Tous les composants et toutes les installations seront interconnectés dans la production de demain. Les jumeaux numériques – à savoir les répliques numériques des composants ou des installations – jouent un rôle déterminant à cet effet, de la conception à l’exploitation en passant par la mise en service. Ils contribuent à l’optimisation des installations et simplifient la gestion du cycle de vie. Nous nous employons et nous engageons à mettre en place des solutions inter-fabricants. À l’avenir, nous souhaitons offrir à nos clients une fabrique de jumeaux numériques leur permettant d’intégrer en toute facilité et rapidité des jumeaux numériques de leurs produits Festo configurés individuellement dans leur environnement d’ingénierie.
Face à des fonctionnalités de plus en plus complètes, les exigences et les dépenses des fabricants de machines augmentent considérablement. Par conséquent, nous souhaitons à l’avenir fournir des jumeaux numériques pour nos composants et nos systèmes. Les modèles basés sur les lois de la physique reproduisent exactement les capacités des composants. Ils réduisent ainsi considérablement les temps de cycle des projets des clients et accroissent la productivité. Avant de faire usage du matériel, le client peut simuler, tester ou encore modifier l’installation. Il peut ainsi concevoir et programmer de façon optimale et efficace les systèmes de manipulation, déjà sur le modèle virtuel. Les fabricants de machines peuvent détecter et éliminer les erreurs à une phase précoce, ce qui contribue largement à un fonctionnement efficace et stable de l’installation ultérieure.
Les jumeaux numériques sont bien plus que de simples modèles 3D qui se déplacent virtuellement. Ce sont des répliques numériques des composants avec de nombreuses informations. Ceci comprend la description claire de leurs capacités, de leur rôle au sein de la machine, de leur comportement, la simulation de leur cinématique et cinétique ainsi que de leur communication.
L’architecture des machines Industrie 4.0 est entièrement basée sur les jumeaux numériques, lesquels facilitent la vie de nos clients grâce à leur interface de communication standardisée pendant quasiment tout le cycle de vie d’une machine : de la mise en service virtuelle à la collecte des données et aux services à valeur ajoutée tels que la maintenance ou le diagnostic en passant par la commande de la machine. Jusqu’à ce jour, la cohérence numérique fait défaut aux machines, ce qui complique l’interconnexion totale de l’ensemble des objets. Par conséquent, Festo travaille sur une technologie de communication continue et sans coupure. L’interface de maquette fonctionnelle (FMI) est une interface déjà standardisée afin de relier les modèles physiques indépendamment du fabricant. L’enveloppe de gestion est utilisée comme élément technique central afin de mettre en œuvre les jumeaux numériques.
La planification et l’établissement d’offres sont facilités grâce aux jumeaux numériques. Les algorithmes intelligents permettent de concevoir et de configurer les composants de façon optimale et efficace énergétiquement.
Dans le modèle virtuel, l’exploitant de l’installation peut tester, sans aucune programmation, s’il peut par exemple déplacer le chariot et voir les données de process à partir du système de mesure de déplacement ou du capteur de fin de course. S’il souhaite créer les séquences de commande de la machine, les capacités des composants telles que le déploiement, la rotation ou la préhension sont à la disposition du concepteur, lui permettant de compiler la séquence souhaitée en toute facilité.
La surveillance des états signale préalablement la fin de vie des composants pendant le fonctionnement. Le jumeau numérique de la machine peut alors commander automatiquement les pièces de rechange. Si, à ce moment-là, des modèles successeurs sont disponibles pour les composants à remplacer, le client peut d’abord tester l’interaction des nouveaux composants dans l’environnement virtuel et les approvisionner en conséquence.
En outre, la surveillance des états peut établir, en interaction avec les modèles de simulation des jumeaux numériques, des plans de maintenance prévisionnels. Les clients peuvent également développer et tester préalablement sur le modèle virtuel les modifications ou les reconfigurations ultérieures effectuées sur la machine et les mettre ainsi en œuvre plus rapidement.