Chez Schneider Electric, les jumeaux numériques prennent la suite de l'IoT
Ce n'est plus seulement des composants électriques que Schneider Electric entend commercialiser, mais aussi leur représentation virtuelle. Le jumeau numérique, ou digital twin, utilise les données remontées par un capteur IoT sur une machine pour la modéliser virtuellement et permettre d'en optimiser le fonctionnement. "Modifier un paramètre sur le modèle virtuel permet d'en tirer des conclusions applicables sur le produit réel", explique Maurice Pitel, chef de projet Innovation, qui y voit de nombreuses possibilités pour le contrôle et la maintenance prédictive des appareils.
Schneider Electric modélise notamment ses installations Microgrids, un dispositif destiné à fournir à un industriel de l'électricité issue de différentes sources dans un objectif d'efficacité énergétique. Pour EDF, le groupe a conçu un jumeau numérique des systèmes qui permet au fournisseur d'électricité d'optimiser par des simulations l'utilisation de l'énergie en fonction des pics de consommation, du climat et des contrats dépendants de plages horaires.
"Modifier un paramètre sur le modèle virtuel permet d'en tirer des conclusions applicables sur le produit réel"
L'industriel français ne compte pas se limiter aux Microgrids. Son objectif est d'associer un jumeau numérique à chacun de ses produits pour assurer leur continuité numérique et offrir de nouveaux services à ses clients. Pour cela, un groupe de travail d'une dizaine de personnes a été formé en début d'année. "Nous définissons pour chacun de nos produits les bases de l'architecture numérique à intégrer dans notre plateforme EcoStruxure (plateforme rassemblant toutes les services IoT du groupe, ndlr) pour pouvoir ensuite proposer à nos clients un jumeau numérique, détaille Maurice Pitel, à la tête de ce groupe de travail. Concrètement, il ne s'agit pas de modéliser tous les composants mais de trouver le bon niveau de représentation." Par exemple, pour un système énergétique, l'équipe n'effectuera pas de modélisation 3D du mécanisme mais offrira une visualisation des flux.
Les produits conçus par le groupe font aujourd'hui tous appel à des modèles de conception numérique, appelés model based system engineering (MBSE). En se basant sur ces plans virtuels, Schneider Electric réalise le jumeau numérique d'un dispositif en quelques mois. "Concevoir un jumeau numérique est très coûteux. Partir d'un schéma numérique est indispensable, c'est pourquoi nous insistons pour que les modèles virtuels soient réalisés dès la phase de design", souligne Maurice Pitel. La société américaine Ansys, spécialisée en simulation numérique, fait partie des partenaires qui l'assistent dans ces travaux.
L'intégration du jumeau numérique du logiciel à la plateforme EcoStruxure constitue la difficulté majeure pour l'équipe. Cette dernière vérifie que les modèles tournent correctement dans le web avec des interfaces déportées. "L'architecture doit être adaptée aux performances des outils et aux attentes des utilisateurs, l'architecture ne sera pas la même si le jumeau numérique est utilisé dans l'application de Schneider Electric ou sur la plateforme du client", note Maurice Pitel, qui évalue pour les entreprises un retour sur investissement en trois ans.
Cela fait une dizaine d'années que Schneider Electric a entamé ses réflexions sur les jumeaux numériques. "Nous avons commencé à y songer avec les analytics, se remémore Maurice Pitel. Le rachat en 2018 d'Aveva a marqué un tournant dans leur concrétisation, car l'éditeur britannique possède un savoir-faire dans ce domaine et nous apporte son organe de distribution de ce service." Mais surtout, c'est l'arrivée de l'IoT qui a été décisive : "Le jumeau numérique concrétise le potentiel de l'IoT en exploitant de manière efficace les données remontées par les capteurs", ajoute-t-il. Selon une étude Gartner, 75% des grandes entreprises menant un projet IoT utilisent ou comptent utiliser des jumeaux numériques. La prochaine étape pour l'équipe, en phase de recrutement pour développer ses travaux, sera l'intégration de jumeaux numériques dans le cloud.