Gagner avec les jumeaux numériques – Actualités de la métrologie et de la qualité – Systeme.io


Le Forum économique mondial (WEF) déclare que tirer parti du jumeau numérique pour soutenir les modèles commerciaux de l’industrie 4.0 pourrait augmenter l’efficacité opérationnelle de 10 %. Cela permet aux fabricants de simuler le comportement de machines réelles pour des gains opérationnels. Dans l’article, Reinhard Mayr, responsable des opérations de sécurité de l’information et de recherche chez le fournisseur de logiciels d’automatisation COPA-DATA, explique les avantages d’un jumeau numérique contrôlé par un logiciel d’automatisation.

L’idée derrière l’utilisation d’un jumeau numérique est de prendre la place d’une vraie machine pour les scénarios de test et de développement. Ils peuvent être utilisés pour le prototypage, la conception de produits, la formation des utilisateurs et les tests. Les constructeurs de machines et les opérateurs doivent effectuer des tests approfondis sur les systèmes et les logiciels de contrôle, et l’utilisation d’un jumeau numérique offre un moyen plus sûr et plus rentable de le faire.

De bonnes performances et un fonctionnement sûr sont essentiels dans les machines industrielles. L’équipement est souvent coûteux et les pannes ou les pannes peuvent entraîner des coûts encore plus importants. Les opérations industrielles exigent une qualité et une fiabilité élevées, même dans les processus difficiles, et leurs machines fonctionnent souvent 24h/24 et 7j/7. Pour s’assurer qu’ils résistent aux conditions d’exploitation et pour évaluer le risque d’application d’un correctif logiciel dû à une faille de sécurité, des tests sont nécessaires.

Ces processus de test, bien qu’essentiels, peuvent être longs et coûteux. Cela ajoute du temps supplémentaire au processus de mise en service et de fabrication et complique davantage les choses lorsqu’une machine n’est pas disponible ou lorsque les tests dans des conditions extrêmes peuvent être dangereux. C’est là qu’interviennent les jumeaux numériques.

COPA-DATA et la société du Vorarlberg Eberle Automatische Systeme, ainsi que les universités des sciences appliquées de Salzbourg et du Vorarlberg, ont mis au point un moyen de simuler le comportement de la machine en utilisant un jumeau numérique pour remplacer une machine à des fins de test. Cela peut être exécuté avec zenon, la plate-forme d’automatisation de COPA-DATA.

Basée sur des principes physiques, la simulation est la plus réelle possible, de la masse des éléments à tester jusqu’aux niveaux de frottement sur les surfaces de la machine. Les utilisateurs peuvent ajouter des actionneurs, des capteurs et d’autres éléments à la machine virtuelle à l’aide d’une bibliothèque avant d’exécuter des scénarios de simulation réalistes avec une programmation supplémentaire minimale.

Lors du développement de nouvelles machines, les développeurs dépendent de l’accès à la machine et au contrôleur logique programmable (PLC) pour développer l’interface homme-machine (IHM) et le logiciel de contrôle de supervision et d’acquisition de données (SCADA). À l’aide d’un jumeau numérique, les ingénieurs peuvent commencer à mettre en œuvre et à tester ces systèmes plus efficacement, et ces tests n’auront pas besoin d’être répétés, car le jumeau est exploité sur la base de capteurs et d’actionneurs « réels ».

La mise en œuvre d’un jumeau numérique est également assez simple avec une planification efficace et une modélisation mathématique. L’utilisation de modèles pour décrire le comportement des robots ou des composants de machines et la définition des interactions entre eux peuvent créer une simulation de systèmes même complexes, et cela peut ensuite être utilisé pour d’autres tests et analyses basés sur le jumeau.

L’utilisation d’un jumeau numérique peut augmenter la production et améliorer les délais et l’efficacité des processus de mise en service des équipements. Certains processus peuvent être réalisés en parallèle, par exemple le développement de systèmes IHM et SCADA sans l’automate final. Si zenon est utilisé conjointement avec le programme de conception logicielle de jumeau numérique digifai, les deux plates-formes peuvent communiquer dès le départ, pour une intégration et une planification de stratégie faciles pour les intégrateurs de systèmes.

Les ingénieurs peuvent adopter différentes approches lorsqu’il s’agit de développer un jumeau numérique. L’une des solutions consiste à utiliser une plate-forme d’automatisation telle que zenon, qui peut prendre en charge le développement et l’évaluation des modèles nécessaires à un jumeau numérique efficace. zenon fournit des données en temps réel à partir des composants des machines existantes, permettant aux ingénieurs et aux intégrateurs créant les modèles de recevoir un retour instantané sur leurs développements. Cette méthode a même le potentiel de faciliter le développement et la formation automatiques de jumeaux numériques à l’avenir.

De l’autre côté du processus, zenon pourrait utiliser les informations générées par un jumeau numérique pour créer automatiquement du contenu tel que des alarmes, des listes de balises et des modèles de navigation basés sur les algorithmes.

Les jumeaux numériques offrent un moyen pratique d’améliorer l’efficacité opérationnelle et le processus de mise en service des machines industrielles en réduisant les délais et les coûts, ainsi que les risques associés à la formation ou aux tests. En utilisant une plate-forme d’automatisation, les intégrateurs peuvent encore augmenter la connectivité pour un processus de test plus rapide, plus sûr et plus rentable afin de s’assurer que leurs machines industrielles répondront à leurs besoins opérationnels.

Pour plus d’informations : www.copadata.com

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