Qu'est-ce qu'un jumeau numérique et quels sont ses avantages pour la fabrication et la chaîne d'approvisionnement ?

Les jumeaux numériques - répliques virtuelles d'entités physiques et de leurs interactions - sont constitués d'une combinaison de technologies habilitantes et de capacités d'analyse. Mais cette technologie est souvent mal comprise ; de nombreuses personnes supposent à tort que les jumeaux numériques sont eux-mêmes des capteurs, des modèles 3D, des simulateurs ou des applications de la technologie de l'intelligence artificielle. D'autres considèrent à tort que les jumeaux numériques sont largement théoriques et ne sont pas pertinents pour la gestion des usines et de la chaîne d'approvisionnement, ou supposent qu'un jumeau numérique ne peut être construit qu'après la création du jumeau physique - ce qui n'est vrai ni pour l'un ni pour l'autre.

Les jumeaux numériques sont une combinaison de plusieurs technologies habilitantes, telles que les capteurs, l'informatique en nuage, l'IA et l'analyse avancée, la simulation, la visualisation et la réalité augmentée et virtuelle. Les entreprises peuvent utiliser un mélange personnalisé de technologies, en fonction de leurs besoins et de leurs attentes. Pour être plus précis, un jumeau numérique dans la fabrication et la chaîne d'approvisionnement est un modèle de simulation détaillé qui utilise des données en temps réel et des instantanés pour prévoir la dynamique de l'usine et de la chaîne d'approvisionnement. À partir de là, les analystes peuvent comprendre le comportement d'une usine et d'une chaîne d'approvisionnement, prévoir les situations anormales et élaborer un plan d'action. Ce qui distingue les jumeaux numériques et les rend si puissants, c'est leur capacité à émuler les capacités humaines, à soutenir la prise de décisions critiques et même à prendre des décisions au nom des humains.

Depuis le début des années 2000, la technologie des jumeaux numériques a été adoptée dans de nombreuses industries et est devenue plus accessible et abordable, mais elle reste sous-utilisée dans la gestion des usines et de la chaîne d'approvisionnement. Cela s'explique en partie par la nature complexe des chaînes d'approvisionnement elles-mêmes et en partie par des malentendus sur les applications, les capacités et la valeur potentielle de la technologie. Cependant, avec une stratégie d'adoption et de mise en œuvre appropriée, les jumeaux numériques peuvent apporter d'immenses avantages dans un large éventail de chaînes d'approvisionnement.

Pourquoi un jumeau numérique est-il nécessaire dans la fabrication moderne et la chaîne d'approvisionnement ?

La plupart des organisations de fabrication et de chaîne d'approvisionnement utilisent encore des feuilles de calcul statiques ou des approches de planification basées sur des hypothèses statiques pour concevoir et planifier leurs chaînes d'approvisionnement. Ces outils ont très bien fonctionné dans le passé, mais de nombreuses organisations ont réalisé que l'application de modèles statiques à des chaînes d'approvisionnement dynamiques et en constante évolution ne donne généralement pas de bons résultats. En fait, les principaux leaders de la chaîne d'approvisionnement ont déjà adopté la technologie du jumeau numérique.

Mais un jumeau numérique permet aux entreprises de réaliser ces tests et remaniements dynamiques. En bref, il peut s'avérer transformateur. Parce qu'il permet aux entreprises de tester leur chaîne d'approvisionnement, le jumeau numérique est un élément essentiel de la construction d'une chaîne d'approvisionnement capable non seulement de résister aux revers, mais aussi de rebondir rapidement après des événements perturbateurs tels que des routes de transport bloquées, des fermetures de centres de distribution, etc.

Les entreprises utilisent les jumeaux numériques pour améliorer la visibilité de leur chaîne d'approvisionnement, identifier des modèles et découvrir des opportunités d'amélioration, éliminer les inefficacités et optimiser les processus actuels. Les jumeaux numériques sont des éléments clés de la résilience de la chaîne d'approvisionnement, car ils aident les organisations à prendre des décisions plus intelligentes, plus rapides et fondées sur des données, afin de réagir en cas de problème.

Comment un jumeau numérique peut-il profiter à la fabrication et à la chaîne d'approvisionnement ?

En exploitant les données en temps réel et les capacités de simulation des jumeaux numériques, de nombreux avantages peuvent être obtenus.

Accès en temps réel à une source unique de vérité

Le premier avantage est de disposer d'une source unique de vérité pour les données d'exploitation qui fournit un langage commun aux différentes équipes travaillant sur des tâches connexes. Les équipes des usines et de la chaîne d'approvisionnement ont besoin d'un suivi en temps réel, instantanément accessible, avec toutes les informations contextuelles nécessaires à la prise de décision. Il est essentiel d'avoir une vue d'ensemble, c'est pourquoi des liens pour tous les concepts de la chaîne d'opérations - des bons de commande, commandes clients et bons de travail, aux notes de qualité, événements de livraison et données d'équipement - sont nécessaires pour fournir aux équipes les informations dont elles ont besoin. Étant donné que chaque domaine des opérations de l'usine a un impact sur un autre domaine, il est essentiel que ces données soient traduites en informations correctes pour l'équipe concernée. Fini les pertes de temps et le travail cognitif intensif : les équipes ont besoin d'un accès instantané à des données précises et clairement présentées.

Surveillance en temps réel des futurs goulets d'étranglement à l'aide de calculs algorithmiques

Un autre avantage réside dans la surveillance en temps réel des futurs goulets d'étranglement grâce aux calculs algorithmiques rendus possibles par les jumeaux numériques. Cette approche proactive permet aux usines et aux chaînes d'approvisionnement agiles et résilientes d'anticiper les goulets d'étranglement potentiels et d'y remédier. Les calculs manuels sont insuffisants, ce qui nécessite l'utilisation de calculs algorithmiques pour prendre en compte des facteurs tels que la couverture matérielle, la capacité des équipes et des machines, ainsi que divers niveaux de granularité. En convertissant ces goulets d'étranglement en mesures concrètes, les équipes peuvent se concentrer sur la résolution des problèmes plutôt que sur la recherche de solutions.

Simulations de plans alternatifs et évaluation de la faisabilité de la planification

L'évaluation de la faisabilité de la planification est également essentielle pour les opérations agiles. Les fabricants doivent pouvoir évaluer rapidement l'impact des plans alternatifs sur les indicateurs clés, tels que le respect des délais de livraison, le taux de couverture, les retards, le chiffre d'affaires, les niveaux de stocks, les délais d'exécution et les travaux en cours (WIP). Dans les situations d'évolution rapide résultant des contraintes de la chaîne d'approvisionnement, les directeurs d'usine ont besoin d'une vue d'ensemble précise des plans d'action disponibles et de leur impact potentiel. Les solutions d'intelligence artificielle jouent un rôle crucial dans l'identification des informations et la recommandation des actions optimales à entreprendre. En outre, les jumeaux numériques offrent des capacités de simulation qui permettent aux fabricants d'évaluer la faisabilité de plans alternatifs par le biais de simulations collaboratives.

Permettre aux équipes de prendre des décisions rapides

Dans un environnement qui évolue rapidement, les équipes doivent être en mesure d'identifier rapidement les bonnes décisions à prendre pour éviter les interruptions de production. ****On peut y parvenir en faisant appel à une puissante IA capable d'identifier automatiquement le meilleur plan d'action dans n'importe quelle situation donnée, optimisant ainsi la planification des opérations. Elle devrait également être capable d'évaluer la faisabilité de plans alternatifs (c'est-à-dire de formuler des scénarios de jumeaux numériques) et de simuler leur impact sur l'ensemble des opérations de l'usine, ainsi que sur des équipes spécifiques.

Une direction transparente et fondée sur des données

Les avantages d'un fonctionnement agile de l'usine s'étendent également aux dirigeants. Les systèmes technologiques intelligents devront permettre une communication fluide avec les dirigeants sur l'état des opérations, ce qui signifie que les dirigeants seront en mesure de mesurer l'écart entre le programme directeur de production et l'état réel de l'usine. Ils seront également en mesure de communiquer ces informations aux parties prenantes concernées et d'évaluer différents plans d'exploitation alternatifs - et de mettre en œuvre le plan optimal - en fonction de leur impact sur la mesure de l'étoile polaire de l'usine.

Comment mettre en œuvre un jumeau numérique dans la fabrication et la chaîne d'approvisionnement en moins de deux mois ?

Après avoir évoqué les avantages des jumeaux numériques, voyons comment Pelico aide les entreprises de fabrication et de chaîne d'approvisionnement à mettre en œuvre un jumeau numérique en seulement deux mois.

Plate-forme de gestion des opérations en usine de Pelico

Le voyage commence par une cartographie des données existantes et de la manière dont elles sont utilisées dans les routines existantes. Pelico active ensuite l'extraction de données à partir du système ERP de l'organisation afin de rassembler les données nécessaires pour alimenter la plateforme Pelico. La fréquence de rafraîchissement des données peut être personnalisée par l'équipe Customer Operations de Pelico, en tenant compte des routines opérationnelles préférées et des contraintes de l'infrastructure du système de l'organisation. Parallèlement, tous les pipelines de données sont surveillés en permanence. Les équipes de Pelico gèrent également le nettoyage des données au cours de cette étape.

Une fois la base de données établie, les équipes peuvent collaborer efficacement sur la plateforme Pelico. La combinaison d'algorithmes avancés et de jumeaux numériques permet aux équipes des usines et de la chaîne d'approvisionnement de mener des analyses prescriptives, de hiérarchiser les opportunités et de simuler des plans alternatifs.

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Rédaction :
Wei Zhao
Illustration :
Gülşah Keleş
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