Jumeau numérique : l’IoT au service de la simulation

[Mise à jour du lundi 16 mars 2020 à 15h20] Pour contribuer à apporter à chacun le meilleur traitement face au coronavirus, Exactcure est à pied d’oeuvre. La start-up niçoise, qui vise à créer sur son application un jumeau numérique des patients pour anticiper sur chacun les effets des médicaments, est en train d’intégrer dans ses bases de modèles certaines molécules testées par des chercheurs contre le coronavirus, comme l’hydroxychloroquine, le lopinavir/ritonavir (Kaletra), ou le Remdesivir.

Jumeau numérique : qu’est-ce que c’est ?

Aussi appelé « digital twin », le jumeau numérique est la réplique d’un objet, d’un système, d’une implantation, d’un processus, etc. sous une forme numérique. Deux grandes familles de jumeaux numériques se profilent avec chacune une approche distincte, explique-t-on à l’école supérieure d’ingénieurs Léonard de Vinci, où un cours dédié aux jumeaux numériques a été mise en place à la rentrée 2019. L’une, dite « bottom up », dans laquelle on part d’un actif équipé de capteurs pour récupérer les données qui en sont issues. Avec ces data, on construit des modèles de prédiction, grâce aux techniques d’intelligence artificielle (IA) comme le machine learning, le deep learning et les réseaux de neurones. L’autre approche, plus « top down », mise sur des jumeaux numériques de seconde génération basés sur la simulation. On part d’équations issues de la physique qu’on nourrit de mesures et résout numériquement pour prédire des comportements. Ces jumeaux numériques vont révolutionner les opérations de simulation dans l’usine 4.0.

Quelle différence avec le BIM ?

Les professionnels de la construction et de l’immobilier côtoient depuis plusieurs années le BIM (Building Information Modeling). Si les deux concepts de BIM et de jumeau numérique se distinguent, beaucoup considèrent qu’ils sont amenés à converger pour offrir toujours plus de performances. La maquette numérique du BIM peut par exemple servir d’élément de base au jumeau numérique, grâce au recueil des différentes données du bâtiment. De son côté, le jumeau numérique apporte les bénéficies de l’IoT avec une possibilité de prévision d’incidents, notamment structurels.

Le rôle des jumeaux numériques dans l’industrie

Les jumeaux numériques ont véritablement révolutionné le monde industriel en modifiant la phase de développement d’un produit ou l’utilisation d’un équipement. Avant le développement du concept de digital twin, une entreprise créait physiquement un objet pour lui faire subir un ensemble de tests, y apporter des modifications, etc. Avec le jumeau numérique, les données recueillies sur l’évolution de l’objet permettent d’en anticiper et d’en optimiser les performances. Avec les jumeaux numériques, les entreprises :

• Gagnent en fiabilité pour leurs produits
• Améliorent le niveau de sécurité de leurs produits
• Renforcent la confiance des consommateurs en leurs produits
• Réduisent les coûts de réparation en anticipant les défaillances à venir.

Exemple de jumeau numérique

« Le concept se développe depuis les années 2011-2012 dans l’industrie. Utilisé d’abord pour modéliser un objet, comme un moteur d’avion, le jumeau numérique est aujourd’hui employé pour représenter un système entier : un avion dans son […..]

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