Un navire intelligent contre un jumeau numérique

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Aujourd'hui, on trouve très souvent parmi les compagnies maritimes et de navigation des termes tels que "Smart Ship" et "Digital Twin". À première vue, cela peut sembler être des synonymes qui signifient les mêmes concepts technologiques.

Mais en réalité, ce n'est pas tout à fait vrai. Ces deux termes sont différents l'un de l'autre et dans cet article, nous aimerions vous en dire peu sur chacun d'eux séparément, afin de dissiper le malentendu une fois pour toutes et pour que chaque compagnie maritime, en introduisant des technologies modernes dans ses processus commerciaux, puisse décider de la solution à utiliser.Digital twinUn jumeau numérique est une représentation numérique dynamique d'un objet ou d'un système décrivant ses caractéristiques et ses propriétés comme un ensemble d'équations. Les processus complexes impliquant une multitude d'acteurs sont souvent des environnements décisionnels difficiles qu'il est préférable de modéliser numériquement avant d'agir.

Un jumeau numérique comprend à la fois le matériel pour acquérir et traiter les données et le logiciel pour représenter et manipuler ces données, ce qui les rend plus puissants que les modèles et les simulations car ils exploitent les flux de données numériques pour franchir la barrière entre l'entité physique et sa représentation.

Cela signifie que l'analyse des jumeaux numériques repose sur des données historiques (par exemple, un lac de données) et des flux de données numériques en temps réel (par exemple, des données générées par l'IdO), pour analyser les résultats possibles.

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Le terme Digital Twin peut être utilisé pour plus qu'un simple navire. Le plus souvent, les jumeaux numériques sont créés dans le but de modéliser des objets directement liés à la production industrielle. Un jumeau numérique peut également être utilisé pour la surveillance, le diagnostic et les pronostics afin d'optimiser les performances et l'utilisation des actifs. Dans ce domaine, les données sensorielles peuvent être combinées à des données historiques, à l'expertise humaine et à l'apprentissage de la flotte et de la simulation pour améliorer les résultats des pronostics. Par conséquent, les pronostics complexes et les plateformes de systèmes de maintenance intelligents peuvent utiliser des jumeaux numériques pour trouver la cause profonde des problèmes et améliorer la productivité.

Des jumeaux numériques de véhicules autonomes et leur suite de capteurs intégrés dans une simulation de trafic et d'environnement ont également été proposés comme moyen de surmonter les importants défis de développement, de test et de validation pour l'application automobile[39], en particulier lorsque les algorithmes connexes sont basés sur des approches d'intelligence artificielle qui nécessitent des données de formation et des ensembles de données de validation étendus.

Paramètres situationnelsJumelle numériqueSimulation situationnelleDécision de prise de décisionFlux de donnéesModèles mathématiquesLacs de données

Smart ShipLe terme "Smart Ship" ou "Smart Vessel" s'applique aux navires sur lesquels sont installés un grand nombre de capteurs pour collecter toutes les informations possibles sur l'état du navire, les différents indicateurs, etc. Contrairement au Digital Twin, toutes les informations collectées sur le navire sont regroupées en un seul endroit, dans le bureau à terre ou, par exemple, sur la passerelle du capitaine, et la décision est prise sur la base des relevés actuels, sans simulation supplémentaire de la situation.

Mais pour que ce concept fonctionne, il faut une plateforme IoT (Internet des objets) qui rationalise ce processus.

Les données sont stockées dans une base de données centralisée dans le nuage qui fournit des tableaux de bord permettant à l'armateur et/ou aux gestionnaires d'utiliser et d'analyser les données, avant de prendre une décision.

En résumé, l'adoption de l'IdO dans l'industrie maritime se développe avec l'émergence de nombreuses nouvelles entreprises innovantes. On remarque également qu'un navire intelligent a besoin d'une bande passante dédiée. La communication ne devrait plus être un frais caché pour l'armateur/le gestionnaire du navire et devrait être incluse dans le service du fournisseur d'applications.

Comparaison des concepts

 Digital Twin  Bateau intelligent

 

  • Nécessite l'installation à la fois de matériel sur le navire et d'un grand nombre de logiciels pour une simulation correcte du processus
  • reçoit des données provenant d'autres sources externes (par exemple, météo, courants, vagues)
  • Fournit des solutions basées sur des données historiques
  • Minimise le risque d'erreur humaine grâce à un grand nombre d'algorithmes et à une modélisation précise
  • Il peut être utilisé non seulement pour prendre des décisions en temps réel, mais aussi pour prédire les événements à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, de données volumineuses, d'IA et d'autres technologies modernes
  • Solution plus coûteuse que le Smart Ship, mais plus technologique et permettant de prédire avec plus de précision le comportement de l'ensemble de la flotte et de chaque navire séparément

 

  • S'appuie davantage sur les divers capteurs installés sur le navire, ne nécessite presque pas un grand nombre d'algorithmes différents et d'autres systèmes
  • Regroupe une plus grande quantité (parfois pas toujours nécessaire) d'informations provenant du navire
  • Affiche divers indicateurs sur un tableau de bord spécial, pour obtenir des données sur le navire en temps réel, les analyser et prendre des décisions
  • Regroupe toutes les données sur des serveurs et offre de grandes possibilités pour leur analyse ultérieure ou leur utilisation dans d'autres systèmes / d'autres entreprises
  • Solution plus unifiée par rapport à Digital Twin, puisqu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des données historiques pour différents types de navires

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