Dans un contexte industriel en constante évolution, la précision et l’efficacité des procédés de fabrication sont primordiales. Les technologies laser, notamment dans le domaine de la fabrication additive, offrent des possibilités inédites. Cependant, leur complexité opérationnelle représente un défi majeur. Des chercheurs des Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux (EMPA) ont récemment mis en lumière l’apport de l’intelligence artificielle (IA) pour simplifier et optimiser ces procédés, ouvrant la voie à une production plus accessible et durable.
L’IA pour simplifier la fabrication additive
La fusion sur lit de poudre (PBF), une technique de fabrication additive, permet de créer des pièces métalliques complexes en fusionnant des couches de poudre métallique à l’aide d’un laser. Ce procédé nécessite des réglages précis, variant selon les matériaux et les géométries, ce qui implique de nombreux tests préliminaires coûteux et chronophages.
Les chercheurs Giulio Masinelli et Chang Rajani ont développé un algorithme d’apprentissage automatique capable d’analyser les données optiques issues des capteurs intégrés aux machines laser. Cet algorithme identifie le mode de fusion en cours (conduction ou trou de serrure) et ajuste les paramètres pour les tests suivants, réduisant ainsi le nombre d’expériences nécessaires d’environ deux tiers, tout en maintenant la qualité des produits. Cette avancée rend la technologie PBF plus accessible, même pour les non-spécialistes.
Vers une optimisation en temps réel des procédés laser
Au-delà de la phase de préparation, l’IA peut également améliorer le processus de soudage laser en temps réel. Les imperfections de surface ou les variations de matériaux peuvent perturber la soudure, même avec des réglages optimaux. Pour surmonter cette limitation, les chercheurs ont intégré des circuits logiques programmables (FPGA) capables de réagir instantanément aux données collectées, ajustant les paramètres du laser en temps réel. Un ordinateur central, agissant comme un “cerveau de secours”, permet à l’algorithme d’apprendre et de s’améliorer continuellement, renforçant ainsi la fiabilité et la précision du processus.
L‘intégration de l’intelligence artificielle dans les procédés laser industriels marque une étape significative vers une production plus efficiente et adaptable. En réduisant les coûts et la complexité des réglages, l’IA démocratise l’accès à des technologies avancées, favorisant l’innovation et la compétitivité. Cette convergence entre expertise humaine et intelligence machine ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie manufacturière, plaçant l’IA au cœur de la transformation industrielle.
