L'industrie automobile est en train de subir un changement sismique, motivé par le besoin d'une efficacité, d'une durabilité et d'une agilité accrues. L'un des outils les plus puissants de cette transformation est le jumeau numérique, une réplique virtuelle d'une usine physique qui permet aux fabricants de simuler, de contrôler et d'optimiser les opérations en temps réel. En adoptant les jumeaux numériques, les usines automobiles traditionnelles peuvent moderniser leurs opérations, améliorer la collaboration au sein de la chaîne d'approvisionnement et obtenir un retour sur investissement significatif. Les jumeaux numériques dans la fabrication automobile constituent la prochaine étape de la numérisation et de la rationalisation des processus de fabrication, ce qui garantit la fiabilité de la mise à jour des usines existantes et du travail dans un environnement de chaîne d'approvisionnement de plus en plus complexe.
Les jumeaux numériques permettent de disposer d'une source de vérité virtuelle et visuelle.
L'usine virtuelle : Comment fonctionnent les jumeaux numériques
Un jumeau numérique est plus qu'un simple modèle 3D ; il s'agit d'une représentation intelligente et axée sur les données d'une usine qui se met continuellement à jour en fonction des données de capteurs en temps réel, des dispositifs IoT et des analyses pilotées par l'IA. Cette usine virtuelle reflète son homologue physique, ce qui permet aux fabricants de :
- Simuler les processus de production avant de mettre en œuvre des changements.
- Prévoir et prévenir les pannes d'équipement grâce à la maintenance prédictive.
- Optimiser l'efficacité des flux de travail en identifiant les goulets d'étranglement.
- Faire correspondre les conditions telles qu'elles ont été installées à celles qui ont été conçues.
- Réduire les temps d'arrêt et le gaspillage grâce à un contrôle continu des performances.
Les jumeaux numériques sont le plus souvent créés par balayage laser. Une large gamme de scanners laser peut être utilisée pour capturer les installations d'un site, y compris des scanners terrestres, des scanners mobiles ou des scanners de drone. Les données du balayage laser donnent une image complète et précise de l'installation du site sous forme de nuage de points, ce qui représente un champ de points géospatiaux qui cartographie les surfaces de ces installations. Historiquement, les données de nuages de points ont toujours été difficiles à télécharger et à partager en raison de l'énorme espace de stockage et des exigences en matière de données nécessaires. Aujourd'hui, des plateformes tout-en-un facilitent le téléchargement, la diffusion et le partage des données de nuages de points, comme Cintoo qui diffuse les données de nuages de points à la plus haute résolution possible , avec une transformation transparente en maillages 3D.
Une fois que les données des nuages de points sont diffusées sur une plateforme accessible et conviviale, une réplique virtuelle du site et de son état devient disponible, ce qui permet d'obtenir un jumeau numérique complet et précis.
Utiliser les outils d'une plateforme tout-en-un, comme l'étiquetage des actifs, pour une transformation intelligente de l'usine.
Par exemple, le géant de l'automobile BMW a adopté la technologie du jumeau numérique pour créer une réplique virtuelle de ses usines, ce qui permet aux ingénieurs de tester de nouveaux agencements et de nouvelles techniques de production avant de les appliquer aux usines physiques. De plus, les équipes de projet peuvent prendre les conditions telles qu'elles sont installées, générées à partir de nuages de points de capture de la réalité, et cartographier les modèles BIM/CAD, en s'assurant que les conditions telles qu'elles ont été conçues correspondent exactement à ce qui existe dans l'ancienne usine. Cela permet de réduire considérablement les coûts liés aux essais et aux erreurs et d'accélérer la mise sur le marché de nouveaux modèles qui dépendent de l'installation de nouveaux équipements.
Révolutionner les chaînes d'approvisionnement et la collaboration
Les anciennes usines automobiles sont souvent confrontées à des chaînes d'approvisionnement fragmentées, où le manque de visibilité peut entraîner des retards, des inefficacités et une augmentation des coûts. Les jumeaux numériques permettent de combler ces lacunes en offrant une vue unifiée et en temps réel de l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement.
Principaux avantages pour les chaînes d'approvisionnement
- Suivi en temps réel : Les fabricants peuvent suivre les matières premières, les composants et les produits finis avec une grande précision.
- Atténuation des risques : Les analyses prédictives pilotées par l'IA identifient les perturbations potentielles avant qu'elles n'aient un impact sur la production.
- Logistique optimisée : Les jumeaux numériques aident à rationaliser la gestion des entrepôts et les calendriers de livraison, réduisant ainsi les délais et les coûts.
- Gains en matière de développement durable : En optimisant la consommation d'énergie et en réduisant les déchets, les jumeaux numériques soutiennent une fabrication respectueuse de l'environnement.
Les Gigafactories de Tesla, par exemple, s'appuient sur la technologie des jumeaux numériques pour gérer la logistique complexe de la chaîne d'approvisionnement, en veillant à ce que la production de batteries et l'assemblage des véhicules restent hautement synchronisés et efficaces.
Collaboration améliorée rationalisée dans Cintoo
L'un des principaux avantages des jumeaux numériques est leur capacité à favoriser la collaboration entre différentes équipes et parties prenantes. Au sein d'une plateforme numérisée, les ingénieurs, les concepteurs, les directeurs d'usine et les fournisseurs peuvent travailler ensemble dans un environnement virtuel partagé.
Outils et technologies de l'écosystème des jumeaux numériques
- IA et apprentissage automatique : Permettent la maintenance prédictive et l'automatisation intelligente. Utilisez l'étiquetage des actifs pour obtenir une compréhension claire des équipements et des matériaux qui ont besoin d'être surveillés ou entretenus.
- Capteurs IoT : Collecter des données en temps réel sur les conditions de l'usine et les performances des machines.
- Informatique en nuage (cloud computing) : Fournit un accès transparent aux données du jumeau numérique depuis n'importe où dans le monde.
- Intégration AR/VR : Permet aux ingénieurs d'effectuer des inspections et des formations à distance.
Par exemple, Ford a utilisé des plateformes de jumeaux numériques combinées à des technologies AR/VR pour simuler des changements sur la chaîne de montage, afin de garantir l'efficacité sans perturber la production. Cela permet aux équipes interfonctionnelles de collaborer à distance, ce qui rend les opérations plus flexibles et plus résistantes.
Tous ces outils et optimisations sont disponibles sur la plateforme Cintoo, redonnant le contrôle aux équipes de projet qui ont besoin de rationaliser la collaboration globale dans un cadre virtuel. Des outils tels que la surveillance en temps réel, le marquage des actifs, les annotations, les mesures automatiques et la possibilité de superposer de manière transparente des modèles BIM/CAD aux conditions d'installation pour détecter les collisions aident les équipes à donner un sens aux données. En utilisant Cintoo, elles peuvent devenir "propriétaires" des données, optimisant ainsi le partage, l'accessibilité et la mise en place d'actions concrètes.
L'analyse de rentabilité : Les raisons du changement
L'adoption de jumeaux numériques dans les usines automobiles traditionnelles n'est pas seulement une tendance ; c'est une nécessité motivée par des avantages commerciaux clairs. Le retour sur investissement (ROI) de la mise en œuvre des jumeaux numériques est convaincant, les entreprises faisant état des éléments suivants
- Jusqu'à 30 % de réduction des coûts opérationnels grâce à la maintenance prédictive et à l'optimisation des processus.
- Des cycles de développement de produits 20 à 50 % plus rapides, grâce à la conception basée sur la simulation.
- Des taux de qualité améliorés dès la première fois, réduisant les retouches et le gaspillage de matériaux.
- uneréduction de l'empreinte carbone, en accord avec les objectifs mondiaux de développement durable.
Volkswagen, par exemple, a mis en œuvre des jumeaux numériques dans ses processus de fabrication, réduisant ainsi le temps de production tout en améliorant la qualité des véhicules. La capacité à prévoir et à résoudre les problèmes avant qu'ils ne surviennent garantit une plus grande efficacité et la satisfaction des clients.
L'avenir de la fabrication automobile
Les usines automobiles traditionnelles sont soumises à une pression croissante pour se moderniser, et la technologie des jumeaux numériques constitue la voie idéale. En créant une représentation virtuelle de leurs opérations, les fabricants peuvent rationaliser les processus, améliorer l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement et stimuler l'innovation à un rythme sans précédent.
Comme le démontrent les leaders de l'industrie tels que BMW, Tesla et Ford, les avantages des jumeaux numériques sont trop importants pour être ignorés. Ceux qui adoptent cette transformation seront mieux positionnés pour rivaliser dans le paysage automobile en évolution rapide, garantissant un avenir plus agile, plus rentable et plus durable pour l'industrie manufacturière.
