Nous sommes à l’intersection de trois technologies industrielles – le calcul haute performance (HPC), la simulation et l’analyse de données – qui vont changer la façon dont les entreprises travaillent et les produits qu’elles conçoivent, modernisent et prennent en charge.
La convergence du calcul haute performance (HPC), de la simulation et de l’analyse des données est sur le point de changer la façon dont les produits sont conçus, modernisés et pris en charge. L’utilisation des technologies modifiera également la relation entre le fabricant et le client.
À l’avenir, il ne s’agira plus d’un engagement ponctuel où le vendeur vend un produit et passe à autre chose. Au lieu de cela, il existe un potentiel de communication interactive continue entre le vendeur et le producteur sur le terrain, ainsi que le vendeur et le client, où l’analyse des données des boucles de rétroaction peut être utilisée pour affiner et améliorer la conception du produit. , prévenir les pannes et les temps d’arrêt, garantir que le produit fonctionne de manière optimale sur le terrain et permettre de nouveaux modèles commerciaux.
Le mariage de la conception, de la simulation et du HPC
La plupart des concepteurs utilisent des outils d’ingénierie assistée par ordinateur (IAO) ou de conception assistée par ordinateur (CAO) pour créer de nouveaux produits plus légers, plus solides, plus durables et plus performants. À l’aide d’outils de simulation, ils peuvent voir comment le produit fonctionnera dans un environnement virtuel dans différentes conditions.
Voyons d’abord ce qui se passe avec le design. L’IAO et la CAO ont longtemps été utilisées pour minimiser le prototypage et les tests physiques, qui peuvent tous deux être coûteux et prendre du temps. La disponibilité de la dernière génération de ressources HPC pour l’IAO et la CAO sur site ou dans le cloud permet aux entreprises d’exécuter des itérations de plus en plus rapidement, en affinant la conception à chaque étape.
Des avantages similaires peuvent être obtenus pour la simulation. Des capacités HPC accrues ont permis des simulations plus précises et réalistes. Dans les deux domaines, l’application du HPC à la conception et à la simulation peut éliminer complètement le besoin de prototypage.
Entrez le produit connecté
Après la vente d’un produit, les ingénieurs produit reçoivent généralement très peu de commentaires sur ses performances sur le terrain. Ce n’est plus le cas. De nombreux produits, industriels et grand public, incluent des capteurs et des appareils IoT et partagent constamment les données de ces appareils avec le fabricant.
Les entreprises peuvent utiliser ces données sur un produit et obtenir un excellent aperçu de ses performances tout en travaillant sur le terrain. L’analyse de ces données peut aider à identifier les problèmes de fabrication ou à identifier les analogies qui nécessitent une attention supplémentaire. La disponibilité et l’analyse de ces données sont souvent utilisées par les fabricants et les organismes de service pour mettre en œuvre des efforts de maintenance prédictive (parfois appelée maintenance conditionnelle).
Mais il y a une plus grande utilisation de ces données. Les fabricants de produits peuvent combiner la simulation du système avec les données IoT pour améliorer la conception des produits à l’aide de simulations basées sur des cas de charge réels.
Voir également: Les jumeaux numériques pourraient bientôt rendre les mannequins de crash test obsolètes
Analyse de données, intelligence artificielle et jumeaux numériques
En portant cette approche à un niveau supérieur, un fabricant peut exécuter de nombreuses simulations pour générer des données “synthétiques”, puis les combiner avec des données de capteur sur la façon dont ce produit fonctionne dans le monde réel pour obtenir des informations plus approfondies sur ses opérations.
En particulier, certains fabricants appliquent des analyses avancées, l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle pour explorer les vastes quantités de données synthétiques et réelles afin de prendre plus rapidement des décisions plus intelligentes concernant leurs produits.
Pour beaucoup, les travaux dans ce domaine se concentrent sur les jumeaux numériques. Les jumeaux numériques sont construits grâce à la convergence de la technologie de simulation, du calcul haute performance et de l’intelligence artificielle. La technologie de jumeau numérique peut tirer parti des flux de données pour créer une représentation numérique d’un actif dans le monde réel.
Certains appellent ce domaine de l’ingénierie produit basé sur l’analyse commerciale. Il permet aux fabricants de prendre des données de performances en direct d’un produit sur le terrain et de les réintégrer dans un modèle de simulation de produit pour améliorer la conception du produit. Avec les données de production en direct renvoyées au modèle, un jumeau numérique en boucle fermée est créé.
Le potentiel technologique est grand. Les tests de produits et d’installations impliquant des objets physiques pourraient bientôt devenir inutiles. C’est la conclusion d’une enquête menée auprès de 2 007 responsables métiers et informatiques publiée par Altair, qui prévoyait la fin des prototypes physiques d’ici trois à six ans, comme l’avaient prédit 67 % des répondants.
Les organisations utilisent la technologie des jumeaux numériques pour une grande variété de fonctions et de raisons. Par exemple, 95 % l’utilisent pour mieux informer le développement de nouveaux produits, 51 % pour créer des objets intelligents et 50 % pour surveiller des objets du monde réel en temps réel.
Utilisation d’une double boucle de rétroaction numérique
Un exemple de bénéficier d’une boucle de rétroaction de données en temps réel est de permettre aux fabricants de mieux comprendre comment leurs produits sont utilisés sur le terrain. Le produit peut être conçu pour fonctionner à un niveau de performance ou à une température spécifique. Mais les données d’un produit fonctionnel analysé dans un jumeau numérique peuvent montrer qu’il peut fonctionner en toute sécurité en dehors de cette plage.
De plus, lorsque les fabricants ont accès à de grandes quantités de données opérationnelles sur les unités sur le terrain, ces données peuvent être renvoyées au service R&D pour voir s’il y a des choses qui peuvent changer dans les futures itérations du produit.
Vous pouvez constater une surchauffe des données dans certaines conditions. Le groupe de produits peut utiliser ces données pour éventuellement ajouter un ventilateur ou un évent à la conception. Ou les données peuvent révéler que de nombreux clients ont des difficultés à faire fonctionner l’appareil. Ces informations peuvent être utilisées pour simplifier les opérations, rendre les choses plus intuitives ou fournir des indices visuels à la console.
dernier mot
La convergence des solutions de simulation basée sur des modèles et de simulation basée sur les données prises en charge par HPC a le potentiel d’améliorer l’efficacité de la conception, de permettre la maintenance prédictive et d’améliorer l’utilisation des produits sur le terrain.
Ces tendances et l’application de ces technologies ont un impact beaucoup plus important au-delà de l’ingénierie et de la fabrication de produits. Les mêmes techniques et technologies trouvent maintenant des applications dans toutes les industries.