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Jumeau numérique : le défi des centrales nucléaires

Qu’il s’agisse d’avions, de trains, d’usines ou de centrales nucléaires, les industries qui font appel à la simulation cherchent toujours à se rapprocher de l’objectif idéal d’un jumeau numérique. En d’autres termes, créer une copie virtuelle d’une installation qui puisse développer et guider un projet du début à la fin. Cependant, dans le cas des centrales nucléaires, la création d’un véritable jumeau numérique présente des défis importants.

Comprendre les jumeaux numériques

Bien qu’il n’existe pas de définition commune du jumeau numérique, la plupart des parties s’accordent à dire qu’il y a trois composantes principales : premièrement, la création d’un modèle virtuel 3D ; deuxièmement, la création de simulateurs qui alimenteront le modèle virtuel ; et troisièmement, la mise en œuvre de la gestion du cycle de vie des produits (PLM) pour centraliser et organiser les données.

L’objectif d’un jumeau numérique est que ces trois composants facilitent et valident toutes les phases d’un projet. Que ce soit pour la conception, la maintenance ou la mise en œuvre de modifications, un jumeau numérique peut par exemple utiliser les données du PLM pour effectuer des tests sur simulateur et valider l’impact sur le modèle virtuel. Ou vice versa, le modèle virtuel peut fournir aux simulateurs et au PLM de nouvelles données (par exemple, pour anticiper la maintenance).

Trois défis pour un jumeau numérique

Pour les centrales nucléaires, l’un des principaux défis de la création d’un jumeau numérique est la complexité. Un site nucléaire peut s’étendre sur plusieurs hectares et comprendre un très grand nombre de pièces de référence et de sous-traitants. Pourtant, pour qu’un véritable jumeau numérique existe, un modèle virtuel doit être très précis et inclure même le plus petit des composants. Pour se rapprocher d’un jumeau numérique, les exploitants de centrales nucléaires doivent être en mesure de réunir les données provenant des fournisseurs, des clients, des simulateurs et des informations sur le site.

Si l’on parvient à réunir toutes les parties prenantes nécessaires pour cataloguer et utiliser chaque pièce de référence, il reste deux défis importants à relever. Comme une centrale nucléaire a un cycle de vie prévu de 60 à 70 ans, les exploitants doivent garantir la fiabilité et la viabilité à long terme d’un jumeau numérique. Enfin, l’interopérabilité est un autre problème majeur. Un jumeau numérique réunit plusieurs outils de simulation souvent créés par divers sous-traitants. Un jumeau numérique réussi impliquerait que tous ces outils puissent être normalisés pour assurer l’interopérabilité.

L’importance de la communication et de la collaboration

Charles Rosmorduc, le vice-président de la division Simulation Energie de CORYS explique

“Nous travaillons tous pour nous rapprocher le plus possible d’un jumeau numérique. Mais ce qu’il faut retenir, c’est que nous ne sommes pas confrontés à un défi technique. Que ce soit en termes de simulation ou d’autres outils, nous avons les capacités techniques requises. Il s’agit en fait d’une question de collaboration et d’organisation de projet. Comment pouvons-nous réunir autour de la table le plus grand nombre possible de parties prenantes concernées afin de communiquer et d’échanger sur la meilleure façon de surmonter ces problèmes.”

Les centrales électriques s’appuient de plus en plus sur la simulation pour tout, de la conception à la mise en service, en passant par l’exploitation et la maintenance. L’efficacité des futures centrales virtuelles sera déterminée par l’esprit de collaboration des opérateurs, des concepteurs et des fournisseurs.

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