La simulation : contrôle et suivi de tous les processus

11/09/2018

Gartner, entreprise américaine de recherche des technologies de l’information, prédit que les digital twins seraient l'une des tendances de l'industrie pour l'année 2018 et que, d'ici 2021, 50 % des grandes entreprises l'utiliseraient. Un digital twin — traduit en français comme jumeau numérique — est une simulation, une réplique numérique d'un procédé, d'un produit ou d'un service grâce à l'information qui a été obtenue par les détecteurs dont sont dotés les équipements des centres de production. Comment la simulation fonctionne-t-elle et quels avantages présente-t-elle ? Comment pouvons-nous l'appliquer à la chaîne logistique ou à notre entrepôt ?

Simulation

Actuellement, l'industrie 4.0 dispose de capteurs, de réseaux sans fil, d'apprentissage automatique (machine learning), d'interprétation de données (big data), de réalité virtuelle et de jumeaux numériques afin d'adapter les processus de production aux demandes changeantes des consommateurs. Bien que, la simulation ne soit pas un nouveau concept, elle prend une importance croissante en raison des progrès constants de l'Internet of things (IoT), et de l’utilisation de dispositifs RFID.

La première entreprise à avoir adopté le terme jumeaux numériques pour se référer à la simulation et en sa mise en pratique a été la NASA, après l'incident qui a frappé l'Apolo 13 en 1970. L'agence spatiale américaine comprit qu'elle avait besoin de la technologie afin de simuler les réactions que peuvent avoir les engins dans l'espace avant d’envoyer l'équipage en expédition.

Il est possible d'utiliser la simulation dans n’importe quel secteur professionnel. Grâce aux progrès technologiques, les entreprises peuvent créer et tester des équipements, des produits et des processus dans un environnement virtuel avant de les transférer au monde réel. Ainsi, elles détectent les problèmes et les situations à risque, testent de nouvelles configurations et peuvent apporter des réponses face à tout type de scénarios. En définitive, la simulation est tout simplement la représentation d’un procédé qui sert de base à l'expérimentation, ce qui améliore la flexibilité et augmente la productivité des activités commerciales. La simulation permet de découvrir des opportunités dans un environnement virtuel, qui pourront être appliquées par la suite au monde physique

Les avantages de la simulation : concevoir sans erreurs

La simulation offre une plus grande compétitivité pour les entreprises et un ensemble d'avantages pour les fabricants et les fournisseurs :

  • Amélioration constante des processus. Les processus sont visualisés dans un environnement virtuel afin de les appliquer ensuite dans le monde physique. La version numérique des processus étudiés est corrigée en permanence. Ce test continu permet d'envisager de nouvelles opportunités. La version physique est enrichie de toute cette expérience.
  • Réduction des coûts. Les créateurs et ingénieurs peuvent créer et perfectionner un produit dans un environnement virtuel, au lieu de créer des prototypes physiques qui entraîneraient un coût plus élevé.
  • Prévention des défaillances. Il est possible de détecter des problèmes avant qu'ils ne se produisent et d'éviter ainsi d'éventuelles interruptions du service et des temps d’arrêt durant la réparation des machines ou la modification des processus. Selon une étude du Forum économique mondial réalisée en collaboration avec la société de conseil Accenture, les coûts de maintenance peuvent être réduits de 30 % au moyen de la maintenance prévisionnelle.
  • Augmentation de la productivité. Selon Siemens, la simulation aidera les entreprises à diminuer de 50 % le délai de lancement d'un produit sur le marché (appelé time to market) et d'augmenter de 20 % la productivité.
  • Planification de l’avenir. L’analyse de données et la simulation permettent de créer un comportement prédictif et, de promouvoir l’innovation dans tous les processus, accompagnant les entreprises à devancer leur concurrence
  • Surveiller les décisions. Tous les processus sont interconnectés et, par conséquent, ils communiquent entre eux en temps réel. Rendant possible la prise de décisions sur la base de données fiables et actualisées.

Les animations en 3D permettent de visualiser de manière très claire les processus afin de prendre des décisions et de proposer des améliorations

La simulation de la chaîne logistique

La simulation de la chaîne logistique est une représentation virtuelle de tous les processus logistiques par lesquels un produit passe, de sa fabrication à sa remise au client final.

L’automatisation des processus logistiques et les progrès des nouvelles technologies font que les engins, les produits et les opérateurs impliqués dans une chaîne logistique sont en permanence connectés et fournissent une grande quantité de données en temps réel. Le big data, plus connu comme étant le processus de gestion de grandes quantités de données, exploite cette information afin d'améliorer les procédés, la rapidité, face à des circonstances et des situations imprévues ou d'éventuels incidents et changements survenus sur le marché.

Afin d'analyser ces données et les transformer en information utile, il est nécessaire d'avoir une vision globale de ce qui se passe à tout moment au sein de la chaîne logistique (concept plus connu sous le nom de supply chain visibility).

Un nombre croissant d'entreprises voient la chaîne logistique comme un élément stratégique de leur activité. La simulation leur offre les informations pertinentes pour différencier les points forts et les points faibles de tous les processus et, ainsi, les contrôler et les améliorer.

Par exemple, l'un des plus grands défis que doivent actuellement relever les entreprises consiste à livrer les commandes à leurs clients en un temps réduit. À cet effet, une simulation aide à visualiser la chaîne logistique dans son ensemble, ce qui facilite la prise de décisions visant à réduire les goulots d'étranglement et les insuffisances qui ralentissent le fonctionnement des opérations dans leur ensemble.

Une entreprise ayant en sa possession de nombreuses informations sur sa chaîne logistique est mieux préparée pour répondre rapidement aux imprévus

La simulation de l’entrepôt : solutions de Mecalux

La simulation d’un entrepôt est une représentation virtuelle de tous ses éléments internes et qui interviennent dans son fonctionnement (la marchandise, les systèmes de stockage, les engins de manutention, etc.).

Ces dernières années, Mecalux a développé trois outils de simulation (Easy M, Easy S et Automatic Warehouse Studio) afin de :

  • Représenter le futur fonctionnement de l’entrepôt et du système de gestion d’entrepôt (WMS). Cela permet de réduire les délais de mise en service et les erreurs.
  • Valider la productivité des solutions qui composent l'installation et appliquer les corrections nécessaires avant leur mise en place.

En définitive, la mission de ces outils est que les clients puissent vérifier comment sera leur entrepôt avant qu'il soit opérationnel et ainsi l'adapter à leurs exigences. En définitive, la mission de ces outils est que les clients puissent vérifier comment sera leur entrepôt avant qu'il soit opérationnel et ainsi l'adapter à leurs exigences.

EASY M

Mecalux utilise cet outil pour simuler le fonctionnement d'installations automatiques. Il est principalement utilisé dans la phase d'offre d'un entrepôt géré par Easy WMS.

Il montre comment seront l’entrepôt, son fonctionnement et celui du Easy WMS. De plus, Easy M élabore des rapports sur la productivité estimée de l'installation (par exemple, le nombre de mouvements qui seront effectués, le nombre de commandes qui pourront être préparées, etc.) pour que les gestionnaires prennent des décisions stratégiques et sans risque pour leur activité.

Easy M offre, entre autres, les avantages suivants :

  • Estimation réaliste des cycles de l’entrepôt fondée sur la logique et les opérations des centres logistiques.
  • Prévision de tous les ordres de sortie.
  • Contrôle exhaustif de la marchandise et calcul automatique de la rotation de tous les articles qui seront stockés dans l’entrepôt.

Grâce à la simulation, les opérateurs sont capables d'anticiper et de valider le fonctionnement d'Easy WMS avant que l’installation ne soit opérationnelle

EASY S

En tandem avec Easy WMS, cet outil est utilisé pour concevoir, configurer, valider et simuler en 3D la productivité d’un entrepôt (aussi bien automatisé que manuel) avant sa mise en service. Tandis que l’équipe technique de Mecalux se charge de configurer l'entrepôt suivant les indications du client, celui-ci peut se faire une idée de comment sera son installation grâce à la simulation et valider le bon fonctionnement de tous les éléments.

Points forts d'Easy S :

  • La configuration de l'entrepôt est réalisée en collaboration avec le client afin de répondre aux besoins spécifiques de celui-ci.
  • Avec peu de données et de paramètres, l'entrepôt que le client possède ou souhaite construire est réalisé.
  • Le fonctionnement de l’entrepôt est validé avant sa mise en service.
  • La simulation du fonctionnement général de l’installation permet de vérifier les cycles, les délais et de prévoir d’éventuels incidents qui pourraient se produire dans l’entrepôt.
  • Easy S fournit des informations utiles et fiables au service d'assistance. Le client bénéficie à tout instant d’une téléassistance pour répondre à des questions, des consultations et résoudre des incidents.

Automatic Warehouse Studio (AWS)

Il s'agit d'une évolution du logiciel de commande Galileo de Mecalux (chargé de donner les indications de mouvement aux différents dispositifs de l’installation automatique comme des convoyeurs, des transstockeurs, des navettes, etc.). AWS est capable de simuler le fonctionnement des engins électromécaniques d’un entrepôt par le biais d'un système SCADA.

Ce logiciel offre les avantages suivants :

  • Visualisation du projet, en 3D. L’effet visuel est très réaliste et l’image est fiable. On peut rapprocher ou éloigner l’image, la faire tourner, etc.
  • Les délais de mise en service des équipements électromécaniques d’un entrepôt sont considérablement réduits. Grâce à la simulation d'AWS, la communication entre le WMS et le système de commande (Galileo) est testée dans un scénario de tests. Par la suite, in situ, seuls sont effectués quelques ajustements mineurs comme changer les temporisations en fonction de la position des cellules photoélectriques, ajuster les variateurs de fréquence, etc.
  • Disposer d'une base de code standard. AWS peut être utilisé dans n'importe quel PLC et son application est la même pour tous.

Conception et validation des entrepôts

Mecalux possède une longue expérience en matière de création de solutions de logiciel destinées à optimiser la productivité des entrepôts et à garantir la qualité optimale dans tous les processus logistiques. La simulation a un potentiel considérable dans la chaîne logistique. Les outils de simulation comme Easy M, Easy S et Automatic Warehouse Studio (AWS) sont indispensables pour concevoir et valider le fonctionnement des entrepôts, ainsi que pour réaliser des essais de vérification sur l’efficience absolue des opérations.