Innover grâce au jumeau numérique et à la Plateforme 3DEXPERIENCE
Le jumeau numérique constitue une révolution dans le monde de l’ingénierie. Il a porté la simulation numérique à des niveaux inégalés. Cela a permis aux ingénieurs et aux différents concepteurs de produits d’innover différemment et plus librement. Les possibilités offertes par le jumeau numérique apportent des réponses éclairées et des solutions précises aux problèmes rencontrés dans l’industrie et l’ingénierie numérique. Dans cet article, nous allons parler des différents défis auxquels sont confrontés les industriels et comment le jumeau numérique et la plateforme 3DEXPERIENCE contribuent-ils à apporter des solutions.
1- Les problématiques rencontrées par les entreprises et les défis auxquels elles font faces
Les entreprises de différents secteurs font face à de plus en plus de contraintes liées à la conception de leurs produits mais également à leur industrialisation :
- Des produits de plus en plus complexes qui doivent intégrer des technologies très avancées et des systèmes complexes
- Un marché de plus en plus exigeant, des produits innovants, personnalisables et performants, ce qui impose une forte pression aux industriels qui sont contraints d’apporter des nouveautés constamment
- La gestion des coûts liés à la conception, au développement et à l’industrialisation des produits
- La réduction des délais afin de pouvoir rester compétitifs face à une concurrence très rude
- Le respect des normes et des réglementations en vigueur dans le pays et dans le monde
- L’obligation qu’ont les entreprises d’imaginer des produits durables, respectueux de l’environnement et qui s’inscrivent dans une démarche écoresponsable
- L’intégration des nouvelles technologies dans chaque nouveau produit notamment les IoT
- Répondre aux contraintes des clients de plus en plus exigeants
- Le défi majeur de la gestion du cycle de vie du produit depuis son idéation en passant par sa mise en service et en allant jusqu’à sa fin de vie et son recyclage. Cette démarche va de pair avec la vision écoresponsable des entreprises qui doivent penser à réduire les déchets liés à l’obsolescence ou à l’usure de leurs produits
- Faire face à une concurrence mondiale très rude où des produits de plus en plus innovants sont disponibles à des prix accessibles
2- Le jumeau numérique comme solution
L’avènement du jumeau numérique a permis à de nombreux industriels de répondre à un très grand nombre de problématiques auxquelles ils sont confrontés. Tout d’abord, le jumeau numérique permet de mieux gérer la complexité des produits en les modélisant virtuellement dans leur intégralité. Cela facilite la visualisation et l’analyse des interactions entre les composants ce qui aide à mieux identifier les problèmes potentiels et à optimiser la conception. De plus, il offre un environnement de travail virtuel très performant où les ingénieurs peuvent explorer de manière quasi-illimitée. La simulation numérique est également directement impactée par les innovations liées au jumeau numérique. La possibilité de simuler numériquement le comportement d’un produit au cours de son utilisation sans recourir aux tests physiques souvent très coûteux et chronophages, est un réel avantage. Ainsi, grâce à la simulation numérique et au jumeau virtuel, les entreprises peuvent réduire les coûts et les délais en faisant des tests virtuels de performance, de résistance, de comportements dynamiques, etc. Le processus de développement est ainsi accéléré.
Par ailleurs, le jumeau virtuel permet de modéliser des produits respectueux de l’environnement en simulant leur impact et en améliorant leurs performances en se basant sur les données reçues en temps réel. Aussi, l’intégration des normes en vigueur directement dans le jumeau virtuel permet d’avoir un produit conforme avec des tests faits sur des prototypes virtuels déjà normés que ce soit au niveau environnemental, sécuritaire et autres.
Le jumeau numérique facilite la gestion du cycle de vie des produits. Il est maintenant possible de faire une gestion PLM du jumeau numérique grâce à de nouvelles solutions digitales. Ils permettent de suivre le produit durant toutes ses phases de vie afin de mieux planifier son exploitation, sa maintenance et sa fin de vie et notamment son recyclage.
Certaines solutions digitales permettent maintenant de collaborer autour du jumeau numérique. La communication et la collaboration entre les métiers est favorisée par la centralisation des données relatives au jumeau numérique dans un environnement commun. On parlera ici de continuité numérique. Nous allons maintenant mettre en avant cette continuité au travers de la solution 3DEXPERIENCE que propose Dassault Systèmes.
3- Le jumeau numérique sur la 3DEXPERIENCE
Bien que le jumeau numérique soit un concept commun au monde de l’ingénierie numérique, Dassault Systèmes l’a élevé au rang d’expérience virtuelle en l’intégrant à la plateforme 3DEXPERIENCE. L’association d’un environnement collaboratif regroupant outils PLM et CAO, avec le jumeau numérique, a fait de la plateforme 3DEXPERIENCE un outil très puissant qui offre aux utilisateurs une continuité numérique et un espace virtuel d’innovation et de collaboration futuriste.
Les contraintes de délais et de performances s’en trouvent drastiquement allégées.
Voici les avantages du jumeau numérique tels que résumés par Dassault Systèmes :
- Améliore la productivité et la qualité des produits
- Facilite l’innovation durable
- Les expériences de jumeaux virtuels permettent de tester n’importe quelle idée avant de la tester dans la vie réelle
- Elles vous aident à faire des choix durables à chaque étape
4- L’expérience de jumeaux virtuels
Le Virtual Twin Experience selon Dassault Systèmes permet de visualiser, modéliser et simuler en conditions réelles notre produit. L’expérience de jumeau numérique commence par la conception d’un modèle 3D qui représente la forme, les dimensions et les propriétés d’un produit ou d’un système physique. Des simulations sont ensuite exécutées sur le modèle virtuel pour explorer le comportement du produit une fois assemblé.
Le nombre de tests n’est limité que par l’imagination. Ils permettent d’optimiser et de valider la conception, les matériaux et les processus de production. L’ensemble de ces tests étant virtuels, cela rend le processus plus durable et moins coûteux en temps et en argent.
Conclusion :
Nous avons décidé de conclure ces deux articles en citant Bernard Charlès, PDG de Dassault Systèmes qui déclarait très récemment sur la chaîne de télévision CNBC : « We set up a clear strategy : create virtual twins for industries, for life sciences, for infrastructure, and simulate what we call virtual twin experiences which input AI on that data so we can elevate it. »
L’ambition de Dassault Systèmes est claire. Construire des jumeaux virtuels pour les industries mais aussi pour les sciences du vivant et les infrastructures. La plateforme 3DEXPERIENCE sur le cloud et on Premise va constituer l’environnement dans lequel ces expériences vont être déployées.