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Ouvrier d’usine utilisant la technologie 3D

Planification digitale d’usine dans le métavers avec NVIDIA Omniverse

En tant que planche à dessin virtuelle en 3D, le métavers révolutionne la planification d’usine de manière efficace et économique.

16. janvier 2024Shalabh Deepankar

Résoudre numériquement les problèmes classiques de la production ?

Les entreprises de fabrication sont toujours confrontées au défi de planifier de nouvelles usines et de les construire rapidement et à moindre coût afin d’augmenter la capacité de leurs lignes de production. Les jumeaux digitaux dans le métavers industriel offrent une alternative aux approches de projet traditionnelles. Les images digitales fournissent aux équipes de projet des réponses en temps réel aux questions de type « et si ». Les erreurs de planification, les retards, les corrections coûteuses et les « solutions de secours » sont évités.

Vive la nouvelle usine !

Le maire est là. Les bouchons de champagne sautent à l’occasion de l’inauguration festive de la nouvelle usine et du nouvel atelier – un objet phare dans le parc industriel récemment aménagé. Lors de la première visite de l’usine, le directeur présente aux invités les machines et les systèmes de production de dernière génération. « Et où sont les toilettes et les vestiaires ? » Le directeur se fige.

Des toilettes oubliées, des grues de hangar entrant en collision avec des poutres en acier, des solutions de secours installées ultérieurement pour permettre au personnel de maintenance d’accéder à la ventilation sous le toit du hangar, l’absence de câbles électriques ou de surfaces de stockage pour les composants préliminaires – tout cela ne pourrait évidemment pas arriver aux entreprises de fabrication professionnelles et à leurs lignes de production. Ou bien si ?

La folie normale des projets d’usine

La planification et la construction d’installations de production et d’usines modernes sont des projets complexes – comme le confirmeront tous les experts. Cela s’explique par le fait que de nombreuses perspectives doivent être prises en compte – de plus en plus pour une production et des lignes de production flexibles – et que de nombreuses parties sont impliquées dans la planification et la conception de l’usine. Il arrive régulièrement qu’il manque des travaux préparatoires ou des directives concrètes pour la planification. Néanmoins, les activités prévues ultérieurement sont déjà avancées afin de respecter le calendrier.

Le manque de communication et de données dans les projets complexes entraîne tôt ou tard des problèmes. Souvent, même les petites erreurs ou les incohérences survenues dans une phase précoce du projet sont repoussées in extremis. Selon la devise : « On verra ça plus tard ». Ce qui est ensuite source de problèmes avant la conclusion du projet. Si les conditions industrielles centrales changent pendant la phase de planification, le chef de projet se fait rapidement des cheveux blancs. De même, il peut arriver que l’usine soit déjà en activité et que l’on découvre alors seulement que les toilettes se trouvent à l’autre bout du site.

Le rêve idéal : un modèle 3D dynamique pour l’usine digitale

Ouvrier d’usine utilisant la technologie 3D

Un modèle 3D commun, analysant l’introduction de changements et leur impact sur le processus de production ultérieur et sur les différentes lignes de production, serait un outil utile pour détecter les erreurs à un stade précoce. Les avantages de la planification tridimensionnelle par rapport à la planification bidimensionnelle sont connus depuis longtemps. Jusqu’à présent, les modèles 3D étaient toutefois plutôt statiques. Ils ne pouvaient que partiellement refléter la réalité. L’introduction de changements en temps réel était totalement impossible.

Un jumeau digital, c’est-à-dire une représentation virtuelle de toute une usine avec tous ses éléments, machines, logistique et processus dans un métavers, était jusqu’à présent un rêve digital lointain. Les possibilités techniques réelles sont restées bien en deçà. Les chiffres du marché montrent que les entreprises reconnaissent le potentiel du métavers. Mais ils recherchent également une technologie qui répond aux attentes en matière d’expérience immersive tout en étant à l’épreuve du temps.

Métavers industriel – le tout nouveau réalisme

La recherche d’une telle plateforme pourrait maintenant trouver une solution. Grâce à une nouvelle génération de possibilités technologiques dans le domaine du matériel et des logiciels, ce vieux rêve devient désormais réalité. Des pools de cartes graphiques haut de gamme, des modèles d’IA et des logiciels d’animation éprouvés fusionnent en un mélange pour créer des représentations détaillées de la réalité dans l’usine digitale, générant une expérience hautement optimisée et innovante.

Avec l’Omniverse industriel, NVIDIA a développé une plateforme digitale puissante pour de telles animations. Les dernières générations de GPU sont non seulement capables d’entraîner des modèles d’IA complexes, par exemple pour ChatGPT, mais peuvent également réaliser des animations en temps réel de jumeaux digitaux complexes pour la création de métavers industriels. Pour les logiciels d’animation, NVIDIA puise dans son sac à malices et combine son matériel de production avec le framework 3D Universal Scene Description (USD) de Pixar pour permettre la description, la consolidation, la simulation et la collaboration dans les univers 3D pour la digitalisation industrielle.

Applications dépassant le cadre de l’industrie manufacturière

Ce qui est assez bon pour Wall-E, Buzz l’Éclair, Nemo ou Lightning McQueen fait également ses preuves dans les simulations et les modélisations de la « vraie » vie professionnelle. Pas seulement pour la planification d’usines, mais aussi pour des showrooms réalistes ou des essais virtuels de véhicules autonomes. Mais au-delà de l’industrie manufacturière, la plateforme rend des scénarios tels que les simulations scientifiques et médicales ou les opérations plus proches de la réalité.

Le métavers industriel est plus qu’une simple plateforme

Une plateforme digitale performante est essentielle pour le métavers industriel. Mais à l’avenir, une plateforme seule ne suffira pas, loin de là. La qualité d’une plateforme dépend des données qu’elle reçoit et de la logique et des fonctionnalités qu’elle offre. Les entreprises qui souhaitent utiliser une plateforme basée sur le métavers industriel à leurs fins ont également besoin du savoir-faire nécessaire pour y intégrer les sources de données et les systèmes existants. Un autre défi réside dans le fait que le développement d’applications efficaces au sein du métavers nécessite une expertise en matière d’IA.

Mot-clé : sources de données. Les données qui « alimentent » le métavers industriel font partie de la propriété intellectuelle d’une entreprise. Vous devez donc vous assurer qu’elles sont protégées de manière adéquate. Les concepts de souveraineté et de sécurité des données jouent donc également un rôle crucial dans le métavers et devraient être pris en compte dès le départ.

« Un an de travail pour un vol de quatre minutes. C’est pas génial ? » (Buzz l’Éclair, Toy Story)

Un univers de possibilités dédiées à l’usine digitale

Le métavers offre une solution à de nombreux défis commerciaux. Il peut offrir aux utilisateurs et aux clients une expérience d’utilisation entièrement nouvelle, créative et intense, et libérer ainsi des potentiels de croissance. Mais le remplacement des processus physiques et leur représentation virtuelle ont également le potentiel d’accroître l’efficacité opérationnelle, de faire progresser la digitalisation, de réaliser des économies et de réduire l’empreinte écologique.

Dans le cas de la planification d’usine, les analyses montrent qu’une meilleure collaboration dans le métavers industriel permet de réaliser des économies de coûts de 30 % par rapport à un processus de planification traditionnel. Certainement un bon argument pour réfléchir à des scénarios d’utilisation du métavers industriel dans l’usine digitale.

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Shalabh Deepankar

Responsable marketing partenaire, Digital Solutions, T-Systems International

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