Le jumeau numérique : qu'est-ce que c'est

Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un système réel. Découvrez comment améliorer la communication et augmenter l’efficacité de votre entreprise

À l’ère numérique, les entreprises recherchent de plus en plus des moyens d’exploiter le pouvoir des données pour améliorer leurs activités. Un concept émergent qui aide à atteindre cet objectif est le jumeau numérique.

En termes simples, un jumeau numérique est une réplique numérique d’un objet ou d’un système physique. Avec les modèles numériques, les entreprises peuvent obtenir des informations précieuses sur le fonctionnement de leurs produits et améliorer leurs processus décisionnels en identifiant les améliorations potentielles avant la conception. Cela fait du jumeau numérique un outil incroyablement puissant pour les entreprises.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique «Digital Twin» ? Et comment peut-il aider à améliorer la conception ?

Apprenez-en plus dans cet article et exploitez le potentiel d’un logiciel GEM pour mieux gérer le processus de modélisation et l’ensemble de la conception.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

Un jumeau numérique est une représentation numérique d’un objet ou d’un système physique, conçue pour faciliter et améliorer la prise de décision. Il peut être créé pour tout type d’objet, y compris les machines industrielles, les bâtiments, les ponts et même les humains.

Typiquement, les jumeaux « twins » numériques sont composés de données provenant de capteurs et d’autres sources qui sont utilisées pour modéliser, simuler, prédire et optimiser le comportement et la conception de divers composants et systèmes qu’ils représentent en temps réel.

Par exemple, un jumeau numérique peut être utilisé pour surveiller le fonctionnement et l’état des systèmes d’infrastructure critiques en temps réel, tels que les réseaux électriques ou les systèmes de contrôle du trafic. Ils peuvent également être utilisés pour simuler le comportement de systèmes complexes, tels que l’économie mondiale ou une usine de production avancée. Dans l’ensemble, les jumeaux numériques sont des outils extrêmement puissants capables d’analyser et de comprendre le comportement d’un large éventail de systèmes. C’est pourquoi ils deviennent de plus en plus populaires dans de nombreux domaines différents, de l’ingénierie à la santé.

Les avantages du jumeau numérique

Comme mentionné précédemment, les jumeaux numériques sont extrêmement utiles dans tous les domaines où la compréhension et la prévision de systèmes complexes sont importantes. Les principaux avantages offerts par les jumeaux numériques sont :

détection précoce des problèmes et maintenance proactive grâce à la possibilité de suivre les performances des actifs physiques en temps réel ;
possibilité de simuler différents scénarios afin d’optimiser les performances ;
possibilité de créer des prototypes virtuels, qui peuvent être testés sans avoir besoin de prototypes physiques coûteux et longs ;
décisions plus éclairées sur les actifs grâce à des données et des analyses détaillées.

Technologie du jumeau numérique : exemples et champs d’application

Le terme Digital Twin « jumeau numérique » a été inventé pour la première fois par le Dr Michael Grieves de l’Université du Michigan en 2002 dans ses recherches sur la gestion du cycle de vie des produits (Product Lifecycle Management – PLM). Ce terme identifiait un système virtuel dynamique, relié à un système réel tout au long du cycle de vie : création, production, fonctionnement et élimination.

Depuis lors, les jumeaux numériques sont largement utilisés dans différents domaines :

ingénierie : les entreprises aérospatiales et automobiles exploitent cette technologie depuis des années pour concevoir de nouveaux produits et améliorer les produits existants, surveiller les performances des véhicules et trouver des moyens de réduire la consommation d’énergie ;
production : dans le processus de production, les jumeaux numériques sont utiles pour vérifier que les produits répondent à des normes spécifiques avant leur mise sur le marché et permettent aux fabricants d’identifier les problèmes à l’avance, afin de pouvoir prendre des mesures avant le début de la production ;
développement et l’aménagement urbain : le jumeau numérique peut être utilisé pour améliorer les infrastructures urbaines. Les urbanistes comparent les données provenant des capteurs situés dans toute la ville (modèles de circulation, niveaux de pollution ou cheminement des piétons) aux données historiques stockées dans le cloud ou ailleurs pour mieux comprendre le fonctionnement des villes, identifier les problèmes potentiels et améliorer leur durabilité et leur efficacité.

Qu’est-ce qu’un digital twin dans la construction, l’ingénierie et l’architecture ?

Un secteur qui a pu bénéficier fortement des avantages apportés par les jumeaux numériques est celui de la construction, et c’est pourquoi l’utilisation des jumeaux numériques devient de plus en plus courante dans les projets de construction.

Jumeau numérique dans la construction

Dans la construction et l’architecture, un jumeau numérique peut être utilisé pour modéliser un projet avant qu’il ne soit construit. Cela permet aux architectes et aux ingénieurs d’anticiper tout problème potentiel avant qu’il ne se produise et de déterminer s’il est nécessaire d’apporter des modifications. Le modèle peut également être utilisé après la construction pour suivre l’évolution du bâtiment au fil du temps.

Les jumeaux numériques des bâtiments offrent, donc, de nombreux avantages tout au long du cycle de vie d’un bâtiment :

au stade de la conception, ils peuvent être utilisés pour tester différents scénarios et identifier celui qui est optimal pour le but de la construction, réduisant ainsi le temps et les coûts de conception ;
en phase de construction, ils peuvent être utilisés pour suivre le processus de construction et identifier à l’avance les problèmes éventuels en veillant à ce que le projet soit achevé dans les délais et dans les budgets prévus ;
en phase de maintenance, le jumeau numérique est continuellement enrichi de données et devient une reproduction fidèle de la réalité qui permet d’identifier rapidement les éventuels problèmes et aide à prolonger la durée de vie d’un bâtiment en réduisant les coûts d’exploitation.

BIM vs jumeau numérique : quelle est la différence ?

Les jumeaux numériques et les modèles BIM sont tous deux des représentations numériques d’objets physiques, mais ils diffèrent en termes de fonctionnalité et de but.

Un modèle BIM est une représentation numérique d’un objet physique ou d’un système qui est utilisé à des fins de planification, de conception et de construction. Les modèles BIM sont souvent créés à l’aide d’un logiciel de CAO et peuvent contenir des données telles que la taille, les propriétés des matériaux et les spécifications de construction.

Les jumeaux numériques sont des modèles dynamiques qui peuvent être utilisés pour surveiller et gérer les performances des objets physiques en temps réel. Les jumeaux numériques peuvent être dérivés des modèles BIM, mais ils nécessitent des sources de données supplémentaires pour être pleinement fonctionnels et sont, donc, souvent utilisés dans le contexte de l’IdO.

BIM vs jumeau numérique

En fin de compte, les jumeaux numériques et les modèles BIM représentent à la fois la version numérique des objets physiques, mais diffèrent par leur objectif : les jumeaux numériques sont généralement utilisés pour la surveillance et la gestion, tandis que les modèles BIM sont principalement utilisés pour la planification et la conception.

Jumeaux numériques et IdO : la combinaison gagnante pour la numérisation des bâtiments

L’IdO joue un rôle très important dans la création du jumeau numérique pour un projet de construction. Grâce à des capteurs et des appareils connectés à Internet, l’IdO « Internet des Objets » peut aider à garantir que tous les aspects du projet sont étroitement surveillés et contrôlés.

Le jumeau numérique BIM enrichi de données provenant des capteurs IdO peut être utilisé pour :

analyser l’état d’avancement du projet de construction et identifier les problèmes potentiels à l’avance ;
prendre des décisions sur la façon d’optimiser les performances du bien ;
aider à améliorer la sécurité sur les chantiers en fournissant des données en temps réel sur les dangers potentiels.

Dans l’ensemble, l’IdO fournit le liant numérique qui peut nouer ensemble des systèmes disparates et des sources de données pour créer le jumeau numérique du monde physique. Lorsqu’il est appliqué à la construction, un tel jumeau numérique peut fournir une vue en temps réel du projet qui contribue à améliorer la communication entre les entrepreneurs et les parties prenantes et fournit des données précieuses pour l’amélioration continue des projets de construction.

Comment implémenter un digital twin et une solution IdO dans votre projet de construction

Les solutions IdO sont de plus en plus populaires dans le secteur de la construction. En connectant des capteurs aux ressources physiques, les manager de bâtiments peuvent collecter des données en temps réel à utiliser pour améliorer la gestion de projet et la maintenance des bâtiments.

Mais comment mettre en œuvre un jumeau numérique et une solution IdO ?

Un jumeau numérique et une solution IdO

Tout d’abord, vous devez créer une réplique numérique de votre projet à l’aide d’un logiciel BIM. Une fois le modèle numérique créé, il est nécessaire de le remplir de données. Ces données peuvent provenir de diverses sources, notamment des capteurs, des drones et des méthodes de détection traditionnelles. Les données collectées doivent ensuite être intégrées dans le modèle numérique via une plateforme cloud. Enfin, il sera nécessaire de surveiller et de mettre à jour en permanence le modèle numérique à mesure que le projet de construction évolue.

Pour rendre cette mise en œuvre extrêmement simple, nous vous recommandons de choisir un logiciel GEM BIM qui vous permet de gérer de manière parfaitement intégrée toutes ces activités :

visualiser et analyser les données collectées par les capteurs IdO directement sur le jumeau numérique (BIM IoT platform) ;
enrichir le modèle BIM avec d’autres données significatives pour le suivi ;
suivre toutes les données à travers un système de business intelligence qui permet de créer des rapports détaillés, d’effectuer une analyse des activités effectuées et de gérer les tickets jusqu’à la fermeture (GMAO BIM).