Perspectives et innovation
L'automatisation prendra-t-elle un jour son envol dans la construction ?
L'automatisation croissante suscite autant d'enthousiasme que de craintes. Mais les avantages de l'autonomie pour l'humanité sont énormes, affirme le professeur Paul Newman, cofondateur de l'entreprise de logiciels pour véhicules autonomes Oxbotica et professeur à l'Université d'Oxford, au Royaume-Uni.
Le professeur Paul Newman est cofondateur d'Oxbotica, l'entreprise de logiciels pour véhicules autonomes, ainsi que directeur de l'Oxford Robotics Institute. Il est également professeur BP en ingénierie de l'information à l'University of Oxford, au Royaume-Uni, et inventeur de techniques permettant aux machines de savoir où elles se trouvent, ce qui les entoure et ce qu'elles doivent faire ensuite. S'exprimant au nom de Volvo Construction Equipment, il nous explique ce que l'automatisation pourrait signifier pour les équipements de construction.
QU'EST-CE QUI POUSSE À AUTOMATISER LES FONCTIONS DES ÉQUIPEMENTS DE CONSTRUCTION ?
Il s’agit fondamentalement de décupler les capacités humaines. Il s’agit de permettre aux humains d’en faire plus parce que les machines peuvent en faire plus – grâce à leur mode de fonctionnement.
QUE FAUT-IL POUR QUE CELA SOIT POSSIBLE ?
La façon dont fonctionnent les machines et les véhicules est déjà en train de changer. Mais pour une autonomie totale, nous devons pouvoir faire confiance aux machines pour fonctionner de manière sécuritaire et efficace par elles-mêmes, sans dépendance envers les infrastructures, sans dépendance envers des systèmes externes, sans balises, sans câbles, sans repères, sans lignes blanches, sans dépendance envers les routes, et même sans dépendance envers le GPS. Lorsque cela sera accompli, toutes les machines pourront mieux travailler pour nous.
QUELLE TECHNOLOGIE PERMET D’ACCROÎTRE L’AUTONOMIE DES MACHINES MOBILES ?
C’est le logiciel. Les capteurs sont importants et de nombreuses technologies de capteurs intéressantes font leur apparition. Mais le véritable trésor, ce sont les algorithmes. La façon dont les machines peuvent comprendre l’espace, la structure de l’espace, la zone de travail. La façon dont les choses bougent, ce qui s’y trouve, la capacité de traiter divers flux de capteurs pour permettre à la machine de se dire : « Ah ! Je sais où je suis, ce qui m’entoure et ce que je dois faire ensuite ». Ce sont les trois piliers de l’autonomie, et la réponse passe par les logiciels et les algorithmes.
CES SYSTÈMES PERMETTRONT-ILS AUX MACHINES D’ÊTRE INTELLIGENTES ET AUTO-APPRENANTES ?
Absolument. Il serait difficile de faire autrement. Les machines peuvent apprendre, elles disposent de l’optimisation, de l’estimation et de la capacité algorithmique pour fonctionner à grande vitesse et dans le monde réel. La capacité de traiter des flux de données provenant de multiples capteurs tout en tenant compte de la redondance et de la sécurité en même temps. C’est ce qui est le plus passionnant dans ce domaine – faire travailler des robots et des machines en pleine nature, dans la boue, sous la pluie et sous un soleil de plomb.
QUAND AURONS-NOUS DES ENGINS DE CONSTRUCTION AUTONOMES ?
Ce n’est pas une question si simple. Nous sommes encore loin de pouvoir produire une machine capable de fonctionner partout, en tout temps et dans toutes les applications. Mais pour des applications bien comprises et définies, nous sommes en mesure d’installer, de former et de livrer des machines dès aujourd’hui.
LES MACHINES AUTONOMES SERONT-ELLES PLUS SÉCURITAIRES ?
La sécurité pourrait être le principal avantage des machines autonomes. Aujourd’hui, l’une des principales causes de décès dans le secteur de la construction est le fait d’être heurté par un engin de chantier. Ce n’est pas acceptable, alors nous pouvons concevoir des fonctionnalités de type « ange gardien » qui fonctionnent en collaboration avec les opérateurs humains et disent simplement : « Je ne vous laisserai frapper personne ».
DONC, AUCUN ACCIDENT AVEC LES MACHINES AUTONOMES ?
Avec n’importe quelle technologie et dans tous les environnements, des accidents surviennent. Et ils sont tragiques. Avec les machines autonomes, il devrait y en avoir très peu, mais nous devons reconnaître qu’il y aura des accidents. Il ne s’agira pas du genre d’accidents qui se produisent lorsqu’un humain est aux commandes. Quelque 80 % des accidents de la route sont causés par des défaillances que les ordinateurs n’ont jamais. Des accidents souvent causés par l’ennui et la distraction. L’autonomie peut réduire ces types d’accidents à zéro. Les ordinateurs ont une capacité de concentration surhumaine – ils ne s’ennuient jamais.
Mais l’atout décisif de cette technologie réside dans l’apprentissage. Les opérateurs humains mettent beaucoup de temps, parfois des années, à devenir experts dans la conduite de leurs machines. Mais les engins de chantier peuvent être programmés avant même leur première journée sur le chantier avec toutes les données et tous les apprentissages des autres machines qui les ont précédés. Du monde entier. De chaque accident jamais consigné, partout. Ainsi, un accident survenu à Kuala Lumpur le matin devrait véritablement réduire les risques que le même accident se produise à Londres l’après-midi.
QUEL EST LE LIEN ENTRE AUTONOMIE ET CONNECTIVITÉ ?
Les machines autonomes devraient être capables de fonctionner indépendamment de tout élément externe. Cependant, cela ne veut pas dire qu’il ne faut pas utiliser la connectivité si elle est disponible. C’est un atout précieux, mais le fait est que vous ne devriez pas en avoir besoin pour réussir.
LES MACHINES AUTONOMES PEUVENT-ELLES OFFRIR UNE MEILLEURE PRODUCTIVITÉ EN N’AYANT JAMAIS À ALLER AUX TOILETTES ? EN N’AYANT JAMAIS À DORMIR ? EN N’AYANT JAMAIS À S’ARRÊTER POUR DÎNER ?
J’ai tellement d’exemples qui prouvent que c’est vrai. La réponse est catégoriquement, en lettres majuscules et en néon clignotant : OUI.
POUVEZ-VOUS LE QUANTIFIER ?
L’autonomie permettra à un opérateur de piloter plusieurs machines plutôt qu’une seule à la fois. C’est ce dont on parle le plus, mais ce n’est pas tout. Il y a de nombreux avantages secondaires dont on ne parle pas. Les nids-de-poule, par exemple, dans les applications hors route, peuvent causer toutes sortes de problèmes. Mais la machine sait qu’ils arrivent, elle sait qu’ils se forment. Elle se déplace donc doucement sur le côté, ce qui prolonge la durée de vie des pneus. L’accélération et la décélération contrôlées de ces véhicules réduisent considérablement les coûts de carburant. Les machines autonomes peuvent travailler dans l’obscurité totale. Les véhicules qui ne sont pas déployés peuvent s’éteindre d’eux-mêmes. En se déplaçant sur le chantier, ces véhicules perçoivent leur environnement, tout en effectuant simultanément une surveillance complète des actifs du site.
LES MACHINES AUTONOMES PEUVENT-ELLES AVOIR LE MÊME NIVEAU DE COMPÉTENCE QUE LES OPÉRATEURS HUMAINS ?
Certaines tâches dépassent, pour le moment, les capacités des machines. Prenez un opérateur de pelle hydraulique hautement qualifié et la manière précise et délicate avec laquelle il contrôle le godet. C’est extraordinaire. C’est une célébration de tout ce que représente le cortex humain. Mais en réalité, on demande à ce même opérateur d’effectuer des tâches monotones et répétitives – quel gaspillage pour un tel cerveau. On pourrait dire qu’il y a des choses que nous voudrions voir accomplies par des humains, et d’autres qu’une machine peut faire sans relâche au milieu de la nuit dans l’obscurité. Il s’agit de valoriser le génie du cerveau humain en éliminant les tâches monotones.
LES MACHINES AUTONOMES NE SONT DONC PAS FORCÉMENT L’ENNEMI ?
La technologie est un catalyseur. Elle nous rend en meilleure santé, plus prospères, plus heureux. C’est un fait. C’est comme le prochain chapitre, le nouvel outil dans notre coffre à outils. Nous allons construire plus de choses, parce que nous pouvons le faire mieux. Nous allons bâtir, exploiter des mines et accomplir plus de choses parce que nous le pouvons, parce que nous permettons aux humains d’en faire plus.
QU’EN EST-IL DES PERTES D’EMPLOIS DUES AU FAIT QUE LES MACHINES N’ONT PLUS BESOIN D’OPÉRATEURS ?
Dans les années 1970, les gens craignaient que les ordinateurs ne prennent les emplois de tout le monde. Regardez maintenant tous les emplois que les ordinateurs ont créés – le taux d’emploi n’a jamais été aussi bon.
Les emplois vont évoluer et de nouveaux rôles seront créés progressivement au fil du temps; il n’y aura pas de transition brutale. Ainsi, dans la construction et l’exploitation minière, nous aurons des équipes entières de personnes qui perfectionneront leurs compétences pour s’occuper des machines autonomes.
QUELQUE CHOSE PEUT-IL ARRÊTER L’ESSOR DES ROBOTS ?
Les machines et les humains travailleront ensemble pendant encore un certain temps. Il y a des situations où la machine pensera : « C’est vraiment complexe – j’ai besoin de toi, l’humain ». Et l’humain répondra : « Je m’en occupe ». Il faudra beaucoup de temps avant que quoi que ce soit n’égale les compétences extraordinaires d’un être humain. Mais il existe des rôles correspondant à des tâches de chantier simples et répétitives que les systèmes autonomes peuvent accomplir de manière plus efficace et plus sécuritaire.
Note de la rédaction : Le professeur Paul Newman est cofondateur d’Oxbotica, l’entreprise de logiciels pour véhicules autonomes. Il est également directeur de l’Oxford Robotics Institute et professeur BP en ingénierie de l’information à l’University of Oxford, au Royaume-Uni.
Image 1 : Le prototype de tombereau autonome HX2 de Volvo.
Image 2 : La technologie de conduite autonome est un « catalyseur », selon le professeur Paul Newman.
Image 3 : Le professeur Paul Newman, cofondateur d’Oxbotica.
POUR TOUTE INFORMATION COMPLÉMENTAIRE
Tiffany Cheng
Directrice, Relations extérieures
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BRIAN O’SULLIVAN
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