Tarifs douaniers, IA et robotique : Tendances futures de la fabrication additive

Dans un épisode passionnant de l'Additive Snack Podcast, l'animateur Fabian Alefeld s'est engagé dans une vaste conversation avec Doug Woods, président de l'Association for Manufacturing Technology.

La discussion a porté sur la vaste expérience de M. Woods dans le secteur manufacturier, sur le potentiel de transformation de technologies telles que l'intelligence artificielle (IA) et la robotique, sur le concept novateur de l'Omniverse et sur l'évolution du paysage mondial des chaînes d'approvisionnement et de la relocalisation.

Des racines familiales au leadership industriel : Le parcours de Doug Woods dans l'industrie manufacturière

L'immersion de Doug Woods dans le monde de la fabrication était presque prédestinée, une voie "choisie pour lui" plutôt qu'une voie qu'il a activement recherchée. L'histoire de sa famille est profondément ancrée dans le secteur des outils et des matrices, son grand-père ayant émigré de la région allemande de la Forêt-Noire au début des années 1920 et ayant cofondé une entreprise d'outils et de matrices à Rochester, dans l'État de New York, en 1947. Cette entreprise a prospéré dans le centre manufacturier de Rochester, qui abritait des géants tels que Kodak et Xerox, pour atteindre 1 200 employés et un chiffre d'affaires de 150 millions de dollars en 1977.

M. Woods a travaillé dans différentes divisions de l'entreprise familiale, notamment l'usinage de précision, la reconstruction de machines, la fabrication de moules, l'emboutissage de métaux, les systèmes de contrôle d'étanchéité et une société d'automatisation. Son entrée officielle a commencé à l'âge de 15 ans dans l'outillage, une décision stratégique de son grand-père qui lui a permis d'apprendre la terminologie de la fabrication - des tarauds et des vis à tête cylindrique aux inserts - et d'entrer en contact avec la main-d'œuvre. Cette expérience pratique s'est poursuivie pendant les étés de l'école et de l'université. Cette exposition précoce et complète à toutes les facettes de la fabrication a façonné son point de vue et son leadership.

Le défi de la main-d'œuvre et le pouvoir de la polyvalence

Un thème récurrent dans l'expérience de M. Woods, depuis l'époque de son grand-père jusqu'à aujourd'hui, est le défi persistant de trouver des employés qualifiés et formés dans l'industrie manufacturière. Il a souligné que les entreprises ne peuvent pas attendre des solutions externes, mais doivent prendre l'initiative de développer leur main-d'œuvre par le biais de programmes d'apprentissage, de cooptation ou de plates-formes d'apprentissage en ligne.

M. Woods estime que les outils disponibles pour le perfectionnement des compétences sont plus avancés que jamais, les ressources en ligne, la réalité augmentée, les jeux et l'IA offrant de nouvelles voies pour la délivrance de titres et la qualification des personnes. Il a défendu le "mouvement des créateurs", stimulé par la fabrication additiveFA, comme une force significative pour amener de nouveaux talents dans l'espace manufacturier. L'accessibilité des imprimantes 3D dans les établissements d'enseignement expose les étudiants à des méthodes de fabrication innovantes et à une réflexion sur la conception dès leur plus jeune âge.

L'IA dans la fabrication : Du génératif à l'agentique

M. Woods a fait part de ses observations lors de ses visites à la conférence GTC de Nvidia, où le lien direct entre le développement de l'IA avancée et la fabrication est devenu évident. Il a souligné que la puce Blackwell de Nvidia changeait la donne en offrant la puissance de traitement nécessaire aux applications complexes de l'IA.

Deux concepts clés de l'IA ont été abordés : l'IA générative et l'IA agentique. Dans l'FA, l'IA générative pourrait analyser des milliers de variables provenant de capteurs (température, humidité, consommation d'énergie) pour suggérer des améliorations de processus. L'IA agentique pourrait permettre à la machine de s'auto-ajuster sur la base de ces données, en optimisant les paramètres à la volée sans algorithmes préprogrammés pour chaque scénario. Cette capacité est cruciale car les fabricants cherchent à optimiser des processus complexes comportant de nombreuses variables interdépendantes, ce qui pourrait conduire à la mise au point de nouveaux alliages et de nouvelles compositions de matériaux.

L'omnivers : Simulation et optimisation de la fabrication complexe

M. Woods a présenté Omniverse de Nvidia, un environnement permettant d'intégrer des jumeaux numériques de machines, d'équipements et d'usines entières, afin qu'ils fonctionnent ensemble dans un monde virtuel doté d'une physique, d'une cinématique et d'une chimie précises. Cela permet d'exécuter des millions de cycles de données synthétiques afin d'optimiser les processus, de développer de nouveaux matériaux (tels que de nouvelles poudres pour l'FA) et de concevoir l'agencement des usines avant de procéder à d'importants investissements.

Par exemple, une entreprise comme Kebo au Canada utilise l'IA et des bancs d'essai automatisés pour découvrir de nouveaux éléments ; ces bancs d'essai peuvent être mis à l'échelle virtuellement dans l'Omniverse pour accélérer considérablement la recherche. Ces bancs d'essai peuvent être mis à l'échelle virtuellement dans l'Omniverse afin d'accélérer considérablement la recherche. Cela permet un prototypage rapide et la résolution de problèmes, comme la simulation des points de défaillance d'un moteur dans des conditions spécifiques, sans essais physiques coûteux. M. Woods prévoit que ces capacités deviendront plus courantes d'ici deux à trois ans.

La robotique : De la robotique industrielle à la robotique humaine

Woods a classé la robotique en deux catégories : les robots industriels traditionnels et le domaine émergent de la robotique humanoïde. Alors que les robots industriels font déjà partie intégrante de l'industrie manufacturière et font l'objet de leurs propres améliorations fondées sur l'intelligence artificielle, la robotique humanoïde retient l'attention en raison de sa capacité à imiter la dextérité humaine et à opérer dans des environnements centrés sur l'homme.

Le développement de robots humanoïdes stimule l'innovation dans la technologie des capteurs, la miniaturisation des composants (moteurs, entraînements), l'efficacité énergétique et la technologie des batteries. Ces avancées ont des avantages collatéraux, notamment des applications médicales telles que les prothèses. Bien que l'adoption généralisée des robots humanoïdes dans l'industrie manufacturière soit plus lointaine, l'investissement dans ce domaine accélère les progrès dans de nombreuses industries connexes. L'FA joue un rôle clé à cet égard, en permettant la création de composants complexes et légers, de facteurs de forme personnalisés et de pièces multi-matériaux essentielles au développement des robots.

La délocalisation et la démocratisation de la technologie

La discussion a également porté sur la tendance mondiale au reshoring et à la localisation de la production. M. Woods a fait valoir que le reshoring était déjà en cours avant la conférence COVID-19, et qu'il était motivé par la logique de production de biens plus proches du marché de consommation primaire - les États-Unis. Les questions géopolitiques et les vulnérabilités de la chaîne d'approvisionnement n'ont fait qu'accélérer cette tendance. Les mesures incitatives (comme la loi CHIPS) et dissuasives (droits de douane) prises par les pouvoirs publics visent à encourager davantage la production nationale.

La démocratisation de la technologie - baisse des coûts des capteurs, des robots, des machines-outils, des systèmes additifs et des plateformes logicielles - rend la fabrication localisée et résiliente de plus en plus viable. Cela permet la mise en place d'installations de fabrication de pointe capables de rivaliser avec les modèles de main-d'œuvre à faible coût, favorisant ainsi la création de centres de fabrication régionaux. La FA est un élément clé de cette évolution, car elle permet la production à la demande, réduit la dépendance à l'égard des fonderies traditionnelles et permet même la production dans des lieux éloignés, comme les navires de guerre ou les stations spatiales.

S'orienter vers l'avenir : Conseils aux fabricants

M. Woods a donné des conseils pratiques aux entreprises et aux particuliers qui cherchent à s'orienter dans ce paysage en pleine évolution. Il a souligné l'importance de la formation continue par le biais d'associations professionnelles, d'universités et de centres d'innovation. Lorsqu'il s'agit d'adopter une nouvelle technologie, il conseille de ne pas "faire bouillir l'océan". Les entreprises devraient plutôt identifier leurs trois principaux problèmes et appliquer une technologie ciblée pour les résoudre, en commençant peut-être par un champion passionné dans l'atelier. Il a également recommandé de consacrer une petite partie des dépenses d'investissement (environ 10 %) pour "repousser les limites" avec des technologies plus expérimentales qui pourraient offrir un avantage concurrentiel.

Les réflexions de Doug Woods dressent le portrait d'une industrie manufacturière à l'aube de profonds changements, sous l'impulsion de technologies intelligentes et d'un réalignement stratégique de la production mondiale. Pour ceux qui sont prêts à apprendre, à s'adapter et à investir, les opportunités sont immenses.

Pour en savoir plus sur Doug Woods et ses perspectives sur l'avenir de la fabrication, écoutez l'épisode complet de l'Additive Snack Podcast.