Tendances Technologique à venir
Les jumeaux numériques innovent dans le développement de produits intelligents
À l’ère de la numérisation, plusieurs technologies en évolution telles que le cloud computing, l’Internet des objets (IoT), l’intelligence artificielle (IA), l’apprentissage automatique (ML), le jumeau numérique (DT) et bien d’autres, sont développées et mises en œuvre dans les produits. développement et conception.
Parmi toutes ces technologies émergentes, DT est l’une des technologies les plus polyvalentes utilisées dans de nombreuses industries, en particulier dans l’industrie manufacturière, pour surveiller l’exécution, optimiser la croissance, simuler la production et prédire les erreurs probables.
En outre, DT joue de nombreux rôles dans le cycle de vie du développement des produits, de la fabrication à la conception, en passant par l’utilisation, la livraison et la fin de vie.
DT peut également fournir une solution efficace pour le développement, la conception et l’innovation de produits futurs, avec l’évolution des demandes de produits spécifiques et l’utilisation de l’Industrie 4.0.
Définition du jumeau numérique
Une DT peut être définie comme le jumeau virtuel des caractéristiques d’un système dans son environnement d’exploitation.
Ce système jumeau peut être un processus de fabrication, un produit ou la chaîne d’approvisionnement complète présentée par une accumulation de modèles numériques.
Ces modèles fonctionnent et répondent à plusieurs stimuli, données présentant l’environnement extérieur. Les jumeaux numériques accumulent plusieurs types de modèles et traitent des données provenant de plusieurs sources.
Cela les aide à fournir une meilleure estimation d’un objet réel que les anciennes techniques de simulation.
Invention du jumeau numérique
L’idée derrière les jumeaux numériques a été inventée par David Gelernter en 1991 dans son livre « Mirror Worlds », et Michael Grieves du Florida Institute of Technology a appliqué l’idée à l’industrie manufacturière.
Grieves avait déménagé à l’Université du Michigan en 2022 lorsqu’il a officiellement présenté le concept DT lors de la conférence de la Society of Manufacturing à Troy, Michigan.
Cependant, John Vickers de la NASA a été le premier à accepter l’idée du jumeau numérique, utilisé pour générer des simulations numériques de capsules spatiales et les créer à des fins de test.
Le concept de DT a été largement adopté en 2017 lorsque Gartner l’a désigné comme l’une des 10 principales tendances technologiques dynamiques. Depuis, l’idée du jumeau numérique a été mise en œuvre dans divers processus et applications industriels.
Les jumeaux numériques aujourd’hui
Selon de nombreuses études et enquêtes, près de 75 % des entreprises ont adopté la technologie des jumeaux numériques et atteint des niveaux de complexité moyens. Il existe cependant un écart important entre les secteurs.
Avec un jumeau numérique, les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile et de la défense bénéficient d’une innovation plus avancée.
En revanche, d’autres secteurs comme les infrastructures et les industries aérospatiales sont plus susceptibles de traiter leurs principaux concepts DT.
Applications dans le développement de produits intelligents
Les jumeaux numériques offrent une gamme d’applications dans le développement de produits innovants, transformant les anciennes pratiques et explorant de nouvelles possibilités.
Certains domaines importants dans lesquels les jumeaux numériques ont un fort impact comprennent :
- Conception et prototypage :
DT aide les ingénieurs et les concepteurs à créer des prototypes virtuels de leurs produits, en les aidant à découvrir plusieurs itérations de conception, à tester les fonctionnalités et à détecter les problèmes potentiels avant le début de la production physique.
Cela régularise le processus de développement de produits, minimise les délais de mise sur le marché et réduit les dépenses liées au prototypage itératif.
- Simulation et tests :
Les fabricants peuvent effectuer des simulations et des tests virtuels pour examiner la durabilité, la présentation et la sécurité des produits dans différentes conditions. En reproduisant les conditions du monde réel dans un environnement numérique, les organisations peuvent déterminer les défauts de conception, optimiser les mesures de performance et garantir la conformité aux normes réglementaires.
- Maintenance prédictive:
DT aide les techniques de maintenance prédictive en surveillant en permanence la santé et l’état des actifs physiques en temps réel.
Les organisations peuvent prédire les besoins de maintenance, déterminer les pannes ou les anomalies et planifier les réparations en analysant les données des capteurs intégrés aux appareils, véhicules ou machines.
Cela réduit les temps d’arrêt, augmente la durée de vie des actifs et améliore l’efficacité opérationnelle.
- Optimisation de la chaîne d’approvisionnement :
Les jumeaux numériques facilitent l’optimisation des opérations de la chaîne d’approvisionnement et la visibilité de bout en bout. Les entreprises peuvent analyser des facteurs tels que les calendriers de production, les niveaux de stocks, les itinéraires de transport et les prévisions de la demande en créant des jumeaux numériques des réseaux de chaîne d’approvisionnement.
Cela contribue à améliorer l’allocation des ressources, la prise de décision et la réactivité à la dynamique du marché.
- Défis et perspectives d’avenir
Bien que les capacités des jumeaux numériques soient énormes, leur adoption à grande échelle se heurte encore à certains défis, notamment des problèmes de sécurité, de confidentialité des données, des problèmes d’interopérabilité et la nécessité de disposer de talents compétents pour développer et gérer des écosystèmes de jumeaux numériques.
Cependant, à mesure que la technologie continue d’émerger et de mûrir, ces problèmes devraient être résolus, ouvrant la voie à une adoption plus large et à une innovation dans le développement de produits intelligents.
Conclusion
Les jumeaux numériques ont révolutionné la façon dont les produits sont construits, conçus et manipulés. Les organisations peuvent accélérer l’innovation, améliorer la qualité des produits et obtenir un avantage concurrentiel en utilisant la puissance des jumeaux numériques.
Depuis que les entreprises ont adopté cette technologie révolutionnaire, les jumeaux numériques sont devenus des outils essentiels pour concrétiser la vision du développement de produits durables et intelligents.
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