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Jumeau numérique

Un jumeau numérique (ou digital twin en anglais) est une réplique virtuelle d'un produit, d'une personne, d'un système ou d'un lieu physique.

Alimenté par des données, un « jumeau numérique » peut couvrir l’ensemble du cycle de vie de l’élément d’origine, depuis sa conception et sa fabrication jusqu’à son utilisation. Pour cela, il utilise l’intelligence artificielle et le machine learning. Il peut également intégrer des capteurs IoT, pour être mis à jour en temps réel et refléter les changements survenant sur l’objet réel.

La technologie des jumeaux numériques a évolué à travers le temps. Dans les années 1960, la NASA en utilisait déjà les principes en dupliquant ses vaisseaux spatiaux dans une version terrestre pour mener des études et des simulations.

Aujourd’hui, cette technologie trouve des applications dans différents domaines tels que l’ingénierie, la fabrication ou la santé. Elle facilite la simulation, l’optimisation et la prise de décision.

Avantages des jumeaux numériques

Les jumeaux numériques permettent un gain de temps de production

Les jumeaux numériques ont des capacités prédictives qui permettent d’anticiper les problèmes potentiels d’une chaîne de production comme les temps d’arrêt imprévus. Ils peuvent également servir de prototypes virtuels pour simuler des scénarios et détecter des dysfonctionnements en amont de la production réelle. Grâce à eux, les organisations économisent du temps et renforcent leur agilité et leur résilience.

Amélioration des performances grâce aux jumeaux numériques

Les jumeaux numériques fournissent des données en temps réel. Ce processus permet aux organisations d’évaluer l’utilisation de leurs produits grâce à des retours directs. Elles peuvent ainsi identifier leurs forces et leurs faiblesses et les inclure dans leur roadmap produit.

Les jumeaux numériques : outils de surveillance à distance et de réduction des risques

Les jumeaux numériques favorisent le contrôle et la surveillance à distance d’équipements industriels. Cet avantage permet de réduire le nombre de collaborateurs nécessaires pour vérifier les équipements potentiellement dangereux sur site.

Adapter ses produits et ses services grâce aux jumeaux numériques

Les jumeaux numériques aident à personnaliser les produits et services en analysant les données clients. Comprendre ces besoins permet aux organisations d’adapter leurs offres. Cela crée une meilleure expérience client sur le marché, renforce la fidélité et stimule les ventes.

Limites des jumeaux numériques

Pour autant, malgré ces avantages, la démocratisation des jumeaux numériques est confrontée à plusieurs limites :

  • L’assurance d’une bonne gouvernance du modèle pour éviter les vulnérabilités liées à la protection des données
  • Le besoin d’une grande quantité de données pour assurer son fonctionnement en temps réel et reproduire des objets complexes
  • Un coût potentiellement onéreux pour l’organisation

Pour ces raisons, les jumeaux numériques se développent majoritairement dans des secteurs de production à grande échelle.

Application des jumeaux numériques dans divers secteurs d’activités

Ces avantages s’illustrent bien dans des secteurs d’activité variés tels que l’industrie, la santé ou les smart cities.

L’industrie & les jumeaux numériques

Les jumeaux numériques sont au cœur de la transformation vers l’industrie 4.0, offrant des solutions innovantes pour la simulation et l’optimisation des processus industriels.

Les jumeaux numériques dans industrie automobile

Dans le secteur automobile, les jumeaux numériques peuvent prendre la forme de modèles virtuels de véhicules. Ces modèles permettent aux ingénieurs de simuler le comportement physique des véhicules, anticipant ainsi les problèmes de performance des composants et facilitant le processus de conception et de fabrication.

Les jumeaux numériques dans le secteur de l’énergie

Les jumeaux numériques sont également largement utilisés dans le domaine de l’énergie pour optimiser les performances et les cycles de vie des installations. Que ce soit dans les secteurs offshore, de raffinage ou dans les parcs éoliens et solaires, ces outils permettent une gestion plus efficace et une prise de décision éclairée.

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L’utilisation des jumeaux numériques dans le secteur de la santé

En médecine, les jumeaux numériques jouent un rôle crucial dans la création de modèles numériques de patients ou de parties de leur anatomie. Ces modèles sont utilisés pour tester l’impact d’un médicament, d’une prothèse ou d’une opération chirurgicale.
Les jumeaux numériques peuvent également servir à améliorer la logistique et la gestion des services de soins intensifs en simulant les flux de patients.

Les smart cities et les jumeaux numériques

Les jumeaux numériques offrent des solutions innovantes dans la gestion des smart cities. En effet, ils peuvent être utilisés pour améliorer l’environnement urbain et la qualité de vie des citoyens :

  • évaluation de l’impact des infrastructures comme de nouvelles pistes cyclables
  • aide à la gestion du trafic (sécurité et fluidité de la circulation) grâce aux données captées par les opérateurs de circulation
  • aide à l’atteinte d’objectifs de décarbonation. Les jumeaux numériques peuvent simuler l’impact de l’aménagement de voies réservées aux bus sur les temps de trajet et la pollution, permettant ainsi une planification urbaine plus durable. Par exemple, la ville d’Angers a créé un jumeau numérique pour modéliser sa consommation d’énergie, ce qui lui a permis de réduire ses coûts de deux tiers.
    visualisation de la couverture Wi-Fi d’un bâtiment pour contribuer à une connectivité plus efficace dans les zones urbaines.

 

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