L’industrie 4.0 entraîne une convergence des processus de fabrication et des logiciels dans le secteur industriel. Cette convergence devrait fournir aux entreprises manufacturières les outils nécessaires à la mise en œuvre de divers modèles commerciaux de l’industrie 4.0, notamment la surveillance des conditions, la surveillance à distance, la programmation basée sur les risques et la maintenance prédictive. Le jumeau numérique est l’une de ces applications qui donne aux fabricants l’outil nécessaire pour optimiser chaque aspect du cycle de vie du produit. Ce billet présentera 5 façons dont les fabricants peuvent tirer parti de la technologie du jumeau numérique pour améliorer la génération de revenus.
1. Surveillance basée sur l’état
L’Internet industriel des objets (IIoT) permet de suivre de différentes manières les diverses données provenant des équipements industriels. Les vibrations des machines, le niveau d’huile, la pression et la température sont des exemples de paramètres qui peuvent être surveillés par l’IIoT. La capture et l’analyse de ces ensembles de données permettent aux fabricants de disposer des informations nécessaires pour exécuter des plans de maintenance prédictive, préventive, réactive et corrective.
L’utilisation de ces ensembles de données pour recréer un modèle de jumeau numérique des actifs de l’atelier permet d’obtenir un actif numérique qui surveille ces paramètres en temps réel. Les fabricants peuvent ainsi mettre au point des mesures préventives et réactives efficaces pour éviter les arrêts de machine et améliorer la sécurité dans l’atelier. Les avantages de l’utilisation d’un jumeau numérique pour la surveillance conditionnelle sont les suivants :
- Réduction des temps d’arrêt des équipements
- Augmentation de la durée de vie des actifs industriels
- Réduction des dépenses de maintenance
2. Surveillance à distance
Le cas d’utilisation de la surveillance de l’état de l’équipement présenté ci-dessus se concentre sur le développement de jumeaux numériques pour surveiller des actifs individuels. Bien qu’elle soit importante pour le processus de fabrication, la surveillance des équipements ne représente qu’un petit sous-ensemble des possibilités d’application du jumeau numérique. C’est dans l’analyse des processus et des opérations à l’échelle de l’installation que le jumeau numérique brille véritablement et la surveillance à distance des processus de l’installation en est un exemple.
Le logiciel Digital Twin est capable de créer des représentations numériques précises de processus de fabrication simples ou complexes. Ces processus prennent en compte des dizaines d’actifs de l’atelier, des centaines de points de collecte et de production de données, ainsi que les interactions qui se produisent au sein de l’atelier. Le jumeau numérique visualisé recueille des données en temps réel de l’atelier pour recréer les processus de fabrication, fournissant ainsi aux entreprises un tableau de bord de visualisation numérique en temps réel pour surveiller ces processus à distance. Les avantages sont les suivants :
- Plus de transparence dans les processus
- Flexibilité dans la prise de décision
- Accès à des informations en temps réel
3. Programmation optimisée en temps réel
La fluctuation des demandes des clients et la nécessité de personnaliser les produits pour répondre aux exigences des clients exigent une planification optimisée. Une plateforme Digital Twin capture les données de production, y compris la main-d’œuvre et les actifs disponibles, afin d’élaborer des plannings optimisés pour atteindre les objectifs de production. L’exemple d’un fabricant mondial de pneus respectueux de l’environnement qui doit faire face à des pertes de capacité en raison d’une mauvaise planification de la main-d’œuvre. Dans ce scénario, un jumeau numérique de l’usine de fabrication a été construit à partir des données du système SAP du fabricant. Grâce à ce jumeau numérique, le fabricant a pu créer un programme optimisé pour les opérateurs afin d’augmenter leur rendement et de générer des bénéfices. Vous pouvez regarder la présentation ici. Les avantages du programme optimisé sont les suivants
- Augmentation du débit
- Amélioration de l’efficacité de la production
- Réduction des coûts de main-d’œuvre
4. Planification optimisée des capacités
Les modèles de jumelage numérique des installations de fabrication donnent aux fabricants les outils nécessaires pour élaborer des plans de capacité optimisés afin d’améliorer le rendement et la productivité. L’exemple de Skyworks utilisant un jumeau numérique pour améliorer la capacité de son laboratoire de production met en évidence les capacités de transformation de ces modèles. Dans cet exemple, Skyworks avait besoin d’un plan de capacité qui prenne en compte sa main-d’œuvre et les demandes de personnalisation de sa clientèle. Skyworks a construit un jumeau numérique de son laboratoire en utilisant les données capturées à partir de ses processus de fabrication pour développer des plans de capacité afin de réduire les temps de traitement et d’augmenter le débit. Il en est résulté des plans optimisés qui ont permis de réduire les délais de production et d’augmenter le niveau de satisfaction des clients. Les avantages de cette planification optimisée sont les suivants :
- Des délais de livraison des produits prévisibles
- Augmentation du taux de fidélisation de la clientèle
- Optimisation de l’affectation et de l’utilisation des ressources.
5. Évaluation des goulets d’étranglement opérationnels
La capacité du jumeau numérique à recréer des installations et des processus physiques dans un modèle virtuel offre aux fabricants une plateforme pour tester les plans de production avant leur mise en œuvre. L ‘utilisation par Bristol Myers Squibb d’un modèle de jumeau numérique pour évaluer les goulets d’étranglement auxquels elle pourrait être confrontée dans ses laboratoires de thérapie cellulaire en est un excellent exemple. Le laboratoire s’occupait de la fabrication de produits de thérapie cellulaire CAR-T pour le traitement du cancer.
Le processus de fabrication consiste à prélever le sang d’un individu afin de développer un produit individualisé pour le patient. Bristol Myers Squibb souhaitait augmenter sa capacité de production et devait évaluer les défis à relever pour ce faire. Grâce à un jumeau numérique, le fabricant a pu créer un modèle détaillé de son processus de fabrication complexe et découvrir les effets de l’augmentation de la demande et des temps d’attente sur ses installations, ainsi que les moyens de les atténuer. Les avantages du jumeau numérique dans l’évaluation des goulets d’étranglement opérationnels sont les suivants :
- La capacité à planifier les effets d’une augmentation de la demande
- Aperçu des processus de fabrication complexes et
- Plans de capacité optimisés
Le jumeau numérique étend l’application des modèles commerciaux de l’industrie 4.0 à la fabrication. Selon Mckinsey, le jumeau numérique peut améliorer l’efficacité de 20 à 25 %. Vous pouvez apprendre comment tirer parti de la modélisation du jumeau numérique pour optimiser vos opérations de fabrication en vous adressant à un expert Simio dès aujourd’hui.