Parmi les développements réalisés autour de l’Intelligence Artificielle, le concept de jumeau numérique fait son chemin. Développé à partir du début des années 2000 pour répondre aux exigences des concepts de l’industrie 4.0, il 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. Jean-David Benassouli, Associé responsable de l’activité Data Analytics et Intelligence Artificielle chez PwC France et Maghreb, présente les principaux attraits d’un jumeau numérique pour diverses activités industrielles.
Derrière le terme de jumeau numérique se cache un modèle logiciel dynamique d’un processus, produit ou service. Ce modèle peut être plus ou moins sophistiqué : dans certains cas, il s’agit d’une simple représentation, mais le jumeau numérique se traduit souvent en un modèle 3D plus sophistiqué. Celui-ci fonctionne via la collecte d’une combinaison de données. Des capteurs et une connexion IoT permettent de les récupérer pour représenter par exemple l’état de l’objet et sa position dans l’espace, au moyen d’informations d’emplacements, de température, de séries chronologiques, d’algorithmes. Par exemple, dans le cas d’un produit, l’entreprise synchronise continuellement à l’aide d’une plateforme ces données entre les équipements et leur jumeau numérique, et les visualise via une interface comme une tablette, un smartphone, des écrans muraux ou des lunettes 3D. Dans les prochaines années, le cabinet d’études Gartner estime que cette technologie se déploiera largement et que des centaines de millions d’objets connectés auront leur jumeau numérique.
Intérêt d’un tel outil
Pour les entreprises, et en particulier 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. Mais de nombreux exemples se développent en dehors de ces secteurs, par exemple avec la raquette connectée Babolat qui peut analyser via son jumeau numérique les performances et la qualité de jeu de son propriétaire (source : zdnet). Les apports des jumeaux numériques peuvent s’appliquer à plusieurs niveaux : en partant d’un l’objet, à un processus de fabrication, à une usine, voire à une ville toute entière, ce qui permet d’imaginer de très nombreuses possibilités d’applications.
Suivi de la performance
Le jumeau numérique change radicalement la phase de développement d’un produit. Au lieu de créer un objet et de le tester pour ensuite y apporter des améliorations, la visualisation progressive de la construction d’un objet sur son modèle numérique offre l’intérêt de comparer en temps réel ce développement avec la cible finale, pour s’assurer de son bon déroulement, et faire les bons choix en matière d’ergonomie, de matière et de design.
Mais au-delà de cette étape de création, l’un des défis majeurs des entreprises qui ont à gérer de nombreux actifs physiques reste la question de la maintenance prédictive. A cet effet, le jumeau numérique peut aussi se révéler très utile pour comprendre, anticiper et optimiser les performances d’un objet ou d’un système, sans avoir à embarquer un logiciel dans la machine. En combinant une vision en continu d’un objet et en ajoutant des données de contrôle de la performance, le jumeau numérique permet de mener des analyses et d’identifier en amont un risque de défaillance. Par exemple, Suez environnement a mis au point une solution intelligente de détection de fuite d’eau, intitulée Aquadvanced, pour renforcer la sécurité du réseau de distribution via une surveillance continue (source : Zdnet). Un autre exemple se trouve chez le constructeur Safran qui a équipé ses moteurs LEAP d’un système de surveillance en continu. Il peut ainsi vérifier à distance leur performance grâce à deux types d’informations via des capteurs : les performances du moteur, indiquées par la température ou la vitesse de rotation par exemple, et la mesure de l’environnement extérieur, c’est-à-dire les conditions météorologiques dans lequel évolue le moteur.
En optimisant les performances d’un objet ou système tout au long de son cycle de vie, l’impact est double : à la fois en matière de sécurité et de fiabilité, ce qui contribue à terme à renforcer la confiance des consommateurs dans l’entreprise, mais aussi en termes de réduction des coûts liés aux réparations ou défaillances des produits. Un exemple d’application concret réside dans les systèmes de surveillance des infrastructures, qui seront pour 54 % d’entre eux alimentés par des jumeaux numériques d’ici 2026 (source : ABI Research). Mais la notion de jumeau numérique pourrait même s’étendre plus loin pour modéliser un espace plus large, comme une ville toute entière. C’est d’ores et déjà le cas avec le projet Rennes 2030 (source Zdnet), ou dans une moindre mesure, avec le système d’assainissement de la ville de Paris. La puissance de la notion de modélisation numérique est d’ailleurs bien comprise par des acteurs comme Google, qui renforcent toujours plus leur capacité à cartographier les réseaux de transports, les infrastructures et les services de la ville.
Créer différemment
L’apport du jumeau numérique est indéniable lorsque l’on cherche à améliorer la performance d’un objet. Cependant, ses applications dépassent la notion de performance pour venir révolutionner la culture de l’entreprise et la façon même d’envisager la création. En combinant par exemple un modèle numérique d’un système comme une chaîne de production et la réalité virtuelle, on peut imaginer une collaboration de plusieurs personnes lors de visites virtuelles. Cette nouvelle fonctionnalité rend alors possible un travail collectif à distance dans les mêmes conditions que dans l’environnement réel.
Tout le processus de conception d’objets est bousculé : avant d’effectuer une manipulation ou un changement, le jumeau numérique permet d’effectuer des simulations virtuelles tout en tenant compte de l’analyse des performances du système ou de l’objet actuel, ce qui constitue une véritable aide à la prise de décision et oriente les choix des personnes, impliquant une collaboration homme-machine bien plus forte qu’auparavant.
Ces nouvelles possibilités en matière de création et de performance exigent une transformation profonde de la culture de l’entreprise, pour aller vers une culture d’agilité, d’apprentissage continu, et de « vérité », qui nécessitera d’accepter les défaillances éventuelles des produits et de les corriger en conséquence. Tout cela aura un impact certain sur la gestion quotidienne de la relation client et de la notion de service après-vente, qui seront radicalement impactés par la combinaison de l’intelligence artificielle et l’internet des objets.
Impact pour les consommateurs
La notion de jumeau numérique se développe également peu à peu au niveau de tous les individus, allant au-delà de l’entreprise. En effet, depuis de nombreuses années, chaque individu laisse des traces numériques de son passage sur internet et sur les réseaux sociaux. C’est à partir de ces traces que de nombreux sites ou applications sont en mesure de proposer des suggestions d’achat pertinentes. Alors qu’il semble encore relever du domaine de l’imagination, la notion de jumeau ou double numérique pourrait devenir une réalité pour les personnes. Ces cyber-versions des individus seraient composées d’une multitude d’informations provenant de sources plurielles et seraient capables d’apporter des conseils. Par exemple, elles pourraient aiguiller les consommateurs selon leurs préférences personnelles dans leurs achats, mais aussi leur suggérer de prendre rendez-vous chez le dentiste. De nombreuses possibilités s’offrent ainsi en termes de confort de vie, mais suscitent aussi dans leur sillage une multitude de questions éthiques et identitaires, notamment en matière de confidentialité des données.
