Un Jumeau Numérique, c'est quoi ?
Les jumeaux numériques sont des copies virtuelles d'appareils physiques que les data scientists et les ingénieurs peuvent utiliser pour exécuter des simulations avant que les appareils réels ne soient construits et déployés. Les jumeaux numériques peuvent également ingérer des données IoT (Internet of Things) en temps réel pour les analyser et optimiser les performances, grâce à l'intelligence artificielle ou non.
Des objets de plus en plus complexes acquièrent la capacité de produire et transmettre des données (#IoT). Bénéficier d'un équivalent numérique donne donc la possibilité d'optimiser les déploiements physiques, de créer plusieurs scénarios hypothétiques, et d'appliquer de l'Intelligence artificielle sur ces données pour mieux comprendre comment les systèmes fonctionnent.
Un jumeau numérique est donc un programme informatique qui prend des données d'un objet ou d'un système physique en entrée et produit des prédictions ou des simulations sur la façon dont cet objet ou système physique sera affecté par la modification de différents paramètres.
Quels avantages ?
Les jumeaux numériques offrent cinq avantages clés :
- Accélérer l'évaluation des risques et le temps de production. En effet, les jumeaux numériques peuvent aider les industriels à tester et valider leurs produits virtuellement avant même qu'ils n'existent dans le monde réel. Les ingénieurs peuvent les utiliser pour identifier les défaillances de processus.
- Bénéficier de maintenance prédictive. Les usines peuvent utiliser des jumeaux numériques pour surveiller de manière proactive les équipements et les systèmes afin de planifier la maintenance avant les pannes, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
- Une surveillance à distance en temps réel par les utilisateurs.
- Une meilleure coopération entre les équipes. L'automatisation des processus et l'accès 24h/24 et 7j/7 aux informations système permettent aux techniciens de passer plus de temps à collaborer.
- Prendre de meilleures décisions financières. En intégrant les données financières, les entreprises peuvent utiliser des jumeaux numériques pour prendre des décisions réglementaires plus intelligentes et plus rapides.
Quelles sont les différentes sortes de jumeaux numériques ?
Il existe plusieurs catégories de jumeaux numériques. IBM propose un système de classification basé non pas sur la verticale industrielle, mais sur la complexité de ce qui est mis en correspondance. Voici un aperçu du large éventail de ce que les jumeaux numériques peuvent faire pour vous :
- Les jumeaux de composants (ou pièces) qui simulent le plus petit exemple possible, soit un composant en action.
- Les jumeaux d'actifs simulent deux composants ou plus travaillant ensemble et vous permettent d'étudier leurs interactions.
- Les jumeaux de système permettent de voir comment plusieurs actifs fonctionnent ensemble, comme par exemple une chaîne de production entière.
- Les jumeaux de processus fournissent une vue de haut niveau des systèmes travaillant ensemble, vous permettant de comprendre comment l'ensemble de l'usine peut fonctionner.
Il convient de noter que l'ajout de plus d'ingrédients au mélange ajoute de la complexité. Par exemple, mélanger et assortir des composants de différents fabricants peut être difficile, car vous aurez besoin de la propriété intellectuelle de chacun.
Quelques exemples de cas d’usage :
Amélioration de la qualité de fabrication - ie comprendre comment reproduire le fameux "bon du premier coup", maintenance prédictive, surveillance du cycle de vie de votre production, etc.
Prenons un exemple concret dans l'automobile, Ford.
Ford développe sept jumeaux numériques pour chaque modèle de véhicule qu'il produit.
Chaque jumeau couvre un aspect différent de la production, de la conception à la construction et à l'exploitation.
Ils utilisent également des modèles numériques pour le processus de fabrication, les installations de production et l'expérience client.
Pour leurs installations de production, le jumeau numérique détecte avec précision les pertes d'énergie et identifie les zones où l'énergie peut être conservée. Il analyse d'ailleurs aussi les performances globales de la ligne de production.
Et dans le futur ?
Le jumeau numérique apprend sans cesse, pouvant ainsi anticiper et prédire ce qui peut/va arriver.
Sans trop se tromper, on peut clairement parler de metavers comme le futur du jumeau numérique. Si l'on écoute la publicité de Meta diffusée en boucle en cette fin 2022, elle nous parle de simulations agricoles pour économiser l'eau, de trafic pour fluidifier les villes, etc…
Si on pousse la réflexion, chaque personne pourrait à l'avenir avoir son jumeau numérique. En effet, nous pourrions par exemple tester des vaccins de manière beaucoup plus efficace, prédire l'arrivée d'un cancer en fonction de différents paramètres comme l'alimentation, la génétique et pouvoir l'éviter, etc..
Bref, nous n'en sommes qu'aux prémices !
