La technologie du jumeau numérique dote un objet physique de capteurs IdO au cours de son développement, de sa production et de son fonctionnement. Ces capteurs sont conçus pour produire des données fiables sur le sujet et ses fonctionnalités. Ces données peuvent ensuite être communiquées en temps réel à un outil de traitement distinct et utilisées pour créer un modèle numérique très précis.

Voici quelques exemples de technologie du jumeau numérique :

• Ingénierie de la circulation
  Des jumeaux numériques peuvent être créés pour des systèmes routiers complets. En mappant les routes et en analysant les données de circulation en temps réel, les planificateurs peuvent obtenir une vue plus détaillée de la circulation dans une ville, où elle rencontre des goulots d’étranglement et quels genres de modifications pourraient être apportées pour réduire les embouteillages.
• Télécommunications
  Les entreprises de télécommunications peuvent appliquer des solutions de jumeau numérique pour mapper et optimiser leurs réseaux en fonction des mouvements des usagers et des applications qu’ils exécutent actuellement.
• Immobilier
  Les jumeaux numériques sont largement utilisés par les entreprises immobilières pour créer des représentations virtuelles des écosystèmes de bâtiment. Cela permet aux décideurs de voir les propriétés en temps réel de leurs bâtiments, y compris les données des systèmes de gestion, du système de sécurité et du système CVC, les plans d’étage intérieurs et extérieurs, les données d’interaction avec les locataires, et plus encore.
• Production d’énergie
  À mesure que les besoins énergétiques augmentent, le secteur de l’énergie utilise la technologie du jumeau numérique pour améliorer l’efficacité des éoliennes. Les capteurs fixés transmettent les données de performance en temps réel aux jumeaux numériques des éoliennes. Les ingénieurs peuvent ainsi apporter des améliorations et des ajustements au besoin pour optimiser la quantité d’énergie produite.
• Santé
  Des jumeaux numériques peuvent être créés autant pour les systèmes vivants qu’inanimés. Les capteurs prêt-à-porter permettent aux professionnels des soins de mieux comprendre l’état de santé de leurs patients, et de simuler les traitements et les procédures avant de les administrer aux patients.

Bien sûr, la technologie du jumeau numérique ne se limite pas à ces exemples; tout système représenté dans un environnement virtuel pour la collecte de données peut fonctionner en collaboration avec son propre jumeau numérique.

Comme les jumeaux numériques permettent aux entreprises de recueillir des données en temps réel, ils offrent de nombreux avantages distincts. Notamment :

Recherche et développement (R-D) améliorés

Le service Recherche et développement peut bénéficier de l’utilisation des jumeaux numériques. Plutôt que d’attendre que les prototypes soient terminés avant d’effectuer les tests de performance, les entreprises peuvent appliquer des données de jumeau numérique précises pour obtenir des renseignements concrets et apporter des modifications et des améliorations essentielles avant l’entrée en production du produit.

Efficacité accrue

Les procédés de fabrication conviennent parfaitement aux solutions de jumeau numérique. Les entreprises peuvent faire le suivi des systèmes de production et étudier les résultats de possibles améliorations de l’efficacité avant d’appliquer ces changements dans le monde réel. Les jumeaux numériques assurent que chaque amélioration mise en place est garantie par des preuves solides et que le changement apporté contribuera à perfectionner le système.

Performances optimisées

Qu’il s’agisse d’un seul composant ou d’un ensemble complet de processus, les jumeaux numériques apportent des informations fiables dans des domaines auxquels seraient autrement imposés des processus décisionnels moins concrets. Cela permet de réduire les inefficacités et d’améliorer les performances.

Prévisions éclairées

Les données du capteur IdO en temps réel et la modélisation mathématique avancée donnent aux décideurs toute l’information dont ils ont besoin pour identifier les tendances et anticiper les problèmes. Les technologies d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique améliorent davantage les recommandations prévisionnelles rendues possibles par un jumeau numérique.

Mise sur le marché plus rapide

Les jumeaux numériques peuvent réduire considérablement le temps nécessaire pour faire passer une idée du concept à la réalité. Cela signifie une réduction du travail de développement et un lancement plus rapide, non seulement pour les produits eux-mêmes, mais aussi pour les autres actifs et processus liés à la production et au déploiement.

Comme nous l’avons déjà mentionné, la taille des jumeaux numériques varie entre petite et spécifique, et grande et inclusive. Diverses disciplines scientifiques ont même utilisé des solutions de jumeau numérique pour créer des modèles de comportement de sujets microscopiques (tels que les cellules humaines) et de systèmes macroscopiques (comme la structure à grande échelle de l’univers visible). Cela dit, les entreprises ont tendance à classer l’utilisation des jumeaux numériques selon quatre niveaux :

• Composants
  Les composants monofonction sont les unités les plus élémentaires de jumeaux numériques. Ils peuvent être à leur tour divisés en pièces pour une approche plus granulaire.
• Actifs
  Un jumeau numérique à plusieurs composants est un actif. Les jumeaux de ce type récupèrent les données de performance des composants individuels et de l’interaction entre eux.
• Systèmes
  Les jumeaux de ce type sont composés de deux actifs ou plus agissant en tandem pour créer un système fonctionnel.
• Processus
  Enfin, les jumeaux de ce type se concentrent sur l’interaction de plusieurs systèmes pour créer des processus complets.

Souvent, les termes jumeau numérique et simulation sont utilisés l’un pour l’autre. Et de bien des façons, les deux sont remarquablement similaires. Les jumeaux et les simulations numériques utilisent des données réelles pour reproduire des objets dans un environnement numérique. Mais leurs différences résident dans la portée du modèle numérique.

La plupart des simulations sont conçues pour étudier des processus uniques et spécifiques seulement. De plus, elles utilisent le plus souvent des données différées qui conservent la valeur qui leur a été attribuée au moment où elles ont été recueillies.

Les jumeaux numériques peuvent faire bien plus. Un jumeau numérique crée un environnement numérique de travail dans lequel les organisations peuvent exécuter une gamme de simulations pour tester et étudier de nombreux processus. Tout cela est appuyé par des données en temps réel qui fournissent une image claire et à jour de ce qui se passe actuellement. Ces données sont acheminées dans le jumeau numérique pour assurer une précision en temps réel, et toute information créée par le système de traitement peut également être renvoyée pour optimiser le sujet.

En bref, une simulation peut vous donner un aperçu de l’incidence des changements apportés au sein d’un système. Un jumeau numérique va encore plus loin en fournissant des renseignements détaillés sur ce qui se passe actuellement dans plusieurs systèmes ou processus, et sur ce qui pourrait se produire à l’avenir suivant les variables qui changent.

À quel moment les jumeaux numériques sont-ils profitables? La réponse générale est « chaque fois qu’une organisation souhaite obtenir des informations en temps réel sur des composants, des actifs, des systèmes ou des processus ». Plus précisément, les jumeaux numériques sont les plus utiles lorsqu’ils sont appliqués à des moments précis :

Pendant le développement de produits

Avant de créer un produit physique ou de mettre en place un système, un prototype de jumeau numérique (DTP) peut être élaboré pour représenter les données pertinentes aux conceptions, analyses et processus que le produit fini devra intégrer. Les organisations utilisent les DTP pour tester et modifier les paramètres et les conditions d’exploitation afin de mieux comprendre les produits et les systèmes en cours de développement et pour apporter des changements bénéfiques à leur conception avant leur entrée en production complète

Après le déploiement

Une fois qu’un produit est lancé ou qu’un système ou un processus spécifique est déployé, le jumeau numérique demeure un élément essentiel de la collecte et de l’analyse des données. Les instances de jumeaux numériques (DTI) fournissent aux organisations des informations précises sur l’objet ou l’entité tout au long de son cycle de vie. Les agrégats de jumeaux numériques rassemblent des groupes de DTI pour déterminer les capacités dans diverses situations, tester de nouveaux paramètres d’exploitation et offrir une image plus complète à l’avenir.

Des simulations simples et nettes basées sur des estimations et des données différées ont leurs avantages, mais les produits et les entreprises ne sont pas cantonnés dans des mondes purement virtuels. Pour comprendre leur fonctionnement réel et les points pouvant être améliorés, les organisations ont besoin de renseignements concrets complets, présentés à la seconde près.

Cette plus grande importance accordée aux données réelles a permis de créer des solutions uniques et utiles pour des groupes de plusieurs secteurs et industries. Ces solutions comprennent :

• Création de multiples variantes numériques de produits pour une personnalisation plus facile
• Amélioration de l’efficacité des voitures de course
• Essais de fatigue et résistance à la corrosion pour les éoliennes
• Partage facile des données de jumeaux numériques entre plusieurs disciplines
• Amélioration de la fabrication des produits et des processus d’affaires
• Optimisation des processus pour faire le suivi des indicateurs de rendement de la fabrication
• Extension du cycle de vie du produit
• Réduction du besoin de prototypes physiques dans la construction automobile
• Expérience client améliorée grâce à des données sur les produits, le rendement et la distribution
• Amélioration du flux de travail, de la dotation en personnel et des procédures pour les hôpitaux

• Fabrication :L’optimisation du processus de fabrication, la réduction des temps d’arrêt et l’amélioration de la qualité des produits sont toutes possibles grâce aux jumeaux numériques. Par exemple, des jumeaux numériques peuvent simuler le comportement d’une chaîne de production pour identifier les goulots d’étranglement et optimiser le flux de travail.
• Santé :Des jumeaux numériques sont utilisés pour surveiller des machines comme l’IRM ou l’expédition de vaccins ou de médicaments. Pour identifier les problèmes potentiels ou mesurer plus précisément le rendement. Cette technologie peut également servir à créer des simulations personnalisées d’organes ou de systèmes dans le corps afin d’aider les médecins et les chercheurs à mieux comprendre l’évolution de la maladie et à mettre au point des traitements ciblés.
• Construction : Grâce à la simulation et à l’optimisation, les jumeaux numériques peuvent réduire les coûts, améliorer la sécurité et minimiser les déchets.
• Énergie : Les jumeaux numériques permettent d’optimiser la production d’énergie et les systèmes de distribution. Ils peuvent, par exemple, simuler le comportement d’une centrale électrique pour détecter les inefficacités et améliorer le rendement.
• Transport : Les jumeaux numériques peuvent être mis à profit pour optimiser le courant de circulation et la logistique. Ils peuvent, par exemple, simuler le comportement d’un port d’expédition pour identifier les goulots d’étranglement et optimiser le flux de travail.
• Chaîne d’approvisionnement : Les entreprises peuvent mieux comprendre le fonctionnement du système et identifier les points à améliorer. Il est alors possible d’optimiser la gestion des stocks, de réduire les déchets et d’améliorer le contrôle de la qualité. Par exemple, le jumeau numérique d’une usine de fabrication pourrait servir à simuler différents scénarios et à identifier les goulots d’étranglement dans le processus de production.
• Vente au détail :La technologie du jumeau numérique peut être utilisée dans les environnements de vente au détail pour produire des répliques virtuelles de magasins physiques, permettant aux clients de voir et d’acheter des produits dans un environnement virtuel tout en donnant aux employés la possibilité de tester des aménagements de magasin et des emplacements de produits différents avant d’apporter des changements.

Cette liste ne comprend qu’une fraction des cas d’utilisation possibles pour la technologie du jumeau numérique. Puisque les jumeaux numériques permettent aux entreprises de créer, d’analyser et d’ajuster les paramètres des objets et des processus dans un environnement entièrement numérique, même les concepts les plus complexes peuvent être reproduits et résolus plus rapidement, plus facilement et à un coût moindre.

Les données ont toujours joué un rôle clé dans la prise de décisions d’affaires. À mesure que les solutions de jumeau numérique se répandent, elles répondent aux problèmes posés par la saisie et l’analyse de données réelles. Malheureusement, bien que la technologie soit déjà disponible, il peut être difficile de trouver les outils et les ressources adéquats pour créer des jumeaux numériques pour votre entreprise.

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