Passez à la vitesse supérieure sur vos circuits imprimés avec le jumeau numérique

Cet article a été mis à jour en mai 2023.

Le Jumeau numérique : un roman de… Non, le jumeau numérique n’a rien de science-fiction, même si penser à une réalité parallèle n’est pas complètement hors sujet.

Le jumeau numérique est en effet une réplique virtuelle d’un objet ou d’un système physique, générée par un programme informatique à partir de données collectées sur son équivalent physique (entrée), dans le but de prédire ou de simuler son comportement (sortie). Appliquée aux circuits imprimés, la technologie du jumeau numérique sert dans la fabrication à créer un modèle virtuel à la fois du produit et du processus de production, afin de tester et de résoudre les problèmes dès les premières étapes de la conception.

L’application concrète du jumeau numérique à l’entreprise n’est devenue possible que récemment. Le concept lui-même existe pourtant depuis les années 1960, quand la NASA a commencé à utiliser des idées de jumelage élémentaires pour évaluer et simuler les conditions à bord d’Apollo 13. En 2002, le Dr Michael Grieves, du Florida Institute of Technology, a appliqué pour la première fois le concept de jumeau numérique à la fabrication.

Une communication fluide et transparente

Le jumeau numérique d’un circuit imprimé est un outil de communication puissant et efficace. Lorsqu’une conception de PCB est prête à être envoyée au fabricant, le jumeau numérique sert de langage commun, immédiatement compris des deux parties. Mais comment ces informations sont-elles transmises ? IPC-2581 et ODB++ sont deux exemples de méthodes standard de transfert de données, mais le véritable atout du jumeau numérique est que ses informations se transmettent facilement via des API (interfaces de programmation), par exemple les API REST d’Azure, qui rendent l’échange instantané et automatique.

Des données de bout en bout

Nous avons dit que le jumeau numérique est constitué de données recueillies sur le jumeau physique. De quelles données parle-t-on ?

Il s’agit des informations essentielles à l’échange entre fabricants de circuits imprimés, sous-traitants électroniques et OEM, qui permettent le processus de chiffrage et conduisent, au final, à un produit optimal : coûts des matières, spécifications de technologie et de procédés, contrôles avant production (Design for Manufacturing), décomposition et analyse des coûts avant production, contrôles de disponibilité, utilisation des panneaux et de la production, ainsi que toute autre information ou note utile.

Plus on dispose de données de conception, plus le jumeau numérique est précis. Et il ne s’agit pas seulement de précision de conception ou de communication simplifiée : un jumeau numérique complet est désormais indispensable pour que les entreprises soient prêtes à relever les défis actuels et à venir du secteur, comme «  des tailles de lots plus petites, des exigences d’intégration électronique-mécanique plus étroites et des perturbations de la chaîne d’approvisionnement  » (Siemens). 

Avant et après

Avant le jumeau numérique, une journée type chez un fabricant de circuits imprimés ressemblait à ceci : jongler avec de nombreuses informations réparties dans différents fichiers, comme des listes de matériaux Excel ou des documents Word contenant les spécifications des PCB ; des systèmes sur site pour traiter le processus de demande de devis (RFQ), par exemple un parseur XML ou Excel ; des solutions de planification des ressources de l’entreprise (ERP) pour consolider les données des RFQ afin de créer une sorte de jumeau numérique «  interne  » avant d’établir un devis. Le tout assaisonné d’une bonne dose de malentendus entre les parties prenantes et d’une perte d’efficacité en temps comme en coûts.

Le jumeau numérique révolutionne aujourd’hui la fabrication des circuits imprimés : il permet une communication plus claire et plus rapide, et fait économiser des ressources à tous les acteurs de la chaîne de valeur électronique grâce à une résolution précoce des problèmes à chaque étape de la conception et de la production.

Chez Luminovo, nous vous aidons à passer en douceur du «  avant  » à l’«  après  » grâce à des modules spécifiques qui aident les fabricants de circuits imprimés à visualiser, analyser et adapter leurs PCB grâce à la technologie du jumeau numérique. Il suffit de téléverser vos fichiers de production de PCB et de les enrichir d’un maximum de détails (couleur, paramètres techniques, empilage des couches, informations sur les matériaux, etc.). Notre logiciel identifie alors les problèmes de fabrication avant la production et calcule automatiquement le prix du PCB en quelques minutes, avec une grande précision, puisqu’il repose sur la réplique virtuelle de l’objet réel.