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Les jumeaux num\u00e9riques transforment l’industrie manufacturi\u00e8re, passant du principe \u00ab essai-erreur \u00bb \u00e0 une optimisation fond\u00e9e sur les donn\u00e9es. Siemens, BMW et BASF utilisent d\u00e9j\u00e0 cette technologie. Le march\u00e9 mondial devrait cro\u00eetre jusqu’\u00e0 d\u00e9passer 73 milliards de dollars am\u00e9ricains d’ici 2030. Pour les PME allemandes, le d\u00e9marrage est plus accessible qu’on ne le pense : il est d\u00e9j\u00e0 possible de mod\u00e9liser num\u00e9riquement des machines individuelles ou des lignes de production avec un effort limit\u00e9.<\/strong><\/p>\n Un jumeau num\u00e9rique est une r\u00e9plique bas\u00e9e sur les donn\u00e9es d’un objet, processus ou syst\u00e8me physique. Il est aliment\u00e9 en continu par des donn\u00e9es en temps r\u00e9el provenant de capteurs, d’appareils IoT et de syst\u00e8mes de production. Contrairement \u00e0 un mod\u00e8le 3D statique ou \u00e0 une simulation, le jumeau num\u00e9rique refl\u00e8te l’\u00e9tat actuel et permet des pr\u00e9dictions sur le comportement futur.<\/p>\n Dans la fabrication, cela signifie : une machine-outil poss\u00e8de un jumeau num\u00e9rique qui refl\u00e8te en temps r\u00e9el la temp\u00e9rature, les vibrations, l’usure et la consommation d’\u00e9nergie. Si les valeurs de vibration d’un roulement de broche d\u00e9passent un seuil d\u00e9fini, le jumeau peut pr\u00e9dire quand le roulement tombera en panne, des jours ou des semaines \u00e0 l’avance. C’est la maintenance pr\u00e9dictive dans sa forme la plus pure.<\/p>\n Les trois niveaux de maturit\u00e9 d’un jumeau num\u00e9rique illustrent le d\u00e9veloppement : un Digital Shadow<\/strong> refl\u00e8te l’\u00e9tat sans r\u00e9troaction. Un Digital Twin<\/strong> permet la simulation et des analyses What-if. Un Digital Thread<\/strong> relie l’ensemble du cycle de vie, de la conception \u00e0 la production et au service. La plupart des PME commencent par le Shadow et \u00e9voluent.<\/p>\n \n\u00ab Le jumeau num\u00e9rique n’est plus un luxe. C’est la base sur laquelle nous faisons fonctionner nos usines.“ Siemens est le moteur le plus agressif de la technologie, d’autant plus que le groupe la d\u00e9veloppe et la commercialise lui-m\u00eame. La plateforme Siemens Xcelerator regroupe la simulation (Simcenter), le PLM (Teamcenter) et l’IoT industriel (MindSphere) sous un m\u00eame toit. Dans l’usine \u00e9lectronique d’Amberg, consid\u00e9r\u00e9e comme l’une des usines les plus avanc\u00e9es au monde, un jumeau num\u00e9rique continu pilote l’ensemble de la production. R\u00e9sultat : un taux de qualit\u00e9 de 99,9988 % pour 17 millions d’automates programmables par an.<\/p>\n BMW utilise des jumeaux num\u00e9riques dans la planification de la production. Les nouvelles usines sont enti\u00e8rement planifi\u00e9es et optimis\u00e9es virtuellement avant qu’une seule pierre ne soit pos\u00e9e. Le concept iFactory \u00e0 Debrecen, en Hongrie, a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u comme une usine enti\u00e8rement num\u00e9rique : chaque robot, chaque convoyeur, chaque processus logistique existait d’abord en tant que jumeau. BMW estime le gain de temps lors de la mise en service \u00e0 30 % par rapport \u00e0 la planification conventionnelle.<\/p>\n BASF utilise des jumeaux num\u00e9riques dans la gestion des installations. Dans l’industrie chimique, o\u00f9 les processus sont particuli\u00e8rement complexes et critiques pour la s\u00e9curit\u00e9, les jumeaux permettent de simuler des \u00e9tats de fonctionnement qui seraient trop dangereux ou trop co\u00fbteux \u00e0 tester dans l’installation r\u00e9elle. Le site int\u00e9gr\u00e9 de Ludwigshafen, le plus grand complexe chimique connect\u00e9 au monde, travaille de plus en plus avec des r\u00e9pliques num\u00e9riques de ses plus de 200 installations de production.<\/p>\n Le lancement ne doit pas n\u00e9cessairement commencer par un jumeau num\u00e9rique couvrant l’ensemble de l’entreprise. Trois approches se sont av\u00e9r\u00e9es efficaces pour les PME. Premi\u00e8rement, le jumeau-machine<\/strong> : une machine unique, critique, est \u00e9quip\u00e9e de capteurs suppl\u00e9mentaires et reproduite num\u00e9riquement. Investissement : entre 5 000 et 20 000 euros pour la sensorique et la connectivit\u00e9 cloud, auxquels s’ajoutent les co\u00fbts de la plateforme. Le retour sur investissement (ROI) typique s’obtient en six \u00e0 douze mois gr\u00e2ce \u00e0 la r\u00e9duction des arr\u00eats impr\u00e9vus.<\/p>\n Deuxi\u00e8mement, le jumeau-processus<\/strong> : un processus de fabrication d\u00e9fini – par exemple une ligne de soudage ou une cellule de montage – est reproduit num\u00e9riquement. Ici, la valeur r\u00e9side dans l’optimisation du processus : r\u00e9duction des temps de cycle, minimisation des rebuts, baisse de la consommation \u00e9nerg\u00e9tique. La Schreiner Group<\/a> illustre comment un \u00ab champion cach\u00e9 \u00bb comptant 1 200 collaborateurs emprunte cette voie.<\/p>\n Troisi\u00e8mement, le jumeau-produit<\/strong> : le produit lui-m\u00eame est suivi num\u00e9riquement tout au long de son cycle de vie. Dans le secteur de la construction m\u00e9canique, cela fournit la base d’une maintenance pr\u00e9dictive propos\u00e9e en tant que service aux clients. Ce changement transforme le mod\u00e8le \u00e9conomique : on passe de la vente de machines \u00e0 des contrats de service fond\u00e9s sur les donn\u00e9es.<\/p>\n Un jumeau num\u00e9rique repose sur trois fondations. Premi\u00e8rement, la connectivit\u00e9<\/strong> : les machines et installations doivent pouvoir fournir des donn\u00e9es. Dans le cas d’un brownfield<\/em>, c’est-\u00e0-dire d’installations existantes, cela implique l’ajout de capteurs et de passerelles IoT. Les protocoles tels qu’OPC UA se sont impos\u00e9s comme standard et permettent une communication interop\u00e9rable entre fabricants.<\/p>\n Deuxi\u00e8mement, une plateforme<\/strong> : des plateformes IoT industrielles telles que Siemens MindSphere, AWS IoT TwinMaker, Microsoft Azure Digital Twins ou PTC ThingWorx offrent l’infrastructure n\u00e9cessaire \u00e0 la collecte des donn\u00e9es, \u00e0 la mod\u00e9lisation et \u00e0 la visualisation. Le choix d\u00e9pend de l’\u00e9cosyst\u00e8me informatique existant. Celui qui utilise d\u00e9j\u00e0 Microsoft Azure<\/a> optera naturellement pour Azure Digital Twins. Celui qui exploite des machines Siemens b\u00e9n\u00e9ficiera d’une int\u00e9gration facilit\u00e9e avec MindSphere.<\/p>\n Troisi\u00e8mement, les comp\u00e9tences<\/strong> : la mod\u00e9lisation d’un jumeau num\u00e9rique exige \u00e0 la fois une connaissance m\u00e9tier (\u00ab comment fonctionne la machine ? \u00bb) et une expertise en gestion des donn\u00e9es (\u00ab quelles donn\u00e9es issues des capteurs sont pertinentes ? \u00bb). Dans les PME, ces deux comp\u00e9tences sont souvent absentes chez une seule personne. La solution consiste \u00e0 lancer des projets pilotes avec des int\u00e9grateurs syst\u00e8me sp\u00e9cialis\u00e9s, tout en d\u00e9veloppant progressivement des comp\u00e9tences internes.<\/p>\n Les jumeaux num\u00e9riques dans l’industrie manufacturi\u00e8re ne sont plus une vision futuriste, mais une pratique courante chez Siemens, BMW et BASF. La technologie est mature, les plateformes sont disponibles, et les barri\u00e8res \u00e0 l’entr\u00e9e sont plus basses qu’on ne le supposait. Pour les PME, la premi\u00e8re \u00e9tape ne consiste pas \u00e0 choisir une plateforme \u00e0 l’\u00e9chelle de l’entreprise, mais \u00e0 lancer un projet pilote concret : une machine, un processus, un b\u00e9n\u00e9fice mesurable.<\/p>\n Celui qui agit d\u00e8s maintenant constitue une base de donn\u00e9es dont la valeur augmente chaque mois. Celui qui attend constatera que ses concurrents b\u00e9n\u00e9ficient d’une meilleure utilisation des machines, de temps d’arr\u00eat r\u00e9duits et d’offres de service plus attractives – non pas parce qu’ils ach\u00e8tent de meilleures machines, mais parce qu’ils exploitent intelligemment celles qu’ils poss\u00e8dent d\u00e9j\u00e0.<\/p>\n Un projet de d\u00e9marrage centr\u00e9 sur un seul jumeau-machine co\u00fbte typiquement entre 5 000 et 20 000 euros pour la sensorique et la connectivit\u00e9 IoT, auxquels s’ajoutent des frais mensuels pour la plateforme, compris entre 500 et 2 000 euros. Des projets plus complexes, impliquant plusieurs machines ou des lignes compl\u00e8tes de production, se situent entre 50 000 et 200 000 euros. Le retour sur investissement est g\u00e9n\u00e9ralement atteint apr\u00e8s six \u00e0 douze mois.<\/p>\n<\/details>\n Non. Les machines existantes peuvent \u00eatre \u00e9quip\u00e9es de capteurs additionnels et de passerelles IoT. Des protocoles tels qu’OPC UA permettent une communication interop\u00e9rable entre fabricants. La plupart des machines modernes (fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de 2015) disposent d\u00e9j\u00e0 d’interfaces permettant leur connexion aux syst\u00e8mes de donn\u00e9es.<\/p>\n<\/details>\n Le choix d\u00e9pend de l’\u00e9cosyst\u00e8me informatique existant. Siemens MindSphere s’int\u00e8gre parfaitement aux parcs machines Siemens, Azure Digital Twins convient aux environnements fortement orient\u00e9s Microsoft, tandis qu’AWS IoT TwinMaker est adapt\u00e9 aux clients utilisant d\u00e9j\u00e0 l’infrastructure cloud d’AWS. PTC ThingWorx, quant \u00e0 lui, est ind\u00e9pendant des fabricants et particuli\u00e8rement r\u00e9pandu dans le secteur de la construction m\u00e9canique.<\/p>\n<\/details>\n Une simulation est un calcul ponctuel bas\u00e9 sur des param\u00e8tres d\u00e9finis \u00e0 l’avance. Un jumeau num\u00e9rique, lui, est aliment\u00e9 en continu par des donn\u00e9es en temps r\u00e9el et refl\u00e8te l’\u00e9tat actuel de l’objet physique. Bien qu’une simulation puisse faire partie int\u00e9grante d’un jumeau num\u00e9rique, ce dernier va au-del\u00e0, car il \u00ab vit \u00bb et reste synchronis\u00e9 avec le monde r\u00e9el.<\/p>\n<\/details>\n Les donn\u00e9es de production sont critiques pour l’activit\u00e9. Leur s\u00e9curit\u00e9 d\u00e9pend \u00e0 la fois de la plateforme choisie et de la qualit\u00e9 de sa mise en \u0153uvre. Les plateformes IoT d’entreprise offrent notamment le chiffrement des donn\u00e9es, des contr\u00f4les d’acc\u00e8s stricts et un traitement conforme au R\u00e8glement g\u00e9n\u00e9ral sur la protection des donn\u00e9es (RGPD). Pour les PME, il est recommand\u00e9 d’opter pour un h\u00e9bergement dans des centres de donn\u00e9es situ\u00e9s dans l’Union europ\u00e9enne, ainsi que de v\u00e9rifier la conformit\u00e9 au r\u00e8glement NIS2 du fournisseur de la plateforme.<\/p>\n<\/details>\n Source de l’image : ThisIsEngineering \/ Pexels<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les jumeaux num\u00e9riques transforment l’industrie manufacturi\u00e8re, passant du principe \u00ab essai-erreur \u00bb \u00e0 une optimisation fond\u00e9e sur les donn\u00e9es. Siemens, BMW et BASF utilisent d\u00e9j\u00e0 cette technologie. Le march\u00e9 mondial devrait cro\u00eetre jusqu’\u00e0 d\u00e9passer 73 milliards de dollars am\u00e9ricains d’ici 2030. 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Ce qu’est vraiment un jumeau num\u00e9rique<\/h2>\n
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\nMilan Nedeljkovic, BMW Vorstand Produktion (Hannover Messe 2025)<\/cite>\n<\/p>\n<\/blockquote>\nSiemens, BMW, BASF : comment les groupes utilisent les jumeaux num\u00e9riques<\/h2>\n
D\u00e9marrage pour les PME : plus simple qu’il n’y para\u00eet<\/h2>\n
Pr\u00e9requis techniques : ce qui doit d\u00e9j\u00e0 \u00eatre en place<\/h2>\n
Conclusion : le jumeau num\u00e9rique devient la norme<\/h2>\n
Questions fr\u00e9quentes<\/h2>\n
Quel est le co\u00fbt d’un jumeau num\u00e9rique pour une PME ?<\/strong><\/summary>\n
Ai-je besoin d’acheter de nouvelles machines pour mettre en \u0153uvre des jumeaux num\u00e9riques ?<\/strong><\/summary>\n
Quelle plateforme convient le mieux pour d\u00e9buter ?<\/strong><\/summary>\n
Quelle est la diff\u00e9rence entre une simulation et un jumeau num\u00e9rique ?<\/strong><\/summary>\n
Dans quelle mesure les donn\u00e9es d’un jumeau num\u00e9rique sont-elles s\u00e9curis\u00e9es ?<\/strong><\/summary>\n
Pour aller plus loin<\/h2>\n
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