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Tisser des fils numériques dans un tissu numérique


Tisser des fils numériques dans un tissu numérique

L'industrie 4.0 et la transformation numérique sont aujourd'hui des initiatives incontournables dans le secteur de la fabrication. Depuis l'introduction d'Industrie 4.0 en Allemagne en 2011 et son expansion mondiale ultérieure, Industrie 4.0, comme on l'appelle plus largement, est devenu le modèle standard de la fabrication de nouvelle génération. Un autre concept central étroitement lié à l'industrie 4.0 est l'idée d'un jumeau numérique. Tous deux sont des moyens de traiter les systèmes cyber-physiques. Le défi avec les jumeaux numériques est qu'il y a toujours plus d'un jumeau numérique pour une usine, un produit ou un système complexe donné, tel qu'un avion. Cette complexité supplémentaire a créé un besoin de gérer plusieurs modèles numériques dans ce que l'on peut appeler un tissu numérique. 

En général, il existe des jumeaux physiques ou de conception représentant la géométrie du produit, des jumeaux opérationnels, utilisant souvent des données fournies par l'IoT en temps réel qui modélisent les performances actuelles ou un jumeau de maintenance prédictive qui modélise la dégradation opérationnelle pour recommander un service, ainsi que de nombreux autres types de jumeaux. L'élément clé de tout cela est l'idée d'un fil numérique qui décrit le cadre des flux de données dans un modèle tout au long du cycle de vie du produit.

Le fil numérique relie les multiples aspects d'un produit

La vision traditionnelle du fil numérique, qui trouve son origine dans l'industrie aéronautique militaire, est qu'il s'agit du mécanisme permettant de transmettre la bonne information au bon endroit ou à la bonne personne au bon moment, un principe de bonne prise de décision. Cette approche permet d'améliorer les performances tout au long du cycle de vie, de l'idéation à la conception, en passant par l'approvisionnement, les essais et l'évaluation, la production, la mise en service, le soutien sur le terrain et le maintien en service. 

L'utilisation d'un jumeau numérique est un moyen de boucler la boucle pour améliorer les performances du produit, accélérer les processus correctifs, améliorer la qualité tant au niveau de la conception que de la fabrication, et augmenter la satisfaction du client. Elle dépasse ensuite le cadre d'un seul silo au sein d'une organisation et couvre l'ensemble de la chaîne de valeur.  

En même temps que le jumeau numérique du produit et son fil numérique, il existe également un jumeau numérique de l'installation de fabrication. Ce jumeau comprend des modèles virtuels de tous les équipements et ressources, tels que l'eau, l'électricité et l'air, ainsi que l'infrastructure de soutien de l'installation. Ajoutez à cela un modèle virtuel des systèmes de transport ainsi que des personnes et de leurs mouvements qui font partie du processus de fabrication.  

Il n'est pas difficile de voir à quel point tous ces modèles numériques peuvent devenir complexes - ainsi que la manière de gérer et de maintenir tous ces jumeaux numériques. 

En outre, chacun de ces jumeaux numériques de fabrication est susceptible d'avoir ses propres fils numériques. De même, il existe probablement un jumeau numérique ou un modèle financier de l'entreprise et, bien sûr, son propre fil numérique. Ainsi, si l'idée d'un fil numérique est qu'il fournit le cadre des données, la réalité est que plusieurs fils coexistent, qui ressemblent parfois à une pelote de ficelle virtuelle emmêlée.

Le tissage d'une toile numérique met de l'ordre dans les fils emmêlés

La solution pour démêler ces multiples fils et fournir de véritables flux de données intersilo et multi-entreprises consiste à tisser les fils numériques en une toile numérique. Tout comme le tissage au sens pratique, le tissage au sens numérique implique d'avoir un modèle prédéterminé, de sélectionner les bons fils à utiliser et de les entrelacer systématiquement pour obtenir quelque chose de plus fort, de plus grand et de plus large qu'un seul fil.  

La détermination du modèle souhaité dans le domaine numérique consiste à concevoir une architecture qui définit comment les fils seront tissés ensemble. Il faut connaître à la fois les fils disponibles et l'état final souhaité. 

Tout comme pour le tissage des tissus traditionnels, il est essentiel de connaître l'utilisation finale. Le tissu pour une voile de bateau est très différent du tissu utilisé pour la confection de vêtements haut de gamme. De même, dans l'industrie manufacturière, le tissu numérique que l'on tisse pour des produits de consommation en gros volume sera différent du tissu que l'on tisse pour soutenir une fabrication complexe comme celle des avions militaires. Les différences dans la complexité des produits, les volumes de production, la sécurité et la nature de la chaîne de valeur, des fournisseurs aux clients finaux, influenceront le tissu que l'on tissera.

Une entreprise qui s'est déjà attaquée à ce problème et qui a défini son approche du tissage numérique est la suivante Lockheed Martin. Dans le cadre de ses initiatives de fabrication avancée, la tapisserie numérique est l'un des quatre domaines clés qui, selon elle, définissent l'avenir du travail. Lockheed Martin a mis l'idée de la tapisserie numérique à l'œuvre dans certaines installations, mais ses systèmes spatiaux division Space Systems a a intégré plus de fils que la plupart.

Pour tisser le tissu numérique, il ne suffit pas d'avoir une vision et un plan (c'est-à-dire une architecture) et les bons fils. Il faut aussi le bon métier à tisser ou la bonne plate-forme pour nouer tous les fils en un modèle cohérent et pour s'assurer que le tissu est correctement tissé. 

Il est essentiel de choisir les bonnes plateformes, applications, normes et fournisseurs de technologie. Que vous optiez pour une approche à fournisseur unique ou à fournisseurs multiples, assurez-vous de réfléchir à la meilleure façon de tisser vos fils numériques dans une toile numérique. Il est fort probable que vous soyez confronté à un environnement numérique hétérogène qui a évolué. Le fait de sélectionner les bonnes technologies de base et les bons fournisseurs qui peuvent évoluer et s'adapter avec vous garantira une toile numérique plus durable.

Pour en savoir plus sur l'approche d'iBASEt concernant le fil numérique, consultez le site suivant https://www.ibaset.com/blog/what-is-the-digital-thread/

Et pour en savoir plus sur le programme Digital Tapestry de Lockheed Martin, suivez les liens intégrés dans le programme. Pour savoir comment iBASEt collabore avec Lockheed Martin, allez à https://www.ibaset.com/press-releases/ibaset-assists-lockheed-martins-johnstown-plant-to-scale-production-and-meet-accelerated-demand/ et https://www.ibaset.com/press-releases/lockheed-martin-aeronautics-selects-ibaset-for-next-generation-manufacturing-execution/.

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