Les sites de production automobile comptent parmi les installations les plus complexes au monde. Non seulement les configurations des équipements et les chaînes de montage évoluent rapidement, mais la plupart des actifs reposent sur la robotique, ce qui signifie que leur mise hors service et leur reconfiguration exigent de la rigueur, de la précision et une certitude quant à leur état « tel que construit » et « tel qu’installé ».
Une entreprise qui fait preuve de rigueur, de précision et d’exactitude sur tous les fronts est Variation Reduction Solutions, Inc (VRSI). Dirigée par des experts en fabrication et en ingénierie, l’équipe de VRSI illustre parfaitement ce que signifie la mise en place d’une stratégie de jumeau numérique avancée, qui non seulement aide son équipe à mener à bien des missions à enjeux élevés, mais lui permet également de devenir un leader dans le domaine de l’ingénierie et des initiatives opérationnelles, bien au-delà de la simple livraison du projet initial.
Voici comment VRSI a pris conscience de l’importance cruciale d’une stratégie de jumeau numérique robuste pour les constructeurs automobiles, qui doivent coordonner la robotique, les systèmes de vision, les contraintes liées aux installations et la planification des installations avec plus de rapidité et de précision. C’est également l’histoire de ce que l’équipe VRSI est en mesure d’apporter à ses principaux clients du secteur automobile en termes d’amélioration de la validation, de renforcement de la collaboration entre les équipes, de détection précoce des problèmes, de réduction des risques liés aux projets et de planification plus efficace des déploiements.
VRSI (Variation Reduction Solutions, Inc.) collabore avec les principaux équipementiers automobiles et fournisseurs de premier rang pour fournir des systèmes de vision automobile et des solutions de guidage robotique, au service des secteurs de la construction automobile et de l’aérospatiale.
L’entreprise collabore avec de grands équipementiers et fournisseurs de premier rang — notamment General Motors, Stellantis, Ford, BMW, Toyota, Honda, Tesla et Rivian — pour assurer la conception, la modélisation et la validation de systèmes de vision et de capteurs au sein d’environnements de production complexes.
L'expertise de VRSI couvre :
Conception mécanique
Développement logiciel
Ingénierie des commandes
Intégration de systèmes
Ses solutions sont encore renforcées par des technologies de pointe telles que :
Inspection par radar laser Nikon Metrology
Intégration de systèmes robotiques
Traitement d'images INOS
Partenariats stratégiques SaaS (notamment avec Cintoo)
Au service principalement des équipementiers et des constructeurs automobiles, VRSI accompagne les clients qui ont besoin d’une intégration précise de systèmes de vision, de robotique et d’ensembles de capteurs.
L’entreprise propose également des solutions sur mesure tout au long du cycle de vie du projet, notamment :
Étude de faisabilité et planification de l'agencement en phase initiale
Capture et validation des données « tel que construit » à l’aide de la technologie LiDAR
Modélisation de conception et revues de construction virtuelles
Séquençage de l’installation et planification de la sécurité
Une collaboration continue avec l'équipe de l'usine et l'équipe d'ingénierie
Chaque solution est adaptée aux contraintes spécifiques du client, à ses exigences de sécurité et à ses objectifs opérationnels.
Il est important de noter que la valeur ajoutée va au-delà de la simple réalisation du projet : les clients réutilisent fréquemment les données du jumeau numérique de VRSI au sein de Cintoo pour soutenir des initiatives d’ingénierie et d’exploitation plus larges tout au long du cycle de vie du projet.
Vous trouverez ci-dessous un exemple illustrant comment un environnement de jumeau numérique avancé peut favoriser une meilleure révision, une plus grande précision d’installation et une meilleure visibilité de l’état des installations.
VRSI utilise toute une gamme de techniques avancées de capture et de modélisation de la réalité, notamment :
le balayage LiDAR pour capturer avec précision l’état des lieux
le traitement de nuages de points pour créer des environnements 3D exploitables
l'intégration CAO pour la validation de la conception
Un cas d'utilisation clé consiste à placer des ensembles de capteurs dans des environnements numérisés afin de :
Valider le positionnement des caméras, des fixations et des outils
Garantir un dégagement suffisant par rapport aux systèmes d'extinction d'incendie, aux structures métalliques et aux équipements aériens
Confirmer les exigences en matière de champ de vision pour les systèmes de vision
Face à la complexité croissante des projets, VRSI a pris conscience de la nécessité de disposer d’une solution plus évolutive et collaborative. Parmi les principaux défis figuraient la gestion et le partage de vastes ensembles de données de numérisation, le maintien d’une source unique et fiable d’informations, ainsi que la mise en place d’une collaboration en temps réel entre les différentes parties prenantes. Auparavant, les données étaient partagées via des captures d’écran statiques, des transferts de fichiers physiques et des références visuelles limitées telles que des séries de photos, ce qui ralentissait la collaboration et restreignait la visibilité sur l’état d’avancement des projets. En adoptant Cintoo, VRSI a transformé ce flux de travail grâce à un environnement centralisé basé sur le cloud, dans lequel les parties prenantes pouvaient accéder aux conceptions, les examiner et les valider de manière collaborative. Cela a également permis aux équipes de vérifier les exigences en matière de champ de vision pour les systèmes de vision et d’améliorer la coordination entre les différentes phases du projet.
Ci-dessous, la validation des composants du pare-brise est comparée aux conditions réelles d’installation afin de garantir la conformité de l’installation et de faciliter la collaboration à distance.
Aujourd’hui, les clients utilisent les données hébergées par Cintoo comme un jumeau numérique évolutif de leurs installations. Les données restent accessibles tout au long des phases de conception, d’installation et de révision, tout en permettant des flux de travail de mesure, d’annotation et de validation. Cette accessibilité à long terme facilite la planification opérationnelle continue et les futures modifications des installations, notamment en favorisant la collaboration en temps réel entre les équipes d’ingénierie, d’exploitation et de sécurité
Plutôt que de constituer un livrable ponctuel, les données deviennent un atout stratégique à long terme pour la planification et les modifications futures.
Dans la pratique, VRSI utilise ces workflows numériques pour identifier virtuellement les problèmes avant le début de l’installation. Cela inclut la détection de conflits structurels, d’interférences avec les systèmes anti-incendie, de décalages entre l’intention de conception et les conditions réelles, ainsi que les défis liés à l’implantation des équipements ou aux exigences de ligne de visée optique.
En d’autres termes, VRSI utilise Cintoo dans le cadre de diverses applications, notamment :
L’intégration de systèmes de vision et de capteurs
Guidage robotique et applications « résolveur » de robotique en temps réel (RTR)
Modifications d’installations nécessitant une validation par rapport à l’état réel
Les flux de travail de type « jumeau numérique »et BIM
Parmi les projets notables, on peut citer les collaborations avec Ford et General Motors.
VRSI apporte des solutions à plusieurs problèmes clés du secteur pour ses clients confrontés à des projets complexes, notamment :
L’obtention de données précises sur l’état réel des installations dans tous les flux de travail
Éliminer la difficulté de valider les conceptions sans être sur site
Réduire les risques liés à la sécurité lors de l'installation d'équipements de grande taille
L'alignement entre l'intention de conception et les conditions réelles
Fournir des informations fiables et précises sur l’implantation des équipements et la ligne de visée optique
L’un des projets phares concernait un client qui avait besoin de numérisations très précises de ses installations pour soutenir la conception de capteurs et de systèmes de vision, en mettant fortement l’accent sur la validation précoce et la collaboration entre les équipes. VRSI a capturé des numérisations LiDAR et les a téléchargées dans Cintoo, où un espace de travail partagé a été créé pour permettre aux parties prenantes d’explorer l’installation virtuelle. L’entreprise a ensuite importé des ensembles de capteurs et des modèles CAO pour les valider dans l’environnement tel que construit. Ainsi, les équipes d’ingénierie et d’exploitation du client ont pu examiner les conceptions dans un contexte réel, fournir des retours d’expérience en amont et planifier un séquencement d’installation plus sûr et plus efficace.
Comme vous pouvez le voir ci-dessous, l’ensemble modélisé est visible depuis trois positions de balayage autour de l’environnement tel que construit, espacées d’environ 120 degrés. Cela montre que l’ensemble existe dans un espace 3D au sein du projet Cintoo et peut être contrôlé et vérifié de manière transparente par les ingénieurs.
De plus, VRSI exploite activement les fonctionnalités de Cintoo Twin, notamment :
Visualisation haute performance des nuages de points
Outils de mesure de précision
L’importation et l’exportation de fichiers CAO, STEP et STL
Outils d’annotation et de collaboration
Partage facile des projets pour une révision en temps réel par les parties prenantes
Les cas d'utilisation actuels impliquent également le marquage des actifs à des fins de documentation et de traçabilité :
Emplacements des repères de coordonnées des robots (vérifiés à l’aide de trackers laser
Documentation de certification des trackers laser
Rapports d’enregistrement des données LiDAR (PDF)
Exportations de maillages STL pour la détection des collisions de robots (Process Simulate)
Maillages OBJ + fichiers de couleurs pour la conversion au format JT utilisé dans les environnements de simulation
Ces ressources balisées améliorent la traçabilité, la validation et l’intégration du projet dans les workflows de simulation en aval.
Grâce à son partenariat avec Cintoo, VRSI aide les constructeurs automobiles à améliorer l’efficacité de leurs projets, à réduire les risques opérationnels et à prendre des décisions plus éclairées tout au long du processus de conception et d’installation, ce qui se traduit au final par un retour sur investissement accru et une valeur ajoutée sur l’ensemble du projet.
En combinant une expertise avancée en robotique et en systèmes de vision avec des workflows de jumeau numérique hautement précis, VRSI permet à ses clients de valider leurs conceptions par rapport aux conditions réelles des installations avant leur mise en œuvre, ce qui se traduit par une réduction des déplacements et des visites sur site, une détection plus précoce des conflits de conception, une concertation plus rapide entre les parties prenantes, une meilleure planification de la sécurité, ainsi qu’une diminution des retards d’installation ou des retouches coûteuses. Ces capacités prennent de plus en plus de valeur à mesure que les environnements de production deviennent plus automatisés et plus complexes.
À l’avenir, VRSI continuera à se concentrer sur les workflows de jumeau numérique, la validation en temps réel des systèmes robotiques et de vision, ainsi que sur la réponse aux défis de plus en plus sophistiqués liés aux installations et à l’automatisation, ce qui positionnera l’entreprise pour jouer un rôle encore plus important dans l’avenir de la fabrication intelligente et de la numérisation industrielle.
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