Jumeaux numériques : quelle plus-value pour les engins mobiles ?
Dans le futur, chaque engin mobile existera en deux versions : l’une réelle et l’autre virtuelle, aussi appelée jumeau numérique. Tandis que la première sera opérationnelle sur les chantiers et dans les champs, la seconde se trouvera dans le cloud. A quoi servira ce double virtuel ? Si des applications numériques comme l’over-the-air sont une évidence dans le off-highway, le potentiel du jumeau numérique mérite d’être mieux cerné. Car les possibilités d’usage vont du développement des prochaines générations de composants à la création de services pour des besoins utilisateurs déjà présents.
La connectivité est devenue un levier-clé de développement dans le TP, l’agriculture et les équipements de manutention. Notamment avec le logiciel au cœur du fonctionnement des machines. Comme pour les smartphones, l’objectif est d’améliorer les engins en continu grâce aux mises à jour. De cette façon, les utilisateurs peuvent télécharger de nouvelles fonctions et applications numériques à distance. Dans le sens fournisseur-utilisateur, la connectivité bénéficie également aux constructeurs : économie de déplacements sur site, meilleure réactivité vis-à-vis du client etc.
Mais elle n’a pas exprimé tout son potentiel pour les engins mobiles. En particulier dans l’exploitation des données d’utilisation, où elle est encore peu employée. Dans le sens utilisateur-fournisseur cette fois, il s’agit d’alimenter les services R&D en informations fournies par les données des véhicules connectés. Lesquels peuvent à leur tour affiner leurs développements. Le jumeau numérique est l’outil ultime pour que cette « boucle soit bouclée » avec l’efficacité et la fiabilité attendues.
Comment fonctionne le jumeau numérique ?
Le jumeau numérique peut être déployé pour analyser l’utilisation d’un véhicule ou l’usure de ses composants. Il s’agit de s’appuyer sur le cloud pour combiner les données obtenues lors des phases de développement, de production et de fonctionnement d’un véhicule. Cette combinaison intelligente des données, sous forme de boucle fermée, crée le jumeau numérique.
Des données issues du fonctionnement réel : le jumeau numérique connecté est conçu pour améliorer les équipements matériels et logiciels.
Conception de services over-the-air pour accélérer le développement de véhicules
L’un des objectifs du jumeau numérique connecté est de faciliter le travail des services R&D en s’appuyant sur des données d’engins réels à des fins d’améliorations matérielles et logicielles. Ce faisant, ils peuvent collecter des informations issues de différents secteurs (TP, agriculture, manutention de matériaux) et de nature diverse, par exemple l’utilisation qui est faite de la machine. En bref, ce dont ils ont besoin pour optimiser les nouvelles générations de véhicules. L’intérêt de l’approche devient capital dans le domaine d’innovation qui mobilise actuellement les constructeurs : celui du « tout électrique ».
« Pouvoir modifier les paramètres logiciels de tous les contrôleurs de domaine grâce aux enregistrements détaillés du fonctionnement des machines ou encore installer un nouveau logiciel en masse sur des flottes complètes, avant et après le lancement en production est un nec plus ultra pour de nombreux constructeurs, explique Christian Grabe, Responsable digital pour la division Hydraulique Mobile de Bosch Rexroth à Stuttgart. Et pour bon nombre d’acteurs, cela prépare le terrain aux modèles économiques fondés sur la fonctionnalité à la demande. »
Au service d’un modèle en pleine expansion : la fonctionnalité à la demande
« La fonctionnalité à la demande est vue comme un terrain de jeu où l’on en est encore à explorer les possibilités, souligne Michael Sturm, responsable des ventes IoT pour la gamme BODAS Connect de Bosch Rexroth. Mais du côté des utilisateurs potentiels, les besoins sont déjà là. Par exemple : au lieu de maintenir une flotte diversifiée, afin de répondre aux différents besoins de leur clientèle, les entreprises de location de nacelles élévatrices peuvent réduire leurs coûts d’équipement et de logistique en investissant seulement dans le véhicule avec la plus grande hauteur de levage. Grâce au système de fonctionnalité à la demande à base de jumeau numérique, elles sont en mesure de fournir et de facturer la hauteur de travail utilisée par le client. »
Mise en œuvre du jumeau numérique connecté avec la solution BODAS Connect
La solution BODAS Connect de Rexroth, dédiée à la télématique pour les engins mobiles, offre l’infrastructure qui permet de relier le contrôleur de la machine à son jumeau numérique dans le cloud. Le data client (module logiciel client de gestion des données) installé sur la passerelle de connectivité enregistre les informations essentielles provenant du contrôleur. Il les traite pour réduire leur volume, puis les transmet au cloud. Ainsi le jumeau numérique dans le cloud est connecté en temps réel à son double sur le terrain. Cette connexion opère dans les deux sens. Grâce aux services à distance (xOTA) de la solution BODAS Connect, des données peuvent être renvoyées vers le véhicule sous forme de nouvelles configurations et de mises à jour logicielles. On obtient ainsi la boucle de données fermée pour développer des algorithmes et les tester pendant l’utilisation du véhicule sans nuire au reste du système.
À propos de BODAS – Bosch Rexroth Digital Application Solutions
En tant que fournisseur de systèmes de commande et d’entraînement pour le secteur off-highway, Bosch Rexroth accompagne les constructeurs de machines dans la digitalisation de leurs produits et services.
Pour cela elle utilise sa propre expérience dans le développement de produits et de services basés sur les données. Notamment les fonctionnalités à la demande, déployées parallèlement aux fonctionnalités à distance (xOTA) axées sur l’ingénierie.
La gamme BODAS englobe les composants électroniques, les logiciels, les solutions pour l’IoT ainsi que l’infrastructure Cloud fournie conjointement avec Bosch. Les constructeurs de machines peuvent choisir entre les produits standards ou des solutions personnalisées en co-développement.
