Jumeaux Numériques
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DT4Test

Digital Twin for Test

Le projet « Digital Twin for Test» (DT4Test)

Le projet « Digital Twin for Test » a pour objectif de démontrer que l’utilisation de jumeaux numériques lors des opérations de test augmente les capacités de vérification et de validation réalisées dans le secteur industriel. Cet accroissement de capacité permet d’améliorer la qualité des produits et systèmes en augmentant le nombre de tests effectués, en améliorant la visibilité sur l’ensemble de test à réaliser, en facilitant l’exécution d’une batterie de tests, et en donnant des capacités d’analyse et de détection des problèmes potentiels sur les produits et systèmes fabriqués.

Un système de test peut fonctionner suivant plusieurs modes :

  • En mode statique pour décrire la non-conformité d’un produit ou système en donnant une analyse des causes profondes des défaillances
  • En mode opérationnel lors d’activités sur un terrain opérationnel, en livrant une analyse des activités, en monitorant les entrées et sorties du produit, en fournissant le diagnostic des défaillances des produits et systèmes en opération et en pronostiquant de futurs problèmes potentiels qui demande une maintenance préventive.

Un démonstrateur contenant un jumeau numérique

Pour montrer la plus-value d’un JN dans les phases de test, nous travaillons sur le développement d’un démonstrateur à base de jumeau numérique au plus proche des processus industriels, et ciblé à partir d’une imprimante 3D. Ce dernier sera construit à partir de briques technologiques open-source et de standards de communication adaptés (OPC UA, MQTT, …).

L’élaboration de ce démonstrateur utilisera des caractéristiques appartenant à tous les domaines du programme ATLAS.

En effet, l’approche ingénierie systèmes nous permettra de réaliser le modèle MBSE d’une instance de mission du couple [Jumeau Numérique + Jumeau Originel] du système basé sur l’imprimante 3D ainsi que certains modèles de simulation.

Puis, les technologies du smart manufacturing apporteront les bases des moyens de communications entre composants du système en étude.

Ensuite, le domaine data et infrastructure amènera les composants d’acquisition, de traitement et de stockage de la donnée.

Et enfin, le domaine PLM apportera les standards du domaine (STEP AP242) qui serviront à créer les modèles physiques et les modèles de fabrication (CAO, FAO, simulations mécaniques…).

Quelles missions doit pouvoir remplir notre démonstrateur ?

Les cas d’usage d’une imprimante 3D sont multiples et 4 scenarii qui pourront aider à la compréhension de la plus-value d’un JN sont à l’étude :

  • Inspection du produit « imprimante 3D » comparé à son référentiel « modèle 3D »
  • Visualisation du mouvement de la buse d’une imprimante 3D : mouvement physique, mouvement simulé et mouvement acquis
  • Évaluation des défaillances du mouvement réel de l’imprimante 3D
  • Optimisation du mouvement réel de l’imprimante 3D

 

Ce démonstrateur sera donc développé en plusieurs phases. L’imprimante 3D est, dans un premier temps, connectée à sa représentation virtuelle (CAO, simulation, …) avec une synchronisation (temps réels ou à une périodicité à définir) afin que le monde virtuel soit capable de reproduire les mouvements de l’imprimante physique et piloter la machine d’impression (mouvement de la buse, gestion du taux de production, arrêts à distance, …).

Dans un deuxième temps, l’imprimante 3D sera équipée de capteurs de mouvement qui permettront d’acquérir la position réelle de la buse et de surveiller le bon déroulement de l’impression. Dans un troisième temps des solutions d’optimisation autonomes pourront être envisagées en prenant en compte d’autre type d’information comme la température imprévue, l’humidité de l’environnement ou la quantité de filament restant.

A quel stade de développement la plus-value du JN sera identifiée ? Comment sera-t-il construit ?

image Projet DT4Test
Source : https://www.pipelife.com/service/news-and-projects/2022/embracing-industry-40.html

Participants

Thales et AFNeT Services participent à ce projet.

Appel à participation et collaboration

Le programme ATLAS accueille en permanence des nouveaux partenaires aux projets même en cours de développement : pour rejoindre cette initiative contacter Thomas Rousselot ou Pascal Hubert.

Ce projet est ouvert à la collaboration avec d’autres associations à travers le monde, avec l’objectif que cette initiative n’hésitez pas à nous contacter.

CONTACTS

CHEF DE PROJET : 

CHAIRE INDUSTRIELLE :

Thomas Rousselot, AFNeT Services

Jean-Luc Garnier, Thales

CONTACTEZ-NOUS

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