GPLG · INGÉNIERIE NUMÉRIQUE
Jumeau numérique
Établir un lien entre le processus physique et une représentation numérique utile pour l'ingénierie, l'exploitation et l'amélioration continue.
GPLG développe des solutions de jumeau numérique autour d'actifs industriels réels, de systèmes de contrôle et de données de production. L'objectif n'est pas simplement de créer un modèle 3D, mais de relier cette représentation numérique aux informations et à la logique d'ingénierie nécessaires pour comprendre, évaluer et améliorer le système physique.
PHYSIQUE + NUMÉRIQUE
Construire une représentation numérique fondée sur le comportement réel du système
Un jumeau numérique utile part de l'actif physique et de la question technique à laquelle il faut répondre. Les états des machines, les valeurs de processus, les alarmes, l'historique de production, les modes de fonctionnement et les informations contextuelles peuvent être associés à un modèle numérique en fonction du cas d'utilisation requis.
Le résultat peut faciliter l'analyse technique, la visibilité opérationnelle, le dépannage, l'optimisation et les modifications futures, sans pour autant considérer le modèle numérique comme une simple visualisation isolée.
La valeur d'un jumeau numérique réside dans la relation entre le modèle, les données et le processus physique.
LES BASES DU JUMEAU NUMÉRIQUE
Relier les dimensions physique et numérique
Actif matériel
Les machines, les cellules de production, les installations techniques et les équipements de process constituent le véritable système opérationnel.
Données opérationnelles
Les automates programmables (PLC), les systèmes SCADA, les capteurs, les bases de données et les applications fournissent des informations sur les états, les mesures et l'historique.
Modèle numérique
Structurer les éléments pertinents : actifs, relations, comportements et contexte technique.
Applications
Utilisez l'ensemble de ces informations pour l'analyse, la visualisation, l'optimisation et la prise de décisions techniques.
LE JUMEAU NUMÉRIQUE DANS L'INDUSTRIE MANUFACTURIÈRE
Présenter les informations relatives aux équipements et à la production dans un contexte technique commun
Un « jumeau industriel » peut associer la configuration des équipements, l'état des machines, les informations de production et l'historique des performances, permettant ainsi aux ingénieurs et aux opérateurs d'appréhender le processus sous plusieurs angles.
ARCHITECTURE
Du processus physique à la réflexion technique
L'architecture dépend de la finalité du « twin ». Le modèle GPLG distingue les couches « acquisition », « connectivité », « données », « modélisation » et « applications », de sorte que chaque couche a une responsabilité bien définie.
PARCOURS DU PHYSIQUE AU NUMÉRIQUE
CE QUE LES JUMEAUX PEUVENT SYMBOLISER
Modéliser les informations pertinentes pour le cas d'utilisation
Structure du patrimoine
Représenter les machines, les composants, les cellules de production et leurs relations fonctionnelles.
État de fonctionnement
Associer les modes, états, alarmes et conditions de processus de la machine réelle à la vue numérique.
Valeurs de processus
Associez les mesures, les compteurs, les points de consigne et les valeurs calculées aux actifs correspondants.
Comportement historique
Utilisez les données d'événements et les tendances enregistrées pour comparer l'activité actuelle aux périodes de production précédentes.
VISIBILITÉ TECHNIQUE
Transformer les données industrielles en un modèle que les ingénieurs peuvent exploiter
La représentation numérique permet de regrouper des informations qui, en temps normal, sont dispersées entre les systèmes d'automatisation, les bases de données, les plans et les applications logicielles, ce qui facilite l'analyse des relations entre ces éléments.
CONNEXION EN TEMPS RÉEL
Connecter le jumeau aux données industrielles en temps réel lorsque l'application l'exige
Les valeurs en temps réel peuvent être collectées via l'architecture d'automatisation existante à l'aide d'interfaces industrielles adaptées. Le jumeau virtuel n'a pas besoin d'un accès direct à chaque contrôleur ; les données peuvent être fournies via un système SCADA, des passerelles, des bases de données ou une couche de données industrielles.
Cette séparation permet de préserver les responsabilités du système de contrôle tout en fournissant à l'application numérique le contexte opérationnel actuel.
CONTEXTE HISTORIQUE
Comparer le fonctionnement actuel à ce qui se passait auparavant
Les données historiques de production, les alarmes, les événements et les tendances des processus peuvent apporter un contexte qu’un modèle fonctionnant uniquement en temps réel ne peut pas fournir. Cela permet aux ingénieurs d’analyser les séquences, de comparer les périodes d’exploitation et d’identifier les relations entre le comportement des processus et les résultats de production.
La base de données et la stratégie de conservation sont définies en fonction des questions auxquelles le jumeau doit répondre, plutôt que de collecter des données en quantité illimitée sans objectif précis.
SIMULATION ET ANALYSE
Utiliser l'environnement numérique pour évaluer les changements avant qu'ils n'affectent le processus physique
Lorsque l'on dispose de suffisamment de modèles et d'informations techniques, les processus basés sur le jumeau numérique peuvent faciliter l'analyse de scénarios, les essais virtuels et la comparaison des modifications proposées avant leur mise en œuvre sur les équipements de production.
CAS D'UTILISATION INDUSTRIELLE
Des jumeaux numériques conçus autour d'objectifs d'ingénierie concrets
Visibilité opérationnelle
Fournir une vue d'ensemble de l'état des machines, de l'état de la production et des informations pertinentes sur les processus.
Dépannage
Combiner les données en temps réel et les données historiques pour analyser les événements et comprendre le comportement du système.
Modifications techniques
Évaluer les modifications proposées et leurs interactions avec le système existant avant leur mise en œuvre.
Optimisation
Utiliser les informations relatives aux processus structurés pour identifier les possibilités d'amélioration du fonctionnement et des performances.
FIDÉLITÉ DU MODÈLE
La réponse doit être aussi détaillée que l'exige la question technique.
Tous les projets ne nécessitent pas une simulation physique haute fidélité. Certaines applications requièrent un modèle opérationnel contextuel ; d'autres nécessitent des données géométriques, cinématiques, le comportement des processus ou une simulation plus avancée.
GPLG définit le modèle en fonction des décisions envisagées, des données disponibles et du niveau de précision requis, de sorte que la complexité n'est introduite que lorsqu'elle apporte une réelle valeur ajoutée sur le plan technique.
SYSTÈMES EXISTANTS
S'appuyer sur les systèmes d'automatisation déjà en place et sur les données disponibles
Un projet de jumeau numérique peut s'appuyer sur des automates programmables (PLC), des systèmes SCADA, des bases de données, des interfaces machine et de la documentation technique existants. La première étape consiste à identifier les informations déjà disponibles et à déterminer si leur qualité et leur contexte sont suffisants pour l'application envisagée.
Des capteurs, des passerelles ou des couches logicielles supplémentaires ne sont mis en place que lorsqu'ils sont nécessaires pour combler une véritable lacune en matière d'information.
PROCESSUS D'INGÉNIERIE
Commencez par la question à laquelle le modèle doit répondre
Objectif
Définissez les décisions opérationnelles ou techniques que le jumeau numérique doit permettre de prendre.
Évaluation des actifs et des données
Recenser les équipements, les systèmes de commande, les signaux disponibles, l'historique et la documentation existante.
Architecture
Définir la connectivité, le stockage des données, les limites des modèles et les responsabilités des applications.
Développement de modèles
Créer la représentation numérique requise et relier les informations industrielles pertinentes.
Validation
Comparez le comportement numérique et les informations correspondantes avec le système physique et le cas d'utilisation prévu.
Évolution
Adaptez le système jumeau à mesure que les équipements, les exigences de production et les enjeux techniques évoluent.
TECHNOLOGIES CONNECTÉES
Le jumeau numérique dans le contexte plus large de l'environnement d'ingénierie GPLG
Systèmes SCADA
Supervision opérationnelle, alarmes, tendances et informations sur les processus.
Découvrir →IoT industriel
Connectivité et architectures de données industrielles entre les équipements et les applications.
Découvrir →Solutions de bases de données
Stockage structuré et contexte historique des informations industrielles.
Découvrir →Intégration au cloud
Relier les données industrielles à des applications distantes et à une infrastructure évolutive.
Découvrir →JUMEAU NUMÉRIQUE
Vous souhaitez relier un modèle numérique à votre processus industriel réel ?
GPLG est en mesure d'analyser le système physique, les données disponibles et les objectifs techniques afin de définir une architecture de jumeau numérique adaptée.