Jumeau numérique : un investissement gagnant pour les industriels

Basé sur la traduction d'un texte en anglais

Dans le conte « Les Trois petits cochons », chacun d’entre eux construit une maison pour se protéger du loup. Tous sont pleinement satisfaits de leur construction. Pourtant, au fil de l’histoire, nous comprenons que la ressemblance extérieure des trois habitats dissimule en réalité de profondes différences de conceptions. Différences cruciales, car une seule, finalement, sera gage de sécurité.

Bien évidemment, le conte ne fait pas mention des coûts de construction. Pour autant, tout adulte saisit sans mal qu'un foyer fait de briques coûte plus cher qu'un abri de bois ou de paille. Cependant, l’entrepreneur avisé se demanderait probablement : « Pourquoi payer davantage pour cette maison en briques alors que rien ne m’y pousse dans l’immédiat ? »

C'est ainsi que de nombreuses sociétés abordent le jumeau numérique - et honnêtement, de nombreux aspects de la transformation digitale (DX). Sans grand méchant loup aux alentours déterminé à tout détruire, pourquoi engager un investissement financier non négligeable même pour un secteur en pleine croissance ?

Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?

Il convient, avant tout, de préciser ce qu’est un jumeau numérique. PTC le définit comme la représentation virtuelle d'un produit, d'un processus, d'une personne ou d'un lieu physique (communément appelé jumeau spatial) qui peut refléter et fournit des données sur son homologue physique. Cette double caractéristique, reproduction et mesure, revêt une importance cruciale, puisqu’elle distingue le jumeau numérique de la simple simulation numérique. En effet, les jumeaux numériques, permettent l’échange en continue de données entre le produit / processus /système réel et son double virtuel. Les simulations, quant à elles, se limitent à reproduire une réalité physique à un instant t sans permettre ce va et vient d’informations.

Remarque importante : bien que de nombreux jumeaux numériques utilisent une représentation visuelle en 3D, celle-ci n'est pas indispensable. Ce sont les données qui priment. Les entreprises qui ont recours au jumeau numérique choisissent donc entre une visualisation 2D ou 3D, à partir d’un PC ou via la réalité augmentée (RA) : il n’y a aucune obligation en la matière.

Prérequis au déploiement de jumeaux numériques

Le déploiement d'un jumeau numérique n'est pas aussi simple que l'achat et l'installation d'un logiciel. Chaque jumeau nécessite que les composants physiques et virtuels œuvrent de concert. Or dans certains cas, les écosystèmes sont particulièrement complexes et l’accès à la donnée ardu. La clé du déploiement d’un jumeau numérique repose, entre autres, sur la clarté et la fiabilité des données collectées. Si le jumeau ne parvient pas à lire ou extraire ce dont il a besoin, il sera difficile d’avoir un ROI significatif.

Le défaut de standardisation des données peut aussi constituer un problème à la mise en place de ces jumeaux numériques. De la même manière qu’une tour suppose de bonnes fondations, la transformation numérique nécessite une juste gestion de l’information.

Se doter d’une infrastructure de données accessible et fiable est un préambule à tout projet de jumeau numérique.

Les avantages du jumeau numérique

À nouveau, se pose cette question : mais où est ce loup ? Pourquoi payer pour une maison en briques alors que celle de paille a toujours fait l’affaire ? Répondre que les jumeaux numériques résolvent un problème serait trop restrictif. Une maison de briques peut certes empêcher le loup d'entrer, mais c'est loin d'être sa seule fonction. En réalité, lorsqu'ils sont déployés avec succès, les jumeaux numériques présentent une myriade d'avantages.

La maintenance prédictive est perçue comme un levier d’amélioration clé que seuls les jumeaux numériques rendent vraiment possible. En effet ils offrent une visibilité sans précédent sur le fonctionnement du produit physique. Cette surveillance permanente permet de prévoir, anticiper les pannes et réduire les temps d’arrêts en s’appuyant sur la collecte de données et leur analyse. Cette capacité à réparer les équipements avant qu'ils ne tombent en panne contribue à maximiser les revenus et la productivité.

Pour autant déployer un jumeau numérique ne se résume pas à faire apparaître un bouton « maintenance prédictive ». Cela va bien au-delà. En effet, grâce à leurs caractéristiques intrinsèques, les jumeaux numériques éliminent l’incertitude des opérations de maintenance. Ainsi, on assiste à une transformation des instructions génériques en une procédure de maintenance dédiée et adaptée aux spécificités du produit physique à l’aide des informations collectées par le jumeau numérique.

Ils permettent une gestion de la maintenance et du cycle de vie des opérations de services, mais améliorent aussi la formation et l’intégration. De même, ils favorisent une meilleure allocation des ressources (humaines et matérielles) et la réduction des gaspillages générés par un entretien déficient. Les jumeaux numériques, en bref, permettent d’élever la qualité à tous les niveaux. Tel est leur pouvoir, et c'est pour cela que PTC (comme tant d'autres) milite avec autant de vigueur pour leur utilisation.

Bien mis à profit, les jumeaux numériques peuvent relever d'autres défis industriels, pour autant, il serait exagéré de les dire omnipotents. Correctement déployés, nul doute qu’ils génèrent des opportunités d'économies qui compensent l'investissement initial, et même plus.

Quelques champs d’application du jumeau numérique – Dans quelle situation faire appel aux jumeaux numériques ?

Les jumeaux numériques étant des éléments majeurs d’une stratégie plus globale, on peut, sans risque, annoncer les avantages qu’ils apporteront aux grands groupes et aux entreprises industrielles. Ce sont d’ailleurs ces dernières qui en auront probablement plus de besoin, étant fréquemment multisites, multi-départements et multifonctions, avec quantité d’acteurs impliqués.

Cette technologie offre cette visibilité essentielle à la fabrication d’un produit de qualité, prévoyant les pannes machines, évaluant les seuils de surcharge d’une usine, et optimisant la chaine de production. Les jumeaux numériques vous seront utiles si :

• en tant que chef d’entreprise, il vous arrive de questionner un aspect quelconque des performances machines, à court ou à long terme,
• vous avez déjà suspecté vos process d’occasionner du gaspillage,
• vous estimez que l'agencement de votre usine est optimisable,
• vous souhaitez que vos techniciens et votre personnel de service accèdent à la bonne information pour améliorer la prise décision.