Le jumeau numérique est un processus continu
Les personnes qui pensent que le seul intérêt du jumeau numérique est de réduire les délais de développement ont une vision beaucoup trop réductrice : ses avantages sont désormais bien plus nombreux.Pour profiter de tous les avantages d’un jumeau numérique, il faut l’utiliser non seulement pour le développement de produits, mais aussi pour la production, la logistique et la maintenance. © Siemens.
Les entreprises qui peuvent mettre de nouveaux produits sur le marché plus rapidement bénéficient d’avantages concurrentiels évidents. Les jumeaux numériques accélèrent le développement des produits et sont donc largement acceptés dans ce domaine. Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un objet, système ou processus physique, c’est-à-dire son équivalent numérique. Il est créé à partir de données connues, de simulations et de calculs de modèles. Il sert à simuler autant que possible le comportement, les propriétés et les performances de son équivalent physique. Il facilite ainsi la conception et le développement, notamment parce que ce prototype virtuel permet de s’assurer facilement que toutes les spécifications de conception sont bien respectées. En d’autres termes, les jumeaux numériques rendent les prototypes physiques largement superflus, ce qui réduit le temps de développement et améliore la qualité en combinant simulation multiphysique, analyse de données et apprentissage automatique.
Objectif : l’optimisation en boucle fermée
Cependant, l’utilisation de ces possibilités ne doit pas être limitée à la phase de conception ; elle doit aussi être étendue à la fabrication, la vente et l’entretien du produit. Pour cela, le jumeau numérique doit disposer de connexions intelligentes entre la conception, la production et l’exploitation du produit, car seule la cartographie complète de l’environnement réel permet de simuler toutes les circonstances pertinentes. Cela signifie qu’un jumeau numérique doit tout prendre en charge, de la conception et du prototypage virtuels à l’automatisation des processus d’usine et à la maintenance du produit final, en passant par la simulation et les essais. La base d’un tel jumeau numérique « vraiment complet » est un retour d’information continu, dans lequel les données d’exploitation réelles sont enregistrées et évaluées tout au long du cycle de vie du produit. Cela crée un système fermé qui permet d’améliorer en permanence le produit et les processus associés. Ce système de fonctionnement, appelé « optimisation en boucle fermée », est, selon une analyse de la Harvard Business Review, un élément important de la numérisation moderne de la fabrication, car il la rend non seulement plus rapide, mais aussi plus efficiente et plus écoresponsable.
Siemens propose un jumeau numérique complet unique en son genre, qui fournit un retour d’information continu dans lequel les données d’exploitation réelles sont enregistrées et évaluées tout au long du cycle de vie du produit. © Siemens.Malheureusement, les plates-formes existantes ne prennent pas toutes en charge des jumeaux numériques en boucle fermée aussi complets. Siemens propose une solution reconnue par ses clients et les analystes du marché, qui permet à la quasi-totalité des secteurs d’activité de mettre en place et d’exploiter des jumeaux numériques en boucle fermée complets. Cette plate-forme couvre l’ensemble du cycle de vie des produits. Cela inclut les modèles et données interdomaines ainsi que des liaisons numériques allant de la conception mécanique et électrique aux semi-conducteurs et autres composants de systèmes et même aux logiciels, listes de pièces et listes de processus. Cette approche holistique permet de reproduire avec précision et d’améliorer en permanence la forme physique exacte, l’ensemble des fonctionnalités et le comportement du produit, ainsi que ses configurations. La plate-forme d’entreprise numérique ouverte Siemens Xcelerator joue également un rôle important à cet égard. Cette place de marché propose des logiciels et des technologies éprouvés provenant de divers partenaires de Siemens, ce qui est particulièrement important lorsque des fonctionnalités sectorielles spécifiques sont requises.
Des améliorations à deux chiffres
Les clients et les partenaires de Siemens bénéficient de ses solutions fiables, sûres et innovantes, notamment parce que l’entreprise utilise également ses produits en interne. Par exemple, un jumeau numérique a été mis en œuvre dans l’usine électronique d’Erlangen afin d’optimiser en permanence la production. Il a permis de réduire considérablement les délais de mise en service et le nombre de rejets. En outre, la formation du futur personnel d’exploitation peut commencer plus tôt. Selon une étude de cas réalisée par Manufacturing Technology Insights, la mise en œuvre d’un jumeau numérique complet à Erlangen a permis de réduire de 30 % le délai de mise en service et d’améliorer de 25 % le taux de rendement synthétique (OEE). Ces résultats dépassent largement les améliorations standards de 12 à 15 % obtenues dans les différents secteurs d’activité lors de l’utilisation de jumeaux numériques incomplets.
Les jumeaux numériques qui ne prennent en charge que la conception et la construction ne suffisent plus. Ce qu’il faut aujourd’hui, ce sont des jumeaux en boucle fermée vraiment complets, dans lesquels toutes les données pertinentes sont enregistrées et évaluées tout au long des processus et du cycle de vie du produit. Cela permet de disposer en permanence d’une représentation virtuelle précise des configurations du produit ou des processus, qui peut être utilisée pour simuler et optimiser non seulement le produit, mais aussi la production et le service après-vente. Au sein de sa large gamme de logiciels, de solutions d’automatisation et de services, Siemens propose une plateforme de pointe pour les jumeaux numériques en boucle fermée, dont la qualité a été confirmée par des études indépendantes et des mises en œuvre chez ses clients. Elle sert également de base à d’autres initiatives de transformation industrielle, telles que l’utilisation de l’IA ou du métavers.
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