Les jumeaux numériques ou « digital twin » dans leur forme numérique de base ou celle dotée d’intelligence artificielle commencent peu à peu à prendre de la place dans certains secteurs et leur avenir se dessine comme nécessaire dans un futur proche. A l’ère des Data et de l’intelligence artificielle, l’usage de ces jumeaux ne semble pas avoir de frontières. Avec la promesse de faire mieux, plus vite et de façon plus sûre, quelles sont les limites ?
C’est quoi un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique est une version numérique intelligente ou non d’un système physique qui permet de refléter de façon virtuelle mais très fidèle son fonctionnement dans son environnement réel, et ce tout au long de son cycle de vie. Cela permet l’évaluation du système, son monitoring et son optimisation, et la gestion de son fonctionnement.
Le jumeau numérique peut être celui d’un produit (machine ou appareil), d’un processus (procédé de fabrication) ou d’un système complexe (usine, entreprise, ville).
Comment ça marche ?
Alors que les modèles numériques étaient jusque-là utilisés pour simuler le comportement d’un produit avant sa mise en service, le jumeau permet d’aller au-delà en accompagnant son double tout au long du cycle de vie en collectant sur ce dernier des données réelles numérisées. Ces données doivent être d’une quantité et d’une précision suffisante pour permettre des simulations et des prédictions précises.
Ces données sont utilisées par des algorithmes performants se basant sur des techniques d’apprentissage et d’intelligence artificielle qui peuvent établir des scénarios de fonctionnement, des rapports d’activités précis, prédire, alerter et modifier le fonctionnement si besoin.
Pourquoi recourir à un jumeau numérique ?
L’objectif du jumeau numérique est d’optimiser le fonctionnement de son jumeau réel en élaborant tous les scénarios possibles et en aidant à une prise de décision prédictive et/ou corrective. Ainsi, pour un industriel qui développe des lignes de fabrication, le jumeau numérique va permettre de définir le mode de réglage le plus efficient de façon très rapide. Il permettra par ailleurs, une identification des éventuelles pannes à venir et une optimisation les phases de maintenance qui sont souvent couteuses et chronophages. Pour faire l’analogie avec une voiture, le jumeau numérique permettra en fonction de l’usage, du mode de conduite et des conditions environnantes collectées, d’alerter sur le moment optimal pour faire une révision. Fréquence qui jusque-là est commune à tous les utilisateurs avec une révision qui est souvent prématurée ou tardive.
A une échelle plus grande (centrales énergétiques, usines, villes) le jumeau numérique permet de collecter, analyser différentes données pour optimiser le fonctionnement et simuler des scénarios qui seraient impossibles à mettre en place réellement.
Quel futur pour les jumeaux numériques ?
Les jumeaux numériques évoluent de façon très rapide avec l’évolution des solutions algorithmiques d’apprentissage et d’intelligence artificielle d’une part et d’autre part, avec les nouveaux moyens hardware permettant l’acquisition et le traitement de ces informations de façon rapide et précise. Ces nouveaux moyens permettront aux jumeaux numériques de gagner en puissance sur un plan d’apprentissage et de devenir opérationnels sur des applications aujourd’hui impossibles comme la médecine. En effet, avec des moyens numériques et hardware suffisamment puissants, nous pourrons voir apparaitre des jumeaux numériques d’organes. Ceux-ci, pourraient à terme modéliser et simuler le comportement d’un organe, prédire les risques de maladies et aider à les anticiper.
Les limites d’usage semblent inexistantes tant que les moyens techniques le permettent. Néanmoins, les données collectées et leur sécurité sont un point central à ne pas négliger. Un système numérique n’est pas infaillible et plus l’usage des jumeaux numérique est poussé à son extrême plus les risques sont considérables.
