Optimisation de la conception et du traitement mécanique grâce aux applications d'IA.

Exploitation d'une ligne de production mécanique chez Tomerco An Khang Company, dans la zone industrielle de Ngoc Liep (Hanoï). (Photo : TUỆ NGHI) — Exploitation d'une ligne de production mécanique chez Tomerco An Khang Company, dans la zone industrielle de Ngoc Liep ( Hanoi ). (Photo : TUỆ NGHI)

Bien plus qu'un simple outil d'aide à la décision, l'IA est un véritable moteur d'innovation, permettant de dépasser les limites des méthodes traditionnelles de conception et de fabrication. Si, auparavant, l'ingénierie mécanique vietnamienne reposait principalement sur l'automatisation et la commande numérique, la tendance actuelle s'oriente fortement vers une fabrication autonome intelligente. Dans ce cadre, machines, robots, systèmes de capteurs et systèmes de contrôle intelligents, intégrant l'IA, peuvent prendre des décisions, optimiser leurs processus et s'adapter aux conditions réelles de production.

Le Dr Nguyen Lac Hong, vice-président de l'Association vietnamienne de génie mécanique, a souligné que des technologies telles que le Big Data, l'Internet des objets (IoT), le design industriel et les maquettes numériques ont profondément transformé les méthodes de conception et de fabrication mécaniques. Grâce à l'apprentissage automatique, différentes options sont présentées et évaluées selon des critères de durabilité, de coût de production ou de poids avant de proposer la solution optimale. Cette approche est particulièrement utile dans les secteurs exigeant une haute précision, comme l'automobile, l'aérospatiale, la robotique et la construction mécanique. En usinage, l'intelligence artificielle est directement intégrée aux systèmes de commande numérique par ordinateur (CNC) afin d'optimiser le processus de découpe en temps réel.

Des technologies telles que le Big Data, l'Internet des objets (IoT), le design industriel et le modèle du « jumeau numérique » ont entraîné un changement radical dans la manière dont la conception et la fabrication mécaniques sont réalisées.
Dr Nguyen Lac Hong, vice-président de l'Association vietnamienne d'ingénierie mécanique

Le système FANUC Intelligent Edge Link & Drive (FIELD) en est un parfait exemple. Il combine l'IA et l'IoT pour synchroniser les données de plusieurs machines CNC, analyser leur état de fonctionnement et prédire automatiquement les erreurs avant qu'elles ne surviennent. L'IA contribue ainsi à augmenter l'efficacité de coupe de 10 à 20 % et à réduire le temps de réglage de 40 % en production de masse. Ce système prend également en charge la commande adaptative : il apprend des données passées pour déterminer les conditions d'usinage optimales pour des matériaux tels que le titane ou les alliages d'aluminium.

S'exprimant sur l'intelligence artificielle en génie mécanique, le Dr Vu Duong (Université Duy Tan) a déclaré que l'IA est utilisée pour optimiser la conception, les procédés de fabrication, le contrôle qualité, la prévision de la maintenance et le développement de nouveaux matériaux, ce qui permet d'accroître la productivité, la précision et l'efficacité globale. De plus, les paramètres d'usinage, tels que la vitesse de coupe et l'avance, peuvent être ajustés avec précision pour une efficacité optimale. Le système utilise des caméras combinées à des algorithmes d'IA pour analyser les surfaces des produits et détecter les défauts tels que les fissures, les déformations ou les erreurs dimensionnelles.

Malgré son fort potentiel, l'application de l'IA dans l'industrie mécanique vietnamienne se heurte actuellement à de nombreux obstacles. Selon le Dr Dinh Van Chien, directeur de l'Institut de génie mécanique, d'automatisation et d'environnement, exploiter pleinement le potentiel de l'IA exige des investissements considérables : mise en place d'une infrastructure dédiée, développement de logiciels spécialisés et recrutement ou formation de personnel qualifié. Par ailleurs, la demande en calcul haute performance peut engendrer une hausse des coûts d'exploitation, nécessitant des investissements continus dans les ressources informatiques et leur maintenance.

L'application de l'IA reste encore au stade expérimental, principalement dans les grandes entreprises et les instituts de recherche. Plus de 90 % des entreprises de construction mécanique, notamment les PME, ne disposent pas encore des ressources nécessaires pour déployer l'IA à grande échelle en production. Le premier obstacle réside dans le manque de numérisation et de synchronisation des données de production. Les données issues des machines-outils, des appareils de mesure ou des logiciels de conception sont encore dispersées ou non stockées selon une norme unifiée. De ce fait, les modèles d'IA manquent de données pour apprendre, ce qui rend difficile l'obtention d'une précision élevée.

De plus, on constate une pénurie de personnel interdisciplinaire ; les ingénieurs possédant des connaissances simultanées en génie mécanique, en intelligence artificielle et en simulation numérique sont rares. Parallèlement, les systèmes de fabrication intelligents requièrent une main-d’œuvre technique capable d’exploiter et d’entretenir des équipements intégrant des capteurs, des algorithmes d’apprentissage automatique et des modèles numériques. Sur le plan technologique, de nombreux dispositifs mécaniques intelligents sont actuellement importés à grands frais. L’IA intégrée aux machines importées fonctionne souvent comme une « boîte noire », ce qui rend difficile leur adaptation aux conditions de production nationales. Les entreprises nationales ne maîtrisent pas encore les modules de capteurs, les systèmes d’acquisition de données ni les logiciels de simulation intégrant l’IA.

La stratégie nationale pour la recherche, le développement et l'application de l'IA à l'horizon 2030 identifie le génie mécanique et la production industrielle comme un secteur prioritaire. L'IA est et deviendra un élément central de la transformation de l'industrie du génie mécanique vietnamienne, qui passe d'un modèle de conception basé sur l'expérience à un modèle de conception piloté par les données et l'intelligence artificielle. Il s'agit non seulement d'une orientation technologique, mais aussi d'un enjeu stratégique pour l'industrie du génie mécanique à l'ère de la transformation numérique, contribuant ainsi aux progrès du Vietnam vers une production industrielle intelligente, autonome et compétitive à l'échelle mondiale.

Toutefois, selon les experts en génie mécanique, y parvenir exige une solution stratégique et concertée. Il est tout d'abord nécessaire de constituer un référentiel national de données numérisées en génie mécanique, incluant les données de conception, d'usinage, de simulation et de capteurs. Ce référentiel servira de plateforme pour l'entraînement des modèles d'IA, permettant ainsi une application plus large de cette technologie.

Parallèlement, il est nécessaire de promouvoir la formation interdisciplinaire en génie mécanique, électronique et intelligence artificielle, en reliant les établissements d'enseignement et les entreprises afin que les ingénieurs puissent acquérir une expérience pratique sur des lignes de production réelles. De plus, il est essentiel de favoriser la production locale de produits mécaniques intelligents. Le développement de logiciels de commande de machines-outils, de systèmes de vision industrielle ou de maquettes numériques « Fabriqué au Vietnam » permettra aux entreprises de réduire leurs coûts et de maîtriser la technologie. Enfin, il est indispensable de renforcer la coopération en matière de recherche entre les instituts, les universités et les entreprises afin de constituer un écosystème de mécanique intelligente, créant ainsi les conditions nécessaires pour tester et perfectionner la technologie avant sa commercialisation.

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