Les logiciels de jumelage numérique continuent de remodeler les industries, avec des projections de marché atteignant 125,7 milliards de dollars d’ici 2030, avec un taux de croissance annuel moyen de 39,48 %. Les grandes entreprises ont adopté cette technologie, et 70 % des cadres technologiques de la suite C investissent activement dans les solutions de jumeaux numériques.
Les résultats concrets parlent d’eux-mêmes. Les entreprises qui utilisent les jumeaux numériques enregistrent des gains de productivité de 30 à 60 % et réduisent les déchets matériels de 20 %. La technologie aide les entreprises à réduire de moitié leur délai de mise sur le marché, ce qui la rend essentielle pour les entreprises qui veulent rester compétitives.
Dans cet article, vous découvrirez comment les logiciels de jumeaux numériques révolutionnent les entreprises de toutes tailles et quels avantages clés peuvent propulser votre organisation en tête de la concurrence en 2025 et au-delà.
L’évolution des logiciels de jumelage numérique à l’horizon 2020
« D’ici 2025, les jumeaux numériques se transformeront en modèles dynamiques, adaptatifs et prédictifs, grâce aux progrès de l’IA, de l’IoT et des données en temps réel. » – FirstIgnite, cabinet de recherche et de conseil en technologie.
Le programme Apollo de la NASA a marqué la naissance des jumeaux numériques lorsque les ingénieurs ont créé des simulateurs détaillés pour réparer les systèmes des engins spatiaux depuis la Terre. Michael Grieves, de l’université du Michigan, a présenté en 2002 le logiciel de jumeaux numériques tel que nous le connaissons aujourd’hui. La technologie a connu des progrès remarquables au cours des années 2020 et trouve aujourd’hui des applications dans une variété d’industries.
Des modèles statiques aux répliques numériques dynamiques
Les logiciels de jumeaux numériques sont passés par des étapes claires qui ont transformé de simples modèles statiques en systèmes avancés et dynamiques. Les premiers jumeaux numériques n’étaient que des modèles statiques, de simples copies numériques qui ne se mettaient pas à jour en temps réel et n’interagissaient pas avec des objets physiques.
Les jumeaux numériques se sont transformés en « ombres numériques » au cours des années 2010. Ces modèles montraient l’état d’objets physiques avec des données circulant dans un seul sens, de l’objet réel à son modèle numérique. Les ombres pouvaient suivre les changements mais ne pouvaient pas affecter leurs homologues physiques.
L’apparition de jumeaux numériques totalement interactifs a constitué une avancée majeure. Ces jumeaux échangent des données en temps réel dans les deux sens entre les objets physiques et leurs copies numériques. Cette communication bidirectionnelle a créé des boucles de rétroaction qui ont permis d’améliorer l’optimisation, la prédiction de la maintenance et la prise de décision – des avantages clés des logiciels de jumeaux numériques.
Selon Gartner et d’autres chercheurs, la progression du jumeau numérique suit cinq étapes principales :
- Miroir : Création de copies numériques d’objets physiques
- Surveillance : Gestion d’objets physiques sur la base d’une analyse numérique
- Modélisation et simulation : Améliorer les objets physiques grâce à la simulation
- Fédération : Relier les jumeaux numériques pour améliorer les systèmes complexes
- Autonome : résoudre des problèmes sans aide humaine
Les entreprises manufacturières ont été parmi les premières à utiliser les jumeaux numériques. Elles ont créé des copies virtuelles des lignes de production pour les rendre plus efficaces et réduire les temps d’arrêt. Les jumeaux numériques peuvent prédire le moment où l’équipement risque de tomber en panne en analysant les données des capteurs, ce qui permet de programmer la maintenance avant des pannes coûteuses.
Facilitateurs technologiques clés : IoT, IA et Cloud Computing
La croissance rapide des capacités de jumelage numérique est due à la rencontre de trois technologies clés : L’internet des objets (IoT), l’intelligence artificielle (IA) et l’informatique en nuage.
L’IdO constitue la base des jumeaux numériques en permettant un flux de données en temps réel à partir de systèmes physiques. Les capteurs collectent et envoient des données opérationnelles vitales qui relient les actifs physiques à leurs versions numériques. Les experts du secteur prévoient que 95 % des plateformes IoT proposeront le jumelage numérique d’ici à 2029, et qu’il deviendra la norme dans les applications IoT d’ici à 2028.
L’informatique en nuage nous offre l’espace de stockage et la puissance de calcul dont nous avons besoin pour simuler des systèmes complexes. La recherche montre que « l’informatique en nuage fournit aux jumeaux numériques des techniques d’analyse pour produire des informations » et « aide les jumeaux numériques à offrir de nouvelles fonctionnalités et une collaboration en temps réel dans les espaces de fabrication ».
L’IA complète ce trio technologique en donnant un sens aux grandes quantités de données de capteurs et en trouvant des modèles importants. L’apprentissage automatique aide les jumeaux numériques à prévoir les résultats, à améliorer les opérations et à devenir plus précis au fil du temps. L’IA analyse les données et fournit des informations pratiques qui rendent les logiciels de jumeaux numériques plus utiles.
Ces technologies combinées ont entraîné une croissance impressionnante du marché. Selon Forbes, le marché des jumeaux numériques devrait atteindre 110 milliards USD d’ici 2028, avec une croissance annuelle de 61,3 % entre 2023 et 2028. Les secteurs de la fabrication et des soins de santé sont les principaux moteurs de cette croissance.
Les entreprises qui utilisent les jumeaux numériques obtiennent des résultats concrets. L ‘institut de recherche Capgemini fait état d’une amélioration moyenne de 15 % dans des domaines tels que l’efficacité opérationnelle et la réduction des émissions de carbone. Environ 57 % des organisations affirment que les jumeaux numériques renforcent leurs efforts en matière de développement durable.
À l’avenir, les jumeaux numériques continueront d’évoluer. L’industrie 5.0 s’attache à faire en sorte que la technologie fonctionne mieux avec les humains afin d’améliorer la collaboration, la résilience et la durabilité. Ces progrès promettent d’apporter les avantages des jumeaux numériques à un plus grand nombre d’industries et d’utilisations.
Amélioration de la prise de décision : Un avantage essentiel des jumeaux numériques
L’amélioration de la prise de décision est l’un des avantages les plus importants des jumeaux numériques. Les jumeaux numériques créent des répliques virtuelles de systèmes physiques et offrent un moyen innovant de connaître des opérations complexes qui permettent de faire des choix plus judicieux.
Convertir des données complexes en informations applicables
Les jumeaux numériques transforment d’énormes quantités de données brutes en informations claires et applicables. Les opérateurs de réseaux de distribution ont accès à d’énormes volumes de données, mais peinent à les transformer en informations utiles à la prise de décision. Les jumeaux numériques résolvent ce problème en rendant les données « utilisables » pour les opérations et la planification.
Siemens déclare : « Avec un véritable jumeau numérique du réseau, les GRD peuvent optimiser les opérations quotidiennes tout en planifiant en toute confiance un avenir dans lequel les énergies renouvelables et d’autres DER représenteront une plus grande proportion du mix énergétique ». Les équipes peuvent se concentrer sur des activités à forte valeur ajoutée au lieu d’interpréter des données lorsque des informations complexes deviennent des connaissances pratiques.
Les jumeaux numériques brillent parce qu’ils combinent en douceur et analysent en temps réel des données provenant de sources multiples. GIM International explique: « Nous aidons les gouvernements, les entreprises et les communautés à transformer des données complexes en informations claires et exploitables, afin qu’ils puissent planifier plus intelligemment, prendre des décisions en connaissance de cause et construire un avenir plus durable ». Grâce à des tableaux de bord intuitifs et à des outils de visualisation, les décideurs peuvent repérer des relations complexes qui resteraient cachées dans des feuilles de calcul ou des systèmes déconnectés.
Planification de scénarios et atténuation des risques
La plus grande valeur du logiciel de jumeau numérique provient de l’expérimentation sans risque par le biais de la planification de scénarios. Les jumeaux numériques offrent un environnement sûr pour tester des scénarios de type « what-if » avant de procéder à des changements dans le monde physique.
Cette capacité s’applique à différentes périodes :
- Analyse historique : Comprendre les événements passés pour en identifier les causes et les stratégies de prévention
- Optimisation actuelle: Tester les ajustements opérationnels immédiats
- Projection dans l’avenir : Modélisation des changements stratégiques à long terme
Le document « Digital twins in safety analysis, risk assessment and emergency management » explique que les jumeaux numériques « représentent une technologie émergente qui permet actuellement de surveiller des systèmes complexes, de mettre en œuvre des systèmes de contrôle autonomes et de fournir une assistance en temps réel en cas d’accident ou d’urgence ». Cette assistance en temps réel s’avère inestimable pour la gestion des risques dans les situations critiques.
Cette technologie permet d’identifier les risques de manière proactive grâce à la simulation. Renewcanada.net note : « En évaluant virtuellement ces scénarios, les gestionnaires de projet ou les concepteurs peuvent prendre des décisions éclairées qui minimisent les risques ». Un fabricant d’acier a utilisé la simulation de jumeaux numériques pour vérifier les relations entre la demande, l’offre et la volatilité de la production. Il a repéré les risques 12 semaines à l’avance et a amélioré l’EBITDA de 2 points de pourcentage tout en réduisant les stocks de 15 %.
Visibilité en temps réel sur l’ensemble des opérations
Les jumeaux numériques offrent une visibilité sans précédent sur les opérations et créent une vue d’ensemble permettant une prise de décision plus souple. Grâce à la surveillance continue et à la collecte de données, les organisations acquièrent une connaissance de la situation jusqu’alors impossible.
Cette visibilité offre des avantages décisifs :
- Repérer immédiatement les goulets d’étranglement et les inefficacités
- Optimisation continue des performances
- Réagir plus rapidement à des conditions changeantes
Black & Veatch souligne que les jumeaux numériques offrent « une capacité inégalée de visualisation et d’interaction avec vos données, ce qui permet d’obtenir des informations immédiates et exploitables sur les caractéristiques fonctionnelles et de performance d’un actif ou d’un système ».
Cette visibilité en temps réel couvre des systèmes entiers, et pas seulement des composants individuels. Les jumeaux numériques créent ce que McKinsey appelle« une source unique de vérité » où les données sont « correctement classées, structurées et accessibles de manière à ce que les idées se forment de façon cohérente« . Les décideurs obtiennent un contexte complet pour leurs choix lorsque les silos d’information disparaissent.
Une meilleure visibilité apporte des avantages substantiels. McKinsey rapporte que les jumeaux numériques ont permis de découvrir des blocages cachés dans les processus de fabrication en simulant avec précision et en temps réel les goulets d’étranglement sur les chaînes de production. Une équipe a réduit le temps de traitement total d’ environ 4 % en utilisant des solutions d’optimisation pour identifier et développer des règles de séquençage reproductibles.
Les capacités décisionnelles améliorées des jumeaux numériques marquent un changement fondamental de la gestion réactive à la gestion proactive. Aujourd’hui, les organisations comprennent, exploitent et optimisent leurs systèmes différemment d’un secteur à l’autre.
Avantages spécifiques à l’industrie des logiciels de jumelage numérique
« La vision ultime du jumeau numérique est de créer, tester et construire notre équipement dans un environnement virtuel. Ce n’est que lorsqu’il répond à nos exigences que nous le fabriquons physiquement. Nous voulons alors que cette fabrication physique soit reliée à son jumeau numérique par des capteurs, de sorte que le jumeau numérique contienne toutes les informations que nous pourrions obtenir en inspectant la fabrication physique ». – John Vickers, expert en fabrication de la NASA et directeur du Centre national de la NASA pour la fabrication avancée.
Les logiciels de jumeaux numériques apportent des avantages personnalisés aux entreprises de toutes tailles. Les organisations qui utilisent ces répliques virtuelles trouvent des avantages spécifiques à leur domaine qui vont bien au-delà des utilisations de base.
Fabrication : Optimiser la production et réduire les coûts
Les jumeaux numériques sont des outils puissants qui optimisent les processus de production et réduisent les coûts opérationnels dans l’industrie manufacturière. Les rapports de McKinsey montrent que les fabricants qui utilisent les jumeaux numériques économisent de 5 à 7 % par mois en redéfinissant les calendriers de production et en découvrant les goulets d’étranglement cachés dans leurs processus.
Ces systèmes prévoient les problèmes de production avant qu’ils ne surviennent et permettent d’y remédier rapidement. Une usine de fabrication de métaux a utilisé le logiciel Digital Twin pour trouver les meilleures tailles de lots et les meilleures séquences de production. L’usine a optimisé des milliers de combinaisons de produits sur plusieurs lignes. Les algorithmes d’apprentissage par renforcement basés sur l’IA du système ont permis de réduire les coûts par rapport à une programmation manuelle.
Les fabricants peuvent tester différents scénarios de production sans interrompre les opérations en cours. Ils disposent ainsi d’un espace sûr pour expérimenter des changements de processus et des ajustements d’agencement.
Santé : Médecine personnalisée et simulation de traitement
De plus en plus d’organismes de soins de santé utilisent désormais des jumeaux numériques pour créer des copies virtuelles de patients et personnaliser les traitements. Ces « jumeaux humains numériques » permettent aux médecins de tester les effets de différents traitements sur chaque patient avant le début des soins.
Une étude de Scientific Reports l’a montré avec des patients diabétiques. Les chercheurs ont créé des jumeaux numériques qui ont copié le statut métabolique, le régime alimentaire et les habitudes de vie. Cela a permis de prédire les résultats et de donner des recommandations personnelles qui ont conduit à des améliorations significatives des niveaux d’hémoglobine A1c.
Les chirurgiens utilisent également des jumeaux numériques pour pratiquer des procédures complexes sur des copies virtuelles de l’anatomie du patient avant une opération réelle.
Construction : Visualisation du projet et améliorations de la sécurité
Grâce aux jumeaux numériques, les équipes de construction bénéficient d’une meilleure vision des projets et d’une plus grande sécurité. Ces modèles virtuels correspondent aux conditions réelles et aident les équipes à repérer les problèmes avant qu’ils n’apparaissent sur les chantiers.
Les jumeaux numériques renforcent la sécurité dans le secteur de la construction grâce à la surveillance en direct des conditions de travail. Les systèmes recueillent des données à partir de capteurs et d’autres sources afin de repérer les dangers et d’avertir immédiatement les travailleurs.
Commerce de détail : Optimisation de la chaîne d’approvisionnement et expérience client
Les détaillants obtiennent d’excellents résultats tout au long de leur chaîne d’approvisionnement tout en améliorant l’expérience de leurs clients grâce aux jumeaux numériques. L’étude du BCG montre que les détaillants qui utilisent cette technologie obtiennent des prévisions 20 à 30 % plus précises et réduisent les retards et les temps d’arrêt de 50 à 80 %.
Les jumeaux numériques qui se concentrent sur les comportements d’achat et les priorités des clients. Les détaillants testent virtuellement différentes stratégies et analysent les habitudes d’achat. Cela permet de formuler des recommandations personnalisées tout en protégeant les données personnelles.
Les jumeaux numériques changent la façon dont les industries travaillent. Chaque domaine trouve des moyens uniques d’utiliser cette technologie qui résout des problèmes spécifiques et apporte des avantages évidents en termes de productivité, de sécurité et de satisfaction de la clientèle.
Les avantages de l’expérience client grâce aux applications de jumelage numérique
Les jumeaux numériques modifient la façon dont les entreprises communiquent avec leurs clients. Ces copies virtuelles créent de nouveaux moyens d’améliorer la satisfaction des clients grâce à des expériences personnalisées.
Personnalisation des produits
Les jumeaux numériques rendent possible la personnalisation intelligente en testant le fonctionnement des produits dans différentes conditions. La recherche montre que les jumeaux numériques aident les entreprises à soutenir « l’application de produits personnalisés DT à la personnalisation intelligente ». La technologie permet de tester différents scénarios et aide les équipes chargées des produits à prendre de meilleures décisions.
Les jumeaux numériques créent un environnement de développement de produits sans risque où les équipes peuvent essayer davantage d’options de conception sans avoir recours à des prototypes physiques coûteux. Les entreprises qui utilisent les jumeaux numériques constatent une diminution de 25 % des problèmes de qualité en production. Elles enregistrent également une augmentation des ventes de 3 à 5 % grâce à de meilleures caractéristiques et à des clients plus satisfaits.
Amélioration des opérations de service et de soutien
Les jumeaux numériques stimulent les opérations de service en prévoyant les besoins de maintenance et en résolvant les problèmes à distance. Ces jumeaux recueillent des données tout au long de la vie d’un produit afin d’aider les équipes de service à détecter rapidement les problèmes.
Rolls-Royce démontre cet avantage avec ses jumeaux numériques de moteurs à réaction, qui ont « aidé l’entreprise à allonger de 50 % le délai entre les opérations de maintenance de certains moteurs ». ComputerWeekly ajoute que « la maintenance et les opérations à distance créeront de nouveaux cas d’utilisation pour des équipements déjà existants et réduiront les coûts dans de nombreux domaines d’application ».
Améliorer l’engagement des clients grâce à la simulation
Les entreprises créent désormais des « jumeaux numériques de clients » qui reproduisent fidèlement le comportement des consommateurs. Gartner explique comment ces jumeaux utilisent « les interactions en ligne et physiques pour simuler avec précision l’expérience du client et fournir un contexte et des prédictions sur les comportements futurs des consommateurs ».
Selon McKinsey, « l’IA générative exploite les données en temps réel des jumeaux numériques des clients pour obtenir des informations précieuses sur les clients et améliorer leur sentiment et leur fidélité ». Les entreprises peuvent tester des campagnes de marketing, des caractéristiques de produits et des approches de services avant de les lancer.
Les applications réelles montrent que les jumeaux numériques modifient les relations avec les clients. Les entreprises peuvent mieux comprendre les besoins et y répondre plus rapidement, parfois avant même que les clients ne sachent ce dont ils ont besoin.
Conclusion : L’avenir des logiciels de jumelage numérique et le leadership de Simio dans l’industrie
La technologie des jumeaux numériques est en train de révolutionner les industries du monde entier, avec des projections de marché qui atteignent le chiffre impressionnant de 125,7 milliards de dollars d’ici 2030. Cette croissance remarquable reflète l’évolution des jumeaux numériques, qui sont passés de simples modèles statiques à des systèmes dynamiques sophistiqués offrant des possibilités sans précédent en matière de simulation, d’optimisation et d’analyse prédictive.
La synergie des capteurs IoT, du traitement de l’IA et de l’informatique en nuage a donné naissance à des jumeaux numériques qui fournissent des résultats tangibles. Les entreprises qui mettent en œuvre cette technologie sont témoins :
- Amélioration de la productivité de 30 à 60
- Réduction d’environ 20 % des déchets matériels
- Diminution de 25 % des problèmes de qualité de la production
- Augmentation des ventes de 3 à 5 % grâce à l’amélioration des caractéristiques des produits et à la satisfaction des clients
Ces avantages transforment divers secteurs, notamment l’industrie manufacturière, les soins de santé, la construction et la vente au détail, en apportant des solutions innovantes aux défis quotidiens.
L’impact des jumeaux numériques sur les processus de prise de décision ne peut être surestimé. Grâce à la surveillance en direct, à la planification de scénarios et à l’atténuation des risques, les entreprises peuvent désormais prendre des décisions fondées sur des données avec une confiance sans précédent. En convertissant des données complexes en informations exploitables, la technologie des jumeaux numériques permet aux équipes de se concentrer sur des activités à forte valeur ajoutée plutôt que de s’enliser dans l’interprétation des données.
L’expérience client a également connu des améliorations substantielles grâce aux applications de jumeaux numériques. Les entreprises peuvent désormais offrir une personnalisation précise, une maintenance prédictive et obtenir des informations plus approfondies sur les besoins de leurs clients, ce qui se traduit par une satisfaction et une fidélité accrues.
Si nous nous tournons vers l’avenir, il est clair que les logiciels de jumeaux numériques continueront à remodeler la façon dont les organisations fonctionnent, innovent et servent leurs clients. Leurs effets profonds sur l’efficacité, la sécurité et la durabilité en font des outils indispensables pour les entreprises qui souhaitent conserver un avantage concurrentiel dans un monde de plus en plus numérique.
Simio, une entreprise à la pointe de la technologie des logiciels de jumeaux numériques, est à l’avant-garde de cette révolution numérique. Les solutions de pointe de Simio permettent aux entreprises de tous les secteurs d’exploiter pleinement le potentiel des jumeaux numériques. En combinant des capacités de simulation avancées avec des interfaces conviviales, Simio rend la technologie des jumeaux numériques plus accessible et plus efficace que jamais.
Le leadership de Simio dans l’industrie se caractérise par :
- Des solutions logicielles innovantes qui s’intègrent parfaitement aux systèmes existants
- Des outils d’analyse et de visualisation robustes pour une meilleure prise de décision
- Des plateformes évolutives qui s’adaptent aux besoins changeants des entreprises
- Recherche et développement continus pour rester à la pointe des tendances du secteur
Alors que la technologie du jumeau numérique continue d’évoluer, Simio s’engage à repousser les limites du possible, en veillant à ce que les entreprises disposent des outils dont elles ont besoin pour prospérer dans un monde de plus en plus complexe et axé sur les données. La révolution du jumeau numérique est en marche, et avec des leaders de l’industrie comme Simio à la barre, l’avenir semble plus prometteur que jamais pour les entreprises prêtes à adopter cette technologie transformatrice.