L’industrie manufacturière connaît une profonde mutation à mesure que nous avançons dans l’ère de l’industrie 4.0 et de la transformation numérique. Parmi les innovations de pointe qui soutiennent ce changement, on trouve les jumeaux numériques – des répliques virtuelles pilotées par des données de systèmes physiques – et leur rôle central dans la planification de la production et l’orchestration de l’atelier. Parallèlement à la nécessité d’une planification opérationnelle intégrée et optimisée, l’avènement de la technologie des jumeaux numériques marque une évolution significative dans la gestion de l’exécution de la fabrication et la prédiction des performances. Ce blog explore la manière dont les défis modernes de planification de la production sont relevés grâce aux capacités inégalées du Factory Digital Twin de Simio, en résumant les idées du livre blanc complet : Simio Intelligent Adaptive Process Digital Twin for Manufacturing (Jumelage numérique de processus adaptatifs pour la fabrication).
La complexité de l’ordonnancement de la production
Une planification efficace de la production est au cœur de toute opération de fabrication. Elle dicte l’harmonie entre la demande, les matériaux, la main-d’œuvre et l’équipement afin de garantir que les ressources sont utilisées efficacement et que les produits parviennent aux clients en temps voulu. Cependant, les méthodes traditionnelles de planification sont confrontées à des défis importants lorsqu’il s’agit de suivre les tendances modernes de la fabrication, telles que la volatilité de la demande, les délais plus courts, la personnalisation accrue des produits, la prolifération des UGS et les efforts continus pour réduire les stocks dans la chaîne d’approvisionnement.
L’ordonnancement manuel, encore répandu dans de nombreuses usines, fait appel à des tableaux de planification ou, plus exactement, à des feuilles de calcul. Bien qu’elle soit largement utilisée, elle souffre de cinq limitations importantes :
- Difficulté à prendre en compte toutes les contraintes, ce qui conduit à des calendriers non exploitables.
- Délimitez les processus sensibles qui ne peuvent pas être modifiés rapidement et resynchronisez-les manuellement.
- Dépendance à l’égard de l’expérience et des connaissances des programmateurs individuels.
- Absence de prise en compte de la variabilité et de la capacité à faire face à des perturbations non planifiées.
- Instabilité causée par une lutte constante contre les priorités, ce qui entraîne des délais non respectés, des inefficacités et des augmentations des coûts de production.
De nombreux fabricants se sont tournés vers des solutions d’ordonnancement d’entreprise, telles que les modèles basés sur le calendrier des ressources, pour planifier et programmer leurs opérations. Les modèles basés sur le calendrier des ressources offrent une meilleure approche, mais ne parviennent toujours pas à modéliser efficacement les contraintes complexes de l’usine et les variabilités du processus. Ces méthodes produisent souvent des plannings optimistes qui échouent en conditions réelles.
La demande d’une solution complète basée sur la simulation et fondée sur des données pour surmonter ces limitations a ouvert la voie à l’adoption du jumeau numérique de l’usine, une approche révolutionnaire de la planification opérationnelle.
La technologie des jumeaux numériques – une nouvelle frontière
Un jumeau numérique d’usine, tel que celui développé par Simio, est un modèle de simulation 3D intelligent et adaptatif qui reflète et prédit le comportement des systèmes de fabrication du monde réel. Alimentés par une technologie orientée objet et générée et pilotée par les données, les jumeaux numériques peuvent s’intégrer de manière transparente aux données provenant des systèmes ERP, MES, des dispositifs IoT et d’autres systèmes d’entreprise pour créer et gérer ces modèles de jumeaux numériques. Cette intégration leur permet de s’adapter et de réagir aux changements en temps quasi réel pour remédier aux lacunes des méthodes de planification manuelles ou basées sur le calendrier des ressources.
Principales caractéristiques et avantages des jumeaux numériques dans l’ordonnancement
Des calendriers exploitables
Le jumeau numérique Simio Factory génère des plannings exploitables en capturant toutes les contraintes critiques de l’usine, y compris les règles commerciales complexes et la logique de décision pour la planification de l’équipement, de la main-d’œuvre, du transport et du matériel. Contrairement aux méthodes traditionnelles, ces plannings sont exécutables dans l’usine sans nécessiter de fréquents ajustements manuels et restent synchronisés avec le calendrier d’exécution.
Adaptabilité dynamique
Des perturbations imprévues, telles que des livraisons de matériel en retard ou des pannes d’équipement, peuvent rendre les programmes statiques irréalisables. Le jumeau numérique, quant à lui, s’adapte dynamiquement aux nouvelles données ou aux événements imprévus, régénérant les plannings en quelques minutes afin de minimiser les temps d’arrêt et de maintenir l’efficacité et le débit.
Visualisation et communication en 3D
Au-delà de la génération de plannings, le jumeau numérique Simio offre une vue animée en 3D de l’usine en action. Cette visualisation immersive permet aux parties prenantes à tous les niveaux – des opérateurs aux dirigeants – de mieux comprendre les flux de production et les contraintes, ce qui favorise la collaboration et la transparence.
Analyse optimisée des risques et des contraintes
Le jumeau numérique modélise les incertitudes du monde réel, ce qui permet une analyse prédictive des risques. Les planificateurs peuvent simuler la variabilité, évaluer la probabilité de respecter les délais de livraison et identifier les goulets d’étranglement ou l’inefficacité des ressources, ce qui permet de prendre des décisions proactives pour améliorer les résultats.
Intégration évolutive dans tous les secteurs d’activité
Le cadre de modélisation de Simio est suffisamment polyvalent pour s’adapter à un large éventail d’industries, de la fabrication discrète aux processus en mode mixte impliquant à la fois des flux et des opérations discrètes. Ses capacités d’intégration configurables lui permettent de s’adapter à plusieurs systèmes d’entreprise ou à des schémas de données personnalisés de manière transparente.
Amélioration de l’harmonisation des données et des processus
Les systèmes traditionnels et autonomes créent souvent des silos de données déconnectées ou incohérentes au sein des organisations. Le jumeau numérique de l’usine consolide et synchronise les données provenant de diverses sources, agissant comme un modèle unifié pour la normalisation des processus et l’amélioration continue au sein d’usines similaires et entre elles.
Simio Factory Digital Twin – Double usage pour la conception et les opérations
L’un des avantages uniques du jumeau numérique Simio réside dans sa capacité à servir deux objectifs. Dans un premier temps, il peut être utilisé pour concevoir et optimiser de nouveaux agencements d’usine, tester des changements opérationnels ou évaluer des scénarios de simulation, tels que l’ajout d’équipements ou l’introduction de nouvelles références. Une fois déployé, le même modèle passe en mode opérationnel, où il génère des plannings exploitables basés sur les conditions réelles rencontrées dans l’usine. Cette capacité à double usage offre une valeur inégalée tout au long du cycle de vie de l’usine.
S’aligner sur l’industrie 4.0
Le concept d' » usine intelligente « , au cœur de l’industrie 4.0, s’appuie sur des systèmes capables de communiquer, de s’adapter et d’exécuter des décisions de manière autonome. Le jumeau numérique d’usine de Simio s’inscrit parfaitement dans cette vision en :
- Agréger et adapter les données de l’entreprise en temps réel.
- Fournir des informations prospectives pour évaluer les performances et les plans de production futurs.
- Fournir des programmes opérationnels transparents et exploitables qui prennent en compte simultanément l’ensemble de la demande, des ressources, des matériaux et des règles de gestion.
Contrairement aux solutions conventionnelles qui s’appuient sur des méthodologies de type « boîte noire », le jumeau numérique de Simio offre une approche de type « boîte de verre », permettant aux planificateurs de voir et d’ajuster les règles commerciales et la logique décisionnelle qui régissent la production, favorisant ainsi un cycle d’apprentissage et d’amélioration continue.
Le résultat – Pourquoi la technologie des jumeaux numériques est-elle importante ?
Les fabricants doivent rechercher des solutions innovantes telles que le Factory Digital Twin de Simio pour rester compétitifs dans un paysage en évolution rapide ou dans ce que l’on appelle le monde VUCA (Volatile, Incertain, Complexe et Ambigu). Qu’il s’agisse d’améliorer le débit et de minimiser les goulets d’étranglement, d’affiner la planification opérationnelle ou de répondre de manière dynamique aux perturbations, cette technologie offre une approche holistique de la planification moderne de la production.
Pour aller plus loin – Lire le livre blanc
Les informations fournies ici ne font qu’effleurer les avantages et les possibilités offertes par les jumeaux numériques dans l’industrie manufacturière. Pour mieux comprendre comment la technologie Digital Twin de Simio transforme l’industrie, téléchargez et explorez le livre blanc complet Simio Intelligent Adaptive Process Digital Twin for Manufacturing. Grâce à des discussions détaillées, des aperçus techniques et des études de cas, cette ressource offre une perspective complète sur l’exploitation de cette technologie révolutionnaire pour atteindre l’excellence en matière de fabrication.
Préparez-vous à embrasser l’avenir de la planification de la production, amélioré par des simulations d’usine intelligentes et basées sur des données, capables de faire entrer vos opérations dans l’ère de l’industrie 4.0. Lisez le livre blanc dès maintenant et entamez votre transformation numérique dès aujourd’hui.