Jumeaux numériques visant à optimiser les flux de fabrication

Il peut être difficile de rénover ou d'étendre une installation existante. Lorsque les entreprises étendent leurs gammes de produits, elles reconfigurent les chaînes d'assemblage et les espaces pour optimiser la fabrication. Un jumeau numérique de ces installations accélère le processus de planification pour adapter les ateliers, augmente les standards 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 exploitent de grands bâtiments construits dans les années 1950 et 60 comme unités de fabrication. Bon nombre de ces biens disposent d'une infrastructure dépassée qui doit être modernisée pour respecter les nouvelles réglementations de construction et de fabrication. L'espace exigu dans ces vieilles structures rend complexes les travaux de rénovation effectués pour garantir une production et des conditions de travail sûres et pour minimiser les temps d'arrêt.

De tels centres de production historiques sans documentation de mise à jour appartiennent à Jaguar Land Rover Automotive PLC (JLR), un constructeur automobile multinational établi à Whitley, Coventry, au Royaume-Uni. La principale activité de JLR est la conception, le développement, la fabrication et la vente de véhicules portant les monogrammes mythiques Jaguar et Land Rover.

JLR doit fréquemment transformer les biens lorsque de nouvelles lignes de produits viennent compléter sa gamme. L'équipe de fabrication et d'ingénierie est responsable du développement d'un nouvel équipement de fabrication pour sa chaîne d'assemblage. Cela peut avoir un impact sur les chaînes existantes et sur l'infrastructure de construction, et nécessiter des reconceptions, rénovations et changements. JLR avait besoin d'un jumeau numérique actuel des chaînes de fabrication et du bâtiment existant pour planifier et reconcevoir efficacement tous les changements.

Jumeaux numériques pour la gestion des installations et les travaux de rénovation

Disposer d'un jumeau numérique précis des conditions existantes, permet à l'équipe d'ingénierie et de gestion des installations de planifier les rénovations virtuellement et d'évaluer les changements avant de les exécuter. En adoptant les bonnes technologies, les équipes de gestion d'installations peuvent détecter des inefficacités, réduire les coûts, créer une nouvelle valeur et assurer l'optimisation complète des propriétés.

JLR a eu des difficultés lors des rénovations. L'entreprise a recherché une solution pour cerner les bâtiments existants au Royaume-Uni et en Slovaquie afin d'effectuer une détection de collisions basique. Ce processus allait permettre à l'équipe d'identifier, d'inspecter et de rapporter des interférences dans le modèle de projet de construction.

Souhaitant effectuer plus de tâches en interne, moins dépendre d'un fournisseur externe et faciliter les processus d'exploitation, JLR a investi dans le scanner laser Leica RTC360, une solution de capture de la réalité qui permet aux utilisateurs de relever et de documenter leurs environnements en 3D, et le logiciel de traitement de nuage de points Leica Cyclone.

« Nous avons souvent fait appel à des sociétés de topographie pour exécuter les levés internes, mais nous avons vu que les données de levé n'étaient pas partagées entre les vendeurs ; en numérisant les propriétés et en traitant les données nous-mêmes, nous pouvons partager les informations au sein d'une équipe de projet plus étendue afin que nous puissions tous en bénéficier », indique Alistair Innes, responsable de l'information chez JLR.

Connexion des univers physique et numérique pour maîtriser votre installation

Le RTC360 lui a permis de capturer l'univers physique et de créer un nuage de points 3D numérique de ses équipements. Ce jumeau numérique 3D a aidé l'équipe à analyser et à modifier différents éléments de l'installation existante directement dans le modèle.

JLR a utilisé le nuage de points RTC360 pour diverses applications :

• Créez des modèles numériques (jumeau numérique) des emplacements physiques.

Matt Thompson, responsable d'ingénierie virtuel chez JLR, et son équipe ont scanné une halle d'assemblage de 9 000 mètres carrés pour créer un jumeau numérique pour l'alignement virtuel-physique. Le jumeau numérique est la valeur extraite, la connexion entre le monde physique et le monde virtuel, qui conduit à la transformation numérique à travers un logiciel intelligent traitant 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 des collisions et confirmer rapidement les éléments physiques de l'installation lors de l'observation des éléments de conception dans l'espace numérique. Le jumeau numérique était utilisé pendant la phase de pré-conception pour une analyse du site, des coûts, une révision des structures existantes et l'évaluation d'un budget d'ingénierie.

«"L'utilisation du Leica RTC360 nous a permis de relier nos mondes physique et numérique d'une toute nouvelle façon. L'équipe a maintenant la capacité d'intégrer rapidement la géométrie physique dans notre phase de conception, en garantissant la minimisation de toute interférence avant la phase d'installation, bien avant la réalisation des composants », explique Matt Thompson, responsable d'ingénierie de fabrication virtuelle chez JLR.

• Vérification

Les erreurs et reprises peuvent peser sur le budget de la construction. Avec une approche proactive, Alistair Innes, responsable de l'information chez JLR, peut comparer les données en l'état des scans de nuage de points de haute qualité avec le modèle pour déterminer si les exigences sont respectées. Le processus assure que l'équipement est installé à l'emplacement correct et conformément au modèle CAO 3D. Leica CloudWorx a permis à JLR de travailler efficacement avec le nuage de points directement dans Navisworks.

• Pour créer des modèles CAO pour des alignements physiques

Lorsque JLR a dû installer un système de testeur de chambre climatique, il lui a fallu deux heures de numérisation, une heure d'enregistrement et quatre heures de post-traitement pour créer des modèles CAO à partir du nuage de points. Le nuage de points représente l'environnement réel et permet un processus de modélisation CAO 3D précis.

« Avec le RTC360, nous pouvons rapidement scanner des espaces intérieurs, créer des modèles CAO en quelques heures et fournir aux parties prenantes les livrables requis pour concevoir, modifier et installer l'équipement », ajoute Matt Thompson.

« Au lieu de dépendre de fournisseurs externes, nous pouvons identifier le besoin et mobiliser une équipe pour fournir les données de levé en un jour. »

Investissement dans les outils d'aide à la décision

Leica Geosystems a organisé une formation de deux jours pour JLR à Milton Keynes, Royaume-Uni, qui a permis de relever tout le potentiel du RTC360 au client et de lui fournir un service après-vente pendant l'acquisition et le traitement des données.

La connexion des univers physique et numérique a aidé JRL à créer un jumeau numérique pour l'alignement virtuel-physique. Le jumeau numérique a aussi servi de source unique de vérité en aidant à relier les différentes phases de construction, en garantissant que la construction est conforme à la conception, ce qui évite des reprises coûteuses, et en facilitant la communication avec les parties prenantes des projets.