Nous sommes sur le point de transformer l’un des éléments constitutifs les plus fondamentaux de la société : la fabrication.

Les nouvelles technologies permettent aux fabricants de tout personnaliser ce qui transforme rapidement les consommateurs en inventeurs.

Au fil des siècles, l’humanité s’est améliorer dans la production des biens, c’est ce qui a permis à des sociétés complexes de s’épanouir : nous nous sommes spécialisés.

Cela n’avait aucun sens pour chacun d’entre nous de fabriquer tous nos produits de tous les jours et de supporter le coût de l’équipement de fabrication nécessaire. Très vite, nous avons eu notre cordonnier, menuisier, orfèvre, forgeron et tailleur.

Plusieurs milliers d’années plus tard, de grandes entreprises ont créé de nouvelles lignes de produits et amplifié la production. Nous pouvons maintenant fabriquer le même produit encore et encore des millions de fois en utilisant des chaînes de montage, des méga-usines, des machines automatisées, des machines à commande humaine et plus encore.

Mais aujourd’hui, la convergence technologique ferme la boucle historique. Alors que nous avions l’habitude de nous spécialiser en fonction de la capacité de fabrication et de la disponibilité des outils, ces contraintes sont sur le point de disparaître.

Alors que les fermes d’impression 3D, les usines intelligentes et les robots autonomes transforment les concepts en marchandises du jour au lendemain, nous sommes sur le point d’assister à trois changements de paradigmes majeurs :

1. Personnalisation de masse : Comme les coûts fixes commencent à atteindre des coûts variables dans le domaine de la production, les entreprises ne fabriqueront plus des millions du même produit ou de la même pièce. La conception axée sur les données des clients permettra de créer des produits sur mesure, et la production ponctuelle sera tout aussi bon marché.

2. Invention démocratisée : Les studios d’incubateurs et les laboratoires d’équipement de fabrication sautent sur la scène. Ces ateliers urbains servent essentiellement de nouveau terrain d’essai – les mains physiques pour vos conceptions numériques.

Oubliez les coûts d’exploitation, l’équipement de fabrication, le prototypage, l’outillage et les usines de production éloignées. Qu’elles soient internes ou entièrement externalisées, les technologies de conception à la production permettent à chacun d’inventer.

3. Usines intelligentes et autonomes : Vous possédez déjà une usine de fabrication visant à atteindre les quotas de production ? L‘IdOI (IIoT) et les usines intelligentes ouvrent une nouvelle ère de production autonome, minimisant les risques de rappel et permettant aux entreprises de concevoir des lignes de produits élargies.

La personnalisation de masse
La convergence technologique permettra bientôt aux entreprises en démarrage et aux entreprises de personnaliser leurs produits à une échelle inégalée : c’est la nouvelle échelle du premium.

Autodesk prévoit que l’intelligence artificielle passera de la simple automatisation de la production à la configuration personnalisée des produits pour répondre aux demandes individuelles.

Mais le plus grand moteur de la fabrication sur mesure à l’échelle est peut-être l’impression 3D.

Ajoutez à cela des masses de données sur les consommateurs et l’intelligence artificielle, et des millions de produits uniques et sur mesure inondent déjà le marché.

Auparavant un outil de niche au prix prohibitif, l’impression 3D entame cette année sa phase de croissance exponentielle.

En 2015, l’industrie de la fabrication d’additifs a atteint près de 5,2 milliards de dollars et plus d’un quart de million d’imprimantes 3D de moins de 5 000 dollars chacune ont été vendues dans le monde entier. D’ici 2021, les analystes d’IDC s’attendent à ce que les dépenses mondiales d’impression 3D atteignent près de 20 milliards de dollars.

Grâce à un logiciel de conception nouvellement accessible, nous pouvons personnaliser des endoprothèses conformes à l’anatomie, des produits dentaires personnalisés, des pièces d’avion et d’auto adaptées ou des produits de fabrication à petite échelle tels que des capteurs, des technologies d’administration de médicaments et des applications de laboratoire sur puce.

En lançant leur première version l’année dernière, Carbon 3D et Adidas appliquent des données spécifiques à l’athlète et des préférences d’amortissement individuelles pour imprimer en 3D la semelle intermédiaire parfaite pour chaque coureur.

En utilisant l’interface de la lumière et de l’oxygène, Carbon 3D imprime des solides à partir de liquides en un temps record, contrôlant l’élasticité, le rapport résistance/poids et d’innombrables autres propriétés mécaniques et matérielles.

Mais les méthodes d’impression ne s’arrêtent pas là.

MX3D utilise également ses bras robotiques à six axes pour imprimer en 3D le vélo Arc Bicycle, un vélo futuriste avec un cadre en treillis d’acier. La plus grande percée potentielle dans son processus de fabrication est la capacité d’impression à axes multiples de MX3D, qui permet d’imprimer de n’importe quelle direction dans les airs.

Alors que l’impression 3D conventionnelle nécessite une certaine forme de support pour les objets lorsqu’ils sont imprimés, les technologies d’impression multi-axes éliminent presque entièrement cette dépendance, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités structurelles incroyables.

Mais encore une fois cela ne s’arrête pas là.

Dans le passé, les produits intelligents « smart » et l’électronique devaient être incorporés manuellement avec des circuits. Plus maintenant.

En utilisant un large éventail d’encres conductrices, les nouveaux joueurs impriment des circuits directement dans leurs produits, le tout en une seule fois.

Entrant dans une nouvelle ère de l’électronique personnalisée et à la demande, des startups comme NanoDimension et Voxel8 utilisent des encres conductrices pour imprimer des circuits avancés. Avec une stabilité thermique élevée et une épaisseur de seulement quelques microns, les encres conductrices évolutives ont le potentiel de révolutionner la production de matériel.

Oubliez les longs processus de conception, le prototypage en plusieurs étapes, l’outillage coûteux et la production uniforme.

Avec des coûts en chute libre, l’impression 3D nous emmène directement de la conception à la production, où la conception devient adaptable et la production est accélérée de plusieurs ordres de grandeur.

Invention démocratisée
Une technologie devient vraiment exponentielle lorsqu’une interface utilisateur accessible émerge. Les plates-formes démocratisées sont le nom du jeu.

Avec un nouveau logiciel de conception de type CAO et des interfaces faciles à utiliser, tout le monde peut être un inventeur.

Alors que les imprimantes 3D bon marché et avancées sont sur le point d’entrer dans votre maison, un nouvel écosystème de studios matériels et d’accélérateurs enthousiastes fait son apparition dans les centres urbains.

Les entreprises comme Playground Global et LulzBot se développent pour fournir l’espace physique de construction et la capacité de fabrication pour les entrepreneurs maintenant sans entraves.

Attiré par la valeur réelle du marché, Nat Mani, PDG de Bestronics de Silicon Valley, explique : « Nous cherchons de plus en plus à travailler avec des start-ups en tant que forme de développement commercial, mais aussi pour rester à la pointe des nouvelles technologies. Les nouveaux essaient souvent de nouvelles choses qu’il faut savoir. »

Pensez-y : avec la croissance d’un tel mouvement, tout fabricant souhaitant construire n’importe quel produit peut devenir complètement dématérialisé.

Andy Rubin, créateur du système d’exploitation mobile Android, veut s’occuper des contraintes matérielles telles que l’ingénierie, la fabrication, la gestion de la chaîne d’approvisionnement et la distribution avec Playground Global LLC.

Fournissant une expertise interne en échange de petites participations, le Lab IX de Flex aide des douzaines de startups à construire des technologies transformatrices – systèmes de drone, batteries super minces et bandeaux équipés de capteurs qui peuvent calmer ou dynamiser votre cerveau.

Des acteurs plus importants, comme 3D Systems et Stratasys, adoptent également la fabrication distribuée. Avec son démonstrateur 3D à construction continue, Stratasys fournit un mur d’imprimantes 3D modulaires, toutes fonctionnant simultanément et contrôlées de manière centralisée par le biais d’une architecture basée sur le cloud.

Alors que des sociétés de capital-risque comme Bolt utilisent des laboratoires d’équipement de prototypage similaires pour soutenir les start-ups qui entrent dans Y Combinator et d’autres accélérateurs, les sources de financement comme Kickstarter semblent donner aux entrepreneurs une longueur d’avance grâce au financement initial.

Quand on parle des trois milliards de nouveaux esprits qui se joignent au Web alors que la connectivité Internet couvre la terre, se pose la question : Que voudront ces nouveaux consommateurs ?

Et que construiront les nouveaux inventeurs d’aujourd’hui ?

Alors que la fabrication distribuée converge avec les coûts plongeants de la fabrication automatisée, nous sommes sur le point de voir une explosion de conception innovante.

Usines intelligentes et autonomes
Pour les entreprises établies avec des quotas de production élevés, l’IoT industriel, l’IA, les robots collaboratifs et les nouvelles technologies comme le Li-Fi (light fidelity)sont la prochaine frontière.

Vous avez entendu parler de l’Internet des objets, où la connectivité des appareils permet aux produits intelligents de communiquer de façon transparente et d’automatiser des tâches encombrantes.

Mais qui de mieux pour fabriquer des produits intelligents que les usines intelligentes ?

Avec l’arrivée sur le marché de nouveaux capteurs, d’outils d’apprentissage machine et de drones d’inspection, non seulement les équipements de fabrication peuvent corriger instantanément les erreurs, mais la production sera conforme aux exigences changeantes en temps réel.

Acteur majeur de l’informatique industrielle, TE Connectivity est l’un des nombreux capteurs de bâtiment utilisés pour communiquer des données entre les équipements et les dispositifs intelligents. Ciblant tout, du secteur médical aux appareils électroménagers, en passant par l’aérospatiale et la défense, les produits TE permettent la communication de machine à machine.

A long terme, ils espèrent fournir des usines capables de s’adapter aux flux de travail en temps réel.

Dans les régions plus isolées, la communication machine à machine est particulièrement libératrice car elle permet un transfert décentralisé des données entre les smart bots. Des sociétés comme Filament aident ce mouvement avec des capteurs industriels de faible puissance et une chaîne de blocage.

D’autres, comme Kepler Communications, utilisent des solutions satellitaires pour les usines de production isolées, tirant parti d’un réseau de communication spatial pour les capteurs industriels.

Dans le but d’éliminer le risque de rappel – l’une des catastrophes les plus coûteuses et les plus redoutées pour les grands fabricants – de nouveaux acteurs apportent également l’IA à la rescousse.

La startup Landing.ai, basée dans la Silicon Valley, produit maintenant des outils de vision industrielle qui peuvent trouver des défauts microscopiques dans les circuits imprimés et les produits cachés de notre gamme visuelle. Grâce à une analyse précise de la qualité sur site, les erreurs sont communiquées immédiatement, et les machines connectées à l’IIoT peuvent arrêter toute production avant qu’elle ne devienne une responsabilité.

Mais qu’en est-il des machines défectueuses ?

Les startups comme Instrumental, Maana et Augury Systems vous couvrent.

Comme l’analyse prédictive est conçue à un T, les start-u^ps utilisant des techniques d’apprentissage machine peuvent détecter les anomalies et les indicateurs de risque bien avant qu’ils ne causent des problèmes.

Offrant une gamme complète de capteurs, Augury Systems s’appuie sur l’IdO industriel pour analyser les empreintes acoustiques des machines et identifier les défauts avant qu’ils ne se produisent.

Pourtant, alors que les machines collaboratives connectées au clous commencent à se gérer elles-mêmes, qu’est-ce qui empêche les usines entièrement automatisées de fonctionner dans l’obscurité ou sans chaleur ?

Avec neuf imprimantes 3D montées et un énorme bras robotique, Voodoo Manufacturing perturbe la production 24/7/365 avec Project Skywalker.

Alors que les fermes d’impression 3D de Voodoo impriment sans cesse des pièces, un bras Universal Robots UR10 décharge les produits selon les instructions. Après un « turbo boost » en production, explique Jonathan Schwartz, CPO de Voodoo, « en extrapolant à partir de[notre] grappe de 9 imprimantes, nous estimons maintenant qu’un seul bras sera capable d’alimenter une centaine d’imprimantes ».

Nous voyons une convergence stupéfiante d’imprimantes 3D, de fermes d’impression 3D collaboratives, de co-robots, de robots qui gèrent les imprimantes 3D, d’imprimantes 3D qui construisent des robots…et ce n’est qu’un début.

Les capteurs intelligents convertissent maintenant les données, communiquent avec les machines de fabrication et éteignent les dispositifs lorsque la performance ou la sécurité est en jeu. L’IoT industriel nous permet d’analyser les quotas de production, de faire de la maintenance prédictive et de concevoir les intrants à distance.

Et à mesure que les prix s’effondrent et que l’accessibilité monte en flèche, les béhémoths de la fabrication et les jeunes entreprises en plein essor ont un monde de possibilités à venir.

Dernières réflexions
Bien que beaucoup craignent les pertes sur le marché du travail causées par une fabrication purement automatisée et intelligente, les outils démocratisés et les entreprises dématérialisées permettront à n’importe qui d’avoir une chance d’inventer.

Cela signifie une recrudescence des travailleurs autonomes, des esprits créatifs qui fabriquent les produits nécessaires, des marchandises personnalisées à la demande et construites à une vitesse record et un boom économique d’une ampleur sans précédent.

Nous avons assisté à une montée en flèche de l’industrie du logiciel, qui a créé des millions d’emplois et des services brillants pour notre économie. Alors que les contraintes physiques à la fabrication disparaissent et que les plates-formes de conception abondent, nous sommes au bord d’un deuxième boom.

singularityhub.com

2 commentaires »

Laisser un commentaire