Jumeau numérique ou fil numérique : deux méthodes complémentaires de réplication numérique des actifs

Alors que le rythme de la transformation numérique s’accélère dans les secteurs de la fabrication et de l’ingénierie, deux concepts ont gagné du terrain : les jumeaux numériques et les fils numériques. Les deux concepts font référence à des représentations numériques d’objets physiques, mais ils servent des objectifs différents et offrent des avantages uniques aux entreprises. Nous comparerons les jumeaux numériques et les fils numériques, et discuterons des cas d’utilisation potentiels et des avantages.

Un jumeau numérique est une réplique numérique d’un objet physique ou d’un système, avec toutes les données de conception et d’exploitation de l’objet physique, y compris la géométrique, les données de performance et les modèles de comportement. L’objectif d’un jumeau numérique est de simuler le comportement des équipements en temps réel, afin de permettre aux ingénieurs et aux opérateurs de surveiller les performances et d’identifier les problèmes/anomalies des systèmes.

La technologie du jumeau numérique utilise des capteurs de l’Internet industriel des objets (IIoT), le machine learning et un logiciel de simulation pour collecter des données sur les produits et générer des modèles précis. Les équipes peuvent ensuite utiliser les modèles pour prévoir les besoins de maintenance, simuler des changements dans le système et optimiser les processus (par exemple, protocoles de sécurité, procédures de reporting, processus de fabrication, etc.).

Par exemple, un jumeau numérique d’une éolienne peut simuler l’impact des changements de vitesse et de direction du vent sur les performances de l’éolienne, aidant ainsi les opérateurs à prendre des décisions éclairées sur la maintenance et la production d’énergie.

Un fil numérique est une représentation numérique du cycle de vie d’un produit, de la conception à la fabrication, à la maintenance et au-delà, fournissant un flux de données transparent qui relie tous les aspects du cycle de vie. L’objectif d’un fil numérique est de fournir une vue complète et transparente des systèmes de fabrication, permettant une collaboration et une prise de décision efficaces à tous les stades du processus.

Les fils numériques utilisent diverses technologies, notamment des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO), des systèmes de gestion du cycle de vie des produits (PLM) et des capteurs Internet des objets (IdO), pour collecter et partager des données entre les workflows. La technologie du fil numérique optimise la traçabilité, en permettant de suivre la progression des actifs et de s’assurer que toutes les parties prenantes sont sur la même longueur d’onde tout au long du processus de production. Par exemple, les entreprises de l’aérospatiale peuvent créer un fil numérique pour aider à assembler des avions grâce à l’ingénierie numérique. Les équipes de production utilisent des systèmes basés sur des modèles 3D pour s’assurer que les avions sont construits exactement selon les spécifications techniques et s’appuient sur le fil numérique pour suivre les progrès et identifier les problèmes et les inefficacités pendant la production.

Les jumeaux numériques et les fils numériques utilisent tous deux des représentations virtuelles d’actifs et de processus réels, mais ils offrent des capacités distinctes.

Scale

Les jumeaux numériques sont évolutifs, mais seulement jusqu’à un certain point. La technologie des jumeaux numériques collecte des données en temps réel à partir d’une source/un actif unique. Et bien qu’un concept de jumeau numérique puisse se connecter à d’autres jumeaux pour simuler des environnements numériques entiers, ils sont plus utiles pour évaluer un environnement de production spécifique. Le concept de fil numérique, en revanche, est évolutif à l’infini. Les fils numériques peuvent se connecter à (pratiquement) n’importe quel autre système d’entreprise, y compris les jumeaux numériques.

En tant que telle, la technologie de fil numérique peut être mieux adaptée aux opérations et/ou aux circonstances dans lesquelles les données doivent être collectées auprès d’un éventail de services, d’appareils, de systèmes et de processus. En revanche, les jumeaux numériques seront plus utiles pour les opérations qui reposent principalement sur des processus machines répétitifs dans un environnement de production spécifique.

Centralisation des données

Les jumeaux numériques et les fils numériques centralisent les données dans une certaine mesure. Les deux collectent des données complètes sur les capteurs et les agrègent et les stockent dans un data hub facilement accessible. Cependant, les fils numériques permettent aux équipes d’extraire des données des jumeaux numériques et d’autres sources et de centraliser le flux de données entre les services et les silos de production afin que l’ensemble de l’entreprise puisse accéder aux mêmes informations. Les données attachées à un fil numérique ont également tendance à être plus précises, car les fonctionnalités d’automatisation d’un concept de fil numérique éliminent le besoin de transmettre manuellement des informations entre les départements et les flux de travail.

Les jumeaux numériques et les fils numériques aident les entreprises à augmenter l’efficacité du système, à réduire les coûts de production, à améliorer la conception des produits et à limiter les temps d’arrêt. Cependant, l’impact de chaque technologie varie en fonction des besoins du fabricant.

Les jumeaux numériques permettent aux fabricants de :

• Bénéficier d’une surveillance réactive en temps réel
• Procéder à des évaluations proactives des risques et utiliser des méthodes de dépannage prédictives pour les actifs de l’organisation
• Accélérer l’innovation à l’aide de modèles numériques et de la mise en miroir numérique

Les fils numériques aident les fabricants à :

• Développer des opérations plus agiles en facilitant un flux de données continu et synchronisé
• Améliorer la collaboration entre les services entre les actifs et les systèmes
• Optimiser la connectivité entre les processus de fabrication et d’ingénierie
• Rationaliser le développement de produits pour réduire les délais de production et accélérer la mise sur le marché
• Garantir la conformité réglementaire en suivant l’ensemble du cycle de vie des produits, y compris les décisions de conception, les changements techniques et les dossiers de maintenance

Les jumeaux numériques et les fils numériques sont des outils essentiels pour les entreprises qui cherchent à démarrer ou à accélérer une transformation numérique. L’utilisation d’outils technologiques avancés comme IBM Maximo peut aider les entreprises à y parvenir plus rapidement.

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