Qu'est-ce qu'un usine numérique, et quel est son rapport avec la technologie jumeau numérique ? Le lien est plus étroit que vous ne le pensez.
La promesse de la numérisation de la fabrication - usine numérique - est de relever les défis et les goulets d'étranglement de la fabrication moderne, tout en reconfigurant le réseau production pour en faire quelque chose d'évolutif et d'adaptable.
Quels sont donc les concepts existants ? Selon la norme 4499 établie par l'Association des ingénieurs allemands (VDI), usine numérique est un terme générique désignant un réseau complet de modèles numériques, de méthodes et d'outils - y compris la simulation et la visualisation 3D - intégrés dans un système de gestion continue des données. L'objectif d'un usine numérique est l'évaluation holistique planification et l'amélioration constante de l'ensemble des structures, processus et Ressources principaux d'une usine réelle, en liaison avec le produit.
Les personnes nécessaires au bon fonctionnement du site usine numérique sont les mêmes que celles d'une usine ordinaire : responsables des opérations, responsables de site, ingénieurs et opérateurs, mais leurs tâches quotidiennes sont acheminées par un environnement de données unique adapté à leurs besoins spécifiques.
Concentrons-nous à présent sur les mots-clés "simulation" et "visualisation 3D" mentionnés plus haut. Ces domaines ont connu les développements les plus passionnants ces dernières années grâce aux avancées majeures de la technologie jumeau numérique . Le site industrie manufacturière passe de modèles statiques de conception assistée par ordinateur (CAO) et de plans d'étage en 2D à des modèles en 3D entièrement interactifs qui peuvent être enrichis d'informations supplémentaires.
La définition de jumeau numérique donnée par Gartner Research dans le "Hype Cycle for IT Evolution in Manufacturing 2019" est la suivante :
"Un site jumeau numérique est une représentation virtuelle d'une entité telle qu'un actif, une personne ou un processus et est développé pour soutenir des objectifs commerciaux nouveaux ou améliorés. [...] Les éléments requis pour atteindre les objectifs commerciaux sont le modèle, les données, une association univoque et la possibilité de surveillance ; les éléments facultatifs sont l'analyse, le contrôle et la simulation."
La caractéristique principale du site jumeau numérique est la relation symbiotique entre les objets physiques et virtuels, où l'échange de données est bilatéral et automatique. Toute modification des caractéristiques de l'objet physique est répercutée sur son site jumeau numérique, et vice versa. Ces capacités sont extrêmement précieuses dans un système de gestion continue des données.
Les termes "copie numérique" et "ombre numérique" sont parfois mentionnés en relation avec les jumeaux numériques, mais il existe des différences subtiles entre les trois. Une copie numérique est comme un jumeau numérique: une représentation d'un objet existant sous forme numérique, mais avec la distinction essentielle qu'une modification de l'état de l'objet physique ne sera pas répercutée sur la copie numérique (et vice versa). En revanche, l'ombre numérique est un échange de données automatisé strictement unidirectionnel, où un changement dans l'objet physique se traduit par des changements dans l'objet virtuel - mais pas dans l'autre sens.
Les trois catégories de jumeau numérique
La définition que nous avons de jumeau numérique est aussi bonne que n'importe quelle autre. Nous allons donc l'intégrer dans notre discussion sur le usine numérique. Une autre source réputée, cette fois PWC dans "Digital Factories 2020", définit non pas un, mais trois types différents de jumeau numérique pour les applications industrielles.
Les trois catégories de jumeau numérique sont les suivantes
- jumeau numérique du produit : Une jumeau numérique du produit est une représentation numérique du produit qui relie l'ingénierie et la gestion du cycle de vie du produit (PLM) aux opérations en usine. Il est conçu dans le cadre du processus de R&D et contribue à la mise en avant du développement du produit en permettant de simuler et de tester le produit à un stade précoce du processus.
- jumeau numérique de l 'actif production : un jumeau numérique d'un ou plusieurs actifs production est utilisé pour la conception, le démarrage virtuel et l'exploitation continue. L'accent est mis sur la simulation des opérations d'un actif, afin de définir et d'optimiser ses paramètres clés et de permettre des concepts tels que la maintenance prédictive ou la réalité augmentée.
- jumeau numérique de l'usine : Le site jumeau numérique de l'usine aide à planifier, concevoir et construire le bâtiment et l'infrastructure de l'usine. Il peut être utilisé pour soutenir les essais, la simulation et la mise en service du bâtiment.
En ce qui nous concerne, les deux dernières sous-définitions - une jumeau numérique de l'usine et une jumeau numérique de l'actif production - sont les principaux domaines abordés dans la solutionNavVis usine numérique .
Le site jumeau numérique d'une usine ne se limite pas non plus à un seul modèle. Imaginez que les processus production de plusieurs sites dans le monde soient représentés virtuellement ; cela permettrait une visualisation globale des performances opérationnelles. Des tableaux de bord pourraient être établis pour visualiser les données en temps réel, par exemple en comparant différents sites et en identifiant de nouvelles perspectives et des améliorations au niveau de l'atelier.
L'utilisation d'un site jumeau numérique est un ingrédient essentiel de la réussite lorsque l'on débute avec un site usine numérique.
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