Il y a dix ans, parler de jumeaux numériques ou normaliser l’idée de doter les machines d’intelligence aurait pu sembler bien lointain. Cependant, c’est dans les années 1980 que la NASA, suite à la mission Apollo XIII, a commencé à effectuer des simulations sur le comportement des engins spatiaux et des équipements avec lesquels il n’y avait pas de connexion physique, afin de s’assurer que tout était parfait dans les missions et aussi pour garantir l’intégrité de ses astronautes. Enfin, c’est en 2012 que le terme « jumeau numérique » a été inventé.

Actuellement, le cabinet de conseil Gartner prévoyait que d’ici 2021, environ 50 % des entreprises industrielles utiliseraient des jumeaux numériques, améliorant ainsi leur efficacité de 10 %. Mais qu’est-ce que cette technologie représente exactement et quels sont ses avantages ?

Que sont les jumeaux numériques ?

Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un objet, d’un processus ou d’un service physique. Cette réplique peut être un objet du monde physique, tel qu’un bâtiment ou un moteur. Or, cette  » copie  » intègre des données en temps réel, grâce à des capteurs ou à des technologies liées au Big Data et une fois que nous disposons de ces informations, elles sont traitées par l’Intelligence Artificielle, pour créer une représentation réelle capable de penser et d’agir.

Comment fonctionnent-ils ?

L’ensemble du processus commence avec des mathématiciens ou des experts en data science. Ce sont eux qui étudient l’objet à dupliquer, pour créer un modèle mathématique similaire au réel, mais dans le monde virtuel.

Cela se fait pendant que des capteurs ou d’autres outils recueillent des informations sur la version originale. Ainsi, la version virtuelle peut imiter l’original en détail et en temps réel. Il est très important d’obtenir les informations en temps réel. Ces outils doivent donc être connectés au cloud afin de pouvoir recevoir et traiter les informations. Évidemment, plus les données recueillies sont nombreuses, plus la version virtuelle sera précise. Le jumeau numérique peut donc être aussi précis que nous le souhaitons.

Dans le cas où nous allons réaliser un jumeau numérique d’un objet réel existant, nous aurons besoin de différentes technologies (Big Data, Intelligence Artificielle, Machine Learning…) et sources d’information pouvant nous fournir ces données.

Avantages des jumeaux numériques

L’amélioration de l’efficacité et du comportement des machines génère de nombreux avantages, notamment

• Détecter les problèmes à l’avance : le jumeau numérique nous permet de connaître les problèmes futurs pour trouver la solution avant qu’ils ne surviennent.
• Réduire les temps d’arrêt.
• Réduction des coûts.
• Optimisation des processus.
• Identifier les opportunités commerciales : grâce à l’analyse de données massives, il est possible de comparer l’utilité avec les données commerciales et de mieux comprendre les opportunités potentielles.
• Vérifier que les produits sont fabriqués conformément aux spécifications techniques correspondantes sans avoir à recourir à des tests de qualité.

Domaines d’applications

De nombreux secteurs peuvent bénéficier des avantages des jumeaux numériques, mais ceux-ci sont particulièrement remarquables :

• Secteur aérospatial : la NASA a été la première à utiliser des jumeaux numériques afin de savoir comment détecter les pannes éventuelles des systèmes et les réparer en leur absence. Elle les utilise actuellement pour analyser les données et surveiller les éventuels problèmes qui peuvent survenir lors d’un lancement. En outre, dans l’industrie aérospatiale, les jumeaux numériques sont utilisés pour tester les composants des avions.
• Secteur de l’énergie : selon certaines études, on pense que les jumeaux numériques pourraient contribuer à économiser 70 % de l’énergie et donc à réduire les coûts.
• Secteur de la santé : la demande a augmenté pendant la pandémie de COVID-19 mais on peut voir quelques applications dans le don d’organes ou la formation chirurgicale.
• Secteur automobile : l’un des secteurs les plus demandeurs de jumeaux numériques en raison du processus continu de numérisation et d’automatisation qu’il subit. Concrètement, ici, elles sont appliquées, par exemple, pour collecter et analyser des données qui permettent de connaître en temps réel l’état d’un véhicule et de prendre des décisions pour l’améliorer.

Comment une entreprise peut-elle s’adapter aux jumeaux numériques ?

Comme nous l’avons mentionné au début, selon Gartner, en 2021, la moitié des entreprises utilisaient des jumeaux virtuels, mais la vérité est que la mise en œuvre n’est pas facile. Pour mener à bien ce processus, l’entreprise doit réaliser une transformation numérique, en faisant face aux éléments suivants :

• Nous aurons besoin d’une architecture d’entreprise stable dans laquelle nous pourrons surveiller et numériser massivement les processus industriels.
• Augmenter la capacité des systèmes de stockage, de gestion et d’analyse en raison du grand volume de données traitées par les jumeaux numériques.
• Passer des représentations numériques aux copies numériques multiples qui nous aideront à évaluer les situations possibles.

Votre entreprise est-elle prête à faire le grand saut ?