Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d'un objet, d'un processus ou d'un système physique. Il s'agit d'une réplique numérique qui simule en temps réel le comportement, les caractéristiques et les performances de son homologue dans le monde réel.
En termes simples, un jumeau numérique inclura des données, des modèles et des analyses dans des proportions variables, ainsi qu'une expérience de visualisation. Un jumeau numérique combine tous les ensembles de données possibles issus de l'ingénierie et des opérations, et les enrichit avec un ou plusieurs types de modèles de principe de base et d'intelligence artificielle.
Une fois les données agrégées, les utilisateurs au sein de l'entreprise peuvent les visualiser dans un format adapté pour résoudre certains cas d'utilisation. Un jumeau numérique peut modéliser la conception et l'élaboration d'un projet d'investissement ou les opérations quotidiennes d'un actif ou d'un processus industriel.
Voici le détail des composants clés :
- Données collectées et agrégées en fonction du contexte : les jumeaux numériques s'appuient sur un flux continu de données et d'informations provenant de sources multiples telles que des capteurs, des actifs, des systèmes, des dispositifs et d'autres sources pour capturer l'état et la condition en temps réel de l'objet physique ou du processus.
- Capacités analytiques : les jumeaux numériques s'appuient sur des modèles d'IA et d'apprentissage automatique pour analyser les données collectées et fournir des informations sur le comportement, les performances et les problèmes potentiels de l'objet ou du système physique.
- Intégration et modélisation des données : les données collectées sont traitées, intégrées et transformées en un modèle dynamique qui représente avec précision l'actif ou le processus physique.
- Couche de visualisation multiexpériences : la visualisation basée sur les rôles permet à l'utilisateur d'accéder aux données présentées sous une forme adaptée à un usage spécifique. L'utilisateur de l'atelier voit les informations relatives à ses indicateurs de performance clés, tandis que les cadres examinent les mêmes données dans un contexte plus pertinent pour la gestion globale.
Jumeaux numériques chez AVEVA
Chez AVEVA, nous proposons à nos clients « un jumeau intelligent » tout au long du cycle de vie industriel. Notre plateforme industrielle CONNECT, ainsi que nos applications d'IA et nos solutions de visualisation constituent la base d'un jumeau numérique. Par « un jumeau intelligent », nous entendons un jumeau numérique qui peut commencer par votre design conceptuel, et passer à l'exploitation et à l'optimisation au fur et à mesure de votre projet.
Notre logiciel relie les données d'ingénierie aux données d'exploitation, puis les introduit dans notre plateforme industrielle où elles sont consolidées, nettoyées et agrégées pour construire une représentation de l'équipement, des systèmes ou des actifs.
Comme notre plateforme s'intègre parfaitement aux appareils IoT, aux algorithmes d'IA et aux outils d'analyse de données, qu'il s'agisse d'AVEVA ou d'outils tiers, les entreprises peuvent tirer parti de leurs investissements existants.
Les organisations avec lesquelles nous travaillons peuvent utiliser des jumeaux numériques pour répondre à différents cas d'utilisation de l'ensemble du cycle de vie industriel, de la phase de conception et de construction aux opérations et à l'optimisation. Les organisations tirent parti des sources combinées de données et d'informations, améliorant ainsi la prise de décision et la collaboration entre les équipes. Il peut s'agir d'améliorer l'efficacité en évitant les temps d'arrêt non planifiés ou les perturbations de la chaîne de valeur.
Comment fonctionne un jumeau numérique ?
Dans le monde des organisations industrielles, un jumeau numérique est un outil puissant qui fournit une vue unique sur l'ensemble de l'organisation. Mais comment fonctionne exactement un jumeau numérique ? La gestion et l'infrastructure des données ainsi que la collecte, la consolidation et l'agrégation de ces données jouent un rôle crucial dans le fonctionnement d'un jumeau numérique. Un jumeau numérique fonctionne en rassemblant des données provenant de différentes sources, telles que :
- Des données dynamiques provenant des aspects de surveillance et de contrôle des systèmes d'automatisation ;
- Des données brutes, y compris les données techniques et opérationnelles, en temps réel et historiques, provenant de l'équipement de traitement, des systèmes utilitaires et d'autres sources externes ;
- Des données pertinentes sur la conception des équipements, les prix du marché, les conditions environnementales, les indicateurs commerciaux et les données sur le comportement des consommateurs.
Toutes les données relatives à l'entreprise peuvent faire partie du jumeau numérique. Ces données 1D, 2D, 3D et opérationnelles contextualisées sont ensuite améliorées grâce à la modélisation et/ou à l'analyse des principes de base et à l'IA afin de mieux comprendre le défi que l'organisation essaie de relever. L'analyse et l'IA forment le « cerveau » du jumeau numérique. La couche analytique permet au jumeau numérique d'aller au-delà d'une représentation statique en temps réel de l'actif ou du processus et de prévoir comment celui-ci se comportera à l'avenir compte tenu d'un ensemble de variables.
La synchronisation et la simulation en temps réel sont des fonctionnalités essentielles d'un jumeau numérique. Au fur et à mesure que l'actif physique ou le processus subit des modifications, le jumeau numérique se met à jour en temps réel. Cette synchronisation garantit que la représentation virtuelle reste exacte et à jour.
En simulant différents scénarios et en exécutant des algorithmes prédictifs, les entreprises peuvent tester et optimiser leurs opérations sans aucun risque pour l'actif physique ou le processus. Cette capacité permet de prendre des décisions proactives et d'identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent.
Grâce à une expérience de visualisation avancée, les entreprises peuvent obtenir une vue globale de leurs actifs ou de leurs processus dans un environnement virtuel.
Cette représentation visuelle permet aux parties prenantes de suivre les performances en temps réel, d'identifier des modèles et d'analyser les données de manière efficace. De plus, les outils d'analyse intégrés au jumeau numérique fournissent des analyses prescriptives avec des informations exploitables, permettant aux entreprises de prendre des décisions basées sur les données et d'agir en temps opportun pour favoriser une amélioration continue.
Des jumeaux numériques tout au long du cycle de vie industriel
L'utilisation des jumeaux numériques varie d'un secteur à l'autre, d'une entreprise à l'autre, et chaque organisation présentera ses propres arguments en faveur de leur adoption. Un jumeau numérique se définit le mieux par la manière pratique dont il peut utiliser les données pour fournir des informations utiles à la conception, au fonctionnement et à l'optimisation d'un actif ou d'un processus industriel tout au long de son cycle de vie.
Voici quatre domaines généraux où la technologie des jumeaux numériques peut faire une réelle différence :
Conception et construction. L'adoption d'une approche centrée sur les données améliore la visibilité et le contrôle depuis la phase du projet d'investissement jusqu'à la mise en service de l'usine. Les EPC peuvent consacrer moins de temps aux reprises de conception et la livraison est plus susceptible de respecter le calendrier et le budget.
Opérations. Grâce à l'accès aux données historiques et en temps réel, l'opérateur peut comparer, modéliser et tirer des enseignements du comportement réel. Les résultats peuvent responsabiliser la main-d'œuvre, améliorer la productivité, réduire le travail inutile et améliorer la fiabilité tout en maintenant la sécurité et la durabilité.
Optimisation.L'IA/l'apprentissage automatique et les modèles basés sur les principes de base fournissent des informations et des conseils sur les opérations de l'usine. En disposant de repères utiles, les opérateurs peuvent prendre des décisions plus éclairées, équilibrer le rendement et la fiabilité avec la rentabilité, et augmenter la profitabilité.
Développement durable. Le suivi en temps réel des progrès réalisés par rapport aux indicateurs clés de performance et aux objectifs de développement durable dans l'ensemble de l'entreprise peut contribuer à réduire les déchets, à accroître la satisfaction des travailleurs, à assurer la conformité environnementale et à renforcer la responsabilité sociale de l'entreprise.
Le jumeau numérique couvre l'ensemble du cycle de vie d'un projet, de sa conception à sa mise hors service.
Avantages des jumeaux numériques
Capables de révolutionner les entreprises, les jumeaux numériques sont la condition sine qua non de la croissance dans le paysage concurrentiel actuel. En tirant parti de la puissance de cette technologie, les organisations peuvent ouvrir de nouvelles opportunités et atteindre des niveaux d'efficacité sans précédent.
Voici les principaux avantages pour les sociétés industrielles :
Amélioration de la prise de décision et des capacités prédictives : en créant une réplique virtuelle d'actifs ou de processus physiques, les entreprises peuvent surveiller et analyser les données pour identifier les tendances, les modèles et les anomalies. Les jumeaux numériques facilitent la collaboration et la communication entre les différentes parties prenantes, telles que les ingénieurs, les opérateurs et les gestionnaires. Cela permet une prise de décision proactive, ainsi que la capacité de prévoir et de prévenir les problèmes potentiels avant même qu'ils ne surviennent. Avec des informations précises et actualisées à portée de main, les décideurs peuvent optimiser les opérations et obtenir de meilleurs résultats.
Optimisation des performances et de l'efficacité : en simulant et en testant différents scénarios, les entreprises peuvent identifier les domaines à améliorer et mettre en œuvre des stratégies ciblées. Par exemple, dans le domaine de la fabrication, les jumeaux numériques peuvent contribuer à optimiser les processus de production, à réduire les déchets et à améliorer la qualité des produits. En exploitant les données en temps réel et les analyses avancées, les organisations peuvent découvrir les goulets d'étranglement, rationaliser les opérations et maximiser l'utilisation des ressources. Le résultat est une productivité améliorée, des coûts réduits et une compétitivité accrue.
Réduction des temps d'arrêt et des coûts de maintenance : l'un des principaux avantages des jumeaux numériques est la réduction des temps d'arrêt et des coûts de maintenance. En surveillant les actifs en temps réel, les entreprises peuvent détecter rapidement les problèmes potentiels et programmer une maintenance préventive. Cette approche proactive permet d'anticiper les pannes imprévues, de réduire les temps d'arrêt non planifiés et de prolonger la durée de vie des actifs. En identifiant les besoins de maintenance à l'avance, les entreprises peuvent optimiser les calendriers de maintenance, minimiser les interruptions et réduire les coûts globaux de maintenance.
Témoignages client
Le centre de visualisation des données en temps réel d'ADNOC favorise l'agilité de l'entreprise
La compagnie pétrolière nationale d'Abu Dhabi (ADNOC) gagne en visibilité sur ses opérations et améliore son agilité commerciale en intégrant et en surveillant plus de 10 millions de tags sur 120 tableaux de bord.
SCG Chemicals crée un jumeau numérique opérationnel
SCG Chemicals utilise son usine virtuelle pour optimiser les opérations grâce à des tableaux de bord sur l'état des équipements, les alarmes et les performances.
bp améliore la collaboration et la sécurité avec le jumeau numérique ACE
Grâce au jumeau numérique de sa plateforme de production d'Azeri Central East, les équipes de bp peuvent collaborer à distance pour garantir la sécurité et la fiabilité des opérations.
PETRONAS économise des millions grâce à la détection précoce des pannes
En évitant les pannes d'équipement grâce à l'analyse prédictive d'AVEVA dans le cloud, PETRONAS économise 33 millions de dollars.
Produits de jumeaux numériques à l'affiche
AVEVA™ Asset Information Management
AVEVA Asset Information Management : une solution performante pour gérer les informations de vos actifs d’ingénierie et d’exploitation. Les informations sont extraites de plusieurs sources et présentées sous différents formats, ce qui permet à vos collaborateurs de consulter, visualiser et valider les données du jumeau numérique, et donc de collaborer en toute sécurité.
AVEVA Predictive Analytics
Anciennement PRiSM Predictive Asset Analytics
Un modèle d’information unifié multidimensionnel pour combiner des données provenant de sources multiples et contextualiser les outils de reporting et les tableaux de bord. Améliorez les performances de votre usine de manière quasi-instantanée en intégrant l’analyse de données industrielles à votre solution BI.
AVEVA™ Process Simulation
Anciennement SimCentral Simulation Platform
AVEVA Process Simulation a été entièrement conçu pour permettre à la nouvelle génération d’ingénieurs de créer un jumeau numérique des processus.
AVEVA™ E3D Design
Anciennement AVEVA Everything 3D
La solution de conception 3D multidisciplinaire la plus performante et la plus avancée, pour une efficacité de conception et d’ingénierie maximisée et sans conflit.
CONNECT
Notre plateforme cloud industrielle : accédez en toute sécurité au vaste portefeuille de logiciels en tant que service (SaaS) industriels, optimisé par la puissance de l'intelligence artificielle (IA) industrielle.
