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Comment les jumeaux numériques 3D ouvrent la voie à une nouvelle ère de fabrication

Photo: Yingyaipumi.

Êtes-vous un employé technique qui aide une usine de fabrication à adopter un jumeau numérique en 3D ? Découvrez les façons fascinantes dont ces offres peuvent améliorer la visibilité et renforcer la prise de décision dans les installations de production de toutes tailles et de tous types.

Les ingénieurs en logiciel et autres professionnels de la technologie sont de plus en plus demandés en raison de l’expertise qu’ils peuvent offrir aux clients de l’industrie manufacturière en matière de jumeaux numériques 3D. L’exploitation d’une entreprise manufacturière prospère exige de faire face à des périodes d’incertitude. Bien qu’un jumeau numérique en 3D ne puisse pas éliminer cette réalité, il peut donner aux utilisateurs une plus grande visibilité, en leur permettant d’essayer des options spécifiques avant de s’engager dans la vie réelle.

Investir en toute confiance dans la construction de bâtiments liés à l’industrie manufacturière

Les fabricants doivent parfois prendre la décision d’agrandir leurs usines ou de s’installer sur de nouveaux sites plus vastes. Ces deux changements sont souvent essentiels pour permettre aux producteurs de répondre aux nouvelles demandes du marché, en particulier si certains plans impliquent la fabrication de plus de produits ou l’allongement des chaînes de montage.

Comme le montrent les perspectives de l’industrie manufacturière pour 2024, les dépenses liées à la construction ont augmenté de manière significative au cours des dernières années. Cette tendance s’est souvent produite alors que les législateurs introduisaient des mesures visant à réduire la pression de l’inflation ou à encourager les fabricants à construire de nouvelles usines pour lutter contre les pénuries de produits essentiels, tels que les semi-conducteurs.

Certaines entreprises proposent des outils de jumelage numérique en 3D qui permettent de créer des modèles allant de villes entières à des propriétés individuelles. Les utilisateurs peuvent étudier des facteurs tels que l’adéquation de l’infrastructure locale, la facilité d’accès aux installations de l’usine et la proximité des universités, des communautés résidentielles ou d’autres commodités qui pourraient affecter la capacité de l’usine de fabrication à attirer des employés.

Supposons qu’un leader de l’industrie manufacturière ait l’intention d’ouvrir une nouvelle installation ou d’agrandir une installation existante. Dans ce cas, il peut être nécessaire de respecter les limites associées aux cours d’eau locaux, aux zones naturelles protégées, aux parcs publics et à d’autres aspects locaux. Un jumeau numérique en 3D peut l’aider à respecter ces exigences, réduisant ainsi considérablement les risques de retouches obligatoires, de refus de permis ou d’autres complications.

De nombreux dirigeants de l’industrie manufacturière réfléchissent de plus en plus à la manière dont l’aggravation du changement climatique pourrait affecter leurs activités, par exemple en augmentant la fréquence des tempêtes et des températures extrêmes. Cependant, un jumeau numérique en 3D facilite grandement l’approbation des options proactives dans un bâtiment de production nouveau ou agrandi, ce qui aide les fabricants à atténuer les effets sur l’environnement.

Accroître la compétitivité grâce aux jumeaux numériques en 3D

L’évolution des goûts des consommateurs et l’augmentation du coût de la vie sont quelques-unes des tendances sociétales qui peuvent provoquer des effondrements, même si les fabricants ont récemment connu des périodes relativement rentables. L’arrivée de nouveaux acteurs sur le marché peut également ébranler la concurrence. Les gens peuvent être curieux de découvrir une marque inconnue qui semble meilleure ou comparable à un produit déjà présent sur le marché.

Ces réalités signifient que les fabricants doivent continuellement rechercher des moyens d’innover, que ce soit en améliorant les produits existants ou en en lançant de nouveaux. Parfois, les efforts de fabrication dans ces domaines répondent directement aux besoins des consommateurs. Lorsque les membres du marché cible se sentent compris, appréciés et satisfaits, ils sont plus enclins à rester fidèles aux fabricants et aux marques qu’ils connaissent bien, même lorsque de nouvelles options sont disponibles.

Certains consommateurs attendent également des marques qu’elles repoussent fréquemment les limites. De nombreuses entreprises technologiques en sont d’excellents exemples. Lorsque le dernier ordinateur portable ou le dernier smartphone sort sur le marché, les clients fidèles parcourent avec impatience les spécifications, cherchant à voir comment ces modèles se comparent aux options précédentes.

Des catégories entières de produits exigent également de l’innovation. Par exemple, les fabricants de véhicules électriques s’appuient sur les jumeaux numériques pour prédire comment leurs créations se comporteront dans des environnements réels. En plus d’aider à déterminer l’autonomie, la sécurité, l’aérodynamisme et d’autres facteurs d’un modèle, les jumeaux numériques peuvent optimiser les processus de fabrication et les réunions de conception. Lorsque ces résultats se produisent, les constructeurs automobiles sont bien placés pour mettre sur le marché des voitures performantes et visuellement séduisantes plus rapidement que leurs concurrents.

Un jumeau numérique 3D peut également réduire les déchets qui se produisent une fois que les produits quittent l’usine. Des personnes ont utilisé des jumeaux numériques pour surveiller les changements de température de produits périssables et déterminer les facteurs qui accélèrent la détérioration des marchandises. Une meilleure utilisation des ressources grâce à la prévention des pertes favorise la compétitivité.

L’utilisation de jumeaux numériques en 3D pour améliorer l’agencement des usines

Les jumeaux numériques en 3D aident également les fabricants à créer ou à améliorer leurs usines pour qu’elles répondent aux besoins actuels et futurs. Les goulets d’étranglement, les équipements mal placés ou les allées trop étroites sont autant d’éléments qui font que ces environnements n’atteignent pas leur potentiel de productivité.

Certaines solutions technologiques transforment les données de détection 2D et 3D en jumeaux numériques tridimensionnels. Les modèles très détaillés aident les fabricants à planifier les trajectoires des robots, à placer de nouvelles machines connectées ou à ajouter de nouvelles zones de stockage internes.

Des aménagements d’usine bien planifiés offrent aux fabricants une plus grande souplesse pour répondre à l’évolution de leurs besoins. Ils peuvent avoir besoin d’embaucher davantage de membres de l’équipe, d’installer une chaîne de production pour un nouveau produit ou de lancer un service de réparation sur site pour satisfaire les clients. À l’inverse, si l’on précipite la planification de l’aménagement ou si l’on n’y prête guère attention, l’environnement risque d’entraîner des blessures, des pertes de temps et des frustrations pour toutes les personnes qui y travaillent.

Une étude réalisée en 2023 a révélé que les jumeaux numériques pourraient réduire le temps nécessaire à la conception des plans d’étage industriels et créer des usines plus efficaces. L’une des conclusions importantes de l’étude concerne l’établissement d’une correspondance précise entre les actifs physiques et les modèles numériques, afin de s’assurer que les deux se reflètent bien l’un l’autre.

Les chercheurs ont imaginé des cas où le jumeau numérique se mettrait à jour au fur et à mesure que l’environnement réel évolue. Dans ce cas, les dirigeants disposent d’informations pertinentes pour prendre des décisions et optimiser les processus internes. Les données du jumeau numérique pourraient également aider à répondre à des questions difficiles. Par exemple, quel serait l’impact du déplacement d’une chaîne de montage de quelques mètres vers la droite sur la fluidité de la circulation des piétons et des véhicules dans l’usine ?

Un jumeau numérique permet également d’identifier les causes profondes des problèmes constatés. Par exemple, les locaux actuels sont-ils vraiment trop petits ? Des modifications stratégiques de l’agencement pourraient-elles permettre de continuer à fonctionner dans cet espace dans un avenir prévisible ?

Prévoir d’obtenir des conseils sur les jumeaux numériques 3D

Le fait de consacrer suffisamment de temps à l’apprentissage de l’utilisation des jumeaux numériques 3D et de se familiariser avec leurs principales caractéristiques contribuera également à la réussite des fabricants. Bien que ces offres soient relativement nouvelles, de nombreux fournisseurs proposent une assistance approfondie, ce qui permet aux clients de maximiser leurs investissements.

Enfin, les personnes impliquées dans la conception ou la collaboration avec les jumeaux numériques doivent réfléchir aux obstacles que ces technologies aideront l’usine à surmonter. Lorsqu’une installation fonctionne sans heurts et s’adapte à l’évolution des besoins, l’entreprise a toutes les chances de prospérer sur un marché difficile.