Le « jumeau numérique » – le nouveau critère de performance dans le secteur de la construction.

Un pont entre le monde réel et le monde numérique.

Les jumeaux numériques sont passés de concept à réalité très rapidement ces dernières années. Avec le développement informatique exceptionnel de ces dernières années, le monde réel et le monde virtuel se rejoignent.  Développé à partir du début des années 2000, ce concept offre de nombreuses possibilités pour renforcer la performance des produits, anticiper les étapes de leur cycle de vie, ou encore planifier les activités d’une chaîne de production toute entière. Cette notion technologique commence à faire partie de notre quotidien. Cependant, on parle encore très peu de ce concept en France alors qu’il est très présent en Allemagne, en Russie et aux Etats-Unis.

Qu’est-ce que le jumeau numérique d’un objet ?

Mais qu’est-ce que le Jumeau Numérique ? Il n’a pas de réponse correcte. Si vous posez la question à plusieurs personnes, vous obtiendrez des réponses différentes.

Le concept d’un équivalent numérique virtuel à un produit physique ou Digital Twin a été introduit en 2003 lors d’un cours sur la gestion du cycle de vie des produits (PLM) à l’Université du Michigan par le Dr. Michael Grieves. Monsieur Grieves décrit le Modèle numérique de ce Concept comme une mise en miroir de ce qui existe dans le monde réel et ce qui existe dans le monde virtuel. Il contient toutes les informations de « l’objet » physique c’est-à-dire une représentation de toutes les disciplines, pas seulement mécanique ou géométrique, mais aussi une représentation électronique, du câblage, du logiciel, du micro logiciel, etc.

Depuis quelque temps, des études approfondies sont consacrées à la définition du Jumeau Numérique dans le contexte de l’IoT, l’industrie 4.0 et de l’Internet Industriel des Objets (IIoT).  Ce Concept a été largement développé par le Professeur Martin Eigner de l’Université Technique de Kaiserlautern. Sa présentation à la conférence « PLM Future 2016 conférence » explique très bien le Jumeau Numérique et comment il s’intègre parfaitement dans l’architecture de l’entreprise.

« Un jumeau numérique peut être défini comme un profil numérique en constante évolution du comportement historique et actuel d’un objet physique ou d’un processus qui aide à optimiser les performances de l’entreprise. Le Digital Twin est basé sur des mesures de données de grands volumes, cumulatives et en temps réel dans un ensemble de dimensions. Ces mesures peuvent créer un profil évolutif de l’objet ou du processus dans le monde numérique qui peut fournir des informations importantes sur les performances du système, conduisant à des actions dans le monde physique telles qu’un changement de conception ou de fabrication. »

  • Aaron Parrott, Lane Warshaw, Industry 4.0 and the digital twin, May 12, 2017
juméaux nulérique secteur de la construction

En termes plus simples : les données sur la structure, le contexte et le comportement d’un objet physique sont combinées avec une interface qui permet de comprendre le passé et le présent ainsi que des prédictions sur le futur.

Les processus de fabrication deviennent de plus en plus numériques. Au fur et à mesure que cette tendance se développe, de nombreuses entreprises ont une difficulté à déterminer ce qu’elles devraient faire pour conduire et fournir une valeur réelle à la fois sur le plan opérationnel et stratégique. En particulier, dans le secteur industriel, les applications sont multiples et offrent de nombreux bénéfices, dans un environnement où les acteurs économiques sont contraints de s’adapter toujours plus vite, de réduire leurs coûts, de faire preuve d’une grande réactivité et capacité à anticiper l’évolution de leur marché. Les secteurs les plus développés en la matière sont l’aéronautique ou la défense.

C’est pourquoi il existe un besoin de nouveaux types de technologies pour cette nouvelle vague de numérisation – une technologie qui associe des objets numériques à des objets physiques. Une technologie dynamique et interactive. Toutefois, ça ne sera pas possible si les données restent dématérialisées et sur papier. Cobuilder contribue à l’atteinte de cette étape importante de numérisation de données avec ses systèmes de structuration et gestion numérique des données.

Efficacité du projet dans la construction

Généralement, les gens parlent du Digital Twin dans le contexte de la surveillance, de la simulation et de la maintenance prédictive. Ce sont des domaines d’application où le Jumeau Numérique est très utile, mais ce concept peut se développent en dehors de ces secteurs : en passant d’un objet, à un processus de fabrication, à une ingénierie énergétique, à des systèmes de transport, un équipement médical, voire à une ville toute entière, ce qui permet d’imaginer de très nombreuses possibilités d’applications. L’incorporation du concept du Jumeau Numérique dans l’ensemble de l’industrie de la construction peut être bénéficiaire dans les domaines suivants :

  • Construire un objet dans les temps, sans échecs et retard dans le rythme de la construction ;
  • Éviter les coûts supplémentaires pour la restructuration ou la reconstruction de l’objet en construction ;
  • Construire un travail collaboratif avec un grand nombre de sous-traitants ;
  • Effectuer l’analyse et la surveillance de la construction sur la base d’un environnement d’information unique de l’installation (pas « avec les mots » de l’entrepreneur).

En effet, le véritable pouvoir d’un jumeau numérique – et raison pourquoi il est aussi important – est la capacité de fournir un lien global en temps quasi réel entre les mondes physique et numérique.

Un jumeau numérique a de nombreux avantages. En effet, la Société internationale de données (IDC) prédit que de nombreuses entreprises qui investiront cette année dans la technologie du jumeau numérique vont améliorer de 30% les temps de cycle des processus critiques, tandis que Gartner estime que les adoptants voient une amélioration de 10% de leur efficacité.

D’après l’Association Allemande pour la Technologie de l’Information, les Télécommunications et les Nouveaux Médias (BITKOM) chaque jumeau numérique de l’industrie manufacturière aura un potentiel économique de plus de 78 milliards d’euros d’ici 2025.

Pour permettre la réalisation de cette initiative, Cobuilder est engagé dans le développement de solutions informatiques et vise aider les entreprises dans la gestion de leurs données pour un meilleur environnement bâti.

Et vous, vous en pensez quoi ? Chaque produit aurait-il un Jumeau numérique dans le futur ? Pensez-vous investir bientôt dans la dématérialisation de vos données et documents ? Êtes-vous prêts à gérer toute les informations et documentations de votre entreprise de façon innovante ?