Digital twins : 3 exemples d’application en logistique

La technologie des jumeaux numériques, digital twins en anglais, associe l’internet des objets au machine learning afin d’imiter le comportement de structures, de systèmes ou de machines. La logistique s’est appuyée sur cette technologie avec différents objectifs, comme la réplique numérique d’un entrepôt autoportant, l’anticipation des pics de demande ou la visualisation 3D de l’entrepôt et du travail des opérateurs.

Dans cet article, nous analysons l’application des digital twins dans le secteur logistique à travers trois exemples qui montrent comment cet outil contribue à optimiser la conception, la construction et le mode opératoire de l’entrepôt.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

Un digital twin est une réplique virtuelle d’un processus, d’une machine ou d’un objet qui imite avec précision le comportement de son homologue réel. Grâce à des technologies telles que l’internet des objets industriel et le big data, l’objet ou le processus souhaité est numériquement reproduit en vue de le contrôler et d’analyser sa réaction face à différents scénarios.

Cette technologie crée des représentations animées très précises afin de tester l’efficacité d’un processus logistique ou de production permettant ainsi d’évaluer sa rentabilité sur une installation. Pour ce faire, on utilise des systèmes cyber-physiques : des mécanismes qui connectent des objets physiques à des logiciels virtuels pour contrôler et collecter toutes les informations disponibles sur un processus.

Les répliques numériques offrent deux avantages majeurs : d’une part, elles permettent de créer des hypothèses et des scénarios et donc d’anticiper toutes sortes d’erreurs et de situations, d’autre part, elles participent à l’optimisation du fonctionnement de différents types de processus et d’opérations.

Qu’apportent les jumeaux numériques à la logistique ?

Il existe de nombreux exemples de jumeaux numériques utilisés en logistique. Leur application optimise les processus de stockage, réduit les frais d’exploitation, limite les erreurs et favorise la mise en place d’une planification logistique efficace.

Les répliques numériques peuvent être utilisées pour :

• Vérifier la stabilité de la structure de l’entrepôt ou voir sa réaction dans un contexte sismique ou face à d’autres phénomènes météorologiques.
• Évaluer l’efficacité des processus logistiques et l’introduction de changements dans la planification logistique visant à augmenter la productivité de l’installation.
• Permettre une installation rapide et performante du système de gestion d’entrepôt (WMS).

Ce dernier exemple illustre bien comment les digital twins peuvent devenir un outil logistique essentiel. Durant le processus d’installation du logiciel, la simulation numérique assure le bon déploiement du WMS en reproduisant tous les flux des machines et des marchandises qui ont lieu dans l’entrepôt afin de faciliter la détection des erreurs et des inefficacités.

Comment appliquer la technologie des « digital twins » en logistique : 3 exemples

Prenons 3 exemples où les jumeaux numériques se révèlent très utiles à l’optimisation de la productivité et à la sécurité dans les installations logistiques.

Les logiciels de calcul de structures

Les principaux fournisseurs de solutions intralogistiques utilisent un logiciel de calcul de structures pour assurer la stabilité des systèmes de stockage, ainsi que la bonne conception du layout de l’entrepôt et le respect des normes en vigueur dans chaque pays.

La réplique numérique créée par le logiciel est soumise à des conditions météorologiques défavorables telles que la pluie, le vent ou la neige. Effectivement, ce programme est particulièrement utile dans les régions à haut risque sismique, car son utilisation dans les phases de conception et de construction de l’entrepôt garantit la sécurité de la structure, des systèmes de stockage, des marchandises et, surtout, du personnel.

Mecalux a utilisé un de ces logiciels pour le nouvel entrepôt du Groupe Rossignol à Saint-Étienne-de-Saint-Geoirs (France), afin de sécuriser la structure. Une réplique numérique, configurée à partir de données telles que la configuration de l’entrepôt, les charges dynamiques et le système de stockage à installer, a pu tester la résistance des rayonnages à un éventuel tremblement de terre. Par conséquent il a été décidé d’utiliser des rayonnages antisismiques conformes à la norme UNE/EN 16681.

Automatic Warehouse Studio (AWS)

Le logiciel Automatic Warehouse Studio, un programme utilisé par Mecalux dans ses projets d’automatisation, propose une reproduction de l’entrepôt en 3D. Le simulateur de AWS permet de tester et de valider le fonctionnement des équipements automatisés avant d’installer le programme de contrôle dans l’entrepôt physique. Ce programme permet de réduire les délais d’installation d’un entrepôt automatisé ; il adapte également la solution proposée par Mecalux à la planification logistique du client.

Grâce à une application SCADA (Supervisory, Control And Data Acquisition), l’AWS récolte en temps réel les données de tous les logiciels de commande des engins (PLC) fonctionnant sur l’installation, ce qui permet au responsable logistique d’anticiper les problèmes éventuels.

C’est ce logiciel qui a été utilisé dans le projet de l’un des plus grands entrepôts autoportants d’Europe, construit pour Congelados Navarra à Fustiñana (Espagne). La représentation numérique créée a été utilisée pour contrôler et valider le bon fonctionnement de l’entrepôt avant l’installation du matériel. Synchronisé avec Easy WMS, ce programme reçoit des informations en temps réel sur le fonctionnement des machines pour éviter les dysfonctionnements et les perturbations dans la planification de l’entrepôt.

Easy Builder et Easy Assistant

Le système de gestion d’entrepôt Easy WMS possède son propre outil de digital twins pour faciliter son installation : Easy Builder et Easy Assistant. Ces deux programmes accompagnent la conception et le déploiement du logiciel chez le client, ce qui garantit la bonne intégration d’Easy WMS dans toutes les opérations de l’entrepôt : réception des produits, répartition des emplacements et la préparation et l’expédition des commandes, entre autres.

• Easy Builder. Outil pour les développeurs qui permet de paramétrer le WMS en fonction de la planification logistique du client. Les entreprises et les partenaires disposant de leur propre service informatique peuvent réaliser des développements du système de gestion d’entrepôt comme, par exemple, la redistribution des flux de travail.
• Easy Assistant. Une fonctionnalité avancée qui permet de créer une copie numérique de l’entrepôt afin de tester de nouvelles configurations concernant la conception des installations ou les stratégies d’implantation. Cet outil a des fonctions telles que l’attribution de nouveaux modes de picking, le changement de rotation des produits ou la modification de la distribution et de l’aménagement de l’entrepôt.

En outre, pendant la phase de déploiement du système de gestion, les ingénieurs de Mecalux peuvent programmer Easy WMS dans plusieurs environnements pour faciliter la simulation numérique des améliorations logistiques possibles. C’est le cas dans le nouveau centre de distribution de Danone à Valdemoro (Espagne), où Easy WMS a été programmé dans trois environnements différents : en production, où il fonctionne quotidiennement ; enbackup, pour disposer d’une copie de sécurité ; et en test, pour procéder à une simulation numérique des améliorations avant leur application dans l’entrepôt.

Sécurité et productivité : objectifs des jumeaux numériques en logistique

Dans cet article, à travers différents exemples, nous avons démontré que les digital twins fournissent à la logistique des outils garantissant la sécurité et la productivité à toutes les étapes. Grâce à ces répliques numériques, les entreprises bénéficient de plus d’informations pour réussir la mise en œuvre des systèmes de stockage automatisés ou classiques, comme du logiciel de gestion.

Si vous souhaitez bénéficier de cette technologie et l’appliquer à votre entrepôt, n’hésitez pas à nous contacter. Notre équipe d’ingénieurs vous proposera la solution logistique la mieux adaptée à votre entreprise.