Jumeaux numériques pour optimiser les opérations de production
Rénover ou agrandir une installation existante peut s’avérer difficile. Lorsque les entreprises étendent leurs gammes de produits, elles réorganisent régulièrement les chaînes d’assemblage et réaffectent les espaces pour optimiser les opérations de production. Le fait d’avoir un jumeau numérique de ces installations accélère la planification du changement des ateliers de fabrication, augmente les normes de sécurité pour la production et le personnel, et améliore la productivité de la main-d'œuvre.
Plusieurs entreprises en Europe et aux États-Unis utilisent de grands bâtiments construits dans les années 1950 et 60 comme installations de production. Bon nombre de ces biens disposent d’une infrastructure obsolète et doivent être mis à niveau pour être conformes aux nouvelles réglementations de construction et de fabrication. Les conditions d’espace limitées dans ces anciennes installations de production compliquent la mise à niveau et la remise à neuf du bâtiment visant à garantir des conditions de production et de travail sûres et à minimiser les temps d'arrêt.
Jaguar Land Rover Automotive PLC (JLR), une multinationale britannique dans le secteur automobile, dont le siège social se trouve à Whitley, Coventry, au Royaume-Uni, possède des installations de production similaires sans données à jour. L’activité principale de JLR est la conception, le développement, la fabrication et la vente de véhicules des marques emblématiques Jaguar et Land Rover.
JLR doit souvent reconcevoir les unités lorsque de nouvelles lignes de produits sont intégrées. L’équipe de production et d’ingénierie est chargée de développer de nouveaux équipements de production pour les chaînes de fabrication. Cela peut également avoir un impact sur les chaînes d’assemblage et infrastructures de construction existantes, et nécessite des reconceptions, des rénovations et des modifications des installations de production. JLR avait besoin d’un jumeau numérique à jour des chaînes de construction et de production existantes pour planifier et repenser efficacement tous les changements.
Jumeaux numériques pour la gestion des installations et les rénovations
Disposer d’un jumeau numérique précis des conditions existantes permet à l’équipe d’ingénierie et de gestion des installations de planifier virtuellement les rénovations et d’évaluer les changements avant de les mettre en œuvre. En adoptant les bonnes technologies, les équipes de gestion des installations découvrent les inefficacités dissimulées, diminuent les coûts, apportent une nouvelle valeur ajoutée aux bâtiments et veillent à l’optimisation complète des biens.
Par le passé, JLR était confrontée à des problèmes lors de rénovations. La société recherchait une solution pour l’aider à appréhender les bâtiments existants au Royaume-Uni et en Slovaquie afin de détecter les problèmes de base. Ce processus permettra à l’équipe d’identifier, d’inspecter et d’établir des rapports sur les perturbations concernant le modèle du projet de construction.
Soucieuse de faire plus de travail en interne, de moins dépendre de prestataires externes et de faciliter les processus commerciaux, JLR a investi dans le scanner laser Leica RTC360, une solution de capture de la réalité qui permet aux utilisateurs de capturer et de documenter leurs environnements en 3D, et le logiciel de traitement de nuage de points Leica Cyclone.
« Nous faisions souvent appel à des sociétés de mesure pour mener nos enquêtes internes, mais nous constations que les données de l’enquête n’étaient pas partagées entre les vendeurs. En numérisant les biens immobiliers et en traitant les données nous-mêmes, nous pouvons partager les informations au sein d’une plus grande équipe de projet afin que nous puissions tous en bénéficier », déclare Alistair Innes, responsable de l’information chez JLR.
Connecter les mondes physique et numérique pour prendre le contrôle de votre installation
Le RTC360 a permis à l'équipe de relever le monde réel et de créer un nuage de points 3D numérique des installations. Ce jumeau numérique 3D l'a aidée à analyser et modifier différents éléments de l’installation existante directement dans le modèle.
JLR a utilisé le nuage de points RTC360 pour différentes applications :
1. Pour créer des modèles numériques (jumeau numérique) de sites physiques.
Matt Thompson, responsable de l’ingénierie de production virtuelle chez JLR, et son équipe ont scanné une salle d’assemblage de 9 000 m2 pour créer un jumeau numérique pour l’alignement virtuel-physique. Le jumeau numérique est la valeur extraite, la connexion entre le monde réel et le monde virtuel, qui conduit à la transformation numérique grâce à un logiciel intelligent travaillant sur les données d’une capture de la réalité, en d’autres termes « le produit physique, le produit virtuel et la connexion entre les deux ».
JLR a utilisé le jumeau numérique pour détecter les conflits et vérifier rapidement ce qui se trouve physiquement dans l’installation pour la conception des éléments dans l’espace numérique. Le jumeau numérique a été utilisé pendant la phase de préconception pour l’analyse du site, l’examen des structures existantes, l’analyse des coûts de construction et l’évaluation budgétaire de l’ingénierie.
« L’utilisation du Leica RTC360 nous a permis d’établir des liens inédits entre les mondes physique et numérique. L’équipe a désormais la capacité d’intégrer rapidement la géométrie dans notre phase de conception, en s’assurant de minimiser les conflits lors de la phase d’installation bien avant que nous n’ayons commencé à fabriquer des composants », déclare Matt Thompson, responsable de l’ingénierie de production virtuelle chez JLR.
2. Vérification
Les erreurs et les reprises peuvent affecter le budget de construction. Dans le cadre d’une démarche proactive, Alistair Innes, responsable de l’information chez JLR, compare les données de numérisation en nuage de points de haute qualité du RTC360 au modèle pour déterminer si elles répondent à ses exigences. Le processus garantit que l’équipement est installé au bon endroit et conformément au modèle CAO 3D. Leica CloudWorx a permis à JLR de travailler efficacement avec le nuage de points directement dans Navisworks.
3. Pour créer des modèles CAO pour des alignements physiques
Lorsque JLR a dû installer un système de test de chambre climatique, la société a passé deux heures à numériser, une heure à assembler les relevés et quatre heures à post-traiter les données pour créer les modèles CAO à partir du nuage de points. Le nuage de points reflète les environnements réels et permet un processus de modélisation CAO 3D précis.
« Avec le RTC360, nous pouvons scanner rapidement les espaces en interne, créer des modèles CAO en quelques heures et fournir aux parties prenantes le livrable nécessaire pour concevoir, modifier et mettre en place l’équipement dans l’installation », observe Matt Thompson. « Au lieu de faire appel à des prestataires externes, nous pouvons identifier le besoin et mobiliser une équipe pour fournir les données de mesure en une journée. »
Investir dans des outils décisionnels
Leica Geosystems a organisé une formation de deux jours pour JLR à Milton Keynes, au Royaume-Uni, afin que le personnel puisse découvrir tout le potentiel du RTC360. La division a aussi fourni un support après-vente pendant l’acquisition et le traitement des données.
« En tant qu’ingénieur responsable de la mise en œuvre de la capture de la réalité dans les opérations d’ingénierie de production JLR, je peux dire que nous avons été ravis du service et de l'assistance fournis par Leica Geosystems. L'équipe nous a soutenus à chaque étape, de la sélection de l’équipement à son utilisation sur le terrain. La possibilité de relever nos installations de production en interne a changé la donne et nous permet déjà de réaliser des économies et d’améliorer l’efficacité opérationnelle. Notre seul regret est de ne pas l'avoir fait plus tôt », observe Alistair Innes, responsable de l’information chez JLR.