Tout ce que vous voulez savoir

Le guide ultime sur les Digitals Twins

L'industrie est sous le charme des Digitals Twins, des Virtuals Twins et le Plant Layout. Vous vous êtes sans doute demandé ce que c'est et ce que vous pouvez faire avec. Est-ce du battage publicitaire ? Avez-vous besoin de lunettes spéciales pour travailler avec un Virtual Twin? Et quel en est l’avantage ?

Nous avons répertorié pour vous un maximum de questions et y avons apporté des réponses. Vous pouvez les lire du début à la fin, de sorte qu'ensuite vous saurez tout sur ce sujet. Mais nous gardons à l'esprit que vous utiliserez ce guide principalement comme un ouvrage de référence. C'est pourquoi nous avons catégorisé toutes les questions pour vous. Choisissez le sujet sur lequel vous voulez en savoir plus dans le menu de gauche et trouvez de manière très ciblée les réponses que vous cherchez.

Connaissances de base

  • Un Digital Twin est une représentation virtuelle d'un objet ou d'un système tout au long de son cycle de vie. C’est le reflet le plus fidèle possible de la réalité, qu'il s'agisse d'un objet, d'un processus, d'une organisation ou d'une personne.

    Le Twin est constamment mis à jour sur la base de données en temps réel. Grâce à l'apprentissage automatique et à la simulation, un Digital Twin vous aide à prendre des décisions.

    Ainsi, une organisation peut surveiller le fonctionnement d'une usine ou d'un réseau, prévoir quand une maintenance est nécessaire et améliorer les processus existants. Bien que le Digital Twin soit virtuel, il sert de pont entre le monde réel et le monde numérique. En effet, en connectant plusieurs Digitals Twins, vous pouvez voir comment de différents systèmes ou produits interagissent entre eux. Vous obtenez alors une représentation réaliste de tous les processus dans, par exemple, une usine, ou même une ville entière.

  • Parmi les fournisseurs de Digitals Twins il y en a un qui affirme pouvoir fusionner le monde réel et numérique encore davantage qu'avec un Digital Twin ordinaire. Ils l'appellent la Virtual Twin Experience. Ce modèle virtuel est connecté en temps réel à l'usine et, si possible, même à la chaîne d'approvisionnement et de livraison. Toutes les parties sont connectées au Virtual Twin via le cloud. Cela crée un système en boucle fermée. Vous pouvez lire les avantages de cette démarche dans leur  ebook.

    Virtual Twin closed loop

  • Le Plant Layout est la disposition générale du processus de production, de l’espace de stockage, de la réserve, de la salle d'outils, des équipements de manutention, des allées, des services des employés, etc. Il garantit l'utilisation la plus efficace possible des personnes, des matériaux et des machines dans le processus de production. En bref, il s'agit d'un plan directeur pour la coordination de toutes les opérations effectuées dans l'usine.

    est la disposition générale du processus de production, de l’espace de stockage, de la réserve, de la salle d'outils, des équipements de manutention, des allées, des services des employés, etc. Il garantit l'utilisation la plus efficace possible des personnes, des matériaux et des machines dans le processus de production. En bref, il s'agit d'un plan directeur pour la coordination de toutes les opérations effectuées dans l'usine.

    Sur la base de plans d'étage en 2D, vous créez dans le logiciel Plant Layout une disposition en 3D dont les éléments peuvent être facilement déplacés, fixés ou alignés. Vous construisez donc une représentation réaliste de la réalité actuelle ou future. Le Plant Layout est excellent pour établir un lien avec votre Digital ou Virtual Twin. Vous pouvez alors directement tester l'effet de différents layouts. Cela permet d'éviter des remaniements coûteux qui, autrement, ne seraient visibles dans la réalité qu'après la réalisation.

    plant layout (2)

Les processus dans lesquels un Virtual Twin peut idéalement vous aider sont les suivants :

- Smart automation avec IioT-connected control
- Product Lifecycle Management (PLM)
- Conception CAO
- Simulation numérique
- Manufacturing Process Management (MPM)
- Manufacturing Operations Management (MOM)
- Virtual Reality et Augmented Reality (RV/RA)

Dans une Augmented Reality, par exemple, vous vous promenez dans une configuration virtuelle de votre Plant Layout. Vous aurez besoin alors de lunettes spéciales ou d'une application sur votre téléphone.
brett-jordan-qzGigk8ydN4-unsplash

Quels sont les avantages ?

  • Fiable

    L'état des équipements et des lignes de production est instantanément visible, ce qui vous permet de savoir si une maintenance est nécessaire.

  • Performance

    Une meilleure OEE signifie moins de temps d'arrêt et vous fait bénéficier d'une meilleure performance.

  • Productivité

    Produisez plus rapidement et éliminez les processus inefficaces grâce à une single-source-of-truth.

  • Informations

    Grâce aux données en temps réel et à l'apprentissage automatique, vous faites de meilleures prédictions et vous prenez de meilleures décisions.

  • Maîtrisez les risques

    Surveillez la disponibilité des produits, la réputation du marché et bien plus encore, tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

  • Un meilleur service à la clientèle

    Par exemple, les clients peuvent configurer eux-mêmes à distance des produits personnalisés.

  • Flexibilité

    Réagissez immédiatement et répondez avec succès aux changements inattendus du marché.

  • Qualité

    Mesurez les performances des produits dans de multiples environnements en temps réel, afin de les intégrer dans les produits futurs.

  • Opportunités

    Tirez parti d'opportunités telles que la personnalisation de masse, la production mixte, les petits lots et plus encore.

  • Plus de bénéfices

    Lagere kosten door een efficiëntere keten, betere beslissingen op basis van meerdere scenario's.

À quels défis répond un Digital ou Virtual Twin ?

Parmi les défis auxquels les fabricants sont confrontés, citons l'évolution des attentes des clients et la forte pression sur les marges bénéficiaires. Nous les examinons de plus près. 

Défi

Changement des attentes des clients

Le marché est en constante évolution pour servir les clients de la meilleure façon possible. Mettez-vous à la place d'un client (fictif) qui veut une nouvelle ligne de production. Il a le choix entre deux fournisseurs.

La partie 1 lui montre une animation 3D de sa propre usine. Il voit comment la nouvelle ligne de production s'intègre dans son bâtiment et quel est le business case.

La partie 2 est également un excellent constructeur de machines avec une bonne réputation. La seule différence est qu'il est moins progressiste.

La partie 2 ne fournit aucun rendu 3D ni aucune donnée sur le business case : l'efficacité et la productivité supplémentaires, l'ETP nécessaire, le délai de récupération... tout cela demeure de l'ordre de l’hypothèse.

Le client choisirait-il la partie 1 ou 2 ?

Avec l'IIoT et les Digitals Twins, les constructeurs de machines collectent également des données sur l'utilisation de leurs produits dans différents contextes. Cela fournit des informations précieuses. Celles-ci peuvent ensuite être traduites en améliorations et innovations de produits.

Défi

Forte pression sur les marges bénéficiaires

Les investisseurs font pression sur les entreprises pour stimuler une croissance durable et augmenter leurs bénéfices avec les mêmes ou moins de ressources. C'est un défi, surtout lorsqu'il y a des développements inattendus sur le marché ou une pénurie de personnel suffisamment adéquat.

Pour continuer à atteindre leurs objectifs de rentabilité, les entreprises cherchent donc des moyens d'innover davantage, d'augmenter les taux de réussite first-time-right et de raccourcir les délais de mise sur le marché.

Cela signifie une meilleure gestion des données internes, l'établissement d'une plateforme de collaboration et la mise en œuvre d'une stratégie de type ‘model-first’ pour réduire les hypothèses qui peuvent faire dérailler et retarder les projets.

Un Virtual Twin apporte également une valeur ajoutée à ce défi. Lorsque chacun a un accès instantané aux bonnes données, les décisions sont plus faciles à prendre, les projets se déroulent plus rapidement et les taux de réussite augmentent.

Urban Digital twins

Les chercheurs s'attendent à ce que le déploiement de Digital Twins pour la planification urbaine fasse économiser aux villes un coût moyen de 280 milliards d'ici 2030.

Virtual-Twin-Whitepaper_FINAL_March2020-3

À quelle industrie ou à quel secteur conviennent les Digitals Twins et Plant Layout ?

Comme la numérisation continue de progresser, les Digital Twins sont susceptibles d'être utilisés par toutes sortes d'entreprises à l'avenir. Le marché des Digital Twins a dépassé les 5 milliards de dollars en 2020 et devrait connaître un taux de croissance annuel moyen de plus de 35 % jusqu'en 2027.

Nous constatons aujourd'hui que les Digital Twins ne sont encore utilisés que par un nombre limité d'entreprises. Pour que le Digital Twin fonctionne, un flux de données de capteurs est nécessaire pour alimenter le Digital Twin. Sans suffisamment de capteurs, votre Digital Twin ne sera pas précis. Il ne s'agit donc pas seulement d'un investissement dans un logiciel et sa mise en œuvre. C'est pourquoi nous voyons les Digital Twins être utilisés principalement dans les entreprises ayant des produits ou des chaînes complexes. C'est là que les avantages d'un Digital Twin se manifestent le plus rapidement. Pensez aux entreprises qui produisent des machines ou des lignes de production, ou encore aux bâtiments et aux ponts soumis à des réglementations strictes. Mais les entreprises fortement touchées par les problèmes de la chaîne d'approvisionnement mondiale considèrent également les Digital Twins comme une solution permettant de garder la tête hors de l'eau.

Plant Layout a déjà été appliqué de manière beaucoup plus large que les Digital Twins. C'est un élément important du processus de production. Un layout efficace de l'usine rend les opérations plus fluides. Les retards sont évités et les coûts sont bien contrôlés. L'établissement d'un Plant Layout présente de nombreux avantages. Et de nos jours, cela peut se faire non seulement sous forme d’un plan, mais aussi en 3D. Grâce à un logiciel, vous pouvez facilement reconnaître les goulots d'étranglement, les déplacements inefficaces, les problèmes créés par les dimensions du produit, et bien plus encore.

lalit-kumar-HpPmiduLDC0-unsplash

Et est-ce que cela convient également à une PME ?

Les Virtual Twins ne sont plus seulement destinés aux entreprises aérospatiales. Comme Plant Layout et les Digital Twins constituent un investissement important, ce sont surtout les grands fabricants qui franchissent actuellement le pas. Mais parfois, cela vaut également le coût pour les petits et moyens fabricants. Car cela offre la possibilité d'itérations infinies. Vous pouvez vous imaginer quelle en est la valeur ajoutée !

Vous n'avez plus besoin d'une ligne de R&D dédiée, car avec Plant Layout, vous en disposez déjà numériquement. Les responsables de production et les techniciens développent et testent de nouvelles configurations en 3D avant de passer à l'étape coûteuse et risquée d'interrompre la production pour un changement. Et grâce à des expériences virtuelles de type ‘what-if’, ils essaient différentes techniques et technologies pour voir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas.

Y a-t-il une différence entre les données virtuelles et les données ‘réelles’ ?

La mission de la plupart des Digital Twins est simple : recueillir des données ‘réelles’ et les utiliser dans le système virtuel pour modéliser le comportement, ou simuler des données virtuelles pour tester le comportement attendu du système réel. L'objectif est de déterminer les résultats du système sans accès direct au système réel ou à certaines de ses parties. Ainsi, les données du monde réel renforcent les données numériques et vice versa.

Mais pourquoi avons-nous besoin de données réelles ? En réalité, quelque chose d'inattendu peut se produire qui rend les données prédites incorrectes. Le feedback des systèmes réels permet de comprendre le comportement d'un système et de détecter d’éventuels écarts par rapport au plan. Si seulement les systèmes se comportaient comme ils le devraient, cela ne serait pas nécessaire. Il suffirait alors d'être informé lorsque le système a terminé sa tâche.

Uitdagingen2

Un Virtual Twin fonctionne-t-il également avec des données non-structurées, telles que des e-mails ?

Si de nombreuses applications de Business Intelligence traitent bel et bien les données structurées, elles ne prennent pas facilement en charge les sources de données non-structurées, telles que les courriels, les documents stockés dans des dossiers ou SharePoint. En conséquence, les silos d'information subsistent. Pourquoi un Digital Twin, lui, pourrait-il résoudre ce problème ?
 
Single-source-of-truth pour toutes les parties

Plateforme de collaboration qui remplace le flux d'e-mails

Connectez les applications principales, telles que ERP, MES, EAM ou PLM sans entrepôt de données.
Data center of the future 640 x 480 px
Résultat

Plus de flexibilité

  • Enrichissez les informations avec des métadonnées pour des capacités de recherche plus puissantes et plus efficaces
  • Effectuez des calculs complexes grâce à l'intelligence artificielle (IA) et à l'apprentissage automatique
  • Tableaux de bord, KPI et cartes thermiques avec visualisations 3D utilisant les données du Virtual Twin

Comment démarrer avec Plant Layout, un Digital ou Virtual twin ?

Avant de se lancer dans ces technologies, il est important de faire le point sur la situation actuelle :

- Si votre organisation dispose déjà d'un PLM, commencez par définir le produit en 3D et un environnement de simulation de produit.

- Si l'entreprise a déjà une initiative de transformation industrielle, définissez un projet de Digital Twin dans le cadre de cet effort.

- S'il n'existe pas d'initiative formelle de transformation industrielle, choisissez un processus de production ou de fabrication limité qui bénéficierait de l'aperçu détaillé qu'un Digital Twin peut fournir.

Et répondez également aux questions suivantes :

- Quel est le niveau de maturité de mon entreprise ?
- Sommes-nous prêts pour la transformation de l'entreprise ?

- Quels sont les points névralgiques qu'un digital twin peut résoudre ?
- Quelle est ma capacité à innover ?
- Comment vais-je protéger ma propriété intellectuelle ?

Ensuite, vous voulez prédire la valeur ajoutée afin de savoir à quel délai de récupération vous pouvez vous attendre.

Vous n'avez pas encore de réponse à votre question ? 

Nous espérons vous avoir donné une image aussi complète que possible, mais vous avez peut-être une question à laquelle nous n'avons pas encore répondu. Cela ne veut pas dire que nous n’avons pas de réponse. N'hésitez pas à nous contacter et à nous poser votre question !

Nos experts veilleront à ce que votre question, aussi difficile soit-elle, trouve une réponse.

Inscription au bulletin d'information

Inscrivez-vous ci-dessous pour recevoir les dernières nouvelles.