Le jumeau numérique : nouveau levier de performance pour les entreprises

Le jumeau numérique est la réplique virtuelle d’un objet physique : un moteur d’avion, un ABS de voiture, une pompe industrielle, un sèche-cheveux... Il est capable de reproduire ses fonctionnalités et de simuler ses performances dans le monde réel.

Évoluant dans un marché qui devrait peser 15 milliards d’euros dans moins de cinq ans, le jumeau numérique ou "digital twin", connait un véritable boom. Longtemps monopolisé par l’aéronautique et la défense, il séduit désormais tous les secteurs industriels et apporte de la valeur aux consommateurs (énergies, automobile, santé, objets connectés…).

L'essor du jumeau numérique doit son succès à l’amélioration des capacités de simulation de systèmes en temps réel, d’analyse et de stockage des données, au développement de l’internet des objets connectés et de l’intelligence artificielle.

A ce titre, selon Gartner et IDC, 54% des industries manufacturières utiliseraient des jumeaux numériques d’ici 2026 permettant d’escompter une amélioration de 30% du temps des cycles de processus critiques (développement, fabrication, maintenance). 

Mais pourquoi est-il impératif, pour les entreprises françaises, de miser sur cette technologie ?

Dynamiser les marchés et booster la compétitivité

Le jumeau numérique est la réplique virtuelle d’un objet physique (moteur d’avion, ABS de voiture, pompe industrielle, sèche-cheveux...) capable de reproduire ses fonctionnalités à l’identique et de simuler ses performances et son fonctionnement dans un environnement réel. Il est relié à l’objet physique lui-même via des capteurs physiques ou/ et virtuels qui transmettent en temps réel des données sur son état. Ainsi, tout écart entre la simulation et les données de fonctionnement permet de détecter les anomalies et peut être analysé afin d’optimiser l’exploitation et la maintenance de l’objet physique.

L’un des principaux atouts du jumeau numérique est son adaptabilité à différentes échelles de systèmes physiques. En effet il permet de simuler le fonctionnement d’un élément isolé, un sous-système ou un système complet (y compris le logiciel de gestion du système). Par exemple, un fabricant d’éolienne peut créer le jumeau numérique du composant d’une pale d’éolienne, de la pale elle-même, de l’éolienne ou encore de l’ensemble du parc d’installations et, ainsi, contrôler chaque élément afin de mieux comprendre et anticiper les risques de défaillance. De plus, à l’aide d’un logiciel de simulation, cette technologie permet de prévoir différents scénarios de comportement en cas d’incidents (incendie, collision avec un corps étranger, fatigue, tempête…) et de déterminer la durée de vie restante des pièces à remplacer. L’entreprise dispose ainsi d’une vision prédictive permettant d’optimiser la performance et la maintenance des actifs et des futures générations de produits.

Combiner ces différents niveaux d’analyse c’est avoir une meilleure prise de recul sur la stratégie globale de l’entreprise et identifier ses axes de progrès. L’autre atout du jumeau numérique est qu’il fonctionne avec un nombre de capteurs limité dont les données sont complétées par simulation, permettant ainsi de minimiser les coûts liés aux équipements, au transport et au traitement des données. Les gains de productivité qui en résultent constituent un véritable avantage concurrentiel, c’est pourquoi le développement de cette technologie demeure un enjeu essentiel de la compétitivité des entreprises.

Faciliter et débrider l’innovation

Au-delà de la gestion des équipements existants, le jumeau numérique bouleverse le processus de création. Traditionnellement, un objet est conçu selon un cahier des charges puis optimisé via des essais sur des prototypes. Grâce au jumeau numérique, il est désormais possible de concevoir, tester et optimiser un produit dans un univers virtuel avant sa fabrication et permettre un gain de temps et une réduction des coûts considérables.

Connaître le cycle de vie de l’objet et son efficacité dans le contexte réel, avant même sa conception et tout au long de son utilisation, entraîne donc une approche disruptive dans son développement et sa commercialisation. De nouveaux business model voient ainsi le jour comme la vente de moteurs d’avion sur la base d’un nombre d’heures de vol déterminé à l’avance.

Encourager la synergie des compétences

Le jumeau numérique opère également de grandes transformations dans l’organisation des entreprises. En effet, l’interopérabilité du virtuel et du réel modifie la hiérarchie des savoir-faire et implique davantage de collaboration entre toutes les équipes (développeurs, commerciaux, opérateurs de maintenance, assureurs…). A une plus large échelle, cette technologie s’inscrit dans le modèle de l’industrie 4.0 permettant une connectivité sans frontière entre des entreprises de tous horizons. Ces dernières doivent néanmoins s’adapter à ces évolutions structurelles et aux nouvelles compétences.  

Pour que cette technologie apporte une réelle valeur ajoutée, il est donc nécessaire que les décideurs se l’approprient graduellement et déterminent les cas d’utilisation les plus pertinents en fonction de leurs besoins et objectifs. C’est à ces conditions qu’ils pourront tirer un avantage durable de l’opportunité des jumeaux numériques d’autant que les analystes estiment que dans moins de cinq ans, 100 à 200 millions des objets connectés sur la planète auront un jumeau numérique.

Annonces Google