Les jumeaux numériques et l’Edge Computing s’unissent pour générer des informations sur la fabrication

Les fabricants commencent à saisir les avantages des jumeaux numériques, simulant des résultats basés sur des conditions réelles sans avoir à effectuer ces simulations dans la vie réelle. (Vous pouvez consulter tous les détails dans notre récent blog sur l’application des jumeaux numériques dans l’industrie 4.0.)

Mais les défis empêchent les fabricants d’utiliser des jumeaux numériques pour avoir une vue d’ensemble de ce qui se passe dans les usines. Il s’agit notamment de préoccupations concernant :

• Confidentialité et sécurité des données
• Coûts
• Précision

Une façon de surmonter ces défis est de tirer parti des capacités des jumeaux numériques et de l’edge computing.

Définition des jumeaux numériques

Pour rappel, un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un objet physique, d’un système ou d’un actif industriel qui fournit une représentation en temps réel de l’état, du comportement et des performances. Avec un jumeau numérique, les fabricants exploitent les données des capteurs, des appareils IoT et d’autres sources pour surveiller, analyser et optimiser les processus.

L’intégration des jumeaux numériques et de l’edge computing peut aider à relever les défis auxquels de nombreux fabricants sont confrontés en matière de confidentialité, de sécurité, de coûts et d’exactitude des données, offrant ainsi une voie à suivre claire.

4 avantages de l’intégration des jumeaux numériques et de l’edge computing

Les jumeaux numériques et l’edge computing sont des technologies puissantes en elles-mêmes. Mais lorsque vous les assemblez, vous pouvez débloquer encore plus de possibilités. En voici quatre exemples.

1. Réduire le temps de réponse

Un jumeau numérique représente un système physique. L’intégration de l’edge computing permet le traitement des données en temps réel et minimise la latence puisque les données sont traitées à proximité de la source. Les fabricants peuvent ainsi prendre des décisions rapidement. Par exemple, ils peuvent réagir rapidement à ce qu’ils voient à partir de capteurs et d’appareils IoT.

2. Optimiser les données

Les appareils et capteurs IoT capturent des volumes massifs de données qui peuvent ralentir les processus. Le traitement Edge donne aux fabricants la possibilité de traiter uniquement les informations pertinentes qui doivent être envoyées dans le cloud ou vers des serveurs.

3. Renforcer la sécurité

Étant donné que l’edge computing traite des données sensibles localement, le risque d’accès non autorisé est réduit. Cela aide les fabricants à maintenir la cybersécurité au premier plan de leurs projets de transformation de l’industrie 4.0.

4. Réduire les risques

Étant donné que l’edge computing traite localement des calculs complexes, des capacités de modélisation et de simulation plus complexes sont possibles. L'écart entre les simulations de jumeaux numériques et les subtilités du monde réel étant réduit, le risque de prise de décision s'en trouve diminué.

4 façons d’utiliser les jumeaux numériques à l'edge

Les cas d’utilisation des jumeaux numériques sont presque illimités et ils peuvent utiliser l’edge computing de plusieurs manières. Ces cas d’utilisation représentent ce que les fabricants font aujourd’hui pour capitaliser sur les avantages de l’intégration de ces technologies, en les utilisant pour améliorer la production et la maintenance.

1. Déployer la maintenance préventive

Lorsqu’un constructeur automobile subissait des temps d’arrêt dus à une panne inattendue de machine, des jumeaux numériques alimentés par l’edge computing étaient utilisés pour prédire les pannes d’équipement avant qu’elles ne se produisent. Cela a été possible grâce à la surveillance et à l’analyse continues des données simulées en temps réel des capteurs. Lorsque le jumeau numérique détecte le potentiel de vibrations anormales dans un bras robotique, il déclenche une alerte de maintenance afin qu’un membre de l’équipe puisse regarder de plus près.

2. Optimiser la chaîne d’approvisionnement

En utilisant des jumeaux numériques pour créer une représentation virtuelle de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement automobile, les constructeurs automobiles peuvent surveiller les simulations en temps réel sur les stocks, l’état de la production, la logistique et plus encore. Les données étant traitées localement, les fabricants peuvent prendre des décisions plus rapidement pour améliorer leur chaîne d’approvisionnement.

3. Booster le contrôle qualité

La qualité et la sécurité sont essentielles pour la production des aliments et des boissons, ce qui rend difficile la mise en œuvre de changements sans créer de risques. L’utilisation de jumeaux numériques pour créer des représentations virtuelles des processus de production, des normes et des variables, telles que la température, l’humidité et les proportions des ingrédients, donne aux producteurs d’aliments et de boissons une image de la production sans compromettre le développement de produits dans la vie réelle.

4. Permettre la gestion de l’énergie

La gestion de la consommation d’énergie dans la fabrication est essentielle pour maintenir l’efficacité opérationnelle. Les jumeaux numériques alimentés par l’edge computing fournissent des simulations et des modèles en temps réel afin que les fabricants puissent identifier les processus énergivores et mettre en œuvre des processus économes en énergie pour atteindre les objectifs de durabilité et de réduction des coûts.

La modélisation des données est la base des jumeaux numériques

La modélisation des données est essentielle pour développer les jumeaux numériques qui servent de plans numériques reflétant le monde physique.

Belden peut vous aider à répondre à ces besoins grâce à son approche conviviale et efficace de la modélisation des données pour les jumeaux numériques. Nous simplifions le processus, en rendant les jumeaux numériques accessibles même aux utilisateurs qui n’ont pas une grande expérience de la programmation ou de la science des données, en permettant :

• L'utilisation immédiate des données. Les utilisateurs peuvent commencer à modéliser leurs données dès qu’elles sont collectées, jetant ainsi les bases de la création de jumeaux numériques efficaces.

• L'utilisation polyvalente des données. Notre plateforme permet de modéliser différemment la même ressource physique. Une équipe peut vouloir utiliser le modèle de données pour la maintenance préventive, tandis qu’une autre veut l’utiliser pour l’optimisation de la production ou d’autres activités de science des données. La polyvalence que nous offrons permet à différents départements d’utiliser des données adaptées à leurs besoins, ce qui leur permet de créer et de visualiser différents modèles de données de la même ressource pour leurs besoins spécifiques.
  
  
• La création de modèles de données. Une fois les données collectées à partir d’une source telle qu’un automate, une machine ou une autre ressource industrielle, vous pouvez créer un modèle de données en corrélation avec l’équipement ou la ressource réels. Cette étape est essentielle pour transformer les données brutes en un format structuré qui vous est utile pour l’analyse et la prise de décision.
  
  
• L'intégration et le déploiement. Nous facilitons l’intégration et le déploiement de vos modèles de données. En quelques clics, vous pouvez transmettre des données à des plateformes telles qu’Azure IoT Hub ou les stocker dans une base de données.
  
  
• La réduction des besoins de traitement des données. Une fois qu’un modèle de données spécifique est défini à l'edge, cela réduit le besoin de traitement de données supplémentaire. Le système permet la création d’ensembles de données personnalisés prêts à être utilisés par diverses applications sans autre manipulation.

L’intégration de l’edge computing aux jumeaux numériques est un grand pas en avant pour l’amélioration des processus. Des secteurs comme l’automobile, l’alimentation et les boissons, les soins de santé et d’autres ont tout à gagner en améliorant considérablement l’efficacité, la fiabilité et la durabilité.

L’avancement continu des technologies d’edge computing et le perfectionnement des modèles de jumeaux numériques présenteront de nouvelles opportunités d’innovation et d’optimisation. Adopter l’innovation qu’offrent les jumeaux numériques et l’edge computing vous aidera à rester compétitif sur un marché mondial de plus en plus concurrentiel.

En savoir plus sur les solutions d’automatisation industrielle de Belden.

Ressources connexes :

• Utiliser les jumeaux numériques dans la transformation numérique du secteur de la fabrication
• Industries de transformation : comment l’Edge Computing peut résoudre vos défis opérationnels
• Solutions Edge pour l'industrie : pourquoi sont-elles nécessaires ?