Jumeaux spatiaux et jumeaux numériques
Apple a fait sensation avec l'annonce très attendue d'un casque informatique spatiale : l'Apple Vision Pro. Alors que l'entreprise met en avant le terme « informatique spatiale », ainsi qu'une demi-douzaine d'autres concepts « spatiaux », elle n’est pas la première entreprise à exploiter ce concept.
Né il y a une vingtaine d’années, le concept d'informatique spatiale vise à créer une interaction profonde entre le monde numérique et le monde physique, permettant au premier de comprendre, de conceptualiser et même de manipuler des objets du second. Ce processus incroyablement complexe, étape ultime de la transformation digitale, cimente et brouille à la fois la frontière entre les deux univers.
Comprendre la singularité de l’informatique spatiale par rapport à l’informatique traditionnelle nécessite de saisir les différences entre un jumeau spatial et un jumeau numérique. Tout d’abord, il est crucial de distinguer le jumeau d'une technologie avec laquelle il est souvent confondu : la simulation.
Le cas de la simulation
PTC définit un jumeau numérique comme la représentation virtuelle dynamique d'un produit, d’un processus, d’une personne ou d’un lieu physique. Son objectif principal ? Refléter et, surtout, collecter des mesures en temps réel de son équivalent physique. En revanche, les simulations se limitent à la reproduction d’environnements réels statiques. Une simulation des flux de circulation à Londres, par exemple, peut être utilisée pour prédire les habitudes de transport réelles, mais ne permet aucune interaction. Elle fonctionne uniquement à partir de données téléchargées et génère des scénarios possibles.
Reprenons l’exemple de la circulation à Londres. Imaginons qu'un effondrement d’un pan de route nécessite la fermeture d’un tronçon de 3 pâtés de maisons pour réparations. Dans une simulation classique, cet événement ne sera pas pris en compte. Ainsi, les prédictions ignoreront la réalité du terrain. En revanche, les jumeaux numériques et spatiaux sont en communication constante avec leurs équivalents réels. Ils intègreraient les changements et actualiseraient leurs informations pour considérer l’événement routier.
Pour les industriels, il y a là une importante distinction. Les simulations constituent des outils précieux pour explorer des scénarios possibles et obtenir des évaluations prédictives du fonctionnement d'une machine ou d’une amélioration dans le monde réel. Elles s’appuient sur un jeu de données préexistantes pour générer des prédictions. Le jumeau, quant à lui, agit comme une plateforme d’informations en temps réel. Il reflète l’état actuel d’un système en action. Confondre les deux peut avoir de lourdes conséquences. Un dirigeant qui s’en remet uniquement à des simulations pour gérer une usine en cas d’incident ou de changement risque de prendre des décisions inappropriées et de subir des temps d'arrêt fortement pénalisants.
Pour mieux comprendre le concept de jumeau numérique, je vous invite à regarder ce webinaire avec Catherine Kniker (directrice de la stratégie - PTC), et Ryan Martin (ABI Research) :
Jumeaux numériques ou jumeaux spatiaux : deux jumeaux à appréhender selon les contextes
Le jumeau spatial est une sous-catégorie du jumeau numérique, parfois appelé « jumeau numérique d'un espace donné ». Les deux concepts sont intrinsèquement liés, et comprendre ce lien est essentiel pour exploiter leurs potentialités. Alors, pourquoi les entreprises devraient-elles s’y intéresser ? Parce que le jumeau spatial apporte des clés de compréhension complémentaires par rapport aux jumeaux numériques classiques. Prenons l’exemple d’une entreprise industrielle confrontée à des arrêts récurrents d’une machine située dans une usine lointaine. Le jumeau numérique de la machine détecte le problème, mais ne parvient pas à en identifier la cause. La résolution du problème est d’autant plus difficile qu’il n’y a pas de de technicien expert sur place et que le personnel local est perplexe.
Un jumeau spatial, accessible à travers une plateforme de métaverse industriel, offre aux équipes une vision enrichie de leur environnement de travail permettant une compréhension plus fine des situations. Reprenons l’exemple de la panne précédemment évoquée. Elle résulte de la fuite d’un tuyau d'eau caché derrière le mur voisin. Cette fuite affecte le câble d'alimentation de la machine. Les opérateurs ignorent la présence de ce tuyau puisqu’il est hors de vue. En accédant au jumeau spatial de l’atelier, l'opérateur peut visualiser des informations habituellement inaccessibles (la présence d’un tuyau d’eau) en temps réel (la pression d’eau est anormale).
Ainsi, alors que le jumeau numérique offrait une visibilité précise et actualisée sur les performances de la machine, seul le jumeau spatial avait la capacité de fournir des informations contextuelles pour identifier la cause et apporter une solution.
Donner du sens à un monde changeant
Les environnements virtuels se distinguent par leur précision. Programmés selon des paramètres spécifiques, ils offrent une prévisibilité unique, bien que non exempts de bugs. En revanche, le monde physique est un véritable chaos. Les variables s'additionnent et interagissent en permanence, rendant la prédiction exhaustive extrêmement difficile, voire impossible. L'informatique spatiale et les jumeaux spatiaux constituent une avancée majeure dans la compréhension de ce chaos, notamment dans des environnements physiques spécifiques.
Dans le cas de certains environnements industriels, ils délivrent une modélisation précise et réaliste. Combien de temps prend en moyenne tel processus de travail ? Que se passe-t-il réellement dans l'atelier, au cours d’une journée type ? Quels sont les processus les moins performants ? Ils nous éclairent sur des aspects qui, autrement, resteraient opaques, même aux yeux d’un expert dont la simple présence pourrait d’ailleurs influencer l'environnement observé. Les jumeaux spatiaux livrent des analyses objectives et impartiales d’un environnement de travail réel.
Les jumeaux spatiaux, sous-catégories de jumeaux numériques, incarnent la quintessence de la transformation digitale poussée. En effet, ils permettent de décrypter le chaos du monde réel et d’en extraire une connaissance fine et exploitable.