CenterLine booste l'efficacité manufacturière avec la technologie du jumeau virtuel

En science militaire, un « multiplicateur de force » est un système opérationnel qui utilise la stratégie pour augmenter l'efficacité des armements existants. Nous pouvons utiliser l'idée comme métaphore pour améliorer l'efficacité des systèmes d'information d'ingénierie et de fabrication, du concept initial au service client continu.

Les « armements » de l'automatisation industrielle sont représentés par une variété d'acronymes : CAO, IAO, PDM, PLM, SCM, MES, CMS et plus. Presque toutes les entreprises de fabrication ont un certain niveau d'automatisation de processus, pourtant de nombreuses conversations sur les processus de fabrication se terminent par la phrase : « puis nous copions les données de la nomenclature. » C'est là que les améliorations d'efficacité s'arrêtent. Pour continuer notre métaphore initiale, les entreprises de fabrication possèdent les armements, mais il n'y a pas de stratégie globale pour en faire un multiplicateur de force industriel.

Nous avons accès à de nombreuses solutions de création, collecte et gestion de données à travers l'espace manufacturier qui informent divers aspects de ce qu'un produit devrait devenir et comment un processus de fabrication devrait fonctionner, système par système. L'étape suivante est de passer au-delà du « devrait » vers le « fait ». Transformer l'information en intelligence en temps réel est le multiplicateur de force — les données de performance planifiées que ces solutions fournissent peuvent devenir de l'information sur la performance réelle, en temps réel.

Cadres d'information stratégiques

Le fil virtuel et le jumeau virtuel (aussi appelés jumeau numérique/fil numérique) sont deux concepts connexes à l'avant-garde de cette quête d'intelligence en temps réel. Pour rappel, un fil virtuel est la capacité pour les utilisateurs d'améliorer des performances spécifiques en livrant la bonne information aux bonnes personnes au bon moment. Pendant ce temps, un jumeau virtuel est une représentation visuelle constamment mise à jour d'un produit, système ou processus basée sur des données du monde réel.

Ces nouveaux cadres d'information pilotent un nouveau modèle de processus dans lequel les données sont vues comme faisant partie à la fois d'un fil virtuel et d'un jumeau virtuel. Dans l'ingénierie basée sur le modèle, par exemple, le fil et le jumeau représentent un cadre stratégique pour créer une valeur maximale dans l'entreprise. Les deux incluent les exigences telles que conçues ; les enregistrements de validation et d'étalonnage ; et les données telles que construites, telles qu'opérées et telles que maintenues.

Le fil virtuel et le jumeau virtuel sont des concepts, pas des produits ou services spécifiques : vous ne pouvez pas courir chez votre intégrateur local et commander un fil virtuel. Au lieu de cela, ils fournissent des solutions qui aident les utilisateurs à créer des systèmes entièrement numériques dans lesquels chaque individu dans l'organisation a toutes les informations nécessaires dans un système facile d'accès et facile à partager.

La connectivité est l'objectif primordial. De nombreux problèmes liés aux données se réduisent à des connexions et à l'accès, ce qui signifie que les entreprises doivent éliminer les inefficacités qui minent les opérations de fabrication.

Combien de ces défis existent dans votre organisation ?

• Les changements d'ingénierie n'atteignent pas le shop floor en temps voulu
• Manque de visibilité des fournisseurs
• Aucun standard ou contrôle sur la création d'instructions de travail
• Gestion de contenu et contrôle hors synchronisation
• Le marketing crée du contenu avec des informations de conception obsolètes
• Perte de productivité due à des informations inexactes, peu claires
• Manque d'accès aux données pour les bonnes personnes.

Bien que beaucoup de ces problèmes ressemblent à des problèmes de technologie ou de méthodologie, ils impactent toujours les individus dans l'opération en aval en entravant leur capacité à optimiser les flux de travail. Pour rendre les opérations plus efficaces, vous devez améliorer les systèmes en usage, pas essayer de « réparer » les gens qui les utilisent. Les systèmes entièrement numériques servent les besoins des membres de l'équipe en éliminant ces problèmes de connectivité et d'accès aux données.

Le fil virtuel

Le fil virtuel — le côté communication du nouveau cadre industriel — permet un flux de données connecté pour toutes les informations d'actifs et métadonnées associées. L'idée du fil virtuel a origine dans la recherche aérospatiale il y a plus de 10 ans, quand des chercheurs au laboratoire de recherche de l'US Air Force à la base aérienne Wright-Patterson l'ont utilisé pour décrire l'assemblage piloté par modèle sur le shop floor. De multiples fils s'étendent du modèle (la source de données commune) vers la conception, l'approvisionnement, les tests, la production, les opérations terrain et les équipes de soutien, signifiant qu'il n'y a pas besoin pour aucun individu dans le fil de demander des données ou répondre aux demandes de données avec un email copier-coller. L'information est toujours « allumée » et toujours accessible, établissant une véritable ressource unique et voie de communication pour toutes les parties indépendamment des silos ou flux de travail.

Le jumeau virtuel chez CenterLine

Avoir un accès permanent et en temps réel aux données des fils virtuels rend un jumeau virtuel possible. Les fils transmettent une vue complète du produit, combinant les détails de la nomenclature avec les données CAO/IAO pour une représentation visuelle, virtuelle, en temps réel. Il faut un flux bidirectionnel dans les fils virtuels pour permettre un vrai jumeau virtuel, nécessitant une boucle de rétroaction où l'étalonnage, la validation, les données telles que construites et telles qu'utilisées mettent toutes à jour le jumeau. Ensemble, le fil virtuel et le jumeau virtuel sont l'unification de la conception et des données.

Par exemple, l'entreprise canadienne d'automatisation industrielle de processus et technologie CenterLine Limited (Windsor, Ontario), producteur de lignes d'assemblage et de soudage automatisées sur mesure, faisait face à des défis avec des mises en usine coûteuses, surtout si l'entreprise devait corriger des erreurs de conception ou adresser des accidents opérationnels entre machines et travailleurs humains dans des systèmes physiques déjà installés.

CenterLine a cherché à optimiser leurs conceptions de cellules de travail robotiques et surmonter ces défis par la simulation numérique avant le déploiement d'équipements physiques sur les sols d'usine. Pour atteindre cet objectif, ils ont implémenté la solution DELMIA sur la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes pour simuler virtuellement produits, processus et opérations d'usine pour des mouvements de robots optimisés, agencement d'usine, flux de matériaux et ergonomie.

Depuis l'implémentation de DELMIA pour chaque cellule de travail robotique, CenterLine a réduit les problèmes et retouches liés à l'outillage jusqu'à 90 % et le temps de programmation sur le terrain jusqu'à 75 %. Le temps gagné par la simulation des trajectoires de soudage à l'arc robotisé a amélioré la productivité de 15 % et raccourci le time-to-market pour la simulation et la conception de 15 % à 20 %. En tant que source unique de vérité pour différentes données CAO, la plateforme unifiée permet aux dirigeants de CenterLine de se concentrer sur les opérations quotidiennes au lieu de gérer les données et les produits.

Quand tous les canaux de données sont connectés dans un cadre Fil Virtuel/Jumeau Virtuel, les membres de l'équipe sont unis dans une stratégie qui permet une meilleure utilisation des données existantes. En effet, les fabricants gagnent finalement un nouveau multiplicateur de force pour la valeur manufacturière.