Objectif du démonstrateur :

Le démonstrateur jumeau numérique des équipements mécaniques « JNEM » a pour objectif d’illustrer, grace à une boucle fluidique construite autour d'une pompe centrifuge, les différentes briques technologiques du concept "jumeau numérique". Il a pour but de prouver l’utilité de ce concept dans l’optimisation soit du process soit de la maintenance. Ceci passe par le pouvoir de donner à l’utilisateur une vision des risques qui peuvent apparaitre et de donner des prescriptions et des informations afin de prendre des décisions adéquates. Il s’agit d’optimiser :

1. Le processus, en réduisant sa consommation énergétique ou en estimant une grandeur physique par suite d’une défaillance capteur (exemple capteur de débit).
2. La maintenance, en allongeant la durée de vie des composants mécaniques ou en programmant l’intervention de maintenance avant toute défaillance.

La première figure présente le schéma PID "Piping & Instrumentation Diagram" du démonstrateur. On observe deux types d'organes et trois grandeurs à régulées

1. Trois organes de commande: deux actionneurs de vannes et le régulateur de vitesse
2. Trois grandeurs régulées : Débit, Pression amont échangeur et la température du fluide
3. Trois organes de génération de défauts de type process : vanne réservoir, vanne admission pompe et vanne alimentation échangeur.

La deuxième figure présente l'instrumentation du circuit par trois types de systèmes de surveillance :

1. Système de surveillance vibratoire "Edge 01"
2. Système de surveillance électrique "Edge 02"
3. Système de surveillance spécifique garniture mécanique de la pompe "Edge 03"

En plus des fonctionnalités usuelles de sauvegarde, création des historiques, partage et affichage des données, le concept jumeaux numériques nous permet d'implémenter des fonctionnalités avancées comme :

1. Surveillance de l'état de santé général du processus et des équipements mécaniques
2. Surveillance et identification des défauts avec élaboration des prescriptions afin d'optimiser la maintenance du jumeau physique "mise en place de la maintenance prévisionelle
3. Implémentation des capteurs virtuels afin de se substituer aux capteurs physiques si défaillance de ces derniers ou pour réduire le coût de l'instrumentation
4. Aide à la décision pour opérateurs pour l'opimisation de fonctionnement de la boucle en terme de consommation énergitique
5. Pronostic et calcul de la durée de vie résiduelle "DVR" sur certins composants mécaniques critiques comme l'axe moto-pompe

Tous les documents et livrables du PTT IIOT sont disponibles dans RD-LinkIM, la plateforme collaborative de pilotage des PTT/PSS. Cette plateforme permet d’échanger entres membres du groupe de travail et avec nos experts dans tous les domaines couverts par le Cetim. Elle donne également accès à tous les livrables relatifs à nos projets en cours.

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