Transformer l’industrie grâce au jumeau numérique complet
Concevoir, simuler, tester, produire et optimiser en boucle fermée : c’est désormais possible grâce au jumeau numérique complet. Il s’impose comme la pierre angulaire d’une industrie agile, prédictive et optimisée en continu. Avec Siemens, cette vision devient un standard de compétitivité mondiale.
La base d’une transformation numérique réussie, c’est la mise en œuvre du jumeau numérique complet, qui est une représentation numérique d’un processus ou d’un produit basée sur la physique. © Siemens.Aujourd’hui, dans un monde où la technologie progresse rapidement, l’industrie est confrontée à la complexité croissante de produits de plus en plus intelligents et de leurs processus de fabrication, aux problèmes liés à la chaîne mondiale d’approvisionnement en ressources, et aux exigences des consommateurs en matière de fonctionnalités et de personnalisation. Cette complexité impose de mobiliser plusieurs domaines de l’ingénierie pour accélérer le développement des produits et l’innovation tout en conservant un avantage concurrentiel en dépit des contraintes liées aux délais et aux ressources. Les exigences industrielles et les réglementations en matière de développement durable compliquent encore davantage ces défis. De nombreuses entreprises sont conscientes de l’importance de la numérisation, mais, pour pouvoir bénéficier pleinement des avantages de la transformation numérique, leurs dirigeants doivent veiller à mettre en œuvre les processus et les nouveaux outils numériques de manière stratégique, en formant bien leur personnel pour qu’il adopte rapidement ces changements.
Une transformation numérique réussie commence par la mise en œuvre d’un jumeau numérique complet. Ce dernier est une représentation numérique d’un actif ou d’un processus basée sur la physique, c’est-à-dire une copie virtuelle d’un objet physique (ou qui est appelé à le devenir). Un jumeau numérique complet englobe tous les modèles et données interdisciplinaires, de l’IAO et de la CAO mécanique au code logiciel en passant par les nomenclatures de produits (BOM), les nomenclatures de processus, etc. Cette approche holistique crée une représentation virtuelle précise qui correspond exactement à la forme physique, aux fonctionnalités et au comportement du produit et de ses configurations.
Qu’est-ce qui rend un jumeau numérique vraiment complet ?
Un jumeau numérique complet réduit considérablement le besoin de prototypes physiques en définissant et en optimisant le produit et les systèmes de production, ce qui permet d’économiser un temps et des ressources précieux. Tout au long du cycle de vie du produit, les mises à jour du jumeau numérique reflètent les modifications apportées à son homologue physique, ce qui crée une boucle de rétroaction fermée entre l’environnement virtuel et l’environnement réel. Les entreprises peuvent ainsi optimiser en permanence et de façon rentable leurs produits, leur production et les processus liés à leur chaîne d’approvisionnement. Cette intégration sans faille des produits et de la production, ainsi que des logiciels et de l’automatisation, aide les industriels à concevoir, simuler, tester et valider leurs produits grâce au jumeau numérique complet, afin d’en optimiser la qualité et celle des processus utilisés, tout en réduisant la durée de l’étape de conception.
Alors que de nombreuses solutions offrent des fonctionnalités fragmentaires limitées à des opérations ou des processus spécifiques, un jumeau numérique réellement complet offre un écosystème connecté qui s’étend de la conception à l’exploitation. Cette représentation virtuelle complète et exacte du produit inclut également le cycle de vie du flux de processus, ce qui permet de simuler, prédire et optimiser non seulement le produit mais aussi le système de production. Plus important encore, pendant toute la durée de vie du produit, le jumeau numérique complet réinjecte dans les étapes de conception et de production les données d’exploitation collectées dans le monde réel, créant ainsi un système capable de s’auto-améliorer, une fonctionnalité que très peu de fournisseurs de logiciels numériques peuvent offrir.
Continuités numériques et jumeau numérique complet
Les continuités numériques constituent l’épine dorsale de nombreux processus de différents systèmes. Elles forment un flux de données connecté tout au long du cycle de vie d’un produit, de sa conception à sa fabrication et au-delà, et consolident des données isolées en une base de connaissances collective qui alimente le jumeau numérique complet. En reproduisant le monde physique dans le monde virtuel à l’aide des continuités numériques, les équipes d’ingénierie peuvent, de manière fiable et sécurisée, prédire les performances du produit et l’optimiser. Les tâches sont automatisées et les fonctions sont interconnectées, intégrées et reliées entre elles afin que les équipes d’ingénieurs puissent rapidement accéder aux détails de leur programme, les gérer et les partager tout au long du cycle de vie du produit. Ces continuités numériques sectorielles fournissent un processus de bout en bout complet propre à un secteur d’activité donné.
L’intégration parfaite des produits et de la production, ainsi que des logiciels et de l’automatisation, permet aux industriels de concevoir, simuler, tester et valider leurs produits à l’aide du jumeau numérique complet afin d’optimiser leur qualité et celle des processus utilisés, tout en réduisant la durée de l’étape de conception. © Siemens.Une étude indépendante menée par Frost & Sullivan a décerné à Siemens le prix « Digital Twin Technology Leadership 2023 », soulignant que « Siemens se distingue par son approche véritablement globale qui relie par des continuités numériques intégrées les processus de conception et les processus de production des produits, qui sont habituellement cloisonnés », une fonctionnalité que de nombreux concurrents ont du mal à offrir.
Dans de multiples domaines opérationnels, le jumeau numérique complet offre des avantages que les solutions plus limitées ne peuvent égaler. En permettant d’étudier des hypothèses de travail complexes et d’effectuer une modélisation prédictive, il pose les fondations nécessaires à une prise de décisions rapide et sûre préparant les actions dans le monde réel, il réduit le délai de mise sur le marché et garantit le respect du cahier des charges. Le jumeau numérique complet permet aux opérateurs et au personnel de se familiariser avec le fonctionnement des équipements dans un environnement virtuel avant de travailler avec les machines réelles. Cela favorise le développement de leurs compétences, réduit leur temps de formation et les habitue à l’utilisation du matériel de production. Cette fonctionnalité de formation complète va au-delà de la visualisation de base offerte par les jumeaux numériques moins sophistiqués.
L’offre la plus complète
À une époque où les industriels sont confrontés à des demandes de plus en plus complexes, à des perturbations de leur chaîne d’approvisionnement et à des impératifs de développement durable, l’utilisation de jumeaux numériques complets est devenu un facteur de différenciation essentiel. Le jumeau numérique complet de Siemens se distingue par son intégration sans précédent des cycles de vie des produits et de la production, ses capacités d’optimisation en boucle fermée et son impact commercial avéré. Alors que de nombreux fournisseurs proposent des solutions qu’ils qualifient de « jumeaux numériques », Siemens offre ce que des études indépendantes et les mises en œuvre réalisées chez ses clients confirment être l’approche la plus complète disponible à ce jour dans ce domaine. Elle fournit une base non seulement pour l’optimisation actuelle, mais aussi pour la transformation industrielle future grâce à l’IA et au métavers industriel émergent, ce qui constitue un avantage stratégique sur un marché mondial de plus en plus concurrentiel.
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