Non, vous ne voyez pas double.
Oui, notre dernier article sur le scan 3D évoquait déjà les nombreux enjeux autour du jumeau numérique. C’était dans sa suite logique. Mais comme vous allez le découvrir, cette technologie mérite amplement d’avoir son propre article.
Métavers, simulation, réalité mixte… Tous ces univers virtuels partent d’abord du réel. Et leur connexion au réel, c’est justement ce double numérique.
Un double si important, que son marché double lui aussi d’une année sur l’autre !
Car loin d’être un jumeau maléfique, le jumeau numérique pourrait bien nous aider à révéler le meilleur de nous-mêmes.
Un Clone Virtuel
Jumeau numérique, double digital, clone virtuel… Ses appellations sont aussi nombreuses que ses applications. Mais elles ont au moins le mérite d’être transparentes : il s’agit, ni plus ni moins, de la copie numérisée d’un objet physique.
Plutôt plus que moins, même. Car le jumeau numérique n’est pas simplement une représentation virtuelle d’un objet.
DATA à volonté
Sa forme, oui. Mais aussi ses mouvements, sa position dans l’espace… et même ses données techniques, financières ou légales. Ce double virtuel se veut aussi proche que possible de l’objet réel, accumulant un maximum de données pour offrir une vue d’ensemble sur celui-ci.
Pourquoi ? Afin de toujours mieux identifier ses défaillances et optimiser ses performances.
Comment ? En conjuguant plusieurs technologies de pointe, dont les acronymes devraient vous être plutôt familiers :
IA, IOT et 3D
Une Maquette Vivante
Il serait donc bien réducteur de dire que le jumeau numérique est une réplique en trois dimensions d’un objet.
En effet, le jumeau numérique représente un objet dans toutes ses dimensions. Y compris…
La 4ème Dimension
Le temps. En effet, les données temporelles y jouent un rôle fondamental. Non seulement la date à laquelle l’objet aurait été créé ou scanné, mais aussi tout ce qui a pu se passer ensuite.
Et ce, grâce à l’internet des objets. À l’aide de capteurs IoT toujours plus nombreux et précis, l’objet physique envoie continuellement des données à son double numérique. En retour, ce dernier se met à jour en temps réel pour suivre l’évolution de son modèle.
De la conception à la commercialisation, en passant par la fabrication, l’utilisation ou la maintenance, et en allant même jusqu’au reconditionnement… Le jumeau numérique avance main dans la main avec son modèle et le suit pendant tout son cycle de vie.
L'Obsolescence de l'Obsolescence
Souvent, un modèle virtuel est d’ailleurs créé avant même la naissance de l’objet physique. À certains égards, ce prototype 3D forme donc une sorte de jumeau numérique prématuré. C’est à partir de cette base que sera constitué le jumeau, en conservant d’ailleurs tout l’historique du prototype.
Et il peut bien sûr lui survivre également. N’étant pas soumis aux affres du temps, le jumeau conserve les données en lieu sûr, et peut ensuite servir de base pour la création de nouveaux modèles physiques.
C’est notamment ainsi qu’est entreprise la rénovation de la Cathédrale Notre Dame de Paris, dont la forme originelle a pu être préservée virtuellement grâce à son jumeau numérique.
Un Cycle de vie prolongé
En accompagnant l’objet réel sur tout son cycle de vie, sa copie virtuelle permet d’identifier précisément à quelle étape il en est. Par exemple, s’il doit être remplacé, ou si certaines de ses pièces doivent être remplacées.
Car oui, la version digitale s’adapte en temps réel à la version physique. Mais la version physique peut elle aussi être mise à jour, en fonction des enseignements tirés à partir des données de sa version digitale.
Ainsi, dès leur conception, les objets sont de plus en plus pensés pour être modulaires et pouvoir être améliorés au fur et à mesure. Modèles virtuel et physique peuvent dès lors interagir entre eux, chacun servant à optimiser l’autre.
De quoi prolonger drastiquement la durée de vie d’un objet. Et un jour, peut-être, mettre fin à l’obsolescence ?
L'Usine Intelligente
Smart Industry
Il faudrait vivre dans une grotte pour ne pas avoir entendu ce mot-clé répété à tue-tête ces dernières années. Mais pour qu’une usine soit vraiment intelligente, ne faudrait-il pas aussi qu’elle soit consciente ?
Si la conscience est un bien grand mot, elle n’est peut-être pas si insaisissable qu’il n’y paraît. Au sens littéral, il s’agit simplement de savoir ce qu’on est. De se connaître soi-même, comme dirait Socrate.
Et pour se connaître elle-même, une usine n’a en fait besoin que de son jumeau numérique.
Le Jumeau Numérique d'une Industrie
Oui, c’est possible.
Dès lors que le jumeau numérique a été intégré à tous les étages d’une entreprise, il suffit ensuite de centraliser toutes ces données pour en obtenir une vue d’ensemble. Interconnecté, cet ensemble de copies numériques forme ainsi le jumeau numérique de l’entreprise.
L’usine intelligente devient alors un véritable écosystème numérique. Un organisme qui, comme le corps humain, peut identifier la moindre anomalie grâce à ses nombreux capteurs.
Un peu comme l’image mentale que chacun a de soi-même. Une image mentale ici fournie par des capteurs et objets connectés, qui agissent comme nos cinq sens.
Mais pas d’image mentale, sans cerveau. Et pour jouer ce rôle, il faut donc un logiciel qui soit en mesure de traiter toutes ces données.
Une intelligence artificielle.
IA + DATA
Si les systèmes actuels reposent davantage sur des algorithmes de traitement des données que de véritables intelligences artificielles au sens propre, les récentes évolutions en matière d’IA laissent entrevoir une compréhension toujours plus fine de la data obtenue.
D’où la nécessité vitale d’optimiser l’infrastructure des données, pour faciliter le partage et l’analyse de celles-ci. Tout comme l’architecture informatique, qui permet une communication fluide à travers tout le réseau.
Écosystème Numérique
Smart industry ou smart city, même combat.
Car les nouveaux smart buildings qui sortent de terre font eux aussi partie d’un écosystème. D’une ville. Et pour optimiser ce système, il suffit là aussi de connecter ses parties entre elles.
En effet, la plupart des villes sont déjà équipées de nombreux objets connectés, notamment pour mesurer le trafic routier ou la fréquentation des transports en commun. Croiser cette data avec celle des bâtiments permet donc de mieux interpréter les nombreux flux de données.
Villes Intelligentes
C’est notamment le cas avec Virtual Singapore, un jumeau numérique de Singapour. Celui-ci se présente sous la forme d’une plateforme 3D, permettant de centraliser les données des différents secteurs publics et privés, afin de résoudre des problèmes complexes à l’échelle de la ville.
Aujourd’hui, les nouvelles villes intelligentes sont même pensées avec un jumeau numérique dès l’étape de leur construction.
La nouvelle capitale indienne Amaravati, ou encore le projet The Line en Arabie Saoudite, auraient jadis été inenvisageables à cause de leurs conditions climatiques extrêmes. Mais en centralisant tous les paramètres dans une simulation numérique, des solutions innovantes ont pu être pensées en amont.
Du côté du vieux continent, le projet outre-manche “National Digital Twin” et ses “The Gemini Principles” vise quant à lui depuis 2019 à définir les “principes” nécessaires à l’établissement du jumeau numérique à échelle nationale du Royaume-Uni.
Vers un Jumeau Numérique Mondial
Si obtenir l’ensemble des données nécessaires à un jumeau numérique complet de la Terre demanderait la collaboration de tous les pays, des modèles 3D complets de notre planète existent en revanche déjà.
Le fameux Google Earth en était un premier exemple. Plus récemment, sa technologie a abouti à l’Immersive View de Google Maps, permettant de visualiser les rues et leurs bâtiments en 3D.
En sachant que Google dispose, entre autres, des données de géolocalisation de milliards d’appareils connectés à travers le monde.
Juste ce qu’il faut pour créer son propre jumeau numérique mondial.
C’est d’ailleurs loin d’être le seul acteur à s’être lancé dans la course. Aujourd’hui leader dans les calculs informatiques et l’IA, NVIDIA a dernièrement tiré profit de la puissance de ses supercalculateurs et NVIDIA Omniverse pour donner naissance au projet Earth 2.
E2, pour les intimes, permet notamment de prédire le temps (météo) avec une précision inégalée, au travers de simulations climatiques et météorologiques à échelle mondiale. Mais sans pour autant renier son héritage vidéoludique, puisqu’il permet en outre la visualisation interactive en haute résolution.
Si l’objectif premier du Jumeau numérique est bien de mieux comprendre comment les « objets » fonctionnent, ce qui vient juste après c’est de pouvoir anticiper et même prédire une action possible, une panne, un défaut, une perte ; avec comme finalité intéressante dans l’industrie de réduire les coûts et mieux gérer les ressources.
L'industrie 4.0
Mieux utiliser ses ressources. Réduire sa consommation énergétique. Optimiser l’approvisionnement et le transport.
Les avantages sont nombreux. Et ils ne sont pas seulement économiques, mais aussi écologiques. Autant dire qu’à l’échelle d’une ville comme d’une entreprise, le jumeau numérique s’avère en réalité essentiel à tout programme de développement durable.
Économique + Écologique
Cet écosystème connecté de jumeaux numériques ne comprend d’ailleurs pas que les ressources matérielles, mais aussi humaines. En identifiant mieux que jamais les performances de chaque poste, il devient par exemple plus aisé d’optimiser la productivité à l’échelle d’une entreprise.
Et pour cause : d’après Capgemini, les entreprises qui sont passées au jumeau numérique ont augmenté de 25% les performances de leur système, et de 15% leurs résultats commerciaux.
Bilan final ? 65% de bénéfices additionnels
La boucle d’interaction entre l’entreprise et son jumeau numérique devient ainsi un cercle vertueux, permettant d’optimiser tous ses aspects :
=> Réduction des coûts
=> Durabilité du produit
=> Satisfaction client
=> Augmentation des ventes
On l’a vu plus
Le Métavers Industriel
La valorisation du marché du jumeau numérique est d’ailleurs vertigineuse. Propulsé suite à la pandémie, qui a amorcé une digitalisation des entreprises de plus en plus rapide, celui-ci est estimé à près de 50 milliards de dollars d’ici 2026.
Certains parlent déjà d’une nouvelle révolution industrielle, avec l’avènement d’un véritable métavers industriel.
Alors autant s’y mettre tout de suite, non ?
À Suivre – Partie 2 – Jumeau Numérique : L’avenir de l’humain connecté
Ça vous a plus ?
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Pour aller plus loin 
lisez notre article sur Le Scan 3D – # 1 – # 2 – La Simulation 3D – # 1 – # 2
Quelle est l’offre de VIRTUAL SR en la matière ?
Des Solutions bien réelles
En pratique, les utilisateurs de jumeaux numériques peuvent être confrontés à des défis liés à la complexité des données et des modèles, à l’intégration de données, à la calibration et à la validation, aux coûts initiaux et aux compétences requises, à la maintenance et à la mise à jour, ainsi qu’à l’interopérabilité entre différents systèmes et technologies.
Ces défis exigent souvent une planification minutieuse et des efforts continus.
Il faut donc être en capacité de disposer à la fois d’une architecture informatique solide et des ressources adaptées aux besoins du Jumeau Numérique (IoT, Supervision, Traitement de données, puissance, vitesse, capacité, faible latence… ) pour garantir des performances optimales.
Notre objectif vise à vous faire exploiter la puissance de notre plateforme et de nos bureaux virtuels 3D pour disposer d’une reproduction la plus précise et fidèle à la réalité, d’obtenir une bonne interactivité immersive et intuitive, d’acquérir la plus grande fiabilité et robustesse du double virtuel, tout en offrant des avantages de d’évolutivité et de flexibilité considérables.
L’intégration de solutions de constitution de Jumeaux Numériques sur une architecture virtuelle personnalisée en cloud, avec des bureaux virtuels 3D haute performance, et la offre de nombreuses opportunités pour améliorer l’expérience procurée par ces technologies.
Disposer d’une Plateforme optimisée pour les technologies de Jumeau Numérique permettant :
La Modélisation et la Simulation 3D : Des outils de modélisation 3D robustes sont nécessaires pour créer des représentations numériques précises d’objets physiques, d’équipements ou d’environnements. Ces outils doivent être capables de générer des modèles géométriques détaillés et de les importer dans un environnement de simulation.
La Gestion des données : Les jumeaux numériques peuvent impliquer de grandes quantités de données, y compris des modèles 3D, des données de capteurs en temps réel, des informations de maintenance, etc. Une infrastructure de gestion des données solide est donc essentielle pour stocker, organiser et accéder efficacement à ces informations.
l’Intégration de capteurs et de données en temps réel : Pour créer des jumeaux numériques réactifs et interactifs, il est souvent nécessaire d’intégrer des capteurs dans les équipements physiques pour collecter des données en temps réel sur leur état et leur performance. L’architecture informatique doit prendre en charge cette intégration et être capable de traiter les données rapidement pour maintenir la synchronisation entre le jumeau numérique et son homologue physique.
Le Calcul haute performance : Les simulations utilisées pour les jumeaux numériques peuvent être très intensives en termes de calcul, surtout si elles doivent prendre en compte des facteurs tels que la dynamique des fluides, la mécanique des matériaux ou d’autres phénomènes complexes. Une architecture informatique avec une capacité de calcul haute performance, éventuellement basée sur des solutions de cloud computing ou de calcul distribué, peut être nécessaire pour exécuter ces simulations de manière efficace.
Les Interfaces de visualisation : Les jumeaux numériques sont souvent utilisés pour des tâches telles que la formation, la planification d’opérations ou le dépannage. Par conséquent, une architecture informatique doit prendre en charge le développement d’interfaces utilisateur conviviales et de solutions de visualisation immersives, telles que la réalité virtuelle ou la réalité augmentée, pour permettre aux utilisateurs d’interagir efficacement avec les jumeaux numériques.
Sécurité et confidentialité : Étant donné que les jumeaux numériques peuvent contenir des informations sensibles sur les opérations d’une entreprise ou sur ses actifs physiques, une architecture informatique doit mettre en place des mesures de sécurité robustes pour protéger ces données contre les accès non autorisés et les cybermenaces.
L’Évolutivité : Les jumeaux numériques doivent être conçus pour s’adapter aux changements dans les objets ou les systèmes qu’ils représentent, ainsi qu’aux besoins changeants des utilisateurs. Cela peut impliquer la mise à jour régulière des modèles, l’ajout de nouvelles fonctionnalités ou l’intégration de nouvelles sources de données.
Les avantages de passer à la solution Une Expertise complète : nos compétences combinées en IIoT, IT et 3D offrent une expertise complète couvrant tous les aspects nécessaires à la création et à la gestion de jumeaux numériques. Cela signifie que vous pouvez bénéficier d’une solution complète, de la collecte des données à la modélisation 3D, en passant par l’intégration des systèmes et la visualisation.
Personnalisation et adaptation : notre capacité à proposer des architectures informatiques personnalisées vous permet de bénéficier de solutions adaptées aux besoins spécifiques du Jumeau Numérique. Cela vous garantit une meilleure intégration avec les systèmes existants de votre entreprise et une plus grande flexibilité pour répondre aux exigences changeantes.
Optimisation des performances : En concevant des architectures informatiques optimisées, nous maximisons les performances pour les applications de jumeaux numériques. Cela inclut la capacité à gérer de grandes quantités de données, à exécuter des simulations complexes et à fournir une visualisation immersive, le tout avec une efficacité maximale.
Sécurité et confidentialité : En proposant des solutions basées sur un cloud privé, nous pouvons offrir un niveau élevé de sécurité et de confidentialité des données. Cela est essentiel pour les entreprises qui manipulent des informations sensibles liées à leurs opérations, à leurs équipements ou à leurs processus.
Accès à une équipe spécialisée : Travailler avec VIRTUAL SR donne accès à une équipe de professionnels hautement spécialisés dans les domaines de l’IIoT, de l’IT et de la modélisation 3D. Cela garantit un soutien expert à chaque étape du processus, de la conception initiale à la mise en œuvre.
Innovation continue : En tant qu’entreprise axée sur la technologie, VIRTUAL SR est en mesure de suivre de près les dernières avancées dans le domaine des jumeaux numériques et plus largement des nouvelles technologies digitales. Vous pouvez bénéficiez ainsi des solutions les plus récentes et les plus innovantes pour répondre à des besoins en constante évolution.
Passez en mode PoC
Quoi de mieux qu’un “PoC” pour s’assurer qu’on est sur le bon chemin et que la solution choisie est la plus adaptée aux besoins et au contexte de l’entreprise ?
Le PoC est une phase essentielle pour un projet, surtout lorsqu’il implique un changement d’usage, une évolution numérique, voire même une transition digitale.
Que le projet soit relativement simple à mettre en œuvre, ou qu’il soit, qui plus est complexe, il est primordial de tester en situation réelle, de confirmer, et de faire évoluer les attentes, de faire émerger de nouveaux besoins, tout en apportant une preuve concrète que ça marche, que ça fonctionne bien.
D’un point de vue stratégique, le PoC permet au porteur et à la direction, de prendre une décision plus éclairée et d’obtenir plus facilement une validation et un budget.
Le PoC permet de « growhacker » la chaîne décisionnelle, il accélère littéralement l’innovation en piratant le cycle décisionnel.
La démarche PoC est la méthode la plus sûre pour évoluer rapidement sans impacter votre activité.
Cette phase permet :
● d’évaluer les coûts ;
● d’affiner les besoins ;
● de vérifier la faisabilité et l’efficacité du projet ;
● d’estimer et limiter les potentiels risques.
🛠️ L’intérêt d’un PoC (Proof of Concept) est de pouvoir tester et vérifier la faisabilité d’une idée ; il permet de clarifier la vision projet et sécurise la mise en place pour plus de fiabilité et d’éfficacité.