Source : smartindustry.com
Une étude récente prédit que jusqu'à 89 % de toutes les plates-formes IoT incluront des jumeaux numériques d'ici 2025, ce qui modifiera la manière dont les responsables des installations et des services informatiques collaborent à mesure qu'ils transforment les installations industrielles et les processus qu'elles contiennent. (Peut-être ressentez-vous déjà ces changements.)
Cette tendance, bien que peu surprenante, comporte de nombreuses facettes et applications. Considérez l'utilisation des jumeaux numériques dans le domaine de l'énergie, qui est au centre de l'attention de Luis D'Acosta, vice-président exécutif de la division Énergie numérique de Schneider Electric, qui partage ici son point de vue sur l'énergie numérique et les nouvelles capacités liées au jumelage...
Industrie intelligente : Qu'est-ce qui différencie l'énergie numérique de l'énergie traditionnelle ? Quel est l’impact sur les consommateurs d’énergie ?
Luis : La principale différence entre l'énergie numérique et l'énergie traditionnelle réside dans la manière dont nous automatisons, surveillons, contrôlons et optimisons à l'aide des technologies numériques. L’innovation numérique rend l’énergie intelligente. Grâce à cela, l'invisible devient visible, éliminant le gaspillage et améliorant l'efficacité de la conduite. L'électricité est l'énergie la plus efficace, prouvée 3-5x plus efficace, et c'est également le meilleur vecteur de décarbonation. Des solutions numériques telles que « l'optimisation des achats », qui suivent et analysent les performances énergétiques pour obtenir le portefeuille énergétique et carbone le plus précis, nous permettent d'obtenir des informations clés sur le paysage du bâtiment et d'identifier différents modèles d'utilisation des installations et de l'énergie par les consommateurs.
De plus, la possibilité d'exploiter le potentiel des données dans les bâtiments permet de prioriser la consommation d'énergie la plus élevée, permettant ainsi aux gestionnaires d'installations d'avoir un contrôle total sur le profil carbone d'un bâtiment grâce à une visibilité sur les opérations de distribution d'énergie. En plus de cela, une plate-forme ouverte, sécurisée et centralisée pour le contrôle et la gestion en temps réel peut être utilisée pour évaluer l'état et l'efficacité des systèmes CVC, et les diagnostics électriques peuvent être automatisés une fois les modèles établis pour permettre la transmission de données afin d'optimiser l'efficacité et d'assurer la durabilité. visible pour les gestionnaires.
En allant plus loin, la magie opère réellement lorsque nous pouvons mesurer ce qui se passe dans le monde physique et corréler ces capteurs avec les comportements. Cela permet aux utilisateurs de constater par eux-mêmes comment leurs actions ont un impact direct sur les opérations du bâtiment et son empreinte carbone. La solution clé pour un monde plus durable et plus résilient nécessite des bâtiments entièrement numériques et entièrement électriques à zéro émission nette. Cette approche, qui implique que les bâtiments deviennent des actifs autogénérés, constitue une formidable voie vers des opérations nettes zéro et a le potentiel d’améliorer l’efficacité énergétique de 40 pour cent.
Smart Industry : quel rôle jouent les jumeaux numériques dans ce contexte ?
Le jumeau numérique est un profil numérique « évolutif » du produit final ou du système composite global qui rassemble des modèles de simulation traditionnels avec des données et des analyses intelligentes. Les jumeaux numériques nous permettent d’aller plus loin dans le domaine du possible. Et si vous pouviez valider la conception avant de construire, réduire le risque de panne d’équipement, améliorer les opérations de l’usine et l’efficacité énergétique ?
Un jumeau numérique est le catalyseur. Lorsqu'ils sont basés sur des données fiables et de haute qualité, les jumeaux numériques permettent une gamme d'informations en temps réel qui facilitent la conception, la mise en service et la mise en œuvre, tout en améliorant la productivité et les opérations tout au long de la chaîne de valeur numérique, y compris l'expérience du service client numérique.
L’un des rôles principaux des jumeaux numériques est de concevoir dès le départ la durabilité et l’efficacité. La technologie du jumeau numérique permet aux gestionnaires d'installations de générer des représentations virtuelles capables d'évaluer l'empreinte carbone anticipée du bâtiment pendant la phase de conception. Cette approche crée non seulement une base de référence qui suit et met à jour la conception du bâtiment pour atteindre des efficacités énergétiques et opérationnelles, mais permet également de concevoir de manière flexible et d'assurer une amélioration continue à mesure que la technologie évolue ou que le bâtiment est utilisé de nouvelles manières. Avoir la possibilité d'ajuster la conception de votre bâtiment à l'avance permet aux gestionnaires d'installations de vraiment comprendre toutes les possibilités et de construire selon une stratégie de construction déjà pré-optimisée.
Avec un framework de jumeau numérique, vous pouvez également :
Améliorez l’efficacité et la sécurité grâce à une productivité accrue et à une conception/qualité améliorée des produits, tout en distinguant les erreurs potentielles des opérateurs.
Révolutionnez l'expérience client grâce à une innovation produit rationalisée, un dépannage à distance avec contexte et de nouveaux modèles commerciaux numériques (par exemple, services).
Rationalisez les processus et la fiabilité des données grâce à un fil numérique qui permet la continuité et la provenance des données pour suivre et expliquer les données et un continuum en temps réel à travers des phases CapEx et OpEx autrement déconnectées.
Améliorez la culture numérique de l'entreprise grâce à des collaborations entre de nombreuses parties prenantes à partir des silos historiques et une nouvelle façon de perfectionner la main-d'œuvre pour le numérique et d'attirer les natifs du numérique.
Grâce à une plate-forme réussie basée sur un jumeau numérique, les entreprises peuvent réduire leurs coûts énergétiques annuels de 20 %, les rénovations numériques étant réalisées en moyenne en seulement 1-3 ans. L'intégration de jumeaux numériques dans votre environnement peut être utilisée avant et pendant tout processus de construction de bâtiment pour les organisations qui cherchent à donner vie à leurs données pour de meilleures performances. Il est préférable de garder à l’esprit qu’il n’existe pas d’approche universelle. Commencez petit et priorisez vos objectifs commerciaux à atteindre, tout en étant conscient que dans l'environnement pratique, il sera nécessaire d'intégrer et éventuellement de jumeaux numériques provenant de plusieurs domaines et fournisseurs.
Schneider Electric et notre partenaire ETAP ont une longue expérience dans le déploiement de systèmes de distribution électrique et dans le développement de logiciels et de services permettant de nouvelles méthodes de gestion des systèmes électriques. Nous avons récemment annoncé une nouvelle intégration de jumeaux numériques permettant la formation des opérateurs et les simulations, réduisant considérablement les risques pour les opérations. Cette intégration permet à tous les systèmes EcoStruxure Power Operation de Schneider Electric de se connecter à ETAP Electrical Digital Twin en temps réel, ce qui permet aux opérateurs de créer et de comprendre le comportement du système électrique lors de divers scénarios d'exploitation réels ou plausibles. Cette solution aide les entreprises à éviter les pannes imprévues causées par une erreur humaine, à réduire les délais de démarrage et de mise en service, et à évaluer la sensibilisation et l'état de préparation des opérateurs.
Industrie intelligente : quels sont les défis uniques dans le domaine de l'énergie à l'ère numérique ?
Luis : Les défis que nous constatons dans l'espace énergétique numérique ne concernent pas nécessairement les nouveaux bâtiments eux-mêmes, mais plutôt la « responsabilité au-delà de la conformité ». Il ne suffit pas de se conformer au code du bâtiment ; nous devons faire mieux. Les codes du bâtiment sont généralement en retard par rapport à ce dont nous avons besoin en tant que société pour parvenir à la durabilité et lutter contre le changement climatique. Nous sommes impatients de prendre ces mesures durables ; nous devons aller au-delà de la conformité pour garantir la productivité, l’efficacité et améliorer l’efficacité énergétique.
Pour ce faire, nous devons former les gestionnaires d’installations aux technologies numériques largement disponibles pour moderniser les systèmes de gestion des bâtiments afin d’améliorer la durabilité et l’efficacité. Investir dès le départ dans des solutions de construction numérique sera très rentable, non seulement sur le plan financier, mais aussi pour la planète. Par exemple, s'appuyer sur un ancien bâtiment d'infrastructure et permettre son amélioration grâce à des simulations numériques plutôt que de démolir des bâtiments et de partir de zéro. La construction coûte très cher, et le coût serait monumental si nous démolirions les vieux bâtiments pour faire place à de nouveaux. Nous prévoyons que 50 pour cent des bâtiments actuels seront encore utilisés en 2050 et pour cette raison, pour atteindre un scénario de zéro émission nette d'ici le milieu de ce siècle, il faudra que 85 pour cent du parc immobilier existant soit rénové au cours des trois prochaines décennies, ainsi que tous les bâtiments existants. les nouveaux bâtiments seront carboneutres à partir de 2030.
C’est là que la puissance de la technologie numérique permet de simuler les attributs d’un bâtiment rénové. En plus d'une approche de rénovation des bâtiments permettant une économie de 43-65 %, des modèles numériques peuvent être utilisés pour prédire les utilisations, les demandes énergétiques et les opérations clés du bâtiment afin de montrer comment le retour sur investissement d'un investissement durable peut avoir lieu.
Enfin, comment moderniser les infrastructures des bâtiments existants ? Nous constatons un manque d'éducation avec des bâtiments existants qui ont besoin d'être modernisés et des systèmes de gestion des bâtiments qui ont des contraintes différentes en raison des systèmes de gestion des bâtiments plus anciens. Au lieu de concevoir et de construire à partir de zéro, nous devons sauver nos installations existantes en mettant en œuvre des outils, du matériel, des logiciels et des services pour compléter ce qui existe déjà.
Aujourd'hui, nous disposons de technologies telles que le sans fil, l'IoT et la connectivité directement au cloud qui nous permettent de moderniser les infrastructures des bâtiments existants en intégrant des initiatives de gestion de l'énergie axées sur le numérique.
Industrie intelligente : Qu'est-ce qui vous passionne le plus dans l'avenir proche de l'énergie numérique ?
Luis : La synchronisation continue entre le produit physique et sa représentation numérique fournie par les jumeaux numériques est très excitante et ouvrira des opportunités majeures pour l'avenir de l'énergie numérique. Construit sur des données informatiques et opérationnelles fiables, continues et intelligentes, le « fil numérique » établit la continuité tout au long du cycle de vie du produit et fournit une « source unique de vérité » : la bouée de sauvetage pour accélérer les méthodes axées sur les résultats pour capturer la valeur commerciale de l'IoT.
De plus, l’intégration de nouvelles technologies de construction associant le « tout numérique » au « tout électrique » est la recette d’un monde plus durable et plus résilient pour accélérer la voie vers le zéro net et la réduction des émissions. Être capable de combler les silos entre les processus mécaniques et électriques et les systèmes de gestion des bâtiments, y compris les infrastructures de recharge des véhicules électriques, les micro-réseaux et la connectivité au réseau, est vraiment passionnant car nous disposons désormais de la technologie nécessaire pour véritablement orchestrer tous ces actifs afin de tirer le meilleur parti de l'énergie. efficacité, résilience et durabilité.