Les jumeaux numériques s’affairent à reproduire des objets, des processus et des environnements du monde réel dans le métavers. Les applications industrielles et commerciales sont multiples, car le potentiel d’utilisation de ces jumeaux numériques est pratiquement illimité, mais il existe des obstacles technologiques, commerciaux et réglementaires.
L’internet actuel s’est avéré être une alternative efficace – à bien des égards supérieure – pour fournir des services tels que les réservations de voyages et d’hôtels, la fourniture de musique et de vidéos, et les achats en général. La capture, le traitement et le rendu d’environnements tridimensionnels devenant de plus en plus courants, les jumeaux numériques contribueront à mettre les clients en contact avec de nombreux autres prestataires de services. Par exemple, les particuliers pourraient numériser l’intérieur de leur maison ou leur jardin pour travailler avec des bureaux d’architectes ou des entreprises d’aménagement paysager.
De nouvelles possibilités de collaboration apparaîtront entre les concepteurs, entre les participants à la chaîne d’approvisionnement et entre les représentants des entreprises et les utilisateurs. En janvier 2023, le gouvernement métropolitain de Séoul a commencé à mettre en œuvre le métavers Séoul, « la toute première plateforme de ce type dans le monde entier, après avoir subi avec succès un test bêta de divers services administratifs tels que l’économie, l’éducation et les affaires fiscales ». Nul doute qu’à Le métavers, de nombreux services passeront au métavers.
La simulation des interactions entre les machines, au sein d’installations entières, dans les chaînes d’approvisionnement et dans des écosystèmes entiers, permettra d’offrir de nouveaux services. L’exploration des processus de gestion des actifs, de maintenance et de réparation permettra de créer des approches plus efficaces. L’anticipation des problèmes potentiels dans la conception et l’agencement des composants permettra de prévenir les accidents et d’accroître la fiabilité. L’optimisation des configurations existantes des chaînes de montage et des opérations permettra de réduire les coûts. La simulation du comportement humain – en particulier des foules dans les environnements urbains ou dans les situations d’urgence, par exemple – répondra aux besoins de prise de décision politique et sociétale.
Des cas d’utilisation des jumeaux numériques existent dans tous les secteurs. Dans la conception de machines et de systèmes, les jumeaux numériques permettent d’améliorer les performances, d’accélérer le prototypage et de préparer la mise en œuvre à l’avance. Les essais, le débogage et la certification des équipements et des installations peuvent être effectués dans des environnements virtuels rentables, et les résultats des investigations peuvent être facilement partagés.
Pour les opérations et les processus en général, les jumeaux numériques permettent non seulement de tester à plusieurs reprises la faisabilité des plans et des schémas, mais aussi d’assurer une surveillance constante pour accroître la précision et la résilience, améliorer la sécurité et la durabilité, et permettre des formes avancées de gestion des risques et d’analyse des accidents. Dans les secteurs de la fabrication et de la construction, les jumeaux numériques peuvent soutenir la planification, accompagner les projets et les processus, et guider les analyses afin de réduire les coûts et d’accroître l’efficacité des projets et des opérations. Dans le domaine des soins de santé et des procédures médicales, les jumeaux numériques peuvent soutenir la médecine prédictive et permettre des approches personnalisées en créant des jumeaux numériques de patients individuels.
Au fur et à mesure que les technologies progressent et que leur adoption s’étend, les applications deviendront de plus en plus complètes. Nishant Batra, de Nokia, explique comment les avantages des jumeaux numériques évolueront dans les années à venir. « Jusqu’à présent, les jumeaux numériques ont été utilisés principalement pour la surveillance et l’analyse, mais tout le potentiel du métavers industriel est bien plus grand. À mesure que les capacités de traitement en périphérie et dans le nuage, les réseaux sans fil privés 5G et les nouvelles technologies de détection, d’interface et d’IA s’ajouteront au mélange, nous passerons d’un état de conscience à un état de contrôle. Au lieu de simplement surveiller numériquement l’usine, nous serons en mesure de la manipuler virtuellement ».
Les avantages seront considérables. « Nous assisterons à une fusion complète des technologies opérationnelles (OT) avec les métavers, ce qui permettra à l’industrie de reconfigurer ses opérations en fonction de l’évolution constante de l’offre et de la demande. »
Jumeaux numériques et gestion adaptative
Les jumeaux numériques fourniront une plateforme pour compiler et visualiser les données déjà disponibles. Les secteurs de la fabrication, de la production, de la logistique, de la distribution et du commerce de détail collectent déjà une multitude de données sur l’entreposage et les ressources, les délais, les itinéraires de livraison, la freinte et la perte de produits, par exemple. La valeur des jumeaux numériques réside ici dans la manière dont ils peuvent visualiser ces informations. La disponibilité des données n’est pas synonyme de compréhension des processus si les humains ne peuvent pas accéder facilement et intuitivement aux informations critiques.
Étant donné que les jumeaux numériques fournissent un foyer pour toutes les données existantes et une plateforme pour combiner et corréler ces données, les gestionnaires et les décideurs trouveront des données supplémentaires à ajouter aux types d’informations existants. Des capteurs plus nombreux, plus précis et moins coûteux permettront une collecte omniprésente des données et conduiront à des représentations en temps réel des usines, des réseaux et du marché.
Ces plateformes progressivement omniscientes, qui permettent des représentations viscéralement accessibles, offriront alors de nouvelles applications pour améliorer les pratiques actuelles. La surveillance continue des opérations dans toutes les fonctions de l’entreprise deviendra la norme. 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. La conception et la planification s’appuieront sur un outil de plus en plus puissant pour créer des usines plus efficaces et plus résistantes, et envisager des processus avancés et des itinéraires alternatifs, par exemple. Les simulations peuvent être lancées en appuyant sur un bouton et prennent en compte les données les plus récentes.
La gestion adaptative de la logistique en bénéficiera grandement. Les décideurs disposeront d’options pour un large éventail de situations de crise, telles que les défis logistiques posés par les blocages portuaires de 2002 sur la côte ouest des États-Unis, les interruptions de la production et de la chaîne d’approvisionnement provoquées par les inondations en Thaïlande en 2011, et même l’aide à la décision pour les catastrophes industrielles telles que l’explosion de la plateforme de forage Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010.
Les simulations permettent de mieux comprendre les chemins critiques, les lacunes et les vulnérabilités. Que se passe-t-il si les opérations d’un fournisseur d’énergie sont perturbées par des augmentations de la demande dues à des vagues de chaleur ? Que se passe-t-il si le système de livraison d’un partenaire commercial s’effondre à cause d’une cyberattaque ? Que se passe-t-il si une voie de livraison cruciale est bloquée, comme ce fut le cas pour le canal de Suez en 2021 ?
Obstacles et considérations
Jusqu’à présent, l’expérience des jumeaux numériques est limitée. Tout d’abord, la confidentialité des données, la sécurité, la propriété et de nombreuses autres considérations connexes existent. Avec des jumeaux de plus en plus interconnectés, ces problèmes potentiels deviendront plus importants à mesure que les questions d’accès et de propriété deviendront complexes.
Actuellement, la création de jumeaux numériques se heurte à de nombreux obstacles techniques et infrastructurels, ainsi qu’à des incertitudes réglementaires. Les coûts des jumeaux avancés sont considérables et le retour sur investissement est difficile à évaluer. L’adhésion des partenaires et des collaborateurs est incertaine – dans quelle mesure ces jumeaux seront-ils intégrés dans les chaînes d’approvisionnement et les réseaux logistiques ?
Les défis techniques sont multiples. La physique impose des temps de latence aux utilisateurs. Pour la plupart des applications, cela n’aura pas beaucoup d’importance ; pour certaines applications, le temps de latence est un problème sérieux. Les exigences du réseau, la vitesse de calcul, la disponibilité de l’interface et les performances ne sont que les considérations les plus évidentes. Le partage des données, la sécurité d’accès et la compatibilité des données sont autant de questions à la recherche des meilleures pratiques : « La construction du jumeau numérique est donc nécessairement un projet qui doit impliquer des experts de nombreuses disciplines différentes.
Les questions non techniques sont également importantes. La qualité des données, la propriété des données et les partenariats en matière de données sont importants. Les jumeaux numériques peuvent contribuer à la durabilité, mais l’utilisation même d’équipements et d’appareils informatiques de grande taille augmentera les besoins en énergie. Karoliina Salminen, du VTT, a apporté un point de vue précieux sur cette question dans Adopter et s’adapter au métavers industriel. La disponibilité de la formation et du développement des compétences peut rapidement devenir un goulot d’étranglement si l’adoption des jumeaux numériques et des infrastructures et applications liées aux jumeaux s’accélère.
Un cadre de normes deviendra important si les jumeaux numériques doivent tenir leur promesse de connecter les organisations et les processus. À l’heure actuelle, il n’existe qu’une mosaïque de normes relatives à la gestion des données, à la mise en réseau et aux interfaces. À mesure que les jumeaux numériques commenceront à se connecter plus étroitement entre partenaires et entre secteurs, les considérations de sécurité et de sûreté deviendront cruciales. Enfin, il y a les considérations politiques et stratégiques, en particulier avec les tensions croissantes entre les clivages géopolitiques.
Taille du marché et pertinence commerciale
Le marché des jumeaux numériques est potentiellement énorme. Strategic Market Research prévoit que le marché atteindra plus de 130 milliards de dollars d’ici 2030. Les prévisionnistes s’attendent à ce que l’Amérique du Nord s’empare de plus d’un tiers de la part de marché. Les analystes considèrent que l’intégration des jumeaux numériques aux technologies de l’intelligence artificielle et de l’internet des objets est un facteur essentiel de la croissance du marché.
D’autres projections illustrent les attentes :
Allied Market Research estime que le marché des jumeaux numériques représentera plus de 125 milliards de dollars d’ici 2030.
ResearchAndMarkets.com prévoit que « le marché mondial des jumeaux numériques atteindra une taille de 126,6 milliards de dollars d’ici 2030 ».
Beyond Market Insights prévoit que le marché atteindra 143 milliards de dollars en 2030.
Gartner Research prévoit que le marché des jumeaux numériques atteindra 183 milliards de dollars de revenus d’ici 2031.
Precedence Research prévoit même que le marché mondial des jumeaux numériques « atteindra environ 269,1 milliards de dollars d’ici 2032 ».
En d’autres termes, les attentes sont élevées, mais ces chiffres doivent être relativisés. Tout d’abord, les prédictions manquent généralement leur cible ; c’est la nature même des prédictions. Ensuite, il est difficile de savoir quelles hypothèses ont été prises en compte dans ces chiffres – quels sont les composants, les services et les applications qui font partie des projections ? Enfin, les jumeaux numériques représentent des opportunités de marché à forte croissance, mais les aspects vraiment passionnants – et commercialement pertinents – de la technologie sont ce que ces jumeaux seront capables de réaliser pour les opérations et les organisations.
Quelle est la taille du marché de l’internet ? Il n’est pas seulement difficile de savoir où commencer l’évaluation et où s’arrêter – si tous les appareils connectés à l’internet étaient pris en compte, le marché engloberait des économies entières. Ce qui est plus pertinent, c’est la façon dont l’internet a changé la vie personnelle et les processus commerciaux au cours du dernier quart de siècle. L’internet est un facilitateur d’activités personnelles, commerciales et sociétales, et a changé la façon dont nous interagissons avec pratiquement tout. Les jumeaux numériques entraîneront des changements tout aussi importants. Dans deux décennies, nous nous demanderons à quoi ressemblait le monde avant l’existence des jumeaux numériques.
