Dans un article récent nous avons évoqués le sujet des jumeaux numériques comme faisant partie des différentes solutions que l’automatisme industriel 4.0 peut apporter dans l’optimisation des procédés. En ce qui concerne les armoires électriques, le jumeau numérique est une copie 3D à l’identique.
Ceux qui travaillent dans la conception de tableaux électriques savent bien que le schéma sur lequel il faut travailler est en 2D. Mais cela ne nous empêche pas de passer à l’étape suivante, particulièrement lorsqu’il s’agit d’évaluer les dimensions hors-tout dans un espace restreint, et c’est ce qui se produit lorsqu’une armoire est construite.
Le schéma électrique en 2D devient alors le point de départ, à partir duquel il est possible d’extraire les données et modèles sur lesquels les calculs et les simulations vont être basés, définissant précisément les espaces entre les composants, vérifiant les interférences, la dissipation thermique, les points chauds situés dans certains endroits, le besoin d’ éclairer le tableau électrique et vérifier s’il y a besoin d’un système de refroidissement, pour assurer le bon fonctionnement de l’armoire.
La conception 3D d’une armoire permet aussi la définition d’un schéma de perçage, du taux de remplissage des goulottes et la cartographie complète du câblage et des connexions.
Du schéma bi-dimensionnel aux jumeaux numériques
Que se passe-t-il dans la pratique ? Chaque composant est associé avec toutes les caractéristiques nécessaires à son utilisation.
Il s’agit ensuite simplement de passer de la modélisation 2D à la 3D, ce qui est fondamental pour le passage des câbles automatique, mais aussi pour le traitement de tous les composants.
Plus la base de données est complète concernant les informations relatives à chaque composant, plus le process au complet peut être automatisé.
Géométrie, puissance dissipée, contraintes d’installations, codes, dessins, spécificités pour chaque composant peuvent être partagés dans des fichiers d’échange avec les équipements de production et les logiciels de simulation afin d’optimiser le projet, d’un point de vue dimensionnel, fonctionnel, mais aussi sur le plan de la gestion thermique.
Jumeaux numériques et maintenance
Même les opérations de maintenance d’une armoire électrique peuvent être facilitées avec la création d’un prototype numérique en 3D. La documentation du projet de machine en 2D et 3D peut rester accessible dans le cloud et le technicien, équipé avec une tablette, peut accéder au système signalé comme présentant un dysfonctionnement.
Grâce à la réalité augmentée, l’armoire est affichée en 3D, avec un surlignage des schémas de câblage concernés.
Les limites à dépasser
Préparer un modèle 3D fait maintenant partie des habitudes dans la conception mécanique, mais ce n’est pas encore tout à fait le cas dans le domaine électrique. En prévision de cette révolution, il est donc nécessaire que les divers intervenants professionnels travaillent en synergie, étant donné que la conception des machines et des armoires est amenée à être réalisée par les mêmes équipes, afin que cette nouvelle approche permette de numériser au maximum le projet.
Le temps passé à cette conception, en fait, va largement payer de lui-même grâce aux gains intrinsèquement obtenus dans les phases de développement, de construction et de maintenance, avant d’investir plus de temps et de ressources.
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