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L'impact industriel de la technologie des jumeaux numériques


De la fabrication à l'exploration pétrolière et gazière, diverses industries ont pris d'énormes risques et ont parfois subi des pertes considérables dans leurs opérations en raison des processus d'essais et d'erreurs effectués pendant la production. Le secteur de la santé en particulier a vu de nombreux patients perdre la vie en raison d'un diagnostic erroné ou de l'utilisation d'un équipement inadéquat. Pendant des siècles, il est de la plus haute importance pour les organisations du monde entier de fournir les meilleurs services et produits aux clients tout en garantissant leur sécurité. Avec l'innovation et la performance comme pierres angulaires de leurs opérations, la plupart des entreprises se font concurrence pour développer des services, des produits et des opérations améliorés afin de répondre aux besoins de leurs consommateurs.

L'idée de disposer d'une plateforme pour concevoir et tester les produits avant de les fabriquer a donné naissance à la notion de Digital Twin Technology. Un jumeau numérique est simplement une représentation numérique d'un produit ou d'un processus physique réel, ce qui permet des essais d'altération et d'ajustement qui auraient autrement été trop risqués et coûteux à effectuer sur des objets physiques réels. La forte compétitivité au sein des marchés a contraint de nombreuses entreprises à se concentrer sur l'application de modèles de produits virtuels sophistiqués pour raccourcir les délais de commercialisation et augmenter les performances de développement de produits. Ces modèles virtuels sont le résultat de systèmes de production cyber-physiques (CPPS), de l'ingénierie des systèmes basés sur des modèles (MBSE) et de la numérisation croissante de la fabrication. Ils permettent non seulement une évaluation précoce et efficace de la fonction des produits, sur la base des résultats des décisions de conception, mais ils prédisent également efficacement les effets du développement de produits et de processus.

En termes simples, un jumeau numérique accède aux propriétés importantes des modèles de produits, telles que l'interopérabilité et l'évolutivité, ainsi qu'aux différents aspects du cycle de vie du produit - développement, introduction, croissance, maturité et déclin. Le jumeau peut être un prototype avant la construction de la version physique ou il peut être conçu sur la base d'un prototype de son homologue physique, recevant des entrées de capteurs et collectant des données pour simuler le produit physique tout en donnant un aperçu des performances et des problèmes potentiels. Par exemple, le jumeau numérique d'une voiture autonome n'est pas simplement un modèle 3D, mais il prend également en compte les environnements complexes de navigation, de communication, d'électronique, de climatisation, d'évitement de collision, etc ... le jumeau numérique de cette voiture serait en mesure d'analyser les performances de la voiture non seulement dans son environnement physique, tout au long de son cycle de vie, mais également dans toutes les conditions imaginables, de sa conception à son dernier jour sur la route.

Un autre bon exemple est le parc éolien numérique de General Electric. La société a utilisé sa plate-forme logicielle Predix pour créer un jumeau numérique de son parc éolien, afin de collecter, visualiser et analyser les données au niveau de l'unité et du site. Selon Brian Case, vice-président des produits chez GE Renewable - «l'objectif était de convertir la maintenance non planifiée en activités planifiées, minimisant ainsi les temps d'arrêt des turbines et réduisant les montées de la tour». Il poursuit en disant que le fait de disposer d'un parc éolien numérique avec des analyses avancées a permis à l'entreprise d'augmenter ses revenus, de réduire les risques et de réduire les coûts.

Bien que la technologie du jumeau numérique présente de grandes perspectives pour l'avenir - en raison de la prolifération rapide de la puissance de calcul - peu de préoccupations se posent quant à l'accessibilité de la technologie aux petites et moyennes entreprises. Le jumeau numérique pouvant permettre à une entreprise d'économiser environ 20 à 30% des coûts de développement, le coût seuil pour la mise en place d'un jumeau numérique est estimé à 50 000 € selon High Tech Software Cluster. Mais au fur et à mesure de son développement, les économies d'échelle sont susceptibles de s'améliorer, réduisant le coût seuil et permettant son application à plus grande échelle.


Avec la course en cours pour obtenir un avantage concurrentiel, des histoires de réussite sur la technologie des jumeaux numériques continueront sûrement d'émerger, ce qui conduira davantage d'entreprises à investir dans cette technologie. Bien que le concept de «jumeau numérique» ait été introduit pour la première fois il y a environ 18 ans, nous assistons seulement maintenant à une percée dans le monde industriel, non seulement pour les voitures mais finalement pour tout ce qui est créé par l'homme.


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