principal gisement d’économies réside dans une production assistée par IA, à hauteur de plus de 50 % (182 milliards d’euros) (source : Verband der Internetwirtschaft e.V. et Arthur D. Little, 2019). Dans un premier temps, la solution AI développée par le BCAI sera déployée en 2021 dans une cinquantaine d’usines Bosch de la branche Entraînement réparties à travers le monde, et connectée à plus de 800 lignes de production. Plus d’un milliard de messages de données seront alors stockés chaque jour dans la plateforme d’analyse. Bosch prévoit ensuite de déployer la solution IA dans l’ensemble de ses quelque 240 usines. L’expérience et le savoir-faire technologique ainsi acquis seront par ailleurs mis à profit pour développer de nouvelles technologies d’IA appliquées à la fabrication.

L’IA Bosch améliore la production et le produit

L’utilisateur pilote de la nouvelle plateforme d’analyse IA est la branche Entraînement du secteur d’activité des Solutions pour la mobilité. Au cours des prochaines années, Bosch y investira près de 500 millions d’euros dans la numérisation et l’interconnexion des usines. Les économies escomptées devraient être deux fois supérieures, soit près d’un milliard d’euros d’ici 2025. Le recours à l’intelligence artificielle fait partie intégrante du projet. Une solution IA universelle pour la fabrication a été élaborée en collaboration entre le BCAI et les usines de la division. Elle fait appel au système Nexeed MES (Manufacturing Execution System) de Bosch Connected Industry pour collecter et traiter automatiquement des valeurs de mesure provenant de diverses sources et les analyser quasiment en temps réel. Les données fournies par les capteurs des machines servent de base pour mettre par exemple en évidence des variations au sein de processus de fabrication très divers. Le logiciel Industrie 4.0 Nexeed « traduit » et visualise les données et codes, l’IA préconise une action et le collaborateur décide. On utilise pour ce faire essentiellement des « tableaux de bord » qui sont configurés au cas par cas et adaptés aux applications locales et à l’analyse IA concernée, ce qui facilite l’identification des causes potentielles d’erreurs. Il est également possible d’intégrer des processus auto-adaptatifs pour les machines et lignes de montage. Si par exemple un orifice ne se trouve pas à l’emplacement défini, l’IA déclenche les actions requises en toute autonomie. L’IA est assistée dans certains cas par des caméras qui enregistrent le processus de production tout au long des lignes de fabrication. L’IA identifie les écarts grâce à des modèles, et les mesures qui s’imposent peuvent être prises sans tarder. Dans certains cas, des données obtenues en clientèle sont par ailleurs reliées à la plateforme, ce qui aide à mieux comprendre le comportement des produits en cours d’utilisation afin de détecter les problèmes à temps et de prévoir tout risque de défaillance.

Grâce à l’IA, Bosch libère des potentiels pour la fabrication

Si l’industrie s’est emparée du sujet sur le plan théorique, elle manque encore d’expérience pratique. Plus d’une entreprise allemande sur deux (58 %) perçoit en effet le potentiel disruptif de l’intelligence artificielle, mais seule une entreprise sur sept (14 %) a actuellement recours à l’IA pour l’Industrie 4.0 (Bitkom, 2020). L’une des principales conclusions du « Bosch AI Future Compass » est qu’une nette majorité d’Allemands (60 %) souhaite une utilisation accrue de l’IA industrielle, par exemple pour la fabrication de voitures ou d’avions. Cette étude présentée en novembre 2020 montre que plus des deux tiers des personnes interrogées sont favorables aux solutions basées sur l’IA pour diagnostiquer les pannes machines, ainsi que dans d’autres secteurs high tech. Bosch a déjà largement recours à l’intelligence artificielle. En fabrication, cette technologie contribue à réduire les rebuts, à accroître l’utilisation des machines et installations et à optimiser les processus de production. « L’intelligence artificielle est une technologie qui fait date, à l’instar de l’invention de l’imprimerie. L’IA va révolutionner l’industrie. Grâce à l’intelligence artificielle, les machines et produits apprennent à devenir intelligents et à anticiper », explique Michael Bolle. Et en plus des projets menés à bien au sein de ses propres usines, Bosch lance sur le marché des solutions basées sur l’IA. Parmi les applications dans le secteur de la fabrication figurent l’inspection visuelle automatisée des pièces, des logiciels de pilotage intelligent de la production et une gestion énergétique très élaborée. Lors de l’édition numérique du Salon de Hanovre qui se tiendra du 12 au 16 avril 2021, Bosch présentera ses solutions IA pour la production.

Bosch ancre l’intelligence artificielle dans sa stratégie d’entreprise

L’intelligence artificielle constitue une technologie clé pour Bosch. A compter de 2025, tous les produits Bosch devront être dotés de l’IA ou être développés ou fabriqués à l’aide de l’IA. Bosch investit pour ce faire dans des talents, une infrastructure adéquate et des conditions adaptées. D’ici fin 2022, Bosch aura formé 20 000 collaborateurs à l’IA. L’un des principaux leviers dont dispose l’entreprise est son centre de recherche et de développement pour l’intelligence artificielle (BCAI). Trois ans après sa création, le BCAI a déjà réalisé un retour sur investissement, avec des projets contribuant au résultat de l’entreprise à hauteur de 300 millions d’euros. « Nous élaborons et proposons une IA qui soit à la fois sûre, robuste et compréhensible » : telle est l’ambition de Bosch selon Michael Bolle. L’entreprise se concentre essentiellement sur l’IA industrielle, qui fait le lien entre l’intelligence artificielle et le monde physique. Bosch dispose pour ce faire de conditions optimales. « Nous fabriquons dans nos usines une très grande variété de produits, des réfrigérateurs et outils électroportatifs à la technique d’automatisation destinée aux usines en passant par les chaînes cinématiques et systèmes d’assistance pour l’industrie automobile. Nous combinons à présent ces connaissances avec des algorithmes d’IA », explique Michael Bolle.