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Les outils de modélisation et de simulation dans

l’usine du futurFranck MERCIER

franck.mercier@siemens.comGSM : 06 64 02 93 18

Agenda

• Futur de l’industrie :simple évolution ou une révolution ? • Quels sont les leviers disponibles ? Efficacité, Réduction

des temps de mise sur le marché ou amélioration la flexibilité ?

• L’apport des outils numériques• Exemples d’initiatives Industrie 4.0 dans le domaine des

procédés et manufacturier.• Et le futur : les CPS « Cyberphysical Systems » et la

place de l’homme

Industrie 4. 0 : EvolutionLes challenges de la mondialisation

Augmenter l’efficacité

• Raccourcir les cycles d’innovation

• Plus de produits complexes• Volume de données

important

• Production de masse individualisée

• Volatilité des marchés• Productivité accrue

• Efficacité Energétique et des ressources comme facteurs clé de compétitivité

Augmenter lacompétitivité

L’Industrie change plus rapidement que précédemment

Réduire les temps de misesur le marché Améliorer la flexibilité

21 3

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Les industries de process

Hier : Cycle de Vie dans les Industries de Process

Conception

Mise en Service

Exploitation

Optimisation Maintenance

Aujourd’hui : Cycle de Vie dans les Industries de Process…… Industrie 4.0

Modèle de données

FAT virtuelle

Conduite

OptimisationCondition Monitoring

Rechter screen

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Les industries manufacturières

Impossible d’afficher l’image.

Le futur du manufacturier – Intégrer les cycle de développement du produit et de l’outil de production

Intégration de toutes les étapes de la chaîne de valeur basée sur d’excellents logicielsindustriels

Productdesign

Production planning

Production engineering

Production execution Services

Mécatronique : Développement multidisciplinaire

ConceptScope

Te

am

Sw

im-l

an

es CommissionManufactureEngineering

Multidiscplinary

concept

Mechanical

Electrical

Automation development

Fluid & Power

Integrated RequirementsPhysical com

missioning

Custom

er acceptance

Faster& saferdevelopm

entcycle

MCD - Virtual CommissioningValidation de l‘Automation avec le Modèle Digital

Import existing design Define physics

Develop and test your automation

1 2

6

• Joints• Collision

bodies• Position

controls• Cams / Gears

PLC / CNC

Define actuators Define sensors3 4

PLC /CNC

Connect with SIMIT5

PLC / CNCSIMIT PLC /CNC

MCD Interfaces

Prof

ibus

/Pr

ofin

et

PLCSim

Simatic

SinumerikWith

Compile Cycle

NX / MCD Simit

Robsim(virtuelle

Robotersteuerung)

Fanuc

Heidenhain

Simba

TCP-IP (Focas)

Virtual Commissioning : Accroître la couverture de tests fonctionnels par un plan de test virtuel

Profibus/Profinet

Plan de test physique :- Pas sur le chemin critique

du projet- Validation des

performances- Vibrations, acoustique…

Virtual Commissioning avec SIMIT et MCDSimulation durant le développement de la machine

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Les systèmes cyber-physiques

Industrie 4.0 : Production adaptative avec les cyber-physical systems

Les Systèmes Cyber-physiques (CPS) sont configurés en virtuel et communiquent dans le monde réel via Internet

• produits“Smart”– Le produit à fabriquer possède

toutes les informations nécessairespour chaque étape de la production

• Usine autonome– Organisation optimisée du réseau de production

prenant en compte la chaîne de valeur globale

– Etapes de la production sont configurés de façon flexible afin de répondre aux changements de situation

Intégration “Plug & Produce”

Cyber-physical systems ont toutes les informations avec le modèle numérique

ServicesProductionexecution

Productionplanning

Productdesign

Productionengineering

Le modèle numérique a toutes les données à jour et couvre tout le cycle de vie

• Logiciel/ Informatique• Mechanique,• Electrique, Electronique• Automation, HMI• Sûreté, security• Maintenance

Cyber-physical system (CPS)

Modèle physique de l‘usine Modèle numérique

• Location, identité…

• Status• SW version• Interfaces• …

Contient les informations comme…

+

Industrie 4.0 : Et la place de l’homme ?

• L’homme ne sera pas remplacé par des machines “autonomes”.

• L’homme reste aux commandes : il indique aux machines comment fonctionner…

– Conception de l’intégralité du processus et des opérations nécessaires et transmission sous forme d’algorithmes et de logiciels aux machines

• …et pilote le changement– Adaptation de la part de l’homme :les machines et installations sont

déjà en pleine mutation

– L’homme reste celui qui définit les fonctions de la machine

– L’homme décide si la production doit être rapide ou économe en ressources

Impossible d’afficher l’image.

Innovation – DePuy

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Le futur de l’industrie se dessine aujourd’hui