On recourt fréquemment au soudage multipasse pour l'assemblage de tôles épaisses utilisées pour les grandes structures métalliques telles que celles du secteur du génie civil, de la construction navale, ou d'autres domaines industriels. Bien que la robotique ait permis d'automatiser davantage les procédés, de réduire l'intervention humaine et d'améliorer la qualité de ces opérations de soudage, elles restent complexe à mettre en œuvre pour des pièces de grande dimension conçues à façon ; les principaux défis résident dans la dépendance à une optimisation manuelle des paramètres et dans l'insuffisance du contrôle automatisé des procédés en temps réel, pouvant être la cause d'une faible adaptabilité aux matériaux et à la géométrie des assemblages, de soudure de qualité irrégulière et d'interruptions imprévues de la fabrication.
Le recours à des jumeaux numériques peuvent permettre de relever efficacement ces défis. En simulant et en optimisant l'ensemble d'un procédé donné dans un environnement virtuel, il réduit la dépendance au savoir-faire des opérateurs et permet une surveillance en temps réel, une détection précoce des anomalies ainsi qu'un ajustement dynamique des paramètres de soudage, améliorant ainsi considérablement le contrôle de la qualité des soudures et la stabilité des procédés. Cette approche présente notamment les avantages suivants :
- surveillance et alerte précoce : les jumeaux numériques permettent une surveillance continue et en temps réel du procédé, en affichant les paramètres clés (tels que l'intensité, la tension, la vitesse d'avance et le comportement du bain de fusion) et en déclenchant des alertes immédiates en cas d'anomalie, incitant ainsi l'opérateur à entreprendre des actions correctives ;
- optimisation des paramètres du procédé : les jumeaux numériques permettent d'analyser l'influence de la géométrie du chanfrein (prépartations en V ou en J, par exemple) et de ses répercussions possibles sur la répartition des déformations et des contraintes résiduelles, l'apport de chaleur, le suivi et l'adaptation de la température entre passes et entres couches ;
- maintenance prédictive des équipements : les jumeaux numériques permettent d'assurer la maintenance prédictive des équipements de soudage grâce à la surveillance et à l'analyse continues de leur état de fonctionnement ; cela permet de détecter précocement les défaillances potentielles et de réaliser des interventions proactives, minimisant ainsi les temps d'arrêt imprévus ;
- formation et simulation : les jumeaux numériques facilitent la formation des opérateurs et des ingénieurs grâce à un environnement virtuel qui simule divers scénarios de soudage sans avoir à recourir à des équipements réels ; ils permettent ainsi d’améliorer les compétences, de tester les solutions et de renforcer la capacité de gestion des risques.
Ce document est structuré en une vue d’ensemble du recours aux jumeaux numériques en soudage, et passe en revue tous les aspects à prendre en compte, qu'il s'agisse de l'ensemble des séquences opérationnelles, ou de la cartographie du cadre de référence associé.
Publié par ISO le 14/05/2026
