Le ralentissement de la productivité a toujours été le signe avant-coureur de l’application de nouvelles idées pour assurer la croissance. Fournir suffisamment de produits pour répondre aux besoins d’une population en expansion était crucial pour établir la première révolution industrielle et, des siècles plus tard, l’humanité s’est retrouvée dans la même situation. La croissance de la productivité dans le secteur industriel est passée de 2,9 % entre 1995 et 2005 à environ 1,6 % entre 2006 et 2014… et une fois de plus, un changement de paradigme s’imposait.
Entrez dans l’industrie 4.0 et les technologies de transformation numérique qui la définissent.
L’application des technologies de transformation numérique devrait aider le secteur industriel, en particulier la fabrication, à être suffisamment agile pour répondre au changement. Les solutions de jumeau numérique entrent dans cette catégorie. Le jumeau numérique aura pour tâche de tirer parti d’un atout important que de nombreux fabricants négligent : leurs données.
La capacité à capturer les données de l’atelier et à en tirer des informations opérationnelles est le fondement de l’industrie 4.0. Des technologies telles que l’IIoT, le matériel informatique de périphérie et les appareils intelligents rendent possible la capture des données, tandis que des solutions analytiques telles que les logiciels de modélisation de simulation et le jumeau numérique permettent une analyse en temps réel.
Le jumeau numérique – Une nouvelle façon de stimuler la productivité
Le jumeau numérique est une réplique virtuelle de composants physiques, de processus ou d’installations. Contrairement au modèle/réplique 3D moyen, le jumeau numérique forme une entité cyber-physique avec le processus qu’il reflète. Le jumeau numérique permet donc l’échange de données entre les équipes physiques et virtuelles.
L’analyse avancée que permet le jumeau numérique aide les fabricants à découvrir les goulets d’étranglement cachés et à résoudre des problèmes complexes afin d’optimiser la productivité. Il existe trois applications principales de la technologie du jumeau numérique dans le secteur de la fabrication :
- Optimisation des processus
- Surveillance et gestion de l’état des lieux
- Favoriser l’innovation
Le jumeau numérique est utilisé comme outil d’optimisation des processus dans de nombreux domaines de la fabrication, notamment la planification des capacités, la maintenance prédictive, l’analyse de la chaîne d’approvisionnement, l’affectation des ressources, etc. Par exemple, un prestataire de services pétroliers et gaziers chargé de servir ses clients dans toute l’Amérique du Nord s’est efforcé d’accroître sa capacité de stockage pour répondre à la fluctuation de la demande. L’augmentation de la demande des clients nécessitait des réservoirs de stockage de tailles et de configurations différentes.
Pour évaluer avec précision ses besoins en capacité, le fournisseur de services a développé un jumeau numérique des opérations de son installation actuelle. Le modèle a mis en œuvre une combinaison de logique d’objets discrète (par lots) et continue pour représenter les produits présents à différents stades du pipeline et de l’installation de stockage prévue. La demande du système, ou dans ce cas les lots de produits provenant de l’approvisionnement du pipeline en amont, a été conçue pour être basée sur des programmes d’entrée déterministes définis par l’utilisateur ou sur des événements aléatoires. L’infrastructure du système, c’est-à-dire les réservoirs et les connexions, a été conçue pour être configurable en termes de nombre déployé et de capacité correspondante.
Le jumeau numérique a permis à l’entreprise de visualiser et d’analyser avec précision la configuration d’extension de capacité dont elle avait besoin pour répondre à la demande accrue de ses clients.
L’environnement cyber-physique qu’offre un jumeau numérique permet également de surveiller les conditions du processus de production afin de saisir les données de l’usine et d’optimiser la productivité. Les données issues des initiatives de surveillance des conditions sont appliquées au développement de stratégies de fabrication prédictive qui peuvent améliorer la productivité de 20 % et réduire les temps d’arrêt de 70 %.
Choisir la bonne solution de jumelage numérique
L’application de l’analyse avancée des jumeaux numériques aux données de fabrication permet d’obtenir les informations nécessaires à l’optimisation des processus, mais la mise en œuvre d’un jumeau numérique commence par le choix du bon partenaire technologique. Vous pouvez suivre les étapes suivantes pour choisir une solution de jumeau numérique clé en main :
- Facilité d’utilisation – Le fabricant moyen est censé être un expert en matière d’opérations dans l’atelier et non en matière d’analyse avancée à l’aide d’un jumeau numérique. Par conséquent, lors du choix d’une solution de jumeau numérique, il convient de prendre en considération la facilité avec laquelle elle peut être utilisée par des personnes non techniques. Les caractéristiques de facilité d’utilisation telles que la modélisation intelligente basée sur les objets et la capacité de visualisation en 3D garantissent que les opérateurs peuvent au moins comprendre les résultats des évaluations et les appliquer.
- Capacités de collationnement des données – Le jumeau numérique repose sur des données et plus il y a de données disponibles pour modéliser un jumeau numérique, plus il produit des résultats précis. Ainsi, une solution de jumeau numérique de premier ordre doit être capable d’intégrer des données provenant de logiciels de planification des ressources d’entreprise, de systèmes d’entreprise de fabrication, de cadres IoT et de solutions d’informatique périphérique.
- Antécédents d ‘application – Le bon jumeau numérique doit avoir des antécédents d’application où il a été utilisé pour analyser ou optimiser des opérations similaires à celles de votre installation. L’historique des applications vous donne les informations nécessaires pour analyser la capacité d’analyse d’une solution de jumeau numérique dans votre créneau de fabrication. Les commentaires des clients sont également des documents qui peuvent vous aider à prendre des décisions éclairées avant de choisir la bonne solution.
- Services après-vente – Les aspects techniques de l’utilisation d’un jumeau numérique peuvent être accablants pour les nouveaux utilisateurs. Les fournisseurs de solutions de jumeaux numériques qui veillent à ce que les clients aient accès à un personnel d’assistance spécialisé facilitent le processus d’intégration associé au développement d’un jumeau numérique. Des services après-vente avancés peuvent également fournir aux organisations les compétences nécessaires pour exploiter la puissance de la modélisation complexe afin d’évaluer des processus opérationnels complexes.
- Coût total de possession – Le jumeau numérique est censé fonctionner avec les solutions technologiques et les sources de production de données existantes. Ainsi, le coût total de l’utilisation d’un jumeau numérique comprend le coût d’achat du logiciel, les coûts associés à la collecte et au transfert des données, et le coût de la création d’une équipe d’analyse des données pour gérer le processus de mise en œuvre.
Les responsables chargés de vendre l’idée du déploiement d’un jumeau numérique doivent comprendre ces coûts afin d’élaborer une analyse précise du retour sur investissement et d’amener les cadres supérieurs à soutenir le processus de mise en œuvre.
Conclusion
La transformation numérique des processus de fabrication à l’aide de technologies analytiques avancées est un processus continu qui doit être déployé à plusieurs reprises pour obtenir des résultats fructueux. Ainsi, les fabricants doivent aborder l’application des jumeaux numériques comme une entreprise permanente en partenariat avec des fournisseurs de services expérimentés pour en récolter les fruits. Demandez une démonstration dès aujourd’hui pour découvrir comment le jumeau numérique Simio peut être appliqué pour améliorer vos processus de fabrication.