Jumeau numérique : qu’est-ce que c’est et pourquoi les utiliser ?
Dans un monde de plus en plus connecté, les jumeaux numériques – également appelés digital twins – révolutionnent la façon dont les entreprises ou les collectivités gèrent leurs processus. Cette représentation virtuelle d'objets physiques permet d'optimiser les procédures, d’anticiper les pannes, ou encore d’améliorer la performance globale des systèmes. Fonctionnement, différents types d’équipements, technologies utilisées, applications dans différents secteurs d’activités, bénéfices pour les villes intelligentes, défis et perspectives : découvrez tout ce que vous devez savoir sur les jumeaux numériques.
Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique, ou digital twin, désigne une représentation virtuelle d’un objet physique équipé de capteurs IoT. Ces derniers génèrent une masse de données qui permettent à la réplique de simuler en temps réel l'état et le comportement de l’objet réel durant toute sa durée de vie. En exécutant de multiples simulations, cette technologie permet ainsi une analyse précise et prédictive d’un produit, d’un processus, voire d’un lieu physique comme une ville. Grâce à ces tests, il est ensuite plus simple d’intervenir sur les éléments réels et d’apporter, si besoin, les évolutions nécessaires.
Quels sont les différents types de jumeaux numériques ?
Il existe différents types de jumeaux numériques que l’on distingue en fonction de leur domaine d’application :
- jumeaux de composants ou de pièces : les jumeaux de composants représentent les plus petits éléments d’un composant fonctionnel. Quasiment similaires, les jumeaux de pièces désignent, eux, des composants de faible importance ;
- jumeaux d'actifs : ils modélisent l'interaction entre plusieurs composants et fournissent des données de performance exploitables concrètement ;
- jumeaux de systèmes ou d'unités : ils offrent une vue d'ensemble sur la manière dont les composants s’assemblent pour former un système complet. Ils fournissent également des pistes d'amélioration des performances ;
- jumeaux de processus : ils reproduisent les interactions entre les systèmes créant une installation de production complète, et permettent de définir des schémas de synchronisation précis.
Il est fréquent que différents types de digital twins coexistent au sein du même système.
Quelles technologies utilisent un jumeau numérique ?
Les jumeaux numériques reposent sur plusieurs technologies clés afin d’offrir la représentation la plus fidèle possible, et obtenir des résultats précis et pertinents :
- l'Internet des Objets pour la collecte des données via des capteurs ;
- l'Intelligence Artificielle (IA) et le Machine Learning pour l'analyse prédictive ;
- la modélisation 3D et la réalité augmentée pour la visualisation et la simulation ;
- le Big Data pour le traitement des données massives en temps réel ;
- le cloud computing pour le stockage et le traitement des données.
Applications pratiques du jumeau numérique dans divers secteurs
De nombreux secteurs peuvent trouver une utilité majeure dans l’utilisation des jumeaux numériques. C’est par exemple le cas de :
- la santé : suivi des patients, amélioration des traitements personnalisés, modélisation d'organes pour les essais cliniques et l'assistance chirurgicale ;
- l’automobile : conception et test de nouveaux véhicules, amélioration et surveillance des performances, maintenance prédictive des véhicules ;
- l’industrie : optimisation des processus de production et maintenance prédictive ;
- l’énergie : gestion améliorée des équipements de production et de transmission d'énergie ;
- l’urbanisme : planification et gestion des infrastructures au sein des villes intelligentes, ou smart cities.
Avantages du jumeau numérique pour l'industrie et les villes intelligentes
Vous êtes une collectivité ou ateur du secteur industriel ? Le recours aux jumeaux numériques, à l’IoT et à l’IA peut vous offrir de nombreux avantages et bénéfices au quotidien, parmi lesquels :
- la réduction des coûts de maintenance grâce à la prévention des pannes ;
- l’optimisation des performances et de l’efficacité opérationnelles ;
- l’amélioration de la fonction Recherche et Développement (R&D) et l’accélération du développement de produits
- des prises de décisions stratégiques facilitées grâce aux données en temps réel ;
- la réduction des risques lors du développement de nouveaux produits ;
- l’allongement de la durée de vie des équipements.
REQUEA propose des solutions IoT complètes pour votre ville intelligente. Notre plateforme de services, simple d’utilisation, va collecter les données produites par vos objets connectés en temps réel et les valoriser. Vous pourrez alors prendre des décisions éclairées sur tous les aspects clés de votre collectivité :
- consommations énergétiques ;
- places de stationnements ;
- déchets ;
- réseau de distribution d'eau ;
- environnement ;
- éclairage public, etc.
Défis et perspectives du jumeau numérique
Si les jumeaux numériques présentent un potentiel indéniable pour de nombreux secteurs d’activités, le déploiement de cette technologie connectée fait face à plusieurs défis, notamment :
- la complexité de l'intégration avec les systèmes existants ;
- la sécurité et la confidentialité des données ;
- le besoin de compétences spécialisées pour exploiter pleinement la technologie digital twins ;
- l'investissement initial important.
Pour autant, les perspectives de développement des jumeaux numériques se montrent particulièrement, avec un marché mondial estimé à 73,5 milliards de dollars à l’horizon 2027. Avec l'évolution constante de l'IA et de l'IoT, cette technologie va devenir de plus en plus sophistiquée et accessible, transformant et simplifiant la manière dont les entreprises et les collectivités produisent et gèrent leurs actifs.
