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Jumeau numérique

Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un produit ou d’un processus physique, qui permet de comprendre et de prédire les caractéristiques de performances de son équivalent physique. Les jumeaux numériques sont utilisés tout au long du cycle de vie des produits pour simuler, prédire et optimiser le produit et le système de production avant d’investir dans des prototypes et des ressources physiques. 

Grâce à leurs fonctionnalités de simulation multiphysique, d’analyse des données et d’apprentissage automatique, les jumeaux numériques peuvent montrer l’impact des modifications de conception, des scénarios d’utilisation, des conditions environnementales et d’innombrables autres variables. Il n’est ainsi plus nécessaire d’utiliser des prototypes physiques, ce qui réduit le temps de développement et améliore la qualité du produit ou du processus final. 

Pour obtenir une modélisation précise tout au long de la production ou de la vie d’un produit, les jumeaux numériques utilisent les données provenant de capteurs installés sur des objets physiques dans le but de déterminer en temps réel les performances de ces objets, leurs conditions de fonctionnement et les modifications qu’ils subissent au fil du temps. Grâce à ces données, les jumeaux numériques évoluent et se mettent à jour continuellement en fonction des modifications de leur équivalent physique tout au long du cycle de vie du produit. Ce système de rétroaction en boucle fermée dans un environnement virtuel permet aux entreprises d’optimiser en permanence leurs produits, leur production et leurs performances pour un coût minime. 

Les applications potentielles d’un jumeau numérique dépendent de l’étape du cycle de vie du produit qui est modélisée. Les jumeaux numériques sont en général de trois types : produit, production et performance (voir ci-dessous). La combinaison et l’intégration des trois jumeaux numériques au fur et à mesure de leur évolution conjointe forment ce que l’on appelle le « fil numérique ». Ce fil traverse toutes les étapes du cycle de vie des produits et de la production et collecte toutes les données qu’elles génèrent.

Jumeau numérique

Le jumeau numérique, source de réussite pour l’avenir

Jumeaux numériques de produits

Utiliser des jumeaux numériques pour concevoir avec efficience de nouveaux produits
Les jumeaux numériques peuvent servir à valider virtuellement les performances des produits, tout en montrant leur fonctionnement dans le monde physique. Le « jumeau numérique de produit » jette un pont entre le virtuel et le réel : il permet d’analyser les résultats obtenus dans différentes conditions et d’effectuer des ajustements dans le monde virtuel pour que le produit physique suivant fonctionne exactement comme prévu sur le terrain. Il aide à prendre les meilleures décisions possibles, quelle que soit la complexité des systèmes et des matériaux concernés. Toutes ces possibilités évitent la multiplication des prototypes, réduisent le temps total de développement, améliorent la qualité du produit fini, et accélèrent la prise en compte itérative des retours des clients.

Jumeaux numériques de production

Utiliser des jumeaux numériques pour planifier la fabrication et la production

Un jumeau numérique de production aide à valider l’efficacité d’un processus de fabrication dans l’atelier avant toute mise en production. En simulant ainsi le processus et en analysant les résultats grâce au fil numérique, les entreprises mettent en place une méthodologie de production qui conserve son efficience dans différentes conditions. 

Pour aller encore plus loin dans l’optimisation de la production, il est possible de créer des jumeaux numériques de l’ensemble de l’outil de fabrication. Les données issues des jumeaux numériques de production et de produits évitent aux entreprises de coûteux temps d’arrêt des équipements. Elles leur permettent même de prédire à quel moment un entretien préventif sera nécessaire. Grâce à ce flux constant d’informations précises, les opérations de fabrication gagnent en rapidité, en efficience et en fiabilité.

Jumeaux numériques de performance

Utiliser des jumeaux numériques pour recueillir, analyser et exploiter des données opérationnelles

Les produits intelligents et les usines connectées génèrent des volumes considérables de données sur leur utilisation et l’efficacité de leur fonctionnement. Le jumeau numérique de performance capture ces données et les analyse pour fournir aux décisionnaires des renseignements exploitables. Il permet aux entreprises :

  • de se créer de nouvelles occasions commerciales ;
  • d’améliorer les modèles virtuels sur la base des informations obtenues ;
  • de recueillir, agréger et analyser les données opérationnelles ;
  • d’améliorer l’efficience du système de production et du produit.

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