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Impacts métier potentiels des véhicules autonomes

Impacts métier potentiels des véhicules autonomes

Dans cet article, Nand Kochhar, vice-président en charge du secteur de l’automobile et des transports, Siemens Digital Industries Software, examine les impacts sociaux et métier potentiels des véhicules autonomes.

Une transformation de la mobilité est en train de prendre forme dans différents secteurs, dont celui de l’automobile et des transports. Cette transformation est une combinaison d’évolutions techniques, réglementaires et sociétales qui visent à rendre la mobilité humaine plus sûre, plus durable et plus équitable. Dans l’industrie automobile, cette transformation s’est traduite par la décision immédiate d’électrifier les véhicules et de poursuivre le développement des technologies permettant de les automatiser et de les rendre autonomes.

L’idée d’une voiture capable de se conduire toute seule, sans intervention humaine, est évidemment fascinante. Pour ma part, j’ai consacré une grande partie de ma carrière dans l’industrie automobile aux technologies d’automatisation des véhicules, en commençant par les tout premiers travaux de développement de systèmes ADAS (systèmes avancés d’aide à la conduite) et de stationnement automatique et d’autres systèmes de ce type. La technologie continue de s’améliorer, tant au niveau des véhicules que de la numérisation des processus de développement, et elle a le potentiel pour révolutionner la façon dont nous interagissons avec les véhicules et dont nous nous déplaçons.

Du point de vue de la transformation opérationnelle, l’autonomie promet d’entraîner une véritable révolution dans le secteur de l’automobile et des transports. Tout d’abord, les véhicules autonomes (VA) vont modifier la nature des produits automobiles, qui cesseront d’être essentiellement mécaniques pour devenir des produits technologiques multidisciplinaires intégrés (figure 1). En effet, ils se composeront d’un mélange de systèmes mécaniques traditionnels (tels que le freinage et la direction) et de logiciels et de systèmes électroniques avancés conçus pour mettre en œuvre des fonctionnalités de type détection-réflexion-action. Pour les constructeurs de VA, cela se traduit par un transfert de la valeur, et donc des priorités de développement, vers l’électronique et les logiciels embarqués.

Figure 1 : Les VA seront des produits de haute technologie, intégrant des composants matériels, des logiciels et des systèmes mécaniques sophistiqués.

À mesure que les niveaux d’autonomie s’approcheront du niveau 5 de la norme SAE, les perturbations ne feront que croître. De nombreux experts s’attendent à ce que l’arrivée des véhicules connectés à conduite autonome entraîne également des changements dans la manière dont les consommateurs utilisent la mobilité privée ou y accèdent, et que ces derniers se tournent vers un modèle de transport en tant que service (TaaS). L’idée sur laquelle le modèle TaaS repose est que la plupart des consommateurs cesseront de posséder leur propre véhicule. Les adeptes de ce modèle achèteront des trajets selon leurs besoins à une société de transport possédant et exploitant une flotte de véhicules. Ce modèle libère le consommateur des coûts liés à l’entretien d’un véhicule, à son assurance et au carburant, tout en augmentant le temps d’utilisation de chaque véhicule.

En fin de compte, la mise en place d’un véritable système TaaS constituera un changement sociétal majeur ainsi qu’une rupture radicale avec les modèles économiques traditionnels de l’automobile. Parmi ses principaux avantages, citons des routes plus sûres, moins d’embouteillages, des coûts de déplacement réduits comparé au coût de possession d’un véhicule, et la commodité qu’offre un  conducteur automatique capable de nous transporter d’un endroit à un autre (figure 2). Et c’est ce dernier point qui, pour moi, est peut-être le plus séduisant. S’ils sont développés correctement, les VA et les modèles TaaS devraient élargir l’accès à une mobilité de haute qualité et permettre ainsi à davantage de personnes de profiter de la liberté qu’offrent les véhicules individuels.

Figure 2: Les VA utilisés dans le cadre d’un système de mobilité offriront des avantages tels que des routes plus sûres, moins d’embouteillages et une plus grande liberté individuelle.

La question qui se pose aujourd’hui est donc de savoir comment continuer à faire progresser la technologie des VA afin de réaliser le potentiel décrit ci-dessus. Sur le plan technique, le principal défi restant à relever est l’entraînement des algorithmes de conduite autonome à la perception et à l’interprétation de l’environnement de conduite, avec une attention particulière pour les « cas limites ». En outre, le développement d’un système robuste de capteurs, d’actionneurs et de calculateurs capables de percevoir des stimuli et d’y répondre en quelques fractions de seconde restera un défi pour les ingénieurs qui travaillent sur les systèmes embarqués des VA.

En définitive, il n’y a pas de réponse simple à cette question. Cependant, selon nous, le développement de véhicules à conduite véritablement autonome dépendra d’un processus intégré et en boucle fermée, construit autour d’un jumeau numérique complet et intégrant des solutions de simulation avancées. Ce jumeau servira de base à un processus de développement de produits connecté et interdomaines, permettant aux ingénieurs de développer et d’intégrer plus rapidement et avec moins d’erreurs les nombreux systèmes complexes d’un VA. Cela peut inclure l’implantation et l’intégration des capteurs dans le véhicule, le nombre et l’emplacement des calculateurs, et l’intégration de chaque système dans la carrosserie du véhicule. À mesure que les véhicules deviendront plus sophistiqués, en particulier les VA, la simulation deviendra un complément nécessaire aux essais en conditions réelles. En effet, elle peut aider à entraîner les algorithmes de décision qui guideront un VA et à tester les différents sous-systèmes électromécaniques ou mécatroniques beaucoup plus rapidement et efficacement que les essais en conditions réelles. Certains essais en conditions réelles seront toujours nécessaires, notamment aux fins de certification, mais une approche combinée permettra aux équipes d’ingénierie d’étudier et prendre en compte plus efficacement les scénarios sur route exceptionnels, et donc d’améliorer la sécurité de leurs systèmes.

La prochaine étape vers l’autonomie totale des véhicules représentera certainement un défi. Une partie du problème réside dans la grande complexité inhérente à presque tous les aspects du développement d’un VA. L’autre partie réside dans le fait que les méthodes de développement traditionnelles souffrent de lacunes fondamentales face à une telle complexité.

Une nouvelle approche du développement de véhicules est donc nécessaire. Les constructeurs de VA doivent adopter la numérisation et éliminer les frontières qui existent souvent entre les différents domaines d’ingénierie et entre les nombreuses étapes de développement et de fabrication des produits. L’un des éléments-clés de cette approche est un jumeau numérique complet qui saisit chaque aspect de la conception et de la production du véhicule. Grâce à ce jumeau numérique, les constructeurs de VA peuvent établir une connexion entre les équipes d’ingénieurs des domaines électrique, électronique, logiciel et mécanique. Cela signifie qu’ils seront en mesure de concevoir, vérifier et valider des plateformes entières de véhicules autonomes, en respectant les normes les plus élevées en matière de sécurité, de fiabilité et de confort des passagers.

À propos de l’auteur :

Nand Kochhar est vice-président en charge de la stratégie pour le secteur de l’automobile et des transports chez Siemens Digital Industries Software. Il a rejoint Siemens en 2020 après avoir passé près de 30 ans chez Ford Motor Company, où son dernier poste en date était celui d’ingénieur en chef des systèmes de sécurité pour le monde entier. À ce titre, il était responsable au niveau mondial des performances de tous les véhicules Ford et Lincoln en matière de sécurité. Il a également été responsable technique exécutif pour l’IAO et membre du comité technique consultatif de Ford. Au cours de son mandat chez Ford, Nand Kochhar a également occupé des fonctions de directeur de l’ingénierie dans différentes disciplines, telles que le développement de produits, la fabrication, la numérisation, ainsi que le développement et la mise en œuvre de technologies de simulation.

CE PUBLI-RÉDACTIONNEL A ÉTÉ RÉDIGÉ PAR SIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE

 

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