Les fabricants d'aujourd'hui ont du mal à suivre le rythme des changements technologiques rapides en raison de l'incapacité de s'adapter et des nouvelles compétences requises de leur main-d'œuvre.

Les chercheurs de l'Université Purdue, en collaboration avec le Massachusetts Institute of Technology et l'Université de l'Indiana, développeront de nouvelles technologies ainsi qu'une plate-forme qui permettra aux fabricants de simuler de manière réaliste les interactions entre les travailleurs, des robots et des machines pour préparer les usines d'ici cinq à dix ans. Le travail est soutenu par une subvention de 2,5 millions de dollars du programme Future of Work at the Human-Technology Frontier de la National Science Foundation, l'une des 10 nouvelles grandes idées d'investissement futur.

La simulation des paramètres d'usine avec les nouvelles technologies avant qu'elles ne soient disponibles aiderait les fabricants à évaluer le succès et les risques de l'entreprise, compenser les coûts, redoubler d'efforts pour former les travailleurs et rester compétitif.

Le travail s'aligne sur la célébration des sauts de géant de Purdue, reconnaissant les avancées mondiales de l'université en intelligence artificielle, algorithmes et automatisation dans le cadre du 150e anniversaire de Purdue. C'est l'un des quatre thèmes du Festival des idées de la célébration d'une année, conçu pour présenter Purdue comme un centre intellectuel résolvant des problèmes du monde réel.

"Chaque fois que vous introduisez une avancée technologique ou un nouvel équipement, la courbe d'apprentissage est assez raide jusqu'à ce que vous soyez à l'aise avec la technologie et son interface avec l'humain, " a déclaré Doug Mansfield, le président et chef de l'exploitation de la fabrication chez Kirby Risk, une entreprise privée basée dans l'Indiana qui se spécialise dans l'approvisionnement électrique, faisceau de câblage et assemblage du panneau de commande, usinage de précision et réparation de moteurs et transmission de puissance.

La plateforme de simulation impliquerait l'intelligence artificielle et la « réalité augmentée, " ce qui signifie que les objets du monde réel sont " augmentés, " ou amélioré, par ce qu'un ordinateur aide l'utilisateur à percevoir. La plate-forme utilisera également « l'Internet des objets » pour connecter sans fil des machines avec des humains et des robots, leur permettant de communiquer et de collaborer entre eux.

"La réalité augmentée et l'Internet des objets permettraient aux robots d'étendre l'esprit et les mains d'un travailleur, afin que les travailleurs puissent effectuer des tâches beaucoup plus difficiles que les robots ne peuvent pas faire, comme réparer un compresseur, avec une formation minimale, " a déclaré Karthik Ramani, le chef de projet et le professeur de génie mécanique Donald W. Feddersen de Purdue.

Les simulations pourraient être d'une usine entière, entrepôt ou d'un nouveau workflow spécifique, comme la simulation de la façon dont les robots travaillant avec les humains ramassaient les colis et les livreraient à un tapis roulant.

Les simulations serviraient également de moyen de pré-qualifier les travailleurs pour collaborer avec les robots qui non seulement prendraient en charge les tâches de routine, mais aussi partager le travail avec d'autres robots. Une équipe dirigée par Kylie Peppler, professeur agrégé de sciences de l'apprentissage à l'IU, apportera son expertise pour aider les étudiants en génie à s'intéresser et à s'engager dans ce que les usines du futur impliqueront en développant les compétences nécessaires en même temps.

Shimon Nof, Professeur Purdue de génie industriel et directeur du PRISM Center for Production, Logiciel de robotique et d'intégration pour la fabrication et la gestion, et son équipe étudiera les différentes manières dont les humains pourraient collaborer avec les robots en utilisant cette nouvelle plate-forme. Parmi les autres chercheurs de Purdue impliqués dans ce projet, citons Thomas Redick, professeur agrégé de psychologie cognitive, et Alex Quinn, professeur assistant en génie électrique et informatique, qui étudiera comment les compétences et le travail sont transférés avec le système.

Aider les nouveaux types de travailleurs à apprendre sur le tas et à travailler avec des robots est vital :des études ont montré que les nouvelles technologies introduites au cours des 20 dernières années n'ont pas réussi à augmenter suffisamment la demande de main-d'œuvre.

"Cet échec est en partie dû au fait que les nouvelles technologies ont automatisé une série de tâches auparavant exécutées par la main-d'œuvre, le déplacement des travailleurs de leur emploi, et en partie parce qu'ils n'ont pas augmenté la productivité pour générer suffisamment de demande d'autres tâches et secteurs, " dit Daron Acemoglu, le professeur Elizabeth et James Killian d'économie au MIT.

L'équipe d'Acemoglu, dans le cadre de ce projet, étudiera les implications sur le marché du travail de l'augmentation des humains avec la robotique.

« L'espoir est qu'une nouvelle génération de technologies, alimenté par l'intelligence artificielle et la réalité augmentée, peuvent à la fois générer une plus grande croissance de la productivité et compléter plutôt que remplacer les travailleurs, " il a dit.

L'effort financé par la NSF prévoit également qu'en enseignant aux étudiants la conception et le prototypage avec l'électronique et le codage, ils deviendront de nouveaux types de travailleurs qui augmenteront les capacités d'une usine intelligente. Les technologies développées avec la plate-forme seront progressivement introduites sur le lieu de travail ainsi que dans les environnements éducatifs pour pré-qualifier les jeunes à travers les États-Unis.

"L'idée est de créer et de servir la fabrication de demain, plutôt que d'essayer de résoudre les problèmes dans le présent, " a déclaré Ramani.