Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?

Les goulets d'étranglement opérationnels peuvent être coûteux dans n'importe quel secteur, et de nombreuses entreprises consacrent des ressources importantes pour y remédier. Un jumeau numérique est un modèle virtuel dynamique qui reproduit un objet, un système ou un processus physique. Construit à l'aide de données en temps réel et d'outils informatiques avancés, il peut être utilisé comme une représentation précise et évolutive de son homologue physique. Contrairement aux conceptions statiques, les jumeaux numériques peuvent recevoir des données en direct pour permettre des simulations et une surveillance continue, qui peuvent à leur tour être utilisées pour éclairer les décisions.

En tant qu'élément central de Industrie 4.0, la technologie des jumeaux numériques connecte les mondes physique et numérique pour relever avec précision les défis opérationnels. Elle est déjà utilisée dans les secteurs de la fabrication, des soins de santé, de la logistique et de l'urbanisme, aidant les entreprises à prévoir les besoins en maintenance, à optimiser les processus et à concevoir des infrastructures. Par exemple, les jumeaux numériques peuvent tester les performances des produits, améliorer les flux de production ou simuler des plans d'aménagement urbain avant leur mise en œuvre.

La puissance des jumeaux numériques réside dans leur impact sur le monde réel. En réduisant les temps d'arrêt, en améliorant l'affectation des ressources et en soutenant des décisions éclairées, ils peuvent aider les organisations à optimiser leurs performances et à atteindre l'excellence opérationnelle avec des résultats mesurables.

Concepts clés

Utiliser l'IdO, l'IA et l'analyse de données

La technologie des jumeaux numériques implique la création de répliques virtuelles alimentées par des technologies avancées, notamment l'Internet des objets (IdO), artificial intelligence (AI) et l'analyse de données. Ensemble, ces outils permettent aux organisations de reproduire les opérations du monde réel dans un environnement numérique, fournissant une plateforme pour un suivi précis, une analyse approfondie et une optimisation ciblée.

Intégration de données en temps réel

Un aspect essentiel des jumeaux numériques est l'utilisation de données en temps réel. Les flux continus de données collectées à partir des actifs physiques garantissent que les systèmes reflètent avec précision les conditions actuelles. Cette intégration transparente permet aux entreprises de prendre des décisions éclairées sur la base du comportement des systèmes en temps réel et des tendances émergentes, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle.

Simulations et essais virtuels

L'un des plus grands avantages de la technologie des jumeaux numériques est sa capacité à effectuer des simulations. Les organisations peuvent tester diverses conceptions, flux de travail ou conditions de performance dans un environnement virtuel avant de mettre en œuvre les changements dans le monde réel. Cette capacité prédictive permet de minimiser les risques, de réduire les coûts et de soutenir une planification proactive. Plusieurs entreprises technologiques, dont Nvidia, proposent des solutions matérielles et logicielles pour construire et simuler des jumeaux numériques. Il s'agit notamment de leurs GPU, qui fournissent la puissance de traitement nécessaire aux simulations en temps réel.

Représentation physique vs. représentation numérique

Les jumeaux numériques comblent le fossé entre les actifs tangibles et leurs représentations virtuelles. Cette connexion favorise une interaction dynamique où les changements dans les systèmes physiques sont instantanément reflétés dans le modèle numérique. Cette synchronisation garantit une compréhension globale du comportement des systèmes, ce qui permet aux entreprises de repérer les problèmes et d'optimiser les processus de manière efficace.

Applications pratiques des jumeaux numériques

Fabrication et excellence opérationnelle

Dans le secteur de la fabrication, la technologie des jumeaux numériques est appliquée à la maintenance prédictive et à l'amélioration des opérations. La maintenance prédictive réduit les temps d'arrêt non planifiés et garantit des performances optimales. En ce qui concerne l'amélioration opérationnelle, les jumeaux numériques sont utilisés pour simuler des conditions réelles afin d'optimiser les systèmes et de rationaliser les processus de conception. En outre, ces innovations peuvent être exploitées pour accélérer les cycles de développement des produits tout en minimisant les erreurs coûteuses et en améliorant la fiabilité des machines.

Transformer la gestion de l'énergie pour les bâtiments intelligents

La gestion de l'énergie dans les opérations des bâtiments intelligents bénéficie considérablement de la technologie des jumeaux numériques. La surveillance en temps réel des systèmes CVC, de la consommation d'énergie et de l'éclairage améliore l'efficacité et la durabilité, et ces outils peuvent également être utilisés pour améliorer la planification et la gestion des infrastructures et les rendre plus pérennes.

Solutions de soins personnalisés dans les soins de santé

Les simulations spécifiques aux patients ont le pouvoir de transformer les pratiques de soins de santé. Les représentations virtuelles permettent d'établir des diagnostics prédictifs et de planifier des traitements, aidant ainsi les professionnels de la santé à fournir des soins personnalisés. L'utilisation de technologies avancées dans cette approche améliore les résultats pour les patients et rationalise les opérations.

Améliorer la durabilité grâce aux jumeaux numériques

Avec une modélisation avancée, cette technologie offre la capacité d'optimiser la consommation d'énergie et de réduire les émissions nocives. Cela signifie que les organisations peuvent en toute confiance mettre en œuvre des stratégies de développement durable après avoir testé leur impact de manière virtuelle. Les jumeaux numériques peuvent contribuer à garantir que les objectifs opérationnels sont alignés sur des pratiques respectueuses de l'environnement.

Construire un avenir durable avec les jumeaux numériques

Optimisation énergétique

Les applications des jumeaux numériques se retrouvent également dans les initiatives de développement durable, où la modélisation virtuelle est utilisée pour soutenir l'optimisation énergétique et la réduction des émissions. Les jumeaux numériques fournissent des informations détaillées sur les modèles de consommation d'énergie, facilitant des ajustements précis pour minimiser les déchets et réduire les émissions. Ils aident ainsi les entreprises à aligner leurs stratégies énergétiques sur les objectifs de développement durable, en conciliant besoins opérationnels et responsabilités environnementales.

Analyse du cycle de vie

Les produits et les infrastructures peuvent être planifiés pour une utilisation prolongée à l'aide de simulations basées sur des données. Les outils de simulation permettent aux organisations d'affiner les conceptions, d'allonger les cycles de vie des actifs et de réduire les ressources nécessaires aux remplacements ou aux mises à niveau, contribuant ainsi à la durabilité à long terme.

Réduction de l'empreinte carbone

Les initiatives écologiques sont considérablement facilitées par la technologie numérique, qui permet de modéliser des solutions respectueuses de l'environnement avant de les déployer. Les essais virtuels permettent d'identifier les approches les plus durables, ce qui aide les entreprises à réduire les émissions et à adopter des pratiques plus écologiques sans coûts ni risques inutiles. Dans des secteurs comme la construction et les infrastructures, les jumeaux numériques sont utilisés pour améliorer les performances en alignant de manière transparente la durabilité sur les objectifs opérationnels.