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La révolution des Jumeaux numériques

Des copies virtuelles pour gérer plus efficacement les usines


Créer la copie digitale d’une usine et de ses machines permet de simplifier l’accès à l’information et la préparation d’interventions sur site. La technologie permet aujourd’hui de réaliser rapidement, et à moindre coût, cette modélisation 3D.

Des techniciens de maintenance capables d’étudier, depuis leur bureau, la configuration de la salle où se trouve une machine en panne. La vision semble relever de la science-fiction. La capacité d’évoluer virtuellement dans les usines va cependant être offerte à un nombre croissant de professionnels.  « De plus en plus d’industriels réfléchissent, aujourd’hui, à la création d’un jumeau numérique, autrement dit une copie virtuelle, de leur site », confirme Thomas Daubigny, responsable de la transformation digitale de Bureau Veritas. Rien d’étonnant tant ces doubles digitaux peuvent leur faciliter la vie. « Actuellement, nous travaillons d’ailleurs à l’élaboration des jumeaux numériques de plusieurs usines », confie Patrick Teixeira, directeur technique Industrie de Bureau Veritas Exploitation

Afficher en un clic toute la documentation relative à une machine

La première utilité de ces jumeaux numériques? Simplifier l’accès à l’information. Le personnel d’une usine a, chaque jour, besoin d’accéder à quantité de documents : notices techniques, historiques de maintenance, relevés d’inspection etc. Problème : les informations relatives à une même machine sont généralement archivées à différents endroits. Avec un jumeau numérique, ces informations sont intégrées dans la représentation virtuelle de l’équipement auquel elles se réfèrent. Les techniciens n’ont qu’à la consulter pour y accéder.

Visites virtuelles et surveillance à distance

Deuxième atout ? « Les jumeaux numériques permettent de réaliser des visites virtuelles du site», explique Thomas Daubigny. Ainsi, les équipes de maintenance n’auront plus nécessairement besoin de se rendre sur place pour effectuer un repérage des lieux en amont d’une intervention. Il leur suffira d’étudier le jumeau numérique du site pour déterminer s’il faut prévoir un échafaudage, s’il est possible d’utiliser une grue, etc. Ces visites virtuelles peuvent également être proposées à des fournisseurs ou à des clients désireux de découvrir le site. Il est même possible de prévoir des simulations dans cet univers pour former les salariés. Quelle interface plus pratique enfin que ces doubles virtuels pour opérer une surveillance à distance ? « Il suffit de relier les capteurs assurant le suivi des paramètres d’une machine au double virtuel de celle-ci » explique Patrick Teixeira. En cas de comportement anormal, un coup d’œil permettra de localiser l’équipement concerné. « On pourrait même envisager de relier ce double numérique à un système de télé-opération existant : il deviendrait dès lors l’interface utilisée pour, par exemple, mettre en marche ou stopper une machine à distance », imagine le directeur technique Industrie de Bureau Veritas Exploitation.

Des modélisations 3D à coût réduit

Si les jumeaux numériques attisent la curiosité des industriels, c’est aussi parce que leur création est aujourd’hui beaucoup plus simple. « Auparavant, il était nécessaire d’envoyer un géomètre sur place ou bien d’utiliser des bornes laser coûteuses pour réaliser la modélisation 3D d’un site » explique Thomas Daubigny. Cela pouvait prendre des mois et coûter des centaines de milliers, voire, des millions d’euros. Aujourd’hui une technique appelée photogrammétrie permet de reconstituer des modèles 3D à partir de simples photos, en quelques semaines. « Le coût varie selon chaque site mais, désormais, on parle en général plutôt de dizaines de milliers d’euros », précise le responsable de la transformation digitale de Bureau Veritas.  Pour limiter les dépenses inutiles sur de tels projets, il est important de réfléchir en amont à ses besoins : quel niveau de détail doit être proposé sur les différentes parties du jumeau numérique ? Quels services proposer dessus ? etc. « Il est néanmoins possible de modifier le jumeau au fur et à mesure », précise Patrick Teixeira. Et ainsi rendre la copie toujours plus fidèle de l’original.

Un professionnel étudiant le jumeau numérique d’une machine depuis une tablette.

Les machines aussi ont leurs jumelles numériques

Bardées de capteurs, dirigées par une dose d’intelligence artificielle, les machines sont elles aussi dupliquées numériquement. Les jumeaux numériques récupèrent en temps réel toutes leurs données au sein d’une maquette virtuelle. S’ils ne représentaient à leur début qu’une « photo 3D », ils permettent aujourd’hui d’interagir avec les machines comme jamais.

Piloter à distance les machines et anticiper leurs pannes avant qu’elles n’arrivent sont désormais possibles.

Les jumeaux numériques permettent notamment d’effectuer des tests virtuels de résistance, par exemple sur un moteur de voiture ou sur une turbine d’avion, sans toucher aux machines. Un gage de flexibilité, lorsqu’il s’agit de faire intervenir un ingénieur à distance, voire de sécurité, dans le cas d’opérations de maintenance délicates. Qui plus est, plusieurs acteurs peuvent intervenir simultanément au sein de la maquette numérique, pour partager des informations.




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