Jumeaux Numériques, ou quand le premier modèle s’appelait prototype

Industry 4.0

Le prototype n’a plus d’avenir. Si cette phrase est rebattue, elle représente pourtant une réalité que nous devons envisager grâce aux nouvelles possibilités de l’Industrie 4.0. Il existe aujourd’hui des solutions logicielles en mesure de dessiner virtuellement un produit ou un process que nous souhaitons tester, ce qui nous permet d’économiser de manière importante des heures de travail et des investissements.

Nous parlons de la capacité à virtualiser la réalité, à dupliquer par ordinateur un dispositif afin de vérifier comment il agirait dans la vie réelle, sans avoir besoin de fabriquer un prototype dans le monde physique. Il s’agit du Digital Twin, ou Jumeau Numérique en français.

Il ne s’agit pourtant pas d’une technologie nouvelle. Le concept d’appariement a pour origine les premiers voyages dans l’espace, lorsque la Nasa a simulé les réactions des aéronefs dans l’espace. Cependant, à l’ère de la transformation numérique ce concept se met à jouer un rôle primordial en coordination avec d’autres facilitateurs comme peuvent l’être l’Internet des Objets, le Cloud ou les Data Analytics. Ce n’est pas sans raison que la société de conseil Gartner l’inclue dans le TOP 10 des technologies 2018 et si elle prévoit que dans un futur proche, des millions d’objets possèderont leur jumeau numérique.

Voyons comment cela fonctionne. Après avoir reproduit sur ordinateur notre Jumeau Numérique, nous recueillons des données du monde réel. Ce sont des données que nous obtenons en temps réel par le biais de la sensorisation de machines et process (Internet des Objets). Ces informations sont stockées sur le nuage, où elles sont traitées en appliquant l’analyse avancée des Big Data. Les réponses fournies par les Data Analytics face à d’hypothétiques scénarios sont plus précises, rapides et efficaces.

Ainsi, de meilleures décisions professionnelles pourraient être prises en termes d’optimisation d’actifs et/ou process, maintenance prédictive plutôt que préventive, réduction du temps inutilisé, personnalisation de produit, développement de nouvelles opportunités d’affaires... Les possibilités sont énormes et, pour couronner le tout, présentant des niveaux de précision, qualité et fiabilité très supérieurs aux standards actuels. En résumé, il s’agit d’apporter sur le marché des produits améliorés, de façon plus rapide et à un moindre coût.

À moyen terme, cela permettra de disposer d’usines plus efficientes et plus productives. De même, le résultat en matière d’économies est surprenant. Songeons par exemple au nombre d’heures de travail et par voie de conséquence à l’énergie, au matériel investi. Et même à la manière de fabriquer. Il ne sera plus nécessaire de produire en masse et courir le risque d’accumuler des stocks : la production se fera sur demande, à la carte. Un rapport Siemens quantifie l’économie en énergie jusqu’à 70 %, l’augmentation de la productivité à 20 % et la réduction du délai de commercialisation à 50 %.

Sur le long terme, les tests virtuels des Jumeaux Numériques pourront nous fournir de nouveaux modèles d’affaires qui augmenteront nos bénéfices. Et ce n’est pas tout. Selon les experts de Gartner, à l’avenir les Jumeaux Numériques communiqueront entre eux et parviendront même à créer des modèles virtuels d’usine numérique au sein de nos systèmes informatiques.

L’utilisation du jumeau numérique ne se limitera pas aux ingénieurs développeurs ou aux spécialistes des données. Il sera utilisé par exemple par les directeurs d’exploitation lors d’opérations où le rapport coût/bénéfice n’est pas adapté. Mais aussi par les fournisseurs, en tant que partie de l’offre au client, afin que celui-ci teste le produit de manière virtuelle avant de passer commande.

Comme nous pouvons le constater, cette technologie fracassante de l’Industrie 4.0 offre un potentiel économique aux dimensions impressionnantes dans l’industrie manufacturière. L’Association allemande des technologies de l’information, télécommunications et les nouveaux médias (BITKOM) quantifie à plus de 78 000 millions d’euros ce potentiel pour 2025. Ceci étant, ce potentiel ne sera atteint que si, outre l’Internet des Objets, nous apportons de l’Intelligence Artificielle aux machines pour qu’elles soient en mesure de prendre des décisions de manière autonome et de s’adapter aux changements.

Ainsi donc, les Jumeaux Numériques supposent un saut qualitatif dans le développement de nouveaux produits et process industriels, qui rendront plus compétitives nos affaires.