Cas d'usages emblématiques des jumeaux numériques
Basé sur la traduction d'un texte en anglais
Pour saisir véritablement ce qui se joue avec le jumeau numérique ou tout autre aspect de la transformation digitale, il est bon de ne pas s’enfermer dans la théorie. Le rythme des développements technologiques s'accélère, s’accompagnant de fréquentes perturbations du marché. Si bon nombre d’experts vantent le potentiel de telle ou telle technologie, la mise en valeur de cas d’applications pratiques et réalistes se fait plus rares.
En réalité, bien que les stratégies de transformation digitale se multiplient, elles ne se valent pas toutes. Certaines technologies donnent des résultats très positifs, quasi immédiats, tandis que d’autres approches requièrent des conditions de marché spécifiques pour véritablement prendre leur essor et porter leurs fruits. Indiscutablement, les jumeaux numériques appartiennent à la première catégorie.
Les entreprises qui envisagent la mise en œuvre des jumeaux numériques n’ont pas intérêt à se limiter à une approche purement conceptuelle. L'examen de cas d'usages spécifiques renforce cette thèse : les jumeaux numériques sont d’excellents investissements, en particulier s'ils sont méthodiquement déployés, à l’aide d’une feuille de route pour accompagner cette transformation digitale.
Comprendre le potentiel des jumeaux numériques
Jumeau numérique et simulation sont souvent confondus, à tort. Si cette dernière peut refléter un processus physique, un lieu, une personne ou un produit, elle ne mesure jamais son pendant. Par exemple, il est tout à fait possible de simuler le plan de circulation de la ville de New York en intégrant itinéraires, feux, panneaux, bâtiments, passages cloutés, etc. Cependant, si le trafic doit subitement être redirigé, la simulation n’en fera pas état. Elle est une simple représentation numérique d'un lieu physique, mais sans ancrage dans la réalité. A l’inverse des jumeaux numériques, elle ne fournit aucune mesure ou analyse en continu. Le jumeau numérique n’existe qu’en tant que copie d’une réalité physique. À l’inverse, la simulation ne nécessite aucune contrepartie réelle.
Utilisation du jumeau numérique dans l'ingénierie
À titre d'exemple, de nombreux "use-case" expliquent comment, pour un produit donné, le jumeau numérique a réduit les coûts de prototypage et d’essais grâce à l'usage d'une version simulée numériquement. Or, une version simulée n’est pas un jumeau. Les jumeaux numériques n’apportent une véritable aide aux ingénieurs qu'une fois leurs produits opérationnels sur le terrain. Les données sont alors utilisées pour mettre en évidence les forces ou les faiblesses inattendues de la qualité du produit, ou pour fournir un aperçu de son utilisation ou de son comportement sur le terrain.
Exemple de jumeau numérique dans l'industrie automobile
Le livre blanc que nous avons récemment publié met en avant un cas d’usage dans le secteur automobile. Imaginons la mise sur le marché d’une nouvelle gamme de voitures, chacune dotée d'un jumeau numérique. Au fil du temps, l'équipe d'ingénieurs observe une faiblesse récurrente dans le système de suspension des pneus. Un composant en particulier s'use beaucoup plus vite que prévu. Compte tenu de la gravité du problème, différentes actions correctives peuvent être envisagées. Avec une détection précoce, un simple correctif logiciel permettra temporairement de rediriger la pression au sein du système de suspension en attendant que le véhicule soit amené au garage.
Les rappels sont coûteux à plus d'un titre. Non seulement le constructeur automobile doit assumer le coût des réparations, mais sa réputation peut également en pâtir, surtout si le rappel est suffisamment important pour que les médias s’y intéressent. La détection précoce du problème permet souvent de réduire la nature des actions correctives à prendre et de limiter les rappels. En somme, un problème important peut être traité avant qu’il ne prenne une ampleur considérable.
Utilisation du jumeau numérique dans l'industrie manufacturière
Le mot-clé est ici « visibilité ». Plus l’entreprise est grande, plus il est difficile d’appréhender ce qui se passe dans chaque atelier de production. La mise en place de jumeaux numériques des processus industriels est sans doute la réponse la plus pertinente en apportant un niveau d’information inégalée.
En effet, la data et l’efficacité opérationnelle sont intimement liées. Quelles sont les performances de telle machine ? La charge de travail est-elle uniformément répartie ? Sinon, où se trouve le goulot d'étranglement ? Comment est-il géré sur la ligne de production au niveau des machines ? Dans la production, les jumeaux numériques font de la maintenance prédictive un minimum exigible. Les failles de l’organisation et du système sont repérées et, dans la plupart des cas, corrigées avant qu’une perturbation majeure ne mette les machines à l’arrêt.
Cette vidéo produite par Ansys et PTC présente un autre exemple de la contribution des jumeaux numériques à l’amélioration de la production :
Exemple de jumeau numérique dans la logistique
La logistique fait partie des secteurs les plus impactés par une accélération de l’innovation. Le transport de marchandises, notamment, fortement secoué par la pandémie de COVID, connait une vraie transformation. Pour les entreprises qui cherchent à prendre ou garder une longueur d'avance, l'information liée à la donnée peut être un facteur clé de différenciation et d’optimisation de la logistique de distribution. Le transport maritime gagne aussi à s’appuyer sur l'utilisation de jumeaux numériques afin d’identifier ce qui le rendra plus rapide, plus sûr et plus « vert ».
Utilisation du jumeau numérique dans la gestion du cycle de vie des services
Le jumeau numérique d'un produit nous livre des informations sur le moment et la manière dont le produit lui-même a été utilisé dans le monde réel, mais aussi sur l’utilisateur. En cas de réparation ou d’entretien, l’accès à ces informations améliore considérablement les chances de succès dès la première intervention. Cela dit, ce n'est pas la seule façon dont les jumeaux numériques peuvent optimiser le cycle de vie d'un produit.
Mieux informées sur l’utilisation de leurs produits sur le terrain et les habitudes de leurs clients, les entreprises peuvent identifier des nouvelles opportunités business. Prenons l'exemple de Celli, un fournisseur d’équipements dédiés à la réfrigération et la distribution de boissons. Auparavant, Celli se contentait de vendre ses distributeurs de boissons à ses clients en mettant l'accent sur la qualité et la facilité d'utilisation. Cependant, au fur et à mesure que la société a pu récolter des données d'utilisation, l'entreprise s'est rapidement rendu compte qu'elle pouvait faire plus en vendant ces données à ses clients. Celli offrait ainsi un nouveau niveau de service et une source de revenus supplémentaires.
Exemple de jumeau numérique dans le secteur de la santé
Une grande partie de cet article s’est concentré sur les usages actuels des jumeaux numériques, et nous aurions pu également évoquer le secteur de la santé qui les a aussi largement adoptés pour la surveillance des équipements ou le suivi des patients. Cela dit, le véritable potentiel est encore en développement et seuls les premiers résultats sont disponibles au public. Si vous avez déjà porté un Fitbit ou une montre connectée dotée d’un capteur corporel, alors félicitations : vous avez participé aux tout premiers jumeaux numériques, certes encore très incomplets, de vous-mêmes !
On s'attend à ce qu'un jour, l'Internet des corps progresse au point que chaque individu puisse avoir son propre jumeau numérique. Nous disposerons ainsi de mesures physiologiques exactes et d’un historique médical complet. De telles informations, facilement accessibles et constamment mises à jour, favoriseront une personnalisation des soins aujourd’hui impossible à grande échelle.
Les jumeaux numériques : déjà en usage et tournés vers l’avenir
Les jumeaux numériques ne sont pas des concepts abstraits de la transformation digitale. Il s'agit de solutions concrètes qui gagneront en force avec les innovations en matière de collecte des données et de technologie IoT. Les cas d’usage présentés, loin d’être exhaustifs, ne donnent qu’un aperçu du vaste potentiel des jumeaux numériques.