Introduction
Les termes, jumeau numérique et jumeau virtuel, sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils représentent deux concepts distincts de l’ingénierie moderne. Un jumeau numérique reflète l’état actuel d’un objet physique à travers des données du monde réel, tandis qu’un jumeau virtuel crée un environnement interactif, basé sur la simulation, pour explorer le comportement d’un système, avant même qu’il n’existe physiquement.
Cet article explore les différences entre un jumeau virtuel et un jumeau numérique en ingénierie, explique comment ils se complètent et met en évidence comment la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes donne vie à ces deux éléments pour améliorer l’innovation, la conception et les performances.
Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique est une représentation numérique d’un produit, d’une machine ou d’un processus réel qui évolue en parallèle avec son homologue physique. Il s’appuie sur les données provenant de capteurs et d’appareils connectés pour refléter les performances, l’état et le cycle de vie réels de cet objet.
Caractéristiques clés
- Construit à partir de données en temps réel ou historiques recueillies à partir de l’actif physique
- Reflète l’état de fonctionnement actuel ou la santé du produit
- Permet la maintenance prédictive, la détection des défauts et l’optimisation des performances
Les jumeaux numériques sont particulièrement puissants dans des secteurs tels que l’industrie manufacturière, l’aérospatiale, l’énergie et l’automobile, où les boucles de rétroaction continues améliorent la fiabilité et réduisent les temps d’arrêt.
Qu’est-ce qu’un jumeau virtuel ?
Un jumeau virtuel, quant à lui, est un modèle numérique complet qui intègre la simulation, la conception, les données et la collaboration dans un environnement dynamique. Contrairement à un jumeau numérique, un jumeau virtuel n’a pas besoin d’un produit physique pour exister au préalable et peut simuler avant même le début de la production.
Caractéristiques clés
- Simule les comportements physiques, les matériaux et les interactions avec une précision totale
- Prend en charge la mise à l’essai de scénarios hypothétiques et les modifications de conception en temps réel
- Permet aux équipes multidisciplinaires de collaborer et d’itérer virtuellement avant de créer quoi que ce soit
En pratique, un jumeau virtuel n’est pas seulement une représentation, c’est une expérience complète de la façon dont un produit se comportera dans diverses conditions du monde réel.
Jumeau virtuel vs jumeau numérique : principales différences
Bien que les deux technologies soient puissantes, leurs objectifs divergent. Comprendre ces différences aide les équipes à choisir le bon outil pour chaque étape du cycle de vie de l’ingénierie.
| Caractéristique | Jumeau numérique | Jumeau virtuel |
|---|---|---|
| Objectif | Surveiller et analyser les actifs réels | Optimiser de nouveaux concepts |
| Produit physique ? | Oui | Pas forcément |
| Sources des données | Données de capteurs du monde réel | Données de modèle et de simulation |
| Focus | Performances actuelles et passées | Scénarios et possibilités futurs |
| Collaboration | Principalement diagnostique | Hautement collaboratif et créatif |
Comment chacun d’entre eux s’intègre dans le flux de travail d’ingénierie
Le jumeau numérique et le jumeau virtuel sont des outils complémentaires utilisés à différents moments du cycle de vie d’un produit.
Quand utiliser un jumeau numérique
- Pour surveiller les actifs du monde réel dans les usines ou les véhicules
- Pour analyser les performances grâce aux données IoT
- Pour prévoir les pannes et planifier efficacement la maintenance
Quand utiliser un jumeau virtuel
- Pendant les phases de conception et de développement
- Tester des conceptions ou des matériaux alternatifs avant le prototypage physique
- Simuler des lignes de production et des flux de travail à des fins d’optimisation
Souvent, un jumeau virtuel vient en premier, permettant aux ingénieurs d’innover en toute sécurité dans un bac à sable numérique. Une fois que le produit existe, il peut évoluer vers un jumeau numérique, en apprenant continuellement à partir de données physiques pour améliorer la prochaine itération.
Comment la plateforme 3DEXPERIENCE donne vie à ces deux éléments
La plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes intègre de manière unique les mondes numérique et virtuel des jumeaux au sein d’un seul écosystème collaboratif. Il permet aux ingénieurs, aux concepteurs et aux fabricants de partager un environnement unique axé sur les données où la conception, la simulation, la production et les performances sont toutes connectées.
Alimentation des jumeaux numériques
- Capture et visualise les données en temps réel des actifs physiques
- Suit les performances du système à l’aide de la connectivité IoT et des tableaux de bord
- Fournit des informations pour la maintenance, les économies d’énergie et l’optimisation des processus
Alimentation des jumeaux virtuels
- Combine des outils de CAO, de simulation et de PLM sur une seule plateforme
- Permet des simulations structurelles, thermiques et fluides grâce à la modélisation basée sur la physique
- Permet des révisions de conception immersives grâce à des outils tels que 3DPlay et 3DSwym
En réunissant les deux types de jumeaux sous un seul modèle de données, 3DEXPERIENCE garantit une boucle d’apprentissage continue entre la conception, la production et les performances réelles.
Pourquoi la différence est importante
Comprendre un jumeau virtuel par rapport à un jumeau numérique n’est pas seulement une question de sémantique, c’est une question de stratégie. En ingénierie, chaque type de jumeau offre une valeur unique.
Les jumeaux virtuels permettent aux équipes d’expérimenter en toute sécurité, ce qui réduit les coûts de prototypage et accélère l’innovation. Les jumeaux numériques garantissent que les actifs restent efficaces, fiables et faciles à entretenir après le déploiement. Ensemble, ils comblent le fossé entre le concept et le fonctionnement, transformant ainsi la façon dont les produits évoluent au fil du temps.
Cette synergie aide les organisations à passer d’une résolution réactive des problèmes à une ingénierie proactive axée sur les données.
Conclusion
Les jumeaux virtuels et les jumeaux numériques ne sont pas rivaux. Il s’agit des deux moitiés d’un même cycle de transformation. Un jumeau virtuel donne aux ingénieurs la liberté d’imaginer, de simuler et d’affiner leurs idées. Un jumeau numérique garantit que ces idées fonctionnent comme prévu une fois qu’elles sont construites. Ensemble, ils créent un système de rétroaction qui améliore les produits, les processus et la durabilité dans tous les secteurs.
La plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes fait le lien entre les deux mondes, en donnant aux ingénieurs et aux fabricants la possibilité d’innover en toute confiance, de la conception à l’exploitation.
Si votre organisation explore comment intégrer des stratégies de jumeaux virtuels et numériques dans vos flux de travail, les experts de Mecanica peuvent vous aider à guider votre transition avec la technologie et l’expertise appropriées. Contactez-nous dès aujourd’hui !