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14 avril 2025

TECHNOLOGIE : Introduction au concept de digital twins (jumeaux numériques)- Par G. Paranton

Publié par  G. Paranton le 14/4/2025

Les jumeaux numériques, ou digital twins, désignent des répliques virtuelles de systèmes, d’objets physiques ou de processus. Plus

Grâce à des capteurs et à des flux de données en temps réel, ces modèles numériques reflètent fidèlement le comportement, l’état et les performances de leur pendant physique. Ce concept, issu de l’industrie aérospatiale, s’est rapidement imposé comme un levier stratégique dans de nombreux secteurs, de la fabrication à la santé, en passant par la ville intelligente.

Un jumeau numérique repose sur la collecte, le traitement et l’analyse de données issues de capteurs placés sur l’objet réel. Ces données alimentent un modèle numérique capable de simuler, prévoir et optimiser le fonctionnement du système représenté. L’interopérabilité avec l’intelligence artificielle et l’Internet des objets (IoT) permet d’obtenir des jumeaux dynamiques, mis à jour en temps réel et capables de s’adapter à l’évolution de leur environnement.

Dans le secteur industriel, les jumeaux numériques sont devenus essentiels pour surveiller les machines, anticiper les pannes et réduire les coûts de maintenance. En simulant différents scénarios, ils permettent aux ingénieurs de tester des améliorations ou d’optimiser la production sans interrompre l’activité réelle. Ce rôle prédictif contribue à une prise de décision plus rapide, plus précise et plus économique.

Les villes intelligentes utilisent les jumeaux numériques pour modéliser le trafic, gérer les ressources énergétiques, ou planifier l’aménagement urbain. À Singapour, par exemple, un jumeau numérique de toute la ville permet de visualiser les flux de population, les consommations énergétiques et les effets du changement climatique. Cette approche facilite une gouvernance plus durable, plus inclusive et plus agile.

La médecine adopte aussi les jumeaux numériques pour offrir un suivi individualisé des patients. En combinant des données génétiques, biologiques et environnementales, il est possible de créer un modèle virtuel d’un individu, permettant d’ajuster les traitements de manière personnalisée, de simuler l'effet de médicaments ou d’anticiper des complications. Ce changement de paradigme ouvre la voie à une médecine préventive et prédictive.

Malgré leurs avantages, les jumeaux numériques posent plusieurs défis. La sécurité des données collectées, leur intégrité, et la protection de la vie privée sont des enjeux majeurs. De plus, la précision du modèle dépend de la qualité des données et des algorithmes utilisés. Sur le plan éthique, la frontière entre le virtuel et le réel soulève des questions : qui est responsable si un jumeau numérique se trompe dans sa prédiction ? Peut-on se fier à une réplique pour des décisions vitales ?

Les jumeaux numériques représentent un véritable pont entre le monde physique et le monde virtuel. En offrant une compréhension approfondie des systèmes complexes, ils deviennent des outils incontournables pour l’innovation, l’optimisation et la résilience. À l’avenir, leur déploiement s’intensifiera avec la généralisation de l’IA, du cloud et de la 5G, transformant profondément la manière dont nous concevons, gérons et vivons dans notre environnement.


 

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