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Qu’est-ce qu’un jumeau numérique?
Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un objet physique, d’un processus ou d’un système, enrichie de données en continu. Il existe de nombreux cas d’utilisation de jumeaux numériques, notamment l’amélioration de la surveillance en temps réel, la maintenance prédictive, la gestion du rendement, la prise de décisions, la transparence et l’évolutivité.
Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un objet physique, d’un processus ou d’un système, enrichie de données en continu.
Les nombreuses raisons d’utiliser un jumeau numérique
Avant de commencer votre projet de jumeau numérique, vous devez choisir le type qui convient le mieux à vos objectifs. Un jumeau numérique est utile dans plusieurs scénarios, comme la planification, l’exploitation et l’entretien d’actifs d’infrastructure. Il peut servir à simuler et à mettre à l’essai des scénarios pour étudier les résultats futurs en fonction des données historiques et obtenues en temps réel, ainsi qu’à améliorer la collaboration entre les parties prenantes et la population.
Plus précisément, il existe plusieurs types de jumeaux numériques qui servent différentes fonctions. En voici quelques-uns :
Jumeau de planification
Sert à planifier de nouveaux développements
Jumeau d’entretien
Sert aux activités d’entretien des actifs.
Jumeau de conformité
Sert à se conformer aux différentes normes
Jumeau de surveillance
Sert à surveiller les indicateurs clés de rendement (ICR) et à produire des rapports.
Jumeau de performance
Sert à déterminer la fiabilité des principaux actifs.
Jumeau énergétique
Sert à la gestion de l’énergie et à la durabilité.
Il n’existe pas de solution unique pour les jumeaux numériques. Un promoteur d’infrastructures aura des besoins différents d’un organisme responsable de la gestion de l’eau ou encore d’un gouvernement étatique. Toutefois, tous les types de jumeaux numériques disposent de certaines capacités de base.
Des usages différents, mais une base commune : les capacités des jumeaux numériques
Peu importe le scénario du cas d’utilisation, les jumeaux numériques ont tous les mêmes capacités et activités de base qui permettent à une organisation d’utiliser ses données et ses perspectives pour prendre des décisions qui favorisent l’efficacité, la simplification ou la pertinence d’un actif, d’un processus, d’un service ou d’un environnement.
Ces capacités communes sont :
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Connexion
Un jumeau numérique exige une connexion entre la représentation virtuelle et l’actif physique. Lorsque les choses changent dans le monde physique, il faut mettre la représentation virtuelle à jour. Cette connexion se fait habituellement à l’aide de réseaux de télécommunications pour faciliter la transmission des données entre les environnements physiques et numériques. -
Intégration
La représentation virtuelle peut absorber des ensembles de données, y faire référence, les rassembler, les relier et les préparer pour une analyse et une visualisation. -
Analyse
Le jumeau numérique facilite le processus d’inspection, de nettoyage, de vérification, d’interprétation, de transformation et de modélisation des données afin de créer de nouvelles informations et perspectives -
Simulation
Un jumeau numérique peut modéliser un système pour étudier les effets ou les résultats potentiels de conditions différentes, puis déterminer les plans d’action possibles. -
Visualisation
Un jumeau numérique peut présenter plusieurs sources de données de manière conviviale.
Avantages et inconvénients des jumeaux numériques
Un jumeau numérique améliore chaque étape du cycle de vie d’un actif grâce à un large éventail d’avantages :
Conception et construction améliorées
L’utilisation d’un jumeau numérique pour simuler ou analyser différentes options de conception, cerner les risques et optimiser l’ordonnancement de la construction permet, notamment, de réduire les coûts et d’améliorer les résultats du projet.
Meilleure résilience des infrastructures
Les perspectives obtenues en temps réel du jumeau numérique peuvent servir à un entretien proactif, à l’optimisation de la consommation d’énergie et au prolongement de la durée de vie d’un actif.
Prise de décision axée sur les données
Le fait d’avoir une seule source d’information sur les actifs facilite une prise de décisions éclairées pour les activités, l’entretien et les futurs investissements.
Collaboration et communication accrues
Un jumeau numérique peut servir de plateforme commune pour les parties prenantes afin qu’elles accèdent à l’information sur l’actif, la visualise et l’analyse, ce qui favorise la collaboration et la communication entre les équipes.
Toutefois, la mise en œuvre de la technologie des jumeaux numériques présente son propre lot de défis, notamment :
Gestion des données
Un jumeau numérique exige parfois un grand volume de données provenant de plusieurs sources, ce qui soulève des préoccupations liées à la qualité, à la sécurité et à l’interopérabilité des données.
Coût et complexité
L’élaboration et l’entretien d’un jumeau numérique exigent des investissements dans les technologies, les ressources et les compétences spécialisées.
Manque de normes
Pour le moment, il n’existe aucune norme généralement acceptée concernant la création d’un jumeau numérique et l’échange de données.
Risques liés à la cybersécurité
Les composantes de communication interconnectées nécessaires pour faire fonctionner un jumeau numérique sont parfois des cibles attrayantes pour les pirates informatiques.
Il est possible d’atténuer ces désavantages et même de les transformer en occasions de croissance et d’innovation grâce à l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique, l’informatique en nuage, la collaboration dans l’industrie et la pensée systémique.
Approche de GHD en matière de jumeaux numériques
Nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour développer des jumeaux numériques qui conviennent à leurs besoins précis. Nous souhaitons appuyer des objectifs concrets, comme l’amélioration du service à la clientèle, la sécurité, la prise de décisions, la gestion des risques et la planification à long terme.
Nous prenons le temps de comprendre les principaux processus opérationnels et flux de travail que le jumeau doit reproduire. Cette approche l’aide à mieux représenter les réactions de l’actif dans le cadre de scénarios hypothétiques ou futurs.
Grâce à cette méthode, nous avons pu aider le conseil municipal de Wellington à améliorer son programme de ville intelligente et de jumeau numérique. Un jumeau numérique en urbanisme a été créé à partir de la technologie existante du conseil et a servi à étudier les scénarios de densité de population pour les sites sous-utilisés au centre de Wellington. Nous avons vu l’incidence possible des plans d’expansion sur les besoins en eau, la consommation d’énergie et les émissions de carbone ainsi que les répercussions de la densité sur les transports et les espaces verts.
Ce jumeau numérique complétait les plans d’urbanisme existants en donnant vie, en trois dimensions (3D), aux plans traditionnels en deux dimensions, ce qui a amélioré la communication avec les parties prenantes grâce à des visualisations 3D et offert des explications simplifiées aux règles d’aménagement complexes.
Consultez notre page Expérience numérique pour en savoir plus sur les jumeaux numériques et nos pratiques dans le domaine.
Vous souhaitez approfondir le sujet?
Découvrez comment Wellington Water a utilisé la technologie du jumeau numérique en urbanisme pour transformer ses plans traditionnels en visualisations interactives.
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