# Jumeau numérique

Un jumeau numérique (en anglais « digital twin ») est un modèle numérique qui reconstitue fidèlement un objet, une opération ou un système tel qu'utilisé (ou maintenu/exploité). Ces clones numériques peuvent avoir de multiples usages. Le jumeau numérique n'est pas seulement une réplique d'un objet à un moment précis, mais il comprend également le processus par lequel l'objet est passé depuis sa conception jusqu'à son état final. Ainsi, le jumeau numérique reflète non seulement l'objet lui-même, mais aussi son histoire de développement et de fabrication. De ce fait, on peut comprendre la durée de vie de l'objet dans sa totalité, même après qu'il a été livré et que les garanties de dix à trente ans sont épuisées. Un jumeau numérique fournit donc à la fois les détails constitutifs et la dynamique opérationnelle d'un élément de l'Internet des objets tout au long de son existence.
Les jumeaux numériques intègrent l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse des données avec des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs contreparties physiques changent. Un jumeau numérique apprend en permanence et se met à jour en utilisant de multiples sources pour représenter son statut, sa condition de travail ou sa position en temps quasi réel. Ce système d'apprentissage, apprend de lui-même, en utilisant :
* des données de capteurs qui transmettent divers aspects de son état de fonctionnement ;
* d'experts humains, tels que des ingénieurs ayant une connaissance approfondie et pertinente du domaine industriel ;
* d'autres machines similaires ;
* d'autres flottes de machines similaires ;
* et de systèmes plus vastes et de l'environnement desquels il fait partie.
Un jumeau numérique intègre également des données historiques de l'utilisation passée de la machine qu'il intègre à son modèle numérique.
Dans divers secteurs industriels, les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser le fonctionnement et la maintenance des actifs physiques, des systèmes et des processus de fabrication. Les jumeaux numériques constituent une technologie de formation pour l'Internet industriel des objets, où ils peuvent interagir virtuellement avec d'autres machines et personnes. Dans ce contexte d'Internet des Objets, ils sont parfois mentionnés sous l'appellation de « cyberobjets », ou encore « d'avatars digitaux ».

## Exemples

Un exemple est la façon dont les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser les machines et la maintenance des équipements de production d'énergie tels que les turbines de production d'énergie, les moteurs à réaction et les locomotives.
Un autre exemple de jumeaux numériques est l'utilisation de la modélisation tridimensionnelle pour créer des compagnons numériques pour les objets physiques$^,$$^,$. Ils peuvent être utilisés pour voir le statut de l'objet physique réel, ce qui permet de projeter des objets physiques dans le monde numérique. Par exemple, lorsque des capteurs recueillent des données à partir d'un objet connecté, les données des capteurs peuvent être utilisées pour mettre à jour un jumeau numérique de l'objet en temps réel$^,$$^,$. Le jumeau numérique est une copie à jour et précise des propriétés et des états de l'objet physique, incluant sa forme, sa position, son état et ses mouvements.
Un jumeau numérique peut également être utilisé pour la surveillance, le diagnostic et le pronostic afin d'optimiser la performance et l'utilisation des actifs. Dans ce domaine, des données captées peuvent être combinées avec des données historiques, l'expertise humaine et l'apprentissage machine et la simulation pour améliorer les résultats des pronostics$^,$$^,$$^,$. Les pronostics complexes et les plates-formes d'entretien intelligentes peuvent tirer parti de l'utilisation de jumeaux numériques pour trouver la cause première des problèmes et améliorer la productivité$^,$.
Exemples d'applications industrielles :
* moteurs d'avion$^,$ ;
* éoliennes$^,$ ;
* grandes structures, par exemple, plates-formes offshore, navires ;
* systèmes de contrôle CVC (chauffage, ventilation et climatisation) ;
* locomotives ;
* édifices.

## Technologies apparentées

* Méthode des éléments finis
* Internet des objets
* Industrie 4.0
* Systèmes de surveillance de l'état et de l'utilisation (en)
* Gestion intégrée de l'état des véhicules
* Jumeau numérique du projet