Stimuler la production européenne de cellules de batterie
Publié le 1 mai 2020 dans AI
Que peuvent faire les entreprises automobiles européennes pour assurer la pérennité de leurs lignes de production, notamment pour la fabrication de batteries ? La robotique, le contrôle qualité automatisé et l'intelligence artificielle (IA) peuvent les aider à faire face à la forte concurrence de l'Asie.
Parmi les principales tendances actuelles de l'industrie automobile européenne figurent la mobilité électrique, les autres types de propulsion et les stratégies de transport durable. Quelque 14 millions de personnes travaillent dans et autour de ce secteur. Quatre millions d'emplois supplémentaires sont étroitement liés à d'autres applications de mobilité électrique utilisées dans les autobus, les tramways, les navires, le matériel minier, les camions, les machines agricoles, les chariots élévateurs et bien d'autres domaines. De nombreux entrepreneurs, dirigeants et politiciens sont confrontés à la question de savoir si l'économie européenne et l'industrie dépendent trop des technologies importées, telles que les cellules de batterie.
Dans ce contexte, l'industrie européenne des batteries est en train de se repositionner, afin d'accroître sa compétitivité et monter en puissance. Elle recherche des approches innovantes et intégrées pour la production future de batteries qui combinent robotique intelligente, capteurs, contrôle qualité automatisé, intralogistique, IA et apprentissage machine, car ces derniers constituent la meilleure méthode possible d'assistance pour les opérateurs de machines et les employés.
Financement d'une production locale de cellules de batterie
L'un des plus grands défis de la production de batteries vient de la concurrence féroce des entreprises asiatiques. Comme dans d'autres secteurs, les fabricants européens peinent rivaliser sur les coûts. En revanche, les fabricants asiatiques appliquent des stratégies visant une production fiable de grandes quantités de produits normalisés et dominent actuellement la production mondiale de nombreux produits importants pour la mobilité électrique. La Chine, le Japon et la Corée du Sud sont les plus grands acteurs de la production mondiale de cellules de batterie, une technologie clé de la mobilité électrique.
En réponse, le gouvernement fédéral allemand et l'Union européenne prévoient diverses subventions pour soutenir la production européenne de cellules de batterie. Pour que cette stratégie réussisse, le gouvernement allemand investira environ un milliard d'euros du fonds pour l'énergie et le climat d'ici 2022, et les entreprises suivront cet exemple. Par exemple, Volkswagen prévoit de lancer sa propre production de cellules de batterie à Salzgitter, en Basse-Saxe, d'ici 2023.
IA : renforcer l'avantage concurrentiel de l'Europe
La compétitivité de l'industrie européenne de la mobilité électrique dépend de sa capacité à identifier et à mettre en œuvre de nouvelles technologies et approches hautes performances qui permettent la production rentable de cellules de batterie et d'autres produits de mobilité électrique de haute qualité. L'intelligence artificielle (IA) constitue un pilier important de ces stratégies. Correctement utilisée, elle peut libérer un nouveau potentiel de création de valeur pour les chaînes de production très complexes impliquées dans la fabrication et l'assemblage de composants de mobilité électrique.
Simultanément, des outils exploitant l'IA en complément de la robotique, aux capteurs et à la technologie de vision industrielle aident les fabricants à mieux comprendre leurs processus. Ils peuvent dès lors utiliser ces nouvelles informations pour optimiser les processus à l'intérieur et à l'extérieur de l'entreprise. Cette approche peut être combinée à d'autres outils basés sur l'IA pour la logistique et la maintenance prédictive. Tout cela aidera les fabricants européens de batteries à bénéficier de conditions concurrentielles plus fortes et d'avantages en matière de coûts.
Ouvrir de nouveaux marchés
Mais l'IA ne permet pas seulement de créer des conditions équitables. Les systèmes et les solutions basées sur cette technologie permettent aux entreprises de capturer des parts de marché dans les segments « Océan bleu » (marqués par la différenciation et les faibles coûts), actuellement sous-approvisionnés. Au lieu d'opérer sur des marchés hautement compétitifs, les « Océans rouges », les entreprises devraient créer de nouvelles opportunités de marché et proposer à leurs clients de nouveaux produits ou services. La jeunesse de la mobilité électrique s'y prête parfaitement. En augmentant la qualité et l'agilité des processus, l'IA favorise la production de composants très personnalisés, complexes et de haute qualité pour ce secteur en pleine croissance. Elle aide également de plus en plus les PME qui utilisent des applications de fabrication sur mesure et nouvelles. En conséquence, elles sont toutes bien positionnées et peuvent facilement tenir la distance face à des noms reconnus de l'industrie.Renforcer la confiance dans l'IA
L'IA peut offrir d'énormes avantages pour la mobilité électrique. Cependant, ces possibilités ne peuvent atteindre leur plein potentiel à moins d'être testées, validées et présentées comme une analyse de rentabilité crédible pour une utilisation réelle en usine. Le secteur de l'automobile a une approche plutôt conservatrice et « attentiste » quant à l'introduction de nouvelles technologies. Mais ce n'est pas tout : l'utilisation de technologies basées sur l'IA nécessite également un certain niveau de confiance de la part de l'utilisateur. La meilleure façon de créer cette confiance est d'impliquer les utilisateurs dans la conception de la solution d'IA dès un stade précoce.Améliorer la qualité des produits
Avec la mobilité électrique, il est possible d'intégrer la bonne combinaison de technologies d'IA dans certains flux de production et d'assemblage de bout en bout. Toutefois, certaines fluctuations peuvent avoir un impact négatif sur la qualité des produits. L'IA peut offrir un avantage supplémentaire dans l'analyse de rentabilité, en permettant de produire des composants de mobilité électrique ultrapersonnalisés, tels que des cellules de batterie. Idéalement, l'IA aidera l'utilisateur à identifier et à comprendre les liens de cause à effet d'écarts indésirables qui pourraient nuire à la qualité des produits. En parallèle, elle aidera les opérateurs à anticiper un effet sur la qualité des produits et, si nécessaire, à réagir en temps réel. Enfin, les lignes de production de nouveaux formats de produits pourront être configurées plus rapidement et plus efficacement. Mais, comme toujours, le projet dépendra de l'adhésion des employés.Conseils pour la ligne de production de demain
Les lignes d'assemblage du futur associent différents modules et technologies liés à l'intralogistique. Chaque module est responsable d'une section de production spécifique : du tri et de l'alignement au traitement (par exemple, le revêtement, le remplissage, la découpe, l'empilage ou le soudage, sans oublier l'étiquetage et l'inspection). La chaîne de production peut être fixe ou mobile, et peut connecter des processus à des convoyeurs, des chariots et des systèmes de véhicules à guidage automatique, tels que des robots mobiles. Les champs d'application les plus courants sont l'assemblage de cellules de batterie et la manutention de matériaux.
La compétitivité de la production de batteries implique une technologie puissante et hautement intégrée, ainsi que des conseils d’experts. Une application holistique et basée sur l'IA aidera les fabricants à éviter les rejets. Un système d'entrepôt intelligent, soutenu par la robotique mobile, peut augmenter l'efficacité des processus et réduire les efforts manuels inutiles. La qualité des cellules de batterie doit être contrôlée par une solution de production et de cycle de vie qui couvre toutes les étapes, de la fabrication à l'utilisation et au recyclage, sans oublier un système d'inspection en ligne. Ce sont des aspects indispensables à prendre en compte si les fabricants européens de cellules de batterie veulent rester compétitifs, voire devenir des leaders.
