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Il n'y a pas si longtemps, le terme « jumeau numérique » n'était encore qu'un concept théorique. Mais aujourd'hui, les jumeaux numériques sont présents dans presque tous les secteurs : industrie manufacturière, commerce de détail, énergie, santé, etc. Ils apportent de nombreux avantages, notamment une augmentation de la productivité, une réduction des délais de mise sur le marché et une amélioration de la satisfaction client. En réalité, tout cas d'utilisation lié à l'analyse data et à la prise de décision dans le monde interconnecté d'aujourd'hui, qu'il s'agisse d'objets physiques, de processus ou de systèmes, est associé au terme de « jumeau numérique ».
D'une manière générale, les jumeaux numériques sont des représentations virtuelles d'objets (une turbine, une voiture, une personne), de processus (une chaîne d'approvisionnement ou une chaîne de production) ou de systèmes complets (un réseau électrique, un hôpital, une ville). Leur point commun ? data qui les sous-tendent data sur des mesures physiques et réelles.
Qu'est-ce qu'un jumeau numérique exactement ? À quoi sert-il ?
Aujourd’hui, les jumeaux numériques s’imposent dans tous les secteurs de l’industrie, de la fabrication au commerce de détail, en passant par l’automobile, l’énergie, la santé, les villes, la recherche… et la liste est encore longue. Les cas d’utilisation et les applications des jumeaux numériques sont encore plus variés : data et visualisation data , amélioration de l’efficacité, optimisation, analyse de scénarios, simulation, prévision de l’état futur. Compte tenu de cette grande diversité de secteurs et d’applications, il n’est pas surprenant que le terme « jumeau numérique » ne dispose pas d’une définition claire et puisse revêtir des significations différentes selon les personnes.
Dans cet article, nous passons en revue les principales caractéristiques des jumeaux numériques afin de vous aider à mieux les comprendre et à vous y retrouver dans les discussions à venir. Nous expliquons également les différences entre les deux grands types de jumeaux numériques, chacun répondant à data spécifiques data , de modélisation, de compétences des équipes et de cas d'utilisation.
Fort de ces informations, vous serez en mesure d'identifier plus facilement les avantages de ce concept pour votre secteur d'activité et votre cas d'utilisation spécifiques, et d'en tirer pleinement parti.
Archétype A du jumeau numérique : visualisation et analyse dans un data
L'archétype A permet de visualiser data collectées data fournit des informations exploitables grâce à l'analyse data mesurées. Dans d'autres secteurs et processus, cet archétype pourrait être décrit de manière plus générale comme relevant de l'intelligence économique, avec cette nuance que le jumeau numérique visualise généralement data en temps réel. Certaines entreprises désignent cet archétype sous le nom de «data ».
Le principal avantage d'un data réside dans la disponibilité de data nettoyées data un seul et même endroit, ce qui les rend accessibles à un large public et offre une vision globale de l'objet, du processus ou du système en question. La transparence et l'accès à data nettoyées, même sans recourir à l'IA ou à des algorithmes avancés d'apprentissage automatique, fournissent néanmoins une mine d'informations et une valeur ajoutée considérable aux utilisateurs. Une valeur ajoutée est générée par des cas d'utilisation tels que la surveillance, la détection des problèmes et les alertes, et l'ajout d'interactions humaines et de retours d'information, comme la gestion des tâches ou la création de tickets, intègre le data dans un système de gestion de flux de travail intégré. Des applications plus avancées utilisent les data entrantes data fournir des informations de maintenance prédictive, en déterminant quand un appareil ou une machine doit être entretenu et en ajustant le cycle de maintenance en fonction des data mesurées.
Exemples de data pour la visualisation et l'analyse :
Les principaux défis liés à la création d’un data data à fort impact résident dans la combinaison des connaissances métier de l’utilisateur et de l’expertise technologique pour créer ce data . Une fois data d’entrée nettoyées et classées data décrit à l’étape précédente, la clé du succès consiste à partir du point de vue de l’utilisateur en adoptant une approche de conception centrée sur l’utilisateur. Sur la base de scénarios utilisateur clairement définis, nous concevons l’interface graphique et en déduisons les exigences techniques en matière de data . Trouver le juste équilibre entre la visualisation des data minimales requises data la fourniture d'une vue d'ensemble complète permet d'obtenir le niveau de clarté adéquat qui génère des informations et de la valeur.
Jumeau numérique, archétype B : simulations à l'aide d'un jumeau dynamique
L'archétype B, le « jumeau numérique dynamique », crée une représentation numérique complète de la réalité en générant de manière dynamique des informations et data tous les emplacements qui n'avaient pas été mesurés auparavant. Le jumeau numérique dynamique exploite data dans le data et génère des informations supplémentaires afin de créer une vue globale de bout en bout de l'ensemble de l'objet, du système ou du processus.
Au cœur d'un jumeau numérique dynamique se trouvent des méthodes de calcul capables de combler les lacunes là où aucune data n'est data . Les méthodes de génération data supplémentaires data variées : elles vont des modèles basés sur des équations physiques qui capturent en détail l'ensemble de la dynamique du système, aux heuristiques simplifiées, en passant par des relations statistiques telles que les paramétrisations, ou encore des approches avancées d'IA et d'apprentissage automatique. Ces méthodes ne servent pas seulement à combler les lacunes de l'état actuel, mais constituent également le puissant moteur qui génère de manière dynamique des états alternatifs utilisés pour l'analyse de scénarios et l'optimisation, comme décrit dans la section des cas d'utilisation ci-dessous.
La principale valeur ajoutée des jumeaux numériques dynamiques réside dans la possibilité d'utiliser leur moteur de calcul dynamique pour explorer et comprendre comment un actif, un processus ou un système réagit aux changements. La simulation de scénarios alternatifs, la réalisation d'analyses hypothétiques et la compréhension de l'impact de ces changements sur le système constituent des cas d'utilisation puissants pour améliorer la conception des produits, optimiser les opérations, renforcer la planification et garantir la sécurité de l'approvisionnement. En voici quelques exemples :
Si les avantages des jumeaux numériques dynamiques sont incontestables, le principal défi réside dans les différentes méthodes qui constituent le moteur de calcul central du jumeau numérique. Dans de nombreux cas, une simple heuristique ou une paramétrisation constituera la meilleure solution ; dans d’autres, des techniques statistiques plus avancées, telles que l’apprentissage automatique, s’avéreront plus appropriées. La méthode la plus précise reste l'utilisation d'équations physiques pour combler les lacunes et déterminer comment le système réagira aux changements. Les critères permettant d'évaluer quelle méthode est le bon choix dépendront de la disponibilité des data l'entraînement et le déploiement des modèles, des cas d'utilisation, du niveau de précision des résultats et de la puissance de calcul nécessaire pour les calculs en temps réel.
Comment se lancer avec un jumeau numérique
L'un des principaux défis pour tirer pleinement parti des jumeaux numériques consiste à traduire un concept très vaste en une application concrète afin de créer de la valeur à travers un cas d'utilisation spécifique. Trois aspects sont essentiels dans les premières étapes de la mise en œuvre d'un jumeau numérique :
Si les avantages des jumeaux numériques dynamiques sont incontestables, le principal défi réside dans les différentes méthodes qui constituent le moteur de calcul central du jumeau numérique. Dans de nombreux cas, une simple heuristique ou une paramétrisation constituera la meilleure solution ; dans d’autres, des techniques statistiques plus avancées, telles que l’apprentissage automatique, s’avéreront plus appropriées. La méthode la plus précise reste l'utilisation d'équations physiques pour combler les lacunes et déterminer comment le système réagira aux changements. Les critères permettant d'évaluer quelle méthode est le bon choix dépendront de la disponibilité des data l'entraînement et le déploiement des modèles, des cas d'utilisation, du niveau de précision des résultats et de la puissance de calcul nécessaire pour les calculs en temps réel.
En résumé : créer de la valeur à partir de data physiques data aux jumeaux numériques
Les jumeaux numériques sont passés d’un concept théorique à un outil de transformation qui a été déployé avec succès dans divers secteurs. Dans le monde interconnecté d'aujourd'hui, où les mesures physiques sont omniprésentes, les jumeaux numériques fournissent des représentations virtuelles d'objets, de processus ou de systèmes physiques afin de permettre une analyse et une prise de décision data. Avec deux archétypes principaux, (A) data pour la visualisation et l'analyse, et (B) les jumeaux dynamiques pour les simulations et l'analyse de scénarios, les jumeaux numériques répondent aux besoins de diverses applications et industries. À mesure que les entreprises identifient des cas d'utilisation spécifiques, elles peuvent s'assurer un avantage concurrentiel en tirant parti des jumeaux numériques pour accroître la productivité, optimiser les opérations et améliorer la planification.
