Qu’est-ce qu’un Jumeau Numérique industriel ?

Dans l’industrie, les Jumeaux Numériques font toute la différence, en vous permettant de reproduire votre « lot parfait ».

La comparaison des produits et de leurs conditions de fabrication vous permet de déterminer pourquoi certains lots présentent plus de variabilité, de défauts ou de défaillances. À terme, ces informations vous permettront de reproduire vos meilleures séries ou le « lot parfait ».

La problématique est que les données de production générées par les industriels se trouvent dans différents systèmes et formats. Certaines entreprises collectent beaucoup de données brutes, mais ne disposent pas des ressources nécessaires pour les exploiter judicieusement. En effet, certains collaborateurs ne savent pas quoi faire de ces données. D’autres entreprises ne disposent pas d’une connectivité intégrale des données, ce qui empêche de visualiser l’ensemble de la production. D’autres encore ont tout simplement du mal à obtenir les bonnes informations : elles disposent peut-être de données inutilisables ou de processus immensément complexes, avec des volumes considérables de données.

Quelle qu’en soit la raison, le problème majeur est que, même si les données brutes existent, de nombreuses entreprises se retrouvent avec des informations de mauvaise qualité. De nombreux industriels tentent d’optimiser leurs matériaux, leurs processus ou leurs machines. Malgré tous leurs efforts, ils ne parviennent pas à trouver les sources de variation les moins évidentes.

C’est là que les Jumeaux Numériques peuvent faire toute la différence, en permettant à votre entreprise industrielle de faire disparaître la pression des données et d’en faire un avantage concurrentiel. Mais que représentent exactement les Jumeaux Numériques industriels et à quoi servent-ils ?

Qu’est-ce qu’un Jumeau Numérique industriel ?

Le Jumeau Numérique est une réplique numérique d’un processus, d’un système ou d’un bien physique, qui améliore les applications répondant aux objectifs opérationnels. Dans l’industrie, les Jumeaux Numériques sont créés pour des actifs, des lignes de production spécifiques, par produit final, ou pour tout autre scénario du « monde réel » dans un processus de production.

Le Jumeau Numérique vous permet de fusionner les mondes physique et numérique. On l’utilise pour la simulation et les phases opérationnelles du cycle de vie d’un produit ou d’un processus. Quelle que soit la méthode de construction du Jumeau Numérique, il s’agit d’une représentation numérique utilisée pour acquérir plus de connaissances et une meilleure visibilité de votre production. 

Pourquoi utiliser un Jumeau Numérique industriel ?

Dès lors que vous disposez d’une réplique numérique de votre processus, avec toutes les données provenant de sources pertinentes et liées au bon produit final (appelé modèle de cartographie de processus), vous êtes en mesure de relever vos plus grands défis. Voyons comment y parvenir grâce au Braincube Digital Twin, construit par processus, actif ou continuité numérique. 

Par exemple, le Jumeau Numérique de processus sert de source unique de vérité dans votre organisation. Il englobe les conditions de fabrication exactes de chaque produit, lot ou numéro de série que vous produisez. Par conséquent, les équipes peuvent exploiter leurs données de production via notre Plateforme IIoT, qui compte plus de 25 applications professionnelles, pour résoudre les problèmes quotidiens et accroître la visibilité dans les usines et les départements.   

Grâce aux Jumeaux Numériques de processus, les ingénieurs et les Data Scientists gagnent un temps précieux. L’époque des extractions et des analyses manuelles complexes de données est révolue. Le Jumeau Numérique automatise l’extraction, le nettoyage, la structuration et la transformation des données. Ainsi, les informations les plus importantes se retrouvent directement entre les mains de vos ingénieurs qualifiés. Vos équipes peuvent se concentrer sur la résolution de problèmes qui font progresser votre entreprise, plutôt que sur la manipulation manuelle des données.

Grâce aux Jumeaux Numériques, vos équipes peuvent se concentrer sur la résolution de problèmes qui font progresser votre entreprise, plutôt que sur la manipulation manuelle des données.

Le Jumeau Numérique permet aux équipes opérationnelles de déterminer les variables d’entrée ayant le plus d’impact sur des sorties spécifiques. L’identification de ces paramètres d’entrée clés est une étape essentielle, pour apporter les changements de processus nécessaires à la réalisation de vos objectifs.

Accessibilité des données et Jumeaux Numériques

Puisqu’il est possible de créer un Jumeau Numérique pour presque tout (une machine, un processus, un système, etc.), il peut être difficile de déterminer le type de Jumeau Numérique dont votre entreprise a besoin. Bien que ce choix soit important, ce n’est qu’un élément de votre stratégie de numérisation.

La conception d’un Jumeau Numérique, c’est-à-dire la manière dont les données sont collectées, modifiées, cartographiées et rendues exploitables, peut avoir d’énormes répercussions sur votre efficacité numérique et votre ROI global. Souvent, la conception du Jumeau Numérique est en corrélation directe avec vos objectifs.

En basant les Jumeaux Numériques de Braincube sur votre cartographie des processus, notre middleware nettoie les données (suppression des valeurs aberrantes, fusion des formats, ETL) et génère des données produit à jour. Vos données de production sont ainsi transformées en informations interconnectées, disponibles pour de nouvelles visualisations, analyses, prises de décision et innovations.

Une fois le Jumeau Numérique créé, les données sont ingérées en continu par le middleware de Braincube, afin que les équipes aient toujours accès à des informations de production précises et actualisées. Cette particularité unique permet aux équipes de ne pas avoir à extraire ni préparer manuellement les données, pour comprendre ce qu’il s’est passé en cours de production. Les données du Jumeau Numérique sont actualisées en temps réel pour chaque produit, tout au long de sa production.

La collecte de données est très précieuse, car elle constitue une source unique de données véridiques au sein de votre organisation. Cependant, ces données n’ont de valeur que si elles peuvent être exploitées. En effet, même si un Jumeau Numérique prépare vos données, il est probable que seuls les Data Scientists seront en mesure d’identifier les tendances et de créer des modèles prédictifs.

Si les Data Scientists ont tout à gagner à disposer d’informations préparées qu’ils peuvent exploiter dans leurs prédictions, les outils industriels actuels doivent également donner aux Citizen Data Scientists les moyens d’agir. En dotant les experts en processus (ceux qui ont les connaissances opérationnelles sur le terrain), les entreprises font un pas de plus vers la transformation de leur organisation.

Si les Data Scientists ont tout à gagner à disposer d’informations préparées qu’ils peuvent exploiter dans leurs prédictions, les outils industriels actuels doivent également donner aux Citizen Data Scientists les moyens d’agir.

Prenons l’exemple d’un Data Scientist qui découvre une différence dans la performance d’un actif et la présente aux équipes opérationnelles comme une opportunité d’améliorer le débit. Le Process Engineer fait remarquer qu’une machine donnée était à l’arrêt à ce moment-là, donc, oui, il est logique que la production ait été compromise. Les deux équipes reprennent la planche à dessin et travaillent séparément sur les mêmes objectifs globaux.

Même s’il s’agit là d’une exagération, il faut comprendre qu’en limitant l’utilisation des données à quelques équipes, vous risquez de passer à côté de causes de variation inattendues. Les données ne sont pas vraiment démocratisées pour tous les membres de votre organisation. Si des compétences techniques avancées sont nécessaires pour valoriser les données, alors une grande partie de vos collaborateurs n’est toujours pas à même de réaliser des découvertes et de faire avancer les choses.

C’est là que d’autres technologies de l’Industrie 4.0, telles que les plateformes IIoT et les applications avancées, entrent en jeu. Elles permettent l’exploitation des données de votre Jumeau Numérique, par des équipes techniques et non techniques. Ainsi, toute personne de votre entreprise peut découvrir des optimisations. 

Comment interagissent les plateformes IIoT et les Jumeaux Numériques ?

La plateforme IIoT sert de passerelle vers les données de votre Jumeau Numérique. Une plateforme IoT industrielle (plateforme IIoT) compile en temps réel les données provenant du hardware, des systèmes logiciels, des capteurs et d’autres points de données, dans un environnement centralisé, généralement accessible à un large groupe d’utilisateurs. Elle comble le fossé entre les systèmes, les collaborateurs et les machines, en centralisant ces données dans un système, souvent sur un Cloud, mais aussi sur site ou sur Edge.

Toutefois, comme nous l’avons vu, un meilleur accès aux données ne garantit pas une meilleure utilisation de celles-ci. En effet, un collaborateur doit disposer d’un savoir-faire technique pour parvenir à faire de précieuses découvertes.

Chez Braincube, nous pensons que l’avenir de l’industrie réside dans la Plateforme IIoT : une Plateforme IIoT enrichie d’applications professionnelles avancées. Ces applications permettent à chacun d’obtenir facilement une visibilité en temps réel des conditions de production ou d’approfondir les données du Jumeau Numérique grâce à notre IA exclusive, en vue d’optimiser vos processus et votre qualité.

La Plateforme IIoT de Braincube est conçue pour démocratiser les données et autonomiser les Citizen Data Scientists. Notre suite complète de solutions s’appuie sur des applications de Business Intelligence, des connecteurs et de l’IA en libre-service, et permet l’exploitation de vos Jumeaux Numériques par tous les membres de votre organisation. 

La Plateforme IIoT stocke vos Jumeaux Numériques dans un environnement centralisé, accessible à un large groupe d’utilisateurs. Le Jumeau Numérique de Braincube sert de source unique de vérité pour votre organisation. Les équipes peuvent s’appuyer sur les Jumeaux Numériques pour la résolution des problèmes de qualité, l’identification des optimisations de processus, ou même la création de modèles prédictifs, que ce soit dans la suite d’applications de Braincube ou dans d’autres systèmes. Les améliorations de processus sont découvertes, testées et implémentées plus rapidement grâce au Jumeau Numérique industriel.

Quand nous avons conçu la manière dont nos Jumeaux Numériques fonctionneraient conjointement avec d’autres technologies 4.0, notre objectif était de construire une solution technologique multifactorielle, qui prenne en compte le défi ou l’objectif du client et la bonne suite d’applications pour y répondre. En d’autres termes, notre Jumeau Numérique agit en fonction de ce que vous souhaitez réaliser.

Les résultats concrets de l’utilisation d’un Jumeau Numérique

Grâce à l’implémentation d’un Jumeau Numérique de processus, vous pouvez exploiter les répliques dans une Plateforme IIoT pour : 

• Tester les conditions opérationnelles et recevoir les résultats attendus par voie numérique
• Optimiser la production
• Trouver de nouvelles sources de revenus
• Réduire les coûts, le gaspillage et la consommation d’énergie
• Personnaliser les produits
• Effectuer une maintenance prédictive 
• Améliorer la qualité et la satisfaction client
• Obtenir facilement la traçabilité de bout en bout de chaque produit
• Et bien plus encore

Résumé

Les Jumeaux Numériques sont en plein essor dans l’industrie manufacturière. Le marché des Jumeaux Numériques devrait atteindre 48,2 milliards de dollars américains d’ici 2026. Avec un tel engouement pour les Jumeaux Numériques et leur valeur, la tentation est grande de se précipiter sur la première solution qui semble convenir.

Avant de choisir votre fournisseur de Jumeaux Numériques, prenez en considération vos objectifs à court et à long terme. Le type de Jumeau Numérique que vous mettez en place est-il conçu pour évoluer au fur et à mesure de l’évolution de votre usine ? Le modèle de données est-il adapté aux initiatives futures, même si vous ne les connaissez pas encore ? Les données seront-elles facilement accessibles et exploitables par un plus grand nombre d’équipes, ou resteront-elles cloisonnées aux équipes les plus techniques ? L’absence de certaines données sera-t-elle compensée par le calcul des variables appropriées ?

En notre qualité de leader pour aider les industriels à transformer leurs opérations, les Jumeaux Numériques avancés de processus, la Plateforme IIoT et les applications de Business Intelligence de Braincube permettent à tous les types d’industriels de découvrir des opportunités au sein de leurs propres processus. Contactez-nous pour découvrir comment notre expertise unique et nos outils pensés pour l’industrie vous permettront d’atteindre vos objectifs, tant aujourd’hui qu’à l’avenir.