Jumeau Numérique : le guide définitif par Talend

Parmi les technologies développées autour de l’Intelligence Artificielle et de l’Internet des Objets (IOT), le Jumeau Numérique progresse. Concept prometteur, il offre de nombreuses possibilités de renforcement de la performance des produits, d’anticipation des étapes de leur cycle de vie, ou encore la planification des activités d’une chaîne de production tout entière.

Qu’est-ce qu’un Jumeau Numérique ?

Définition

Un Jumeau Numérique ou digital twin, est une réplique virtuelle d’un objet physique. Il est construit par des modèles de prédiction, grâce aux techniques d'IA comme le machine learning, ou encore le deep learning. Même si le Jumeau Numérique est dans un espace virtuel sous la forme d’une modélisation 3D sophistiquée, il reste étroitement lié à l’objet réel répliqué.

Dans les composants de la modélisation d’une réplique virtuelle, il y a une agrégation de nombreuses simulations basées sur des domaines scientifiques différents (aérodynamie, thermie, l’électromagnétisme, la géophysique, la science des sols, la chimie, la biologie, …).

Comment fonctionne un Jumeau Numérique ?

L'objet physique, équipé de capteurs distribués, envoie une masse de données du réel afin d’être analysées, de concevoir, d’alimenter et de mettre à jour le Jumeau Numérique. Celui-ci doit être le plus fidèle possible à l’objet physique dans son environnement réel, puisqu’il réagit et évolue comme celui-ci dans la réalité durant tout son cycle de vie.

Le recours aux Jumeaux Numériques permet de mieux comprendre la complexité du réel et des informations obtenues par ceux-ci. Cela aide à intervenir sur le réel ou d’y apporter des évolutions si nécessaire.

Les objectifs du Jumeau Numérique

Grâce à son côté visuel et synthétique, la modélisation en 3D permet au plus grand nombre de s’approprier toutes ces simulations, composants et agrégations de données plus facilement. Avant de construire un objet physique, le jumeau virtuel permet de réaliser de nombreux tests numériques en amont de la mise en production.

La réalisation de tests virtuels avec le Jumeau Numérique sert à gagner en efficacité et en rapidité dans l’optique de prendre les bonnes décisions pour le monde réel, tout cela pour beaucoup moins cher. Cela permet d'aboutir à une conception optimisée de l’objet en fonction des objectifs fixés, que ce soit en termes de durabilité, de performance, de sécurité ou de rentabilité.

Les enjeux du Jumeau Numérique

Le Jumeau Numérique présente son lot d’avantages, à savoir :

• L’allongement de la durée de vie d’un objet en simulant ses comportements et ses interactions avec l’environnement,
• La réalisation de maintenances prédictives pendant la phase d’exploitation, grâce à une connaissance des pannes en amont du réel,
• Une adaptation accélérée d’une entreprise aux demandes du marché,
• Le suivi de l’avancée de la production jusqu'à l’exploitation et la validation de sa faisabilité et des besoins autour du produit en cas de nouvelle contrainte.

Les secteurs d’utilisation des Jumeaux Numériques

Les Jumeaux Numériques ont véritablement révolutionné le monde industriel en modifiant la phase de développement d’un produit ou l’utilisation d’un équipement.

Les Jumeaux Numériques au service de la santé

La modélisation informatique des organes du corps humain aide à la simplification des essais cliniques, l’assistance de chirurgiens, ou le test de nouvelles molécules. Ces doubles virtuels sont conçus en mettant en rapport les caractéristiques biologiques d'un patient : volume et architecture des organes, microstructure des tissus, types cellulaires et jusqu'au niveau moléculaire.

L'objectif est de simuler n'importe quel acte médical (traitement, geste chirurgical…) sur cette copie pour en présager les potentiels effets secondaires et accélérer le développement du traitement adapté.

Les Jumeaux Numériques dans le secteur automobile

Le concept de Jumeau Numérique d’un véhicule est un processus qui permet de représenter l’ensemble de ses caractéristiques techniques ainsi que tous les paramètres liés à son fonctionnement sous forme digitalisée :

• trajets réalisé,
• temps d’utilisation,
• consommation,
• problèmes techniques…

Tous les acteurs du secteur automobile (constructeurs, équipementiers, ...) plébiscitent massivement la digitalisation de leurs produits et services, dans le but d’être en mesure de créer leur Jumeau Numérique.

Une réinvention numérique intervient dans les entreprises, qui modifient leurs modèles de fabrication. Les Jumeaux Numériques sont voués à un avenir prometteur, du fait que des quantités progressives de pouvoir cognitif sont assidûment destinées à leur utilisation. Ainsi, les Jumeaux Numériques s’imprègnent immuablement de nouvelles compétences et fonctionnalités, ce qui implique qu'ils continuent à générer les données nécessaires pour améliorer les produits et rendre les processus plus efficaces.

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