Jumeaux numériques et IA :transformer les opérations industrielles

« Jumeau numérique » n'est pas un nouveau terme, mais associé aux progrès de l'IA, il est de plus en plus précieux pour transformer les opérations industrielles et créer une valeur commerciale supplémentaire. Le jumeau numérique, qui produit un profil évolutif d'un actif ou d'un processus dans une usine, capture des informations sur les performances tout au long du cycle de vie de l'usine (conception de processus, exploitation et maintenance).

Il est également rendu de plus en plus intelligent par les agents de l'IA, au point où il peut prescrire des actions dans le monde physique, afin que les entreprises puissent reconfigurer, en temps réel, avec des choix factuels, des processus alternatifs pour atténuer des problèmes tels que les temps d'arrêt des usines ou goulot d'étranglement.

Fournir une vue numérique dans des domaines tels que la planification et la planification, les modèles de demande, les modèles de distribution, le contrôle et l'optimisation, et améliorer l'efficacité de ces opérations grâce à des actions normatives, conduit à une rentabilité commerciale amplifiée (peut-être l'avantage numéro un qui vient à l'esprit, pour de nombreux , lorsque vous envisagez de mettre en œuvre des jumeaux numériques).

Mais la rentabilité n'est qu'une partie de l'histoire.

Dans cette session de questions-réponses avec Ron Beck d'AspenTech, nous explorons davantage les jumeaux numériques et la façon dont ils transforment l'industrie.

Dites-moi pourquoi les jumeaux numériques et les innovations en IA sont si précieux pour les opérations industrielles à l'heure actuelle ?

Avec l'incertitude actuelle du marché, la volatilité et les questions concernant les perspectives économiques futures, chaque organisation industrielle recherche de nouvelles façons d'améliorer l'efficacité et d'être plus rentable mais, surtout, d'assurer des opérations sûres. Avec des usines fonctionnant dans des situations peu familières à faible débit, la technologie est la passerelle vers cet objectif.

Les responsables considèrent le numérique comme un moyen essentiel de conserver un aperçu de la santé et de l'intégrité des équipements sans les travailleurs habituels de l'usine. Le jumeau numérique et l'IA ne sont plus l'avenir ambitieux qu'ils ont pu être – ils s'avèrent avoir un impact sur les résultats de nombreuses organisations industrielles.

Plus important encore, ils fournissent des informations qu'aucun humain ne pourrait obtenir sur la santé des équipements et les risques futurs pour la sécurité. Tirer parti à la fois du numérique et de l'IA, en combinaison l'un avec l'autre, mettra les entreprises dans une position solide pour relever certains des défis séculaires dans les opérations d'usine de manière nouvelle et plus efficace.

Le jumeau numérique crée des copies virtuelles d'emplacements physiques, de processus d'usine, de processus commerciaux ainsi que d'actifs et, associé à l'IA, permet aux opérateurs d'usine de trouver de la valeur dans les données d'usine qu'ils peuvent ensuite exploiter pour améliorer diverses opérations.

Les deux technologies capturent essentiellement tout ce qui se passe dans l'usine et, avec les informations qu'elles fournissent, peuvent aider les opérateurs d'usine à prendre de meilleures décisions opérationnelles et conduire à une plus grande excellence opérationnelle.

De plus, mis à part les perspectives économiques, le monde industriel est actuellement de plus en plus pressé de trouver des moyens plus écologiques de fabriquer des produits et d'être des entreprises plus durables avec une intensité de carbone plus faible, voire nulle. Par coïncidence, les jumeaux numériques et l'IA ont un rôle majeur à jouer pour faire d'un monde plus vert une réalité.

Comment cette technologie crée-t-elle de nouvelles efficacités pour l'installation industrielle ?

En approfondissant le concept de jumeau numérique, la beauté de celui-ci réside dans sa capacité à offrir aux entreprises une perspective alternative à travers laquelle voir leurs opérations, leur fournissant un aperçu d'une variété de scénarios d'usines et de processus et aidant à découvrir où se trouvent les plus grandes efficacités.

Grâce à l'exploration de données et à l'exploitation de l'expertise du domaine, l'IA sert essentiellement à alimenter les jumeaux numériques, les rendant de plus en plus intelligents. La nouvelle efficacité vient de (a) moins de besoin de personnes marchant dans des zones dangereuses de l'usine, et pour qu'elles soient transportées dans des zones reculées (b) la mobilisation de l'explosion des données sur les actifs pour de nouvelles informations et la capacité d'optimiser à travers plusieurs objectifs et ( c) améliorer la disponibilité de l'usine grâce à une meilleure prédiction des défaillances futures et la capacité de maintenir efficacement la santé des actifs.

Pour les opérations de l'usine, au-delà de l'augmentation du temps de disponibilité, l'avantage du jumeau numérique se fait surtout sentir dans les phases de planification, de conception et de planification de l'usine et des processus de l'usine. L'utilisation de la modélisation des jumeaux numériques pour concevoir, trouver ou utiliser des processus qui se traduira par une efficacité améliorée conduit à des gains opérationnels considérables. La question « et si » est quelque chose qui peut être rigoureusement analysée grâce à l'examen rapide d'un large éventail de possibilités - c'est la question que chaque jumeau numérique résout essentiellement.

Mais aussi, le retour des données opérationnelles à la fonction de conception permet désormais de concevoir une nouvelle ligne de processus après l'avoir comparée à l'opérabilité des conceptions précédentes et, par conséquent, de concevoir pour une meilleure fiabilité, sécurité et opérabilité.

La maintenance est un autre domaine dans lequel nous voyons l'avantage de tirer parti à la fois de l'IA et du jumeau numérique. Les agents numériques alimentés par l'IA peuvent prédire, des semaines à l'avance, la défaillance imminente des actifs et les facteurs en cause. Digital Twins peut ensuite prescrire des actions de processus pour préserver la santé des équipements afin que les organisations industrielles puissent minimiser les temps d'arrêt des usines.

Au-delà de la rentabilité, pouvez-vous nous parler un peu de la durabilité et de la manière dont ces technologies alimentent ces efforts ?

La durabilité nécessite de repenser ce qui constitue des opérations optimales. En plus de la sécurité, du débit, de la qualité et du coût, le zéro carbone, l'économie circulaire et les émissions deviennent désormais des critères critiques. La technologie est ici un moteur clé de la durabilité.

Le jumeau numérique est un puissant catalyseur pour une meilleure transparence, reporting, mesure et optimisation de la durabilité. Du point de vue de la gestion de l'énergie, des répliques virtuelles de différents processus de l'usine mettent en lumière les processus et les équipements qui consomment le plus d'énergie et contribuent à un gaspillage d'énergie inutile.

Le même concept s'applique aux usines qui cherchent à réduire la production d'émissions et d'effluents.

Autre chose à ajouter que nous ne vous avons pas demandé ?

Un autre avantage intéressant du jumeau numérique est sa capacité à aider à former virtuellement les opérateurs d'usine. Il existe de nombreux scénarios d'usine à haut risque, y compris les démarrages, les arrêts et les procédures d'intervention d'urgence. L'environnement de l'usine nécessite une expertise pour piloter efficacement, et ces situations peu fréquentes sont rarement pratiquées suffisamment. Les simulateurs d'entraînement virtuels ont un énorme avantage, comme un simulateur de vol pour les pilotes.

Une dernière note, on me demande souvent si cela signifie qu'il y aura moins de travailleurs dans les milieux industriels ? Ce que les technologies numériques et d'IA feront, c'est de libérer le précieux travailleur du savoir, l'opérateur et le personnel de maintenance pour effectuer plus de travail à valeur ajoutée, conduisant à une meilleure exécution des stratégies commerciales et à une prise de décision plus agile, à tous les niveaux, dans un environnement de plus en plus monde volatile.

L'organisation future de l'industrie de transformation sera plus efficace et efficiente, le personnel effectuant des tâches différentes offrant un avantage concurrentiel et des opérations plus durables.