SystemX initie un programme de R&D multi-filières pour concevoir et rendre interopérables les jumeaux numériques de systèmes industriels complexes et visant à faire émerger un standard européen
Fort d’une expertise éprouvée dans la création de jumeaux numériques multi-filières, l’IRT SystemX met en œuvre un nouveau programme R&D ambitieux baptisé JNI visant à développer un environnement méthodologique outillé pour la conception de jumeaux numériques, au service de la résilience et de la soutenabilité des systèmes industriels complexes. Rassemblant déjà une dizaine de partenaires industriels et académiques, ce programme évalue la performance et expérimente l’interopérabilité de jumeaux numériques sur plusieurs cas d’usage industriels. L’ambition partagée est de faire émerger des propositions de standards au niveau national, voire européen, pour faciliter l’interfaçage des données et l’interopérabilité entre systèmes.
SystemX, l’Institut de recherche technologique (IRT) dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, met en œuvre un programme de recherche structurant pour l’ensemble des filières industrielles, baptisé « Jumeaux Numériques pour la résilience et la durabilité des systèmes Industriels » (JNI). Ce programme de 5 ans réunit déjà Airbus Protect, Cervaal, Cosmo Tech, GRTgaz, Naval Group, RTE, Safran, SECTOR Group, Schneider Electric, ainsi que plusieurs partenaires académiques autour de l’ambition de définir et d’appliquer un référentiel européen pour la conception, le développement, l’interopérabilité et l’évaluation de jumeaux numériques des systèmes industriels complexes, afin de garantir la souveraineté, la maîtrise et la performance de ces systèmes. Ce programme compte d’ores et déjà deux projets de R&D et embarquera de nouveaux partenaires au fur et à mesure du lancement de nouveaux projets.
« L’exploitation sécurisée des données des systèmes industriels est au cœur de l’industrie du futur et de l’entreprise étendue. Elle a pour objectif d’accroître l’efficience opérationnelle des systèmes industriels de toute la chaine logistique. Il n’existe pas encore de standard pour la collecte de ces données et chaque cas applicatif se dote de son propre cadre, ce qui complique grandement le passage à l’échelle de ce type d’application. Le jumeau numérique, visant à répliquer numériquement les systèmes industriels offre une formidable opportunité de faire émerger un standard pour l’interfaçage des données, pilier essentiel pour le déploiement massif de l’industrie du futur. C’est l’ambition affichée par ce nouveau programme qui se veut structurant pour l’ensemble des filières industrielles », commente Abdelkrim Doufène, Directeur Stratégie et Programmes de l’IRT SystemX.
La genèse de ce programme de R&D réside dans les résultats d’un travail d’analyse documentaire, d’interviews, ainsi que d’ateliers collaboratifs avec une trentaine de partenaires industriels et d’experts. Les acteurs ont souligné le potentiel des jumeaux numériques à plusieurs niveaux : l’optimisation des processus industriels, l’optimisation des flux logistiques et la prédiction des appels de pièces, la standardisation des interfaces au service de l’industrie, la simulation et la prédiction des non-qualités en production, le déploiement de la maintenance prédictive ou encore l’optimisation de la fabrication additive. La feuille de route de ce programme a été conçue autour d’un travail de priorisation de ces sujets, dans une démarche de co-construction.
Elaborer un référentiel méthodologique et technologique de conception de jumeaux numériques industriels
Ce programme, d’une dizaine de millions d’euros, s’articule autour d’un premier projet pivot (« Construction assistée et outillée de jumeaux numériques des systèmes industriels, incluant les aspects Security by Design ») particulièrement ambitieux. Réunissant Airbus Protect, Cervaal, Naval Group, RTE, Schneider Electric et des partenaires académiques pour une durée de 3 ans, il vise à définir un environnement méthodologique outillé pour le développement, l’instanciation à moindre coût et le déploiement des jumeaux numériques de systèmes industriels complexes, tout en prenant en compte l’évaluation des risques et la conformité relative aux aspects cybersécurité. Les méthodologies développées se veulent génériques et agnostiques de tout secteur d’activité.
L’ambition est de faire des propositions de standardisations, au niveau national et européen, du référentiel méthodologique et technologique développé dans le cadre de ce programme. Des discussions sont d’ores et déjà amorcées avec des associations telles que l’AFNet, l’AIF ou encore l’AFNOR.
Des projets orientés cas d’usage
Dans l’ère des systèmes industriels complexes et pour répondre à des défis de réduction de coûts de maintenance de ces systèmes, l’IRT SystemX lance avec ses partenaires industriels Airbus Protect, Cosmo Tech, GRTgaz, RTE, Safran et Sector Group, le projet « Maintenance Prédictive et Indicateurs de Santé » qui adresse les sujets de maintenance prédictive par le biais des jumeaux numériques. Il s’agit de définir des indicateurs de santé pertinents à partir des flux de données collectés en temps réel/différé sur l’actif industriel en développant des outils et méthodes génériques de sélection de données frugales à la construction des modèles de dégradation ou de vieillissement. Dans cette optique, le jumeau numérique doit permettre de détecter les signaux faibles et de les prédire, pour proposer des plans de maintenance prédictive optimaux.
La feuille de route du programme prévoit au total le lancement de 5 projets, pour une durée de 3 ans minimum. Les prochains projets concerneront les problématiques suivantes :
- Jumeaux Numériques pour l’optimisation des ressources productives et de la supply chain
- Jumeaux Numériques pour l’optimisation de la consommation énergétique et l’impact carbone
- Jumeaux Numériques pour l’audit et l’optimisation de la résilience d’un système critique
Faire bénéficier chaque filière d’une technologie interopérable de jumeaux numériques industriels
Enfin, SystemX ambitionne de mettre à disposition de l’ensemble des IRT et ITE dans le cadre de l’association FIT, l’environnement méthodologique outillé de conception de jumeaux numériques industriels, afin que chaque filière puisse utiliser une technologie interopérable de jumeaux numériques pour améliorer la gestion globale et locale de ses systèmes industriels complexes.
Communiqué de SystemX