Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ? Définition, types et applications
Découvrez le fonctionnement des jumeaux numériques, des actifs physiques aux processus métier.
Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ? Définition, types et applications métier
Un jumeau numérique représente virtuellement un actif, un système ou un processus réel à partir de données décrivant son comportement. Cette notion recouvre plusieurs approches : le jumeau d’un actif peut s’appuyer sur des modèles CAO et des données de capteurs IoT, tandis que le jumeau d’un processus utilise des journaux d’événements pour représenter le déroulement du travail à travers les dossiers, les activités et les ressources. Pour comprendre le fonctionnement de vos opérations plutôt que celui d’équipements physiques, un jumeau de processus vous permet d’examiner les flux actuels et d’étudier différents scénarios « et si » par simulation.
Quelle est la définition d’un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un élément réel, reliée aux données qui décrivent son comportement. Cette définition s’applique aux actifs physiques, aux systèmes connectés et aux processus métier, mais chaque type s’appuie sur des données différentes et répond à des questions distinctes.
Un jumeau d’actif peut représenter une machine ou une chaîne de production à l’aide de modèles d’ingénierie et de données sur les équipements. Un jumeau de processus représente le déroulement du travail entre les activités, les équipes et les systèmes, à partir des données d’événements enregistrées pendant son exécution.
Le lien avec les données du monde réel distingue un jumeau numérique d’un diagramme statique. Les données peuvent être mises à jour en continu ou à intervalles réguliers. La fréquence dépend du cas d’usage et des données disponibles.
Cette distinction compte au moment de choisir une méthode. Les jumeaux d’actifs s’appuient souvent sur des modèles d’ingénierie, des capteurs et la télémétrie des équipements. Les jumeaux de processus utilisent des journaux d’événements, c’est-à-dire des traces d’activités, d’horodatages et de cas qui montrent comment le travail s’est réellement déroulé. Les deux peuvent servir à l’analyse et à la simulation, mais un jumeau de processus ne nécessite ni modèle d’actif physique ni capteurs IoT.
Comment les jumeaux numériques ont-ils évolué ?
L’idée d’utiliser des répliques physiques et des simulations pour préparer les missions spatiales remonte au moins aux travaux de la NASA sur Apollo 13, en 1970. En 2002, le Dr Michael Grieves a décrit un cadre reliant un produit physique à son équivalent virtuel tout au long de son cycle de vie. John Vickers, ingénieur à la NASA, a créé le terme « jumeau numérique » en 2010.
Comment fonctionne un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique relie la représentation d’un élément réel aux données qui décrivent son comportement. Vous pouvez ainsi analyser la situation et étudier des changements possibles.
Les détails varient selon le cas d’usage, mais les grandes étapes sont similaires :
- Collectez les données pertinentes. Pour un jumeau d’actif, il peut s’agir de relevés de capteurs, de données de télémétrie des équipements et de données d’ingénierie. Pour un jumeau de processus, il peut s’agir de journaux d’événements issus d’un ERP, d’un CRM ou de systèmes de flux de travail.
- Créez une représentation. Modélisez l’actif, le système ou le processus avec le niveau de détail adapté à la question à laquelle vous souhaitez répondre. Une représentation de processus peut inclure les activités, les points de décision, les ressources et les durées.
- Reliez la représentation aux données. Utilisez les mises à jour issues de la source réelle pour que le modèle reste pertinent. Elles peuvent être continues ou périodiques.
- Analysez le comportement. Comparez les performances attendues aux performances observées, étudiez les variations ou utilisez la simulation pour examiner des résultats possibles.
- Appuyez-vous sur les constats pour éclairer vos décisions. Un jumeau peut vous aider à évaluer un changement avant de le mettre en œuvre. Il ne réalise pas ce changement opérationnel à votre place.
Pour un jumeau de processus, les données d’événements fournissent des éléments sur ce qui s’est passé. Le Process Mining reconstitue le déroulement réel à partir de ces données. Vous pouvez ensuite utiliser un modèle de processus et la simulation pour étudier des changements possibles, comme l’ajustement de la capacité ou la modification d’une règle d’affectation.
Quels sont les différents types de jumeaux numériques ?
Les jumeaux numériques peuvent représenter un composant, un actif, un système connecté, un processus métier ou une organisation. Le type le mieux adapté dépend du périmètre de la question à laquelle vous devez répondre.
| Type | Éléments représentés | Données courantes |
|---|---|---|
| Jumeau d’actif | Un actif physique, comme une machine, un véhicule ou un bâtiment | Données de CAO ou d’ingénierie, capteurs IoT et télémétrie des équipements |
| Jumeau de système | Des actifs ou composants connectés, comme une chaîne de production ou un réseau de services publics | Données issues des actifs et des systèmes qui composent l’ensemble |
| Jumeau de processus | Le déroulement du travail dans un processus métier, comme le cycle de la commande à l’encaissement ou les achats | Journaux d’événements contenant des identifiants de cas, des activités, des horodatages et des informations sur les ressources |
| Jumeau d’organisation | Le fonctionnement d’une organisation à travers ses processus, ses ressources et leurs relations | Combinaison d’informations sur les processus et l’organisation |
Un jumeau de composant se concentre sur un élément individuel, comme une vanne ou une pièce de machine. Il peut faire partie d’un jumeau d’actif ou de système plus vaste. Ces catégories peuvent se recouper : une chaîne de production peut inclure des jumeaux d’actifs pour chaque machine et un jumeau de système pour la chaîne dans son ensemble.
Si votre question porte sur les interactions entre les personnes, les systèmes et le travail, le jumeau de processus est le type qui vous concerne. Il s’appuie sur les données de processus plutôt que sur un modèle physique détaillé.
Qu’est-ce qu’un jumeau numérique d’organisation ?
Un jumeau numérique d’organisation (JNO) étend cette idée, d’un processus à l’ensemble de l’organisation : ses processus, ses ressources, ses structures et les liens entre eux. Le périmètre et le point de départ sont différents. Cette page se concentre donc sur le jumeau numérique d’un processus et vous oriente vers la vue organisationnelle. Consultez le guide sur le jumeau numérique d’organisation pour découvrir les différents niveaux, les conditions nécessaires pour le maintenir à jour et le choix du premier processus à modéliser.
Pour de nombreuses entreprises, le jumeau numérique représente l’objectif ultime. L’erreur consiste à vouloir l’atteindre en une seule étape. Commencez par documenter vos processus et les relier au sein d’une architecture complète. Ajoutez ensuite des données pour pouvoir les mesurer. Enfin, faites évoluer cette représentation pour qu’elle soit actualisée en continu.
Comment la technologie des jumeaux numériques s’applique-t-elle aux processus métier ?
Un jumeau de processus s’appuie sur les données d’événements pour représenter la façon dont le travail se déroule réellement entre les activités métier et les systèmes.
À mesure que le travail progresse dans les systèmes, les processus métier génèrent des traces numériques. Un journal d’événements peut contenir un identifiant de cas, une activité, un horodatage et, parfois, des informations sur la ressource ou le système concerné. Le Process Mining utilise ces traces pour reconstituer le déroulement réel du processus.
Un jumeau de processus peut montrer les parcours suivis par les cas, la durée des activités et des transmissions, ainsi que les étapes où les cas ont été retardés ou répétées. Contrairement à un diagramme élaboré uniquement à partir d’entretiens, il repose sur des données d’événements observées. Un modèle de processus apporte une structure et un contexte, tandis que la simulation permet d’étudier différents scénarios.
Il ne s’agit pas d’un jumeau d’actif. Un jumeau de processus ne modélise pas l’état physique d’une machine et ne nécessite pas de données de capteurs. Il représente la façon dont le travail se déroule entre les activités métier et les systèmes.
Pourquoi les jumeaux numériques de processus métier sont-ils importants ?
Un jumeau de processus vous aide à examiner les questions opérationnelles à partir d’éléments issus de votre propre processus.
- Visualisez le déroulement réel. Comparez les parcours observés dans les données d’événements au processus attendu.
- Repérez les retards et les reprises. Identifiez les étapes où les cas sont en attente, répètent des activités ou suivent des parcours différents.
- Étudiez les changements possibles. Évaluez des scénarios à l’aide de la simulation, par exemple une modification de la capacité ou du routage.
- Suivez les performances du processus. Appuyez-vous sur les KPI et des données actualisées pour observer l’évolution du processus au fil du temps.
Un jumeau ne garantit pas qu’un changement envisagé fonctionnera dans la pratique. Il vous offre une méthode structurée pour examiner les données et vérifier vos hypothèses avant de décider de la suite.
Comment créer un jumeau numérique de votre processus ?
Vous pouvez créer un jumeau numérique de processus à partir des données d’événements des systèmes que vous utilisez déjà. Les capteurs IoT ne sont pas nécessaires pour analyser un processus métier. Les sept étapes ci-dessous permettent de créer le jumeau d’un processus. Pour l’étendre à l’ensemble de l’organisation, il faut suivre une autre progression, présentée dans le guide sur le jumeau numérique d’organisation.
- Choisissez un processus. Commencez par un processus important pour votre équipe et pour lequel vous disposez de données d’événements utilisables. Par exemple, le cycle commande-encaissement, les achats ou l’assistance client.
- Préparez le journal d’événements. Repérez un identifiant de cas, le nom de l’activité et un horodatage. Selon votre question, les noms des ressources, les coûts ou d’autres attributs peuvent aussi être utiles. Consultez notre guide sur la création d’un journal d’événements pour le Process Mining.
- Découvrez le flux réel. Utilisez le Process Mining pour reconstituer les parcours suivis par les cas et examiner les durées, les variations et les reprises.
- Modélisez le processus. Utilisez un modèle de processus pour faciliter la lecture du flux et représenter la structure à analyser. BPMN peut vous aider à décrire les activités, les passerelles et les points de décision.
- Définissez un scénario. Formulez une question précise du type « et si », par exemple : que pourrait-il se passer si vous modifiez la capacité ou une règle du processus ? Énoncez clairement vos hypothèses.
- Lancez une simulation et examinez les résultats. Comparez le scénario au processus actuel à l’aide de mesures telles que le temps de cycle, le débit ou le temps d’attente, si vos données et votre modèle le permettent.
- Déterminez ce qu’il faut tester en pratique. Appuyez-vous sur les résultats pour prendre une décision. Après une modification, examinez les nouvelles données de processus pour comprendre ce qui s’est passé.
ProcessMind réunit le Process Mining, la cartographie des processus, les Dashboards, les KPI et la simulation des processus. Vous pouvez essayer ProcessMind avec les données de vos processus.
Quelles fonctionnalités rechercher dans une plateforme ?
Pour créer un jumeau de processus, recherchez des fonctionnalités qui relient les données d’événements à une représentation claire du processus et vous aident à évaluer les changements possibles.
| Fonctionnalité | Ce qu’elle vous permet de faire |
|---|---|
| Process Mining | Reconstituer le déroulement réel à partir des données d’événements |
| Cartographie des processus et BPMN | Documenter la structure du processus et faciliter les échanges à son sujet |
| Simulation des processus | Étudier des scénarios « et si » à partir d’un modèle et de ses hypothèses |
| Dashboards et KPI | Suivre les performances du processus et communiquer les résultats |
| Préparation des données | Organiser les données d’événements issues de vos systèmes métier en vue de leur analyse |
| Collaboration | Partager les représentations des processus et les résultats avec les personnes concernées |
Lorsque vous évaluez un outil, vérifiez que ses fonctionnalités correspondent à vos données et aux questions auxquelles vous devez répondre. Un outil d’analyse des processus ne remplace pas un logiciel d’ingénierie destiné à créer des jumeaux détaillés d’actifs.
Vous pouvez découvrir le fonctionnement de l’analyse « et si » ou explorer la simulation des processus.
Quelles sont les applications concrètes des jumeaux numériques ?
Les jumeaux numériques sont utilisés dans de nombreux secteurs, mais les modèles et les données varient selon que l’on étudie des actifs physiques, des systèmes connectés ou des processus métier.
Industrie manufacturière
Un jumeau d’actif ou de système peut représenter un équipement ou une ligne de production. Les équipes peuvent s’appuyer sur les données d’ingénierie et d’équipement pour examiner les performances ou simuler des changements possibles sur une ligne.
Un jumeau de processus répond à une autre question : comment les ordres de travail, les inspections ou les cas de production circulent-ils dans les processus de l’organisation ? Ces représentations peuvent se compléter, mais elles ne correspondent pas au même modèle.
Chaîne logistique et logistique
Un jumeau de système peut représenter des installations connectées, le transport ou les flux de stocks. Un jumeau de processus peut montrer comment les commandes, les achats ou les dossiers de traitement circulent entre les systèmes métier et les équipes.
Les données d’événements peuvent vous aider à repérer les retards et les variations dans ces flux de travail.
Santé
Un jumeau de processus peut vous aider à analyser les flux administratifs et opérationnels, par exemple l’admission des patients, la planification des rendez-vous ou la facturation. Il peut montrer où les cas sont en attente ou suivent des parcours différents.
Les jumeaux cliniques propres à chaque patient constituent une application distincte, qui peut nécessiter d’autres données, modèles et mesures de protection.
Villes et services publics
Les jumeaux d’actifs ou de systèmes urbains et de services publics peuvent représenter des infrastructures et des réseaux à partir de données d’ingénierie et de relevés de capteurs. Les jumeaux de processus peuvent compléter ces représentations en montrant comment les activités opérationnelles associées, telles que les demandes de service ou les dossiers de maintenance, circulent entre les équipes et les systèmes.
Énergie
Les entreprises du secteur de l’énergie peuvent utiliser des jumeaux d’actifs pour représenter des équipements tels que des turbines, et des jumeaux de systèmes pour examiner des infrastructures connectées. Lorsque des données d’événements sont disponibles, le Process Mining offre une autre perspective sur les processus métier, comme la planification de la maintenance ou les opérations de service.
Jumeau numérique ou simulation : quelle différence ?
Un jumeau numérique relie une représentation à des données sur un élément réel ; une simulation exécute un modèle pour étudier les résultats possibles.
Une simulation permet de comparer des scénarios, par exemple différents niveaux d’effectifs ou différentes règles de processus. Vous pouvez exécuter un modèle sans le relier aux données opérationnelles actuelles.
Un jumeau numérique est une représentation virtuelle reliée à des données sur un actif, un système ou un processus réel. Il peut inclure une simulation, mais une simulation seule ne constitue pas un jumeau numérique.
Pour un jumeau de processus, les données d’événements décrivent le déroulement réel. Un modèle de processus en représente la structure, et la simulation peut vous aider à comparer différents changements possibles. Les résultats dépendent du modèle, des données d’entrée et des hypothèses que vous fournissez. Ce sont des estimations de scénarios, et non une garantie de ce qui se produira.
Pour évaluer une modification de processus, découvrez comment réaliser une analyse « et si ».
Quelle est la place de ProcessMind ?
ProcessMind vous aide à analyser et à améliorer les processus métier. La plateforme ne crée pas de jumeaux d’actifs à partir de modèles CAO ou de données de capteurs IoT.
Avec ProcessMind, vous pouvez examiner les données d’événements, cartographier les flux de processus, suivre les KPI, repérer les goulots d’étranglement et simuler des scénarios « et si ». Le flux de travail associé au jumeau de processus réunit ces fonctionnalités :
- Découvrez le déroulement réel du travail à partir des données d’événements.
- Cartographiez le processus pour que votre équipe puisse le comprendre et en discuter.
- Analysez les performances du processus à l’aide de Dashboards et de KPI.
- Simulez les changements possibles et comparez les scénarios.
Commencez par un processus et les données d’événements dont vous disposez déjà. Pour connaître les possibilités de simulation, explorez la simulation des processus.
Créez un jumeau numérique pour un processus
Commencez par les données d’événements d’un processus que vous connaissez. Utilisez-les pour observer le déroulement actuel du travail, puis étudiez un changement par simulation.
Pour aller plus loin, découvrez le fonctionnement de l’analyse « et si » ou explorez la simulation des processus.
