Les jumeaux numériques révolutionnent l’industrie en optimisant la phase de développement d’un projet, voire l’utilisation d’une installation ou d’un équipement. Retours d’expérience avec Actemium.
Opérationnelle depuis début 2019, la nouvelle ligne d’emballage automatisée de billets de l’imprimerie de la Banque de France à Chamalières (Puy-de-Dôme) est un concentré de technologies avec ses îlots robotisés et autres AIV (Autonomous Intelligent Vehicle). Ce nouveau site permet d’automatiser entièrement six lignes de production sur 1 600 m² et de dissocier sécurité des opérateurs et sûreté des billets.
« L’utilisation de jumeaux virtuels est un formidable accélérateur pour la mise en route de nouvelles installations. »
Cette prouesse, réalisée par ISI, un intégrateur de solutions industrielles membre du réseau Actemium (VINCI Energies), doit beaucoup au virtuel. De l’étude de faisabilité à la cartographie des process, la modélisation de l’atelier, avant même sa réalisation physique, a permis d’étudier les différents scénarios d’automatisation et d’évaluer, comme en situation réelle, les meilleures solutions à installer.
« L’utilisation de jumeaux virtuels est un formidable accélérateur pour la mise en route de nouvelles installations, explique Xavier Huchet, Business Developper chez Actemium Cournon Engineering. La possibilité de faire évoluer en temps réel une machine sans la construire offre non seulement un gain de temps et d’argent, mais aussi la possibilité de faire travailler plusieurs corps de métiers en même temps sur la même maquette numérique. »
Cela nécessite toutefois que les différentes parties prenantes (opérateur principal et fournisseurs) se connaissent bien et maîtrisent parfaitement ce type de process. « Un chef de projet joue généralement le rôle de chef d’orchestre », précise le responsable d’Actemium Cournon Engineering, qui, depuis deux ou trois ans, gère tous ses dossiers en réalité virtuelle et via des jumeaux numériques.
Autre avantage de taille de ce mode de conception : « les échanges avec le client final sont plus nombreux et plus faciles », note Xavier Huchet. « Avec la simulation, il visualise directement l’impact de telle ou telle solution sur le fonctionnement des moteurs, la cadence, la consommation énergétique… On a ainsi un retour d’expérience utilisateur qui nous est très précieux, surtout pour des prototypes. »
Optimiser la mise au point finale du process
Actemium compte déjà un bon nombre d’exemples de conceptions industrielles recourant aux technologies virtuelles. Pour le métallurgiste Aubert & Duval, la marque de VINCI Energies a utilisé un casque de réalité virtuelle qui a permis au client de se projeter dans l’environnement d’une future cabine de commandes et ainsi de vérifier son ergonomie.
Le même procédé pour la même finalité a été utilisé pour un bâti d’assemblage et de réglage d’équipement d’armement pour le compte d’un acteur du secteur de la défense.
« Pour un autre client dans l’agroalimentaire, dans le cadre de la conception d’un îlot de manutention de bacs, cela nous a permis en interne de vérifier que tout fonctionnait en testant de façon virtuelle nos programmes et tous les cas d’usage (capteurs en panne, bac absent…) », relève François Gsell, chef d’entreprise Actemium Cournon Engineering.
« Habituellement, ajoute-t-il, on a souvent peu de temps pour la phase finale de mise au point du process qui nécessite un paramétrage fin. Avec la conception virtuelle, on peut anticiper cette étape et du coup l’optimiser. »
Encadré
Projet IP13 : une construction… aussi en 3D
Lancé en 2015, le projet IP13 (Ivry-Paris XIII) vise à reconstruire l’usine d’incinération des déchets d’Ivry-sur-Seine (Val-de-Marne). Ce vaste chantier, dont la première phase (unité de valorisation énergétique) doit être mise en service fin 2023-début 2024, recourt à de nombreux outils technologiques, à commencer par la virtualisation.
En groupement sur ce projet avec Satelec pour le lot ECC (électricité et contrôle-commande) et Systèmes Incendie pour un montant d’environ 110 millions d’euros, Actemium a modélisé les cheminements de ses travaux préparatoires à partir d’une maquette issue d’un scan 3D des zones existantes.
« La construction de l’usine a été complètement modélisée au travers d’une maquette 3D REVIT, réalisée par le cabinet d’architectes AIA Life Designers avec le constructeur de l’ouvrage, le groupement Eiffage/Chantiers Modernes Construction », détaille Elisa Pflieger, chef d’entreprise Actemium Paris Major Projects.
Depuis, au fur et à mesure des études d’exécution, chaque acteur y intègre ses éléments, ses réservations, ou les précise : murs, locaux, dalles, cloisons, portes… pour le génie civil (Eiffage/Chantiers Modernes Construction) ; équipements de manutention et combustion des déchets, chaudière, groupe turboalternateur, système de traitement des fumées, tuyauteries… pour le process (VINCI Environnement/Hitachi Zosen Inova) ; et postes et transformateurs HTB et HTA, TGBT (tableaux généraux basse tension), groupe électrogène, onduleurs, armoires et coffrets, réseaux et équipements divers pour les installations électriques (Actemium/Satelec).
Résolution des problèmes en amont
« Intégrer ainsi tous les éléments de la construction permet de visualiser et de résoudre en amont les incompatibilités techniques, ou d’avoir une meilleure vision des volumes disponibles et des espaces contraints pour intégrer au mieux les équipements », note Elisa Pflieger. « Cela offre aussi la possibilité de mettre à la disposition des équipes de chantier des extractions de la maquette pour faciliter leur travail sur le terrain », ajoute-t-elle.
A noter enfin que l’utilisation de casque de réalité virtuelle peut permettre aussi de naviguer dans la maquette afin, par exemple, de vérifier et valider certaines parties de la conception de l’ouvrage.
11/03/2021
