Les jumeaux virtuels: une ressource inexploitée pour conduire des opérations durables

Cet article est sponsorisé par Dassault Systèmes.

J’ai passé un total de cinq années fantastiques avec AIESEC, la plus grande organisation étudiante au monde. Ces années ont été tout simplement épiques – la chance de diriger des équipes, de sentir que vous changez le monde quotidiennement et de visiter plus de 40 pays.

Ma dernière année là-bas, c’était en tant que directeur général de l’information: j’étais chargé de permettre les opérations de l’organisation de 50 000 étudiants via la technologie numérique. Ce fut l’occasion pour moi d’aider à accélérer la mission de l’AIESEC de réaliser le potentiel de l’humanité. Pendant ce temps, j’ai également été exposé pour la première fois au concept de durabilité par le célèbre économiste et auteur de « The Blue Economy », Gunter Pauli. Depuis lors, se concentrer sur le lien entre le numérique et comment il peut créer un impact positif sur le monde est devenu un impératif pour ma carrière.

Au cours de mes études de master, j’ai approfondi ce sujet, en regardant le numérique dans le contexte des systèmes socio-techniques. La nécessité d’adopter une vision systémique m’est apparue clairement et j’ai étudié des concepts clés tels que les effets de réseau ou de rebond, qui sont tout à fait pertinents pour parler des principes de durabilité ou d’économie circulaire. C’est là que ma quête personnelle d’association du numérique et du développement durable a commencé.

En 2015, il y a eu un match; J’ai rejoint Dassault Systèmes (3DS), une organisation parmi la liste Fortune Future 50 des plus grands éditeurs de logiciels. Dassault développe des logiciels pour la conception de produits 3D, la simulation, la fabrication et plus encore – exploitant la puissance des «jumeaux virtuels».

Les solutions 3DS sont utilisées dans la conception, l’ingénierie, la simulation, la fabrication et la gestion des données de produits dans des secteurs clés tels que la haute technologie, le transport et la mobilité, l’aérospatiale et les sciences de la vie. En effet, ils sont mis à profit pour concevoir et produire plus des deux tiers des semi-conducteurs mondiaux et la moitié de tous ses médicaments et dispositifs médicaux innovants, en plus d’être utilisés dans la conception et / ou l’ingénierie de 90% des voitures dans le monde.

Si vous considérez cet impact, vous pouvez conclure que 3DS a le potentiel d’influencer plus de 10% de l’empreinte carbone mondiale. Ce potentiel d’impact est ce qui m’a vraiment amené ici.

L’ensemble de capacités numériques susmentionné est connu sous le nom de gestion du cycle de vie des produits (PLM). Plus récemment, ce domaine a beaucoup évolué parallèlement à l’essor des plateformes numériques. Les technologies dites de jumeaux virtuels tirent parti du PLM fondamental pour en permettre bien plus. Par exemple, les jumeaux virtuels peuvent représenter numériquement un seul produit ou un système beaucoup plus complexe comme une chaîne d’approvisionnement, une usine de fabrication, une ville ou même un cœur humain.

Les mondes virtuels enrichis par la modélisation, la simulation, l’optimisation, la collaboration et l’exécution et la performance des processus métier permettent aux gens de tester des possibilités infinies d’innovation vers un avenir durable. Source: DELMIA Digital 3D Model Factory; https://www.inflow-tech.com/solutions/delmia/roles/.

À la suite d’une récente collaboration entre Accenture et 3DS, un article de recherche a été publié, «Designing Disruption: The Critical Role of Virtual Twins in Accelerating Sustainability», pour faire progresser la compréhension de l’industrie de la façon dont les jumeaux virtuels jouent un rôle central dans la mise en place et l’accélération de la durabilité . Voici quelques résultats clés:

• En 2020, le marché mondial des jumeaux virtuels était estimé à un peu plus de 5,4 milliards de dollars; il devrait croître à un TCAC de 36 pour cent au cours des cinq prochaines années. Cependant, sa portée actuelle est limitée et le marché n’a atteint que 10% d’adoption dans le monde, car cette technologie n’est pas complètement mature et est sous-utilisée dans de nombreuses industries. Certains des utilisateurs les plus avancés sont les fabricants de VE et les laboratoires de santé. En effet, 100% des principaux fabricants mondiaux de véhicules électriques et 90% des principaux laboratoires de médicaments et de soins de santé utilisent des solutions jumelles virtuelles.
• L’étude présente les résultats d’une analyse approfondie de cinq cas d’utilisation de l’industrie (construction et villes, biens de consommation emballés, transport et mobilité, sciences de la vie et haute technologie). Ces deux cas d’utilisation virtuels peuvent à eux seuls débloquer plus de 7,5 gigatonnes de réduction des émissions de CO2e d’ici 2030 et 1,3 billion de dollars de valeur économique.

DELMIA, la marque que je représente, aide les industries en connectant les mondes virtuel et réel des réseaux de valeur à collaborer, modéliser, optimiser et performer dans le domaine de la fabrication et des opérations. Dans l’étude réalisée en collaboration avec Accenture, deux cas d’utilisation qui lient les jumeaux virtuels et la durabilité sont décrits:

Cas d’utilisation 1: Optimisation des flux de matières et valorisation des déchets

Faire progresser le concept d’économie circulaire nécessite que les organisations soient mieux informées et disposent des bonnes informations pour améliorer l’utilisation des matériaux et identifier les flux de déchets qui peuvent être convertis en ressources et réutilisés, que ce soit en interne ou en externe.

Pour mesurer et améliorer la productivité des ressources, une visibilité dynamique de bout en bout des flux de matières est fondamentale. Bien qu’il soit largement établi que les secteurs moins intensifs en matières ont des taux de productivité plus élevés en mesurant l’intensité matérielle au niveau macroéconomique, seules quelques organisations le pratiquent pour éclairer leur économie circulaire ou leurs stratégies de durabilité.

C’est là que les avantages des technologies jumelles virtuelles brillent.

En raison de leur capacité à consolider les données de chaque étape du cycle de vie du produit et de la production, les technologies jumelles virtuelles rassemblent les informations et les analysent pour identifier les opportunités d’amélioration, suivre les performances et éclairer les décisions. Ils peuvent être utilisés pour opérationnaliser les objectifs afin de devenir plus économes en matériaux et en ressources et générer des avantages financiers, notamment la valorisation des flux de déchets – cela est particulièrement pertinent pour les entreprises à forte intensité de matériaux et d’énergie impliquées dans la production de biens intermédiaires, comme l’industrie des métaux.

Figure 1: Bénéfices potentiels du cas d’utilisation – Optimisation des flux de matières et valorisation des déchets. Source: Concevoir la disruption: le rôle critique des jumeaux virtuels dans l’accélération de la durabilité.

Cas d’utilisation 2: Optimisation de la récupération des pièces et des matériaux pour les actifs déclassés

Parmi les autres éléments clés d’une économie plus circulaire, citons la récupération des pièces et des matériaux – que les technologies jumelles virtuelles peuvent aider à résoudre via la gestion de la fin de vie, contribuant à améliorer l’efficacité et l’économie du démantèlement.

Combinés aux données opérationnelles des actifs, les jumeaux virtuels 3D et les technologies de simulation peuvent être utilisés pour simuler chaque étape de démontage avant le début de l’exécution. Cela permet aux organisations d’identifier et de définir un processus de déclassement optimal et sûr.

De plus, ces technologies offrent une meilleure visibilité des matières premières, des pièces et des composants de valeur – qu’ils proviennent d’un bâtiment, d’un véhicule, d’un bateau, d’un avion ou d’un actif énergétique.

Les solutions jumelles virtuelles sont de nature collaborative, permettant aux équipes de la conception et de l’ingénierie au déclassement de travailler ensemble pour développer un processus qui génère les volumes et la qualité de ressources les plus élevés. La capacité de récupérer les données de conception, de matériaux et d’exploitation et de les partager en aval contribue à réduire le recyclage, ce qui signifie que tout matériau ou pièce récupérée peut potentiellement être échangé contre sa valeur réelle.

Par exemple, il est possible d’améliorer les techniques de recyclage des métaux pour les véhicules hors d’usage, car les véhicules sont généralement construits avec plus de 60 types de métaux, qui finissent par être recyclés et sont perdus fonctionnellement. Pour les actifs de transport, il existe également un fort potentiel d’augmentation de la circularité des plastiques, susceptible de s’accélérer en raison de nouvelles mesures politiques européennes.

Même en mer, nous commençons à planifier le déclassement des projets d’énergie éolienne offshore qui approchent de la fin de leur cycle de vie de 20 à 25 ans. Ici, les jumeaux virtuels peuvent nous aider à mieux planifier et gérer leur démantèlement à l’avance.

Figure 2: Bénéfices potentiels du cas d’utilisation – Optimisation de la récupération des pièces et des matériaux pour les actifs déclassés. Source: Concevoir la disruption: le rôle critique des jumeaux virtuels dans l’accélération de la durabilité.

Conclusion

Il y a de fortes indications (j’espère) que le monde se dirige vers une trajectoire plus durable à tous égards, et l’industrie joue un rôle crucial pour permettre et faire progresser cela.

Il existe suffisamment de preuves pour suggérer que les solutions jumelles virtuelles guideront les voies de développement durable pour ceux qui sont prêts à les adopter. Exploiter le potentiel de ces technologies présente une multitude d’opportunités économiques essentielles non seulement pour faire progresser l’environnement, mais, en fin de compte, pour renforcer l’excellence opérationnelle et la résilience organisationnelle.

Je vous encourage à regarder notre enregistrement de webcast pour explorer davantage la valeur de cette technologie sous-utilisée et comment elle peut répondre à vos besoins commerciaux uniques tout en permettant une fabrication et des opérations plus durables et la transition vers une économie plus circulaire.