Face au défi de la disponibilité produit, la promesse du jumeau numérique

Les perturbations causent des problèmes de chaîne d'approvisionnement. Les entreprises utilisent le jumeau numérique pour améliorer la production, la logistique et la durabilité.

Du COVID aux ingérences des Houthis au Yémen, les chaînes d'approvisionnement mondiales ont été malmenées par des perturbations majeures ces dernières années menant à des fluctuations de prix et l’indisponibilité de certains produits. En conséquence, les entreprises ont été poussées à adopter des systèmes de production plus flexibles et des réseaux logistiques plus agiles aidées par les nouvelles technologies.

Modèle conçu à partir d’une machine, d’un système de machines ou d’un produit au-delà de la simple modélisation en 3D, le jumeau numérique présent comme avantage majeur la capacité à améliorer la disponibilité des produits. En offrant une vue d'ensemble précise et dynamique, il permet d’identifier et de résoudre rapidement les problèmes potentiels, de réduire les délais de mise sur le marché et d'assurer une gestion plus efficace des stocks, garantissant ainsi une meilleure disponibilité des produits pour les clients.

Une réponse agile au défi de la disponibilité produit

Aujourd’hui, le secteur automobile utilise déjà les jumeaux numériques pour effectuer des tests virtuels et des simulations afin de contrôler les performances, l’efficacité et les réactions du moteur dans différentes conditions météorologiques, avant même de débuter la construction du produit physique. Les ingénieurs peuvent également réaliser des simulations des processus de production afin de maximiser l’efficacité et d’anticiper tout éventuel goulot d’étranglement.

Ces quelques exemples situent bien les avantages de cette nouvelle technologie pour faire face à ce besoin de résilience. Il est devenu indispensable pour les entreprises de pouvoir anticiper les différents scénarios qui concernent la disponibilité des marchandises et l’état de leur livraison via l’objet de simulations durant la phase de développement d’un nouveau produit.

Parmi les valeurs intégrées aux simulations, le risque de pénurie est une donnée de premier ordre. Ainsi, un composant de fabrication souvent impacté par des goulots d’étranglement en amont peut facilement être remplacé par un autre élément sans mettre en péril les fonctionnalités du produit. Le jumeau numérique peut ainsi tester la fonctionnalité et la compatibilité d’un composant alternatif au sein d’un modèle de simulation pour un produit existant. Même après-coup, il peut déterminer si ce composant de remplacement se comporte différemment de l’élément originellement planifié. Cela garantit la meilleure qualité produit possible à tout moment, même dans des conditions d’approvisionnement difficiles.

En plus de cela, les jumeaux numériques peuvent aider les entreprises à optimiser leur chaîne de valeur en fournissant une vue d'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. Les fabricants peuvent ainsi intégrer le processus de fabrication dans le jumeau numérique, ce qui inclut la sélection de machines et d'outils de production adaptés, des tests matériels, ou encore la sélection des fournisseurs en amont. Cette étape permet de planifier et d'estimer les coûts plus précisément.

Avoir une chaîne de production plus durable

Le recours à un jumeau numérique à un stade aussi précoce du processus de développement permet de limiter la consommation de ressources – et par conséquent, les dépenses –, car les premiers prototypes sont alors entièrement numériques. Le premier produit physique n’est construit qu’à un stade plus tardif. Ainsi, les fabricants n’ont plus besoin d’autant de matériaux.

Dans le cas où il serait nécessaire de faire l’acquisition de nouvelles machines et de les intégrer au processus de production, un jumeau numérique capable de simuler virtuellement leur implémentation présente des avantages, car il permet de tester leur interopérabilité et d’affiner leurs interactions avant l’installation des objets physiques. C’est le cas de Airbus qui utilise des jumeaux numériques pour améliorer la conception et le processus de production pour ses avions. Cela permet de réduire le temps de conception (grâce à la simulation qui permet de couvrir et de comparer différents scénarios) et d'optimiser la consommation de carburant en vol.

Du côté de la Grande-Bretagne, c’est une stratégie en faveur de la décarbonisation. Les jumeaux numériques sont utilisés par exemple par Rolls-Royce pour simuler les performances de ses moteurs d'avion. L’objectif ? Aider à identifier les domaines où l'efficacité peut être améliorée, sans utiliser l'énergie nécessaire à la construction coûteuse de prototypes, ce qui permet à l'entreprise de développer de nouveaux produits et services d'une manière plus durable. Le pays de Dickens a pour ambition de créer une plateforme open source où les entreprises pourront simuler et donc anticiper l’énergie liée à leurs activités comme moyen de lutter contre la crise de l’énergie.

Ce dernier point est probablement la raison pour laquelle le jumeau numérique va s’épanouir. La recherche de durabilité va peu à peu s’imposer comme une nécessité et tout outil permettant de mesurer, anticiper et s’adapter rapidement au marché et aux injonctions écologiques est promis à un futur brillant.