Comment réduire les risques et les temps d’arrêt des installations, tout en augmentant l’efficacité des opérateurs et en les préparant aux situations d’urgences ? Imagine 4D et ses partenaires ont eu l’opportunité de relever ce défi ambitieux en créant un jumeau numérique pour les opérateurs d’une centrale nucléaire. La première phase de ce projet sera finalisée à la fin 2020.

 

Voici les volets abordés dans cette étude de cas:

  1. Qu’est-ce qu’un jumeau numérique?
  2. L’industrie de l’énergie nucléaire
  3. Jumeau numérique: accroître l’efficacité des opérateurs
  4. Station IXᴹᴰ: une plateforme de conception, d’intégration et d’interaction d’un jumeau numérique
  5. Portée du projet
  6. Faits saillants du projet
  7. Les outils: pour la création de contenu numérique et l’intégration de modèles
  8. À propos d’Imagine 4D

 

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique?

Un jumeau numérique est un ensemble de modèles animés en 3D, qui reproduisent intégralement les opérations d’une entreprise dans un environnement synthétique, avec pour but de simuler ou d’émuler le monde réel. Grâce des capteurs et / ou des sorties de simulation, l’information est dupliquée pour générer les comportements souhaités.

Le jumeau numérique peut être utilisé pour reproduire tout équipement ou processus, permettant ainsi aux entreprises de prendre des décisions plus éclairées. De plus, il réduit le temps et les coûts liés à la conception, aux opérations et à l’entretien de leurs actifs.

L’utilisation d’un jumeau numérique s’inscrit dans une approche préventive ou proactive du cycle de vie des actifs, grâce à la reproduction et l’anticipation des actions. L’interaction et l’analyse des informations générées permettent aux organisations de détecter et d’éviter les problèmes avant qu’ils ne surviennent. Ils peuvent également réduire les temps d’arrêt des installations, contribuer à l’amélioration de la prise de décision pendant les opérations, fournir la base de la formation des opérateurs et permettre des tests de produits dans un environnement virtuel, avant le lancement réel.

Pour en apprendre davantage, veuillez consulter notre page de jumeau numérique.

 

L’industrie de l’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire produit près de 10% de l’électricité totale mondiale. Elle est utilisée, entre autres, pour alimenter le résidentiel, pour l’exploration spatiale et pour la recherche. Cette industrie est un acteur clé pour la société.

Au printemps 2019, Imagine 4D et ses partenaires ont démarré un projet de jumeau numérique pour une centrale nucléaire. Celui-ci consiste à créer une réplique 3D des réacteurs nucléaires nouvellement mis en service, à partir d’un modèle généré par des dessins CAO et des données de scans laser. Cette réplique 3D est un atout pour la formation des opérateurs, car elle permet d’accélérer l’acquisition de compétences pour gérer les opérations de la centrale en mode régulier ou en situations d’urgence.

 

Jumeau numérique: accroître l’efficacité des opérateurs

Un jumeau numérique est utile pour 4 fonctions: visualiser en 3D, analyser, maintenir et contrôler. Le schéma ci-bas présente ces fonctions. Imagine 4D se spécialise dans la première fonction, soit la visualisation 3D, permettant ainsi une meilleure compréhension des actifs, leur planification, et la possibilité de minimiser les risques en optimisant les performances.

Dans le cadre du projet avec la centrale nucléaire, l’objectif vise à bonifier la formation en créant un modèle 3D complet et un compagnon virtuel des réacteurs nucléaires. Ceci permet de clarifier les processus de planification de projet et de formation, de préciser la gestion du temps et d’augmenter la sécurité lors des visites de l’usine.

8 avantages prévus pour ce projet:

La conception:

  • Identifier les erreurs de conception
  • Optimiser la conception des installations/usines et les révisions de conception
  • Générer une représentation précise de la réalité

L’efficacité opérationnelle :

  • Améliorer la formation
  • Préciser la planification du travail et le briefing des tâches
  • Familiariser les travailleurs à la centrale
  • Réduire le temps consacré aux visites de la centrale et à la localisation de l’équipement en déterminant des trajets efficaces qui réduiront l’exposition possible à la matière radioactive
  • Favoriser la compréhension des équipements complexes pour soutenir les activités d’entretien

 

Station IXᴹᴰ: une plateforme de conception, d’intégration et d’interaction d’un jumeau numérique

Imagine 4D a conçu une plateforme de visualisation optimale pour le 3D, nommée : Station IXᴹᴰ, l’expérience multimmersiveᴹᴰ. Elle s’avère une alliée déterminante du jumeau numérique. Station IXᴹᴰ  est propulsée par une nouvelle technologie développée par notre équipe : la réalité reflétéeᴹᴰ. Celle-ci se démarque par l’usage de 7 miroirs décomposant l’image et permettant une profondeur de champ optimale. Cette technologie facilite la collaboration et l’interaction dans un environnement immersif, permettant ainsi à des groupes d’utilisateurs de visualiser du contenu 3D dans un environnement libre de périphériques. Station IXᴹᴰ offre une expérience multimmersiveᴹᴰ.

 

* Ceci ne représente pas le projet du client et est simplement un exemple de Station IX ™ en cours d’utilisation.

Portée du projet

Le projet de jumeau numérique peut être comparé à un portail d’informations visuelles pour la gestion d’une centrale nucléaire. Il rassemble des informations générées à partir de scans laser 3D, de dessins d’ingénierie et d’autres sources de données, en les structurant de façon optimale. Cette technologie unique est conçue pour fournir un résultat final dans un format bien organisé, facile à utiliser et à modifier, et qui traite plusieurs modes de visualisation interactifs.

L’utilisateur peut interagir avec des modèles détaillés en utilisant des écrans d’ordinateurs conventionnels, des casques de réalité virtuelle (VR) ou optimalement, avec l’expérience  multimmersiveᴹᴰ d’Imagine 4D, offerte dans la Station IXᴹᴰ.

L’objectif initial du jumeau numérique de la centrale nucléaire vise à offrir une formation optimale dans un environnement réaliste à ses employés, sans affecter les opérations quotidiennes de la centrale. Pour ce faire, une simulation représentative accompagnée d’un équipement virtuel réaliste a été créée en modèles 3D « prêt-à-l’emploi », compatibles avec les moteurs de jeu majeurs disponibles sur le marché. Cet atout permet une flexibilité dans la création de contenu numérique de haute qualité et dans ses mises à jour, facilitant ainsi la production de matériel pour la formation des équipes.

 

Imagine 4D, Station IX 3D content integration process example
Le processus d'intégration de contenu d'Imagine 4D

Le projet de la centrale nucléaire est complexe. Avec plus de 20 000 scans laser et une multitude d’éléments mobiles, le modèle est trois fois plus complexe que tout jeu de catégorie AAA. Ce défi a été rencontré avec la mise en place d’une architecture complète de gestion des actifs et de création de contenu.

 

Faits saillants du projet

  • Le niveau de complexité est 3 fois supérieur à celui de n’importe quel jeu AAA actuellement sur le marché (50 à 70 millions de dollars et plus).
  • Un scan approfondi de la centrale nucléaire a été accompli, y compris les bâtiments de confinement, les auxiliaires et les services communs.
  • L’acquisition de données comprend plus de 10 000 photos sphériques et plus de 10 000 données de scans laser.
  • L’ensemble de données d’ingénierie comprend plus de 4000 fichiers CAO 3D à ce jour.
  • Le modèle de centrale nucléaire est formé de 85 000 composantes individuelles: équipements, instruments, soupapes, amortisseurs
    • Toutes les données d’ingénierie seront préservées (chaque composant conserve ses attributs / métadonnées d’origine)

Les outils: pour la création de contenu numérique et l’intégration de modèles

Notre équipe a créé une grande variété d’outils pour soutenir le client. Ces outils comprennent un processus de travail pour générer, mettre à jour, intégrer et interagir avec le jumeau numérique. Par exemple, il permet la personnalisation d’avatar, la conception d’outils de mesure et d’inspection, la création de scénarios pour les opérations, la préparation aux situations d’urgence et d’entretien. Imagine 4D a fourni un environnement virtuel qui relie les données aux actifs 3D avec une traçabilité complète.

Enfin, le jumeau numérique d’Imagine 4D a intégré les deux principales activités de modélisation utilisées par la centrale: les scans et la création de modèles 3D. Avec pour bonification, la visualisation 3D en multimmersifᴹᴰ, la Station IXᴹᴰ. La centrale nucléaire peut maintenant créer et visualiser des opérations en un seul endroit, dans un environnement optimal.

 

A propos d’Imagine 4D

Imagine 4D est une entreprise de technologie située à Montréal.  La conception de solutions de visualisation est au cœur de notre vocation. Nous croyons que l’utilisation du contenu 3D est un incontournable et qu’il offre une multitude d’opportunités aux entreprises de tous les secteurs. Notre équipe d’experts conçoit des technologies de visualisation uniques, qui accélèrent les processus de décision, favorisent la gestion en collaboration, et facilitent la proactivité. Dotée d’une expertise de plus de 30 ans en immersion, nous osons défier le statu quo en introduisant des innovations qui contribuent à l’atteinte d’objectifs d’affaires, tout en minimisant les risques.

 

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