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Le jumeau virtuel au service d’une mobilité durable

Par : Baptiste Therin
21 janvier 2022
Temps de lecture : 6 min
Chapo

Alors que la mobilité représente l’une des principales sources d’émission de CO2 en France, un travail d’optimisation sur l’ensemble de la chaîne de valeur est essentiel. Laurence Montanari, Vice-Présidente Industrie Transports & Mobilité chez Dassault Systèmes, a accepté de répondre aux questions du HUB Institute et d’expliquer comment l’usage du jumeau virtuel participe activement à la décarbonation du secteur. 

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HUB Institute : Alors que l’on parle souvent des émissions liées au secteur des transports et de la mobilité, pourquoi est-il essentiel d’élargir le spectre et de considérer l’ensemble du cycle de vie des véhicules ? 

laurence montanariLaurence Montanari : Les effets du changement climatique se voient tous les jours, les acteurs de l'industrie du transport et de la mobilité sont sous pression pour transformer leur façon de travailler. Des réglementations strictes ont été mises en place pour minimiser les émissions du milliard de véhicules de transport de personnes qui circulent actuellement dans le monde, et augmenter leur recyclabilité. Il faut aussi noter que de plus en plus de consommateurs et de villes recherchent des expériences de transport innovantes et plus écologiques. 

Dans ce contexte, le jumeau virtuel propose une approche à 360° permettant d’envisager une vraie stratégie de mobilité durable « de bout en bout ». Il agit sur un pilier de la transformation: la collaboration étendue. Il réunit en effet les acteurs d’un écosystème extrêmement fragmenté dans une dynamique commune d’innovation, autour d’un modèle unique. Les parties prenantes internes mais également externes à l’entreprise, comme les fournisseurs des constructeurs, les autorités organisatrices des mobilités, les gestionnaires d’infrastructures, les opérateurs de mobilité partagée, les fournisseurs de technologies… tous sont engagés dès le début du processus et partagent un objectif commun. Ceci a l’avantage majeur de minimiser les découvertes tardives de problèmes, et de favoriser l’innovation sur l’ensemble du cycle de vie : conception, fabrication, usage, recyclabilité… 

Chaque partie prenante travaille sur un jumeau virtuel qui permet de s’approprier les objectifs environnementaux du projet, de simuler chaque étape, d’en comprendre les gains apportés, et de prendre des décisions complémentaires si besoin. Tout cela de manière scientifique car à la fin, ce qui compte est bien un indicateur mesurable tel que le g de CO2 / km / passager.

HUB Institute : Le processus de développement des véhicules peut être extrêmement impactant sur l’environnement. Comment le jumeau virtuel aide-t-il les constructeurs à limiter leurs émissions lors de cette phase ? 

LM : Sur le plan environnemental, le jumeau virtuel se montre essentiel à bien des égards : 

  • Un design, une ingénierie, des simulations et des tests pertinents

Un véhicule est un objet complexe, plein de différentes technologies. Sa performance est issue de longues années d'optimisation. Quand une nouvelle technologie – telle que les véhicules électriques ou hybrides – doit être développée, de gros investissements sont nécessaires dans l’ingénierie, la simulation, et la validation avec des prototypes physiques. La plateforme 3DEXPERIENCE ®, en intégrant la modélisation et la simulation, permet aux constructeurs de créer le jumeau virtuel du nouveau véhicule pour une analyse complète de sa conception, de son comportement et de sa fabricabilité dès le début du processus. Les constructeurs peuvent alors accélérer la mise sur le marché de véhicules zéro-émissions performants, recyclables et faciles à désassembler en fin de vie.

  • Une gestion optimale des normes et des régulations

L’industrie automobile est soumise à des réglementations très strictes. On parle souvent des émissions, mais les contraintes existent également sur le recyclage : si un véhicule n'est pas recyclable à 95%, il est interdit à la vente en Europe. Les fabricants doivent non seulement se conformer à ces réglementations, mais également prouver qu’ils l’ont fait. L’usage de la plateforme 3DEXPERIENCE, qui offre des capacités avancées de gestion de la conformité, facilite cette démarche : une fonction de tracabilité existe dans la plateforme pour s’assurer en permanence du bon respect des exigences réglementaires, et ce pour tous les modèles de véhicules.

  • Une configuration intelligente et gestion du programme

Certains modèles de véhicules, vendus dans plusieurs régions du monde, sont fabriqués dans plusieurs usines. Il est alors nécessaire d’avoir un outil qui permet de gérer la cohérence du produit : la configuration décrit les différences entre les moteurs, options, mais également les différences liées aux fabrications dans les différents pays. La plateforme 3DEXPERIENCE permet à chaque ingénieur de conception ou fabrication d’optimiser en permanence les produits qu’il développe en tenant compte de cette configuration. Cela est clé pour limiter l’impact environnemental de toute la gamme des voitures. 


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HUB Institute : L’efficacité de l’approche annoncée en début de discussion, réside sur une prise en compte de l’ensemble du cycle. Qu’en est-il alors des étapes suivantes ? En particulier la production et la logistique, elles aussi très dimensionnantes…

En effet, la production et la logistique de distribution font partie intégrante de l’équation de durabilité. Le jumeau virtuel accompagne également la performance de ces étapes clés. 

  • Une production efficace dès le premier modèle

Les fabricants peuvent tirer parti du jumeau virtuel de leur usine pour trouver, de manière collaborative, la configuration de production optimale dès la première fois. Ils bénéficient d’une analyse précise de scénarios de planification tels que ceux liés à l'aménagement de l’usine, des programmes de production, des mouvements des travailleurs et de l'emplacement des machines. Ils travaillent alors sur cette base pour minimiser la consommation d'énergie, les déchets et les émissions tout en respectant d'autres indicateurs clés de performance (ICP) tels que le débit maximal et la livraison à temps.

  • Une logistique affinée

Le plan de distribution doit être défini avec précision pour réduire l'empreinte carbone des fabricants. En incorporant une technologie d'optimisation logistique, la plateforme détermine la meilleure décision parmi un large ensemble d'options logistiques liées aux itinéraires et aux ressources. Les fabricants peuvent examiner le plan suggéré et l'affiner en soumettant le jumeau virtuel à des scénarios de simulation de leurs options présélectionnées. 

L’usage et la fin de vie – recyclage, reconditionnement ou démantelage – sont clairement les prochains challenges des années à venir. 

HUB Institute : Le jumeau virtuel propose donc une véritable démarche à 360° avec tout l’écosystème ; cette façon de développer le véhicule présente-t-elle encore d’autres avantages qui nourrissent l’innovation ?

LM : L’utilité du jumeau virtuel ne s’arrête pas à la sortie de l’usine. L'optimisation des performances d’usage et de maintenance restent également des notions essentielles, surtout lorsque l’on parle de durabilité. Une fois sur la route, le véhicule physique reste connecté à sa copie virtuelle, et lui fournit des données sur les habitudes d'utilisation, les performances, les conditions de conduite et les besoins d'entretien. Au fil du temps, ces données viennent affiner les capacités de prédiction du jumeau virtuel. Elles permettent également, en étant réinjectées dans le cycle d’innovation suivant, de tirer profit de cette intelligence pour les programmes suivants, de réduire le temps, les coûts et le gaspillage

En conclusion, je dirais simplement que le jumeau virtuel est très présent dans le secteur des transports. Nous sommes convaincus qu’on doit maintenant l’utiliser pour les projets de mobilité durable, en adressant l’écosystème complet : territoires, industriels, opérateurs, usagers. Cela permettra de modéliser, simuler et comprendre les effets de chacune de nos actions, et ce, de manière scientifique. 

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Sustainability Insights Analyst