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Le Digital Twin

Les jumeaux numériques sont au cœur de l'industrie, transformant les processus tout au long de la chaîne de valeur. En tant que représentations virtuelles de produits, de processus ou de performances, elles relient les étapes aux données, renforcent l'efficacité, réduisent les échecs, raccourcissent les cycles et débloquent des opportunités offrant un avantage mondial durable.

Des jumeaux numériques autonomes tout au long de la chaîne de valeur

Pour exploiter tout le potentiel du jumeau numérique, les vrais systèmes n'ont pas seulement besoin d'être mis en réseau les uns avec les autres : ils doivent également développer la capacité de « penser » et d'agir de manière autonome. Le développement est à la mode dans le sens de l'intelligence artificielle, de la simple perception mutuelle et de l'interaction à la communication et à l'optimisation indépendante. Cela nécessite également des systèmes d'information intégrés qui permettent un échange continu d'informations.

Le développement de jumeaux numériques nécessite des systèmes logiciels puissants qui peuvent les mettre en œuvre tout au long de la chaîne de valeur — pour la planification et la conception de produits, de machines et d'usines et d'exploitation de produits et de systèmes de production. Cela permet aux utilisateurs d'agir de manière beaucoup plus flexible et efficace et de personnaliser leur fabrication.

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Le jumeau numérique du produit, de la production et de la performance

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Le jumeau numérique du produit est créé dès l'étape de définition et de conception d'un produit planifié. Cela permet aux ingénieurs de simuler et de valider les propriétés du produit en fonction des exigences respectives : par exemple, le produit est-il stable et est-il intuitif à utiliser ? La carrosserie de la voiture offre-t-elle la plus faible résistance à l'air possible ? Est-ce que l'électronique fonctionne de manière fiable ? Qu'il s'agisse de mécanique, d'électronique, de logiciels ou de performances du système, le jumeau numérique peut être utilisé pour tester et optimiser tous ces éléments à l'avance.

Il en va de même pour le jumeau numérique de la production. Cela implique tous les aspects, des machines et des contrôleurs d'usine aux lignes de production entières dans l'environnement virtuel. Ce processus de simulation peut être utilisé pour optimiser la production à l'avance avec la génération de code PLC et la mise en service virtuelle. Par conséquent, les sources d'erreur ou de défaillance peuvent être identifiées et évitées avant le début de l'opération réelle. Cela permet de gagner du temps et de jeter les bases d'une production de masse personnalisée, car même des itinéraires de production très complexes peuvent être calculés, testés et programmés avec un coût et un effort minimes en très peu de temps.

À son tour, le jumeau numérique de la performance est constamment alimenté par les données opérationnelles des produits ou de l'usine de production. Cela permet de surveiller en permanence des informations telles que les données d'état des machines et les données de consommation d'énergie des systèmes de fabrication. À son tour, cela permet d'effectuer une maintenance prédictive pour éviter les temps d'arrêt et optimiser la consommation d'énergie. Et certaines entreprises utilisent des services basés sur les données pour développer de nouveaux modèles commerciaux, comme le montre l'exemple de la société de génie mécanique Heller. Dans le même temps, les connaissances basées sur les données sur des systèmes comme Insights Hub (anciennement MindSphere) peuvent être réintroduites dans toute la chaîne de valeur jusqu'au système de produits. Cela génère une boucle décisionnelle complètement fermée pour le processus d'optimisation continue.

Gamme complète de produits et services

Siemens Digital Enterprise Suite offre des solutions logicielles et d'automatisation parfaitement coordonnées et intégrées pour créer une approche globale : Une plateforme de données centrale est utilisée pour numériser l'ensemble du processus à valeur ajoutée de l'industrie. Les réseaux de communication industriels intelligents permettent des échanges de données simples au sein des différents modules de production et collectent des données opérationnelles de manière continue.

La stratégie Defense in Defence de Siemens garantit que les entreprises sont en mesure de faire face aux exigences croissantes en matière de sécurité industrielle et que les installations industrielles sont efficacement protégées contre les attaques internes et externes. Les mécanismes de sécurité conformes aux normes — de la protection par mot de passe à la surveillance continue de la sécurité — fournissent une protection fiable et personnalisée pour l'usine numérique.

MindSphere sert également de plateforme pour développer de nouveaux modèles commerciaux numériques pour les entreprises industrielles, et complète le portefeuille Siemens de services numériques axés sur les données pour l'environnement industriel. Il offre des fonctions de sécurité de pointe pour l'acquisition de données sur le terrain et pour le transfert et le stockage de ces données dans le cloud.

Réalisations initiales

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Avec Siemens Digital Enterprise Suite, les clients peuvent commencer à investir dès aujourd'hui dans des solutions pérennes pour la mise en œuvre étape par étape de l'Industrie 4.0. Par exemple, le fabricant de machines spéciales Bausch + Ströbel utilise la numérisation comme clé de la cohérence dans son ingénierie. La société s'attend à une augmentation de l'efficacité d'au moins 30% d'ici 2020 grâce au temps gagné rien que lors de l'ingénierie.
De même, Schunk — le leader mondial de la technologie de serrage et des systèmes de préhension — utilise déjà des solutions de numérisation pour ses composants de systèmes de préhension à commande électrique. Ce nouveau processus d'ingénierie entraînera des délais de projet nettement plus courts, une mise en service plus rapide et une augmentation substantielle de l'efficacité lors de la construction d'usines similaires.

À tous les niveaux

La mise en réseau des machines entre elles et avec des systèmes de niveau supérieur permet de gérer les ressources et les données de production de manière centralisée. Cela garantit des avantages en termes de coûts d'approvisionnement et d'exploitation, ce qui signifie que les données de commande sont disponibles dans toute l'entreprise, et il est possible d'identifier des stratégies optimales pour allouer les commandes aux différents sites de production au sein de l'organisation. De plus, le stock de matériel, les processus logistiques et la disponibilité des outils peuvent être vus d'un coup d'œil et efficacement coordonnés.

Grâce à une meilleure documentation des processus de fabrication et des paramètres de production, le potentiel offert par le jumeau numérique dans le domaine de la gestion de la qualité est tout aussi excitant. Si les fabricants savent exactement quel composant a été installé, avec quelles fonctionnalités, dans quels produits et comment il a été installé, ils peuvent fournir une réponse ciblée aux problèmes potentiels et optimiser leurs processus. Dans son site de production Simatic à Amberg, en Allemagne, Siemens utilise déjà un système complet de documentation et d'évaluation et a atteint un taux d'erreur extrêmement faible en production.

Et dans l'industrie des procédés aussi, le jumeau numérique assure une plus grande efficacité et productivité : Avec le passage de l'ingénierie intégrée aux opérations intégrées, Siemens permet aux entreprises de l'industrie des procédés de construire un modèle de données complet, de l'ingénierie de l'usine à l'exploitation. Dans ce domaine également, la numérisation assure un délai de mise sur le marché plus court, une plus grande flexibilité et une efficacité accrue. Cela donne aux entreprises la possibilité de répondre avec succès à la volatilité et à la diversité des marchés mondiaux et d'augmenter leur productivité ainsi que l'efficacité énergétique et des ressources.

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