Le jumelage numérique est un phénomène relativement nouveau dans l’industrie. Pourtant la NASA a été l’un des premiers à adopter le concept de jumelage physique, où une maquette grandeur nature des premières capsules spatiales a été utilisée sur le terrain pour refléter et diagnostiquer les problèmes en orbite. Aujourd’hui, la technologie a été étendue à une multitude d’autres applications, comme l’indique le rapport PES.
Jumeau numérique prêt au décollage
Essentiellement, un jumeau numérique fournit une représentation d’un objet ou d’un système physique. Aujourd’hui, la technologie des jumeaux numériques s’est développée pour inclure de grands objets complexes tels que des bâtiments, des usines et même des villes. Dans le domaine de la fabrication aérospatiale, VERICUT de CGTech est un chef de file en matière de logiciels indépendants de simulation et d’optimisation de machines-outils CNC.
Bien sûr, de nombreuses entreprises d’ingénierie de pointe ont suivi de près l’exemple de la NASA, les équipementiers civils et militaires de l’aérospatiale et leurs chaînes d’approvisionnement à plusieurs niveaux adoptant les principes derrière le jumelage numérique. Un jumeau numérique est un programme informatique qui utilise des données réelles sur un objet ou un système physique comme intrants et qui produit, comme extrants, des prédictions ou des simulations sur la façon dont cet objet ou ce système physique sera affecté par ces intrants.
Ainsi, les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour prédire différents résultats basés sur des données variables. Plus un jumeau numérique peut reproduire l’objet physique avec précision, plus il est probable que l’efficacité et d’autres avantages seront obtenus. Dans le domaine de la fabrication, où l’on trouve les appareils les plus contrôlés, les jumeaux numériques peuvent simuler avec précision les performances dans le temps, ce qui pourrait aider à prédire les performances futures et les défaillances possibles.
Alors que sa sortie est un objet physique, la fabrication commence inévitablement par des données lors de la phase de conception CAO. Ces données sont communiquées aux machines-outils CNC via le logiciel de FAO pour exécuter les conceptions – le point de transition entre le monde numérique et le monde physique.
En tant que solution de simulation et d’optimisation, VERICUT fait le pont entre la CFAO et la fabrication. Le logiciel garantit que la machine CN se comportera comme prévu par le programmeur et que le composant fabriqué reflètera exactement le modèle CAO.
Des jumeaux numériques dans l’aérospatiale
Acteur majeur de l’industrie aérospatiale mondiale, CGTech compte des utilisateurs VERICUT qui fabriquent des cellules, des systèmes de propulsion, des gouvernes et des intérieurs pour les secteurs civil et militaire. Pour la plupart, la FAO couvre toutes les étapes du processus de fabrication, y compris le modèle maître d’ingénierie du composant, les définitions d’étapes associées à chaque opération, les montages et outillages, les outils de coupe, le parcours CN et les informations de configuration.
Les » jumeaux numériques » de chaque élément permettent aux équipes d’ingénierie des entreprises de tester et de prouver les processus dans un environnement virtuel avant qu’ils ne soient appliqués – sans erreur – au monde réel. L’OTIF (On Time In Full) étant un indicateur de performance clé pour beaucoup, il n’est pas rare que 90% ou plus des machines-outils utilisées soient entièrement simulées.
Le directeur de CGTech UK, Tony Shrewsbury, déclare : « Nous savons, grâce à l’expérience acquise dans le cadre de projets avec divers clients, que des composants complexes nécessiteront jusqu’à 400 modèles numériques jumelés pour s’adapter réellement au monde réel, y compris la machine-outil, les maquettes de fabrication, l’outillage et les montages, et ainsi de suite ».
« Nous savons que la combinaison des systèmes de CAO/FAO et de VERICUT apportera des avantages significatifs. Même si le processus de création des éléments virtuels requis prend du temps, la plupart des services d’ingénierie peuvent économiser des heures en ayant un jumeau numérique et en utilisant les capacités de vérification de VERICUT. En plus des gains d’efficacité dans les temps de cycle d’usinage, VERICUT élimine également le risque de dommages dus aux collisions.
Il ne s’agit pas seulement du coût de la réparation de la machine-outil et de la mise au rebut potentielle de la pièce à usiner mais bien que tout dommage dû à une collision aura également un effet négatif sur le calendrier de livraison. Ce dernier point étant cruciale pour les sous-traitants du secteur aéronautique.
Toute machine-outil endommagée est une perte de capacité de production et il peut être assez difficile de trouver une autre ressource de fabrication dans un processus de production qui est déjà complet. Cela pourrait avoir un impact négatif sur le délai entre la chaîne de montage et le client recevant le produit fini, qui est protégé par des stipulations contractuelles avec des pénalités de retard « , souligne M. Shrewsbury.
Il ajoute : « En utilisant VERICUT, toutes les machines-outils peuvent effectuer des tâches de production virtuelles pour les tests et l’approbation tout en produisant des composants haut de gamme. Il peut aider les fabricants à relever les défis des OEM. Grâce à la CFAO et à VERICUT, ils peuvent améliorer leur efficacité et assurer leur productivité, ce qui les aide à tenir les promesses de livraison faites au client final. »
Un autre avantage de l’application du jumeau numérique avec VERICUT pour l’industrie aéronautique est la capacité à faire face aux défis permanents de réduction des coûts et de définition de la valeur que le secteur doit relever. L’examen par le Pentagone du programme Lockheed Martin F-35 est typique des pressions auxquelles sont confrontés les fournisseurs d’aérospatiale civile et militaire. Ici il n’y a pas d’erreur possible c’est pourquoi l’utilisation de VERICUT est devenu un réflexe dans ce secteur.
Source : Production Engineering Solutions de PESMEDIA.