Signification du jumeau numérique : guide de la technologie des jumeaux numériques

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

Un jumeau numérique est un modèle numérique qui reproduit un objet, un système ou un processus physique dans un environnement virtuel. Il va au-delà d’un simple schéma ou d’une photographie instantanée. Il s’agit d’une réplique fondée sur les données, qui évolue au même rythme que son équivalent réel. En reliant les données du monde réel à un modèle virtuel, vous pouvez surveiller les performances, exécuter des simulations et prévoir les résultats avant d’apporter des changements dans la réalité.

Le concept est né dans le secteur aérospatial, mais il s’est depuis largement étendu. Aujourd’hui, la technologie des jumeaux numériques accompagne l’industrie manufacturière, la santé, l’aménagement urbain, l’énergie et la gestion des processus métier. Que vous modélisiez un réacteur d’avion ou un flux de travail order-to-cash, l’approche reste la même : créer une réplique numérique, la relier aux données réelles et utiliser les résultats pour prendre de meilleures décisions.

Les solutions de jumeaux numériques sont désormais largement adoptées. Une étude de Strategic Market Research publiée en 2023 a révélé qu’environ 75 % des entreprises utilisent des jumeaux numériques, à des degrés divers. Le marché des jumeaux numériques devrait passer de 24,5 milliards de dollars en 2025 à plus de 259 milliards de dollars d’ici 2032.

Brève histoire de la technologie des jumeaux numériques

La technologie des jumeaux numériques remonte aux années 1960, lorsque la NASA construisait des répliques physiques de véhicules spatiaux afin de simuler les conditions rencontrées avant les missions. Pendant la crise d’Apollo 13, en 1970, la NASA a utilisé des simulateurs au sol pour modéliser le véhicule endommagé et évaluer différents scénarios de sauvetage.

En 2002, le Dr Michael Grieves, de l’Université du Michigan, a formalisé le concept en reliant un produit physique à son équivalent virtuel au moyen d’un échange continu de données. Il l’a présenté comme un cadre de « product lifecycle management ». L’ingénieur de la NASA John Vickers a forgé l’expression « digital twin » en 2010.

Depuis, la modélisation des jumeaux numériques s’est étendue de la reproduction de composants physiques à celle de systèmes et de processus entiers, grâce aux capteurs IoT, au cloud computing, à l’IA et aux moteurs de simulation.

Comment fonctionne un jumeau numérique ?

Un jumeau numérique établit une boucle continue entre une entité physique et sa réplique virtuelle :

1. Collecte des données : Rassemblez les données de l’objet ou du processus réel. Les sources peuvent inclure les capteurs IoT installés sur des équipements physiques, les journaux d’événements des systèmes informatiques ou les données opérationnelles des ERP, CRM et plateformes de flux de travail.
2. Modélisation virtuelle : Utilisez ces données pour créer un modèle virtuel. Le modèle représente la structure, le comportement et les règles de son équivalent physique. Pour une ligne de production, cela signifie modéliser les séquences des machines et le débit. Pour un processus métier, cela consiste à cartographier les activités, les points de décision, les ressources et le calendrier.
3. Synchronisation : Le jumeau numérique reste connecté à sa source réelle grâce à des mises à jour continues ou périodiques des données. Le modèle virtuel reste ainsi aligné sur les conditions actuelles, au lieu de devenir une simple image figée.
4. Simulation et analyse : Avec un modèle virtuel à jour, les équipes peuvent lancer des simulations : que se passe-t-il si vous ajoutez une ressource, supprimez une étape ou changez de fournisseur ? Ces scénarios « et si » s’exécutent dans l’environnement virtuel sans affecter les opérations réelles.
5. Retour d’information et action : Les analyses issues du jumeau numérique sont réinjectées dans le monde réel. Les équipes utilisent les résultats des simulations pour décider des changements à apporter, mettre en œuvre des améliorations et recommencer le cycle.

Les types de jumeaux numériques

Les jumeaux numériques se distinguent par leur périmètre et leur niveau de détail :

• Jumeaux de composants, également appelés jumeaux de pièces, qui reproduisent des éléments individuels, comme une vanne dans une canalisation ou une étape précise d’un flux de travail.
• Jumeaux d’actifs qui modélisent des unités fonctionnelles complètes composées de plusieurs composants, comme un système de pompage avec des vannes, des tuyaux et un moteur, ou le flux de travail d’un service avec ses étapes, ses transmissions et ses points de décision. Ils montrent comment les composants interagissent.
• Jumeaux de systèmes qui représentent la manière dont plusieurs actifs s’intègrent dans un système plus vaste. Une ligne de production, un réseau logistique ou un processus métier couvrant plusieurs services en sont des exemples.
• Jumeaux de processus qui offrent la vision la plus large. Ils modélisent la manière dont des systèmes entiers fonctionnent ensemble dans une usine, une chaîne d’approvisionnement ou les opérations d’une entreprise. Le jumeau de processus de votre cycle order-to-cash représente chaque étape, de la réception de la commande à l’encaissement du paiement, dans tous les systèmes et auprès de toutes les équipes concernés.

Pour l’amélioration des processus métier, le jumeau de processus est le type le plus pertinent. Il réunit le Process Mining, la modélisation des processus et la simulation des processus afin de créer un jumeau numérique de vos opérations.

La technologie des jumeaux numériques appliquée aux processus métier

Les jumeaux numériques sont souvent associés à des actifs physiques tels que des turbines, des bâtiments ou des véhicules. Pourtant, certaines de leurs applications les plus utiles concernent les processus métier. Toute organisation repose sur des processus : gestion des commandes, achats, assistance client, facturation, recrutement, entre autres. Ces processus génèrent d’importants volumes de données numériques, précisément ce dont un jumeau numérique a besoin.

Un jumeau numérique de processus métier est un modèle virtuel de la manière dont le travail circule réellement dans votre organisation. Il enregistre la séquence effective des activités, le temps nécessaire à chaque étape, les ressources mobilisées et les variations observées. Contrairement à un schéma statique élaboré lors d’un atelier, un jumeau numérique de processus est construit à partir de données réelles et peut être mis à jour en continu.

Pourquoi les jumeaux numériques de processus métier sont importants

• Transparence : observez le fonctionnement réel de vos processus, plutôt que celui que vous imaginez. Le jumeau numérique révèle les inefficacités, les contournements et les goulots d’étranglement.
• Prévision : simulez les changements avant de les mettre en œuvre. Que se passe-t-il si vous automatisez une étape, ajoutez un membre à l’équipe ou modifiez une règle ? Le jumeau vous permet de tester ces scénarios en toute sécurité.
• Amélioration continue : à mesure que les données réelles alimentent le jumeau, vous pouvez suivre l’effet des changements au fil du temps.
• Réduction des risques : testez les changements de processus dans un environnement virtuel avant de les déployer.

Comment créer un jumeau numérique de votre processus métier

La création d’un jumeau numérique de processus métier ne nécessite ni capteurs ni appareils IoT. Vous avez besoin de données, d’un modèle et d’un moteur de simulation.

1. Capturez le processus actuel avec le Process Mining. La base de tout jumeau numérique de processus consiste à comprendre comment le travail est réalisé aujourd’hui. Le Process Mining extrait les données des journaux d’événements de vos systèmes informatiques, notamment les ERP, les CRM, les outils de support et les outils de flux de travail, puis reconstitue les flux de processus réels. Au lieu de vous appuyer sur des entretiens ou des suppositions, vous découvrez directement à partir des données les parcours, les variations et les délais réels. Il s’agit de votre jumeau numérique « as-is ». Avec ProcessMind, vous pouvez importer vos données d’événements et visualiser instantanément une carte de votre processus, avec ses goulots d’étranglement, ses boucles de reprise et ses métriques de performance.
2. Modélisez le processus avec BPMN. Une fois le processus actuel compris, affinez-le et formalisez-le à l’aide de la modélisation des processus. BPMN (Business Process Model and Notation) est la norme pour créer des diagrammes de processus clairs et structurés. Définissez le flux prévu, notamment les activités, les passerelles, les points de décision et la répartition des ressources. Associées aux données issues du Process Mining, ces informations vous donnent un jumeau numérique complet : le processus réel, enrichi par les règles métier et sa structure. ProcessMind réunit le Process Mining et la modélisation dans une même interface. Pour en savoir plus, consultez notre guide sur la puissance combinée de la modélisation des processus et du Process Mining.
3. Simulez et exécutez des scénarios « et si ». Un jumeau numérique de processus devient plus utile lorsqu’il est relié à un moteur de simulation de processus. Que se passe-t-il si vous ajoutez du personnel à un goulot d’étranglement, automatisez une approbation manuelle, modifiez la logique d’acheminement ou augmentez le volume des commandes de 30 % ? La simulation de processus répond à ces questions en faisant passer des milliers d’instances virtuelles dans votre modèle, à partir de distributions temporelles, de capacités de ressources et de schémas d’arrivée réels. Vous obtenez des prévisions quantitatives du temps de cycle, du débit, de l’utilisation des ressources et des coûts avant d’apporter des changements dans le monde réel.

Solutions de jumeaux numériques : les fonctionnalités à rechercher

Lorsque vous évaluez des solutions de jumeaux numériques pour vos processus métier, recherchez les fonctionnalités suivantes :

Avec ProcessMind, vous bénéficiez de toutes ces fonctionnalités dans un même espace de travail cloud. Découvrez nos fonctionnalités et nos Tarifs.

Applications concrètes des jumeaux numériques

La technologie des jumeaux numériques est utilisée dans de nombreux secteurs. Voici quelques applications notables :

Industrie manufacturière

Les industriels utilisent les jumeaux numériques pour simuler les lignes de production, optimiser leur agencement, prévoir les défaillances des équipements et réduire les déchets. Le jumeau numérique d’un atelier permet de tester l’incidence de nouvelles machines, de séquences modifiées ou de différents horaires d’équipe avant d’apporter des changements physiques.

Chaîne d’approvisionnement et logistique

Les jumeaux numériques de la chaîne d’approvisionnement modélisent la circulation des marchandises, de l’approvisionnement à la distribution, en passant par la production et l’entreposage. Ils aident les organisations à anticiper les perturbations, à optimiser les stocks et à évaluer d’autres fournisseurs ou itinéraires.

Santé

Les hôpitaux utilisent les jumeaux numériques pour optimiser les parcours des patients, la planification des équipes et l’affectation des ressources. Dans les environnements cliniques, des jumeaux numériques propres à chaque patient aident les équipes à simuler les plans de traitement avant leur mise en œuvre.

Urbanisme et villes intelligentes

Les urbanistes créent des jumeaux numériques des environnements urbains afin de simuler les flux de circulation, les changements d’infrastructure et l’impact environnemental. Ces modèles utilisent les données en temps réel des capteurs IoT pour refléter en continu les conditions de la ville.

Énergie et services aux collectivités

Les entreprises du secteur de l’énergie utilisent les jumeaux numériques pour surveiller et optimiser les parcs éoliens, les réseaux électriques et les installations renouvelables.

Optimisation des processus métier

Toute organisation peut créer un jumeau numérique de ses principaux processus métier, notamment order-to-cash, procure-to-pay, l’intégration des clients et la gestion des services informatiques.

Jumeau numérique, simulation et modèle de processus : quelles différences ?

Ces notions sont étroitement liées, mais elles désignent des réalités différentes :

Le modèle de processus est le plan. La simulation est le moteur. Le jumeau numérique est le système complet : modèle + données réelles + simulation + retour d’information continu.

Les avantages de créer des jumeaux numériques de vos processus métier

Un jumeau numérique de processus apporte plusieurs avantages concrets :

• Décisions plus rapides : testez vos idées en quelques minutes plutôt qu’en plusieurs mois grâce à l’analyse de scénarios « et si » fondée sur la simulation.
• Réduction des risques : validez virtuellement les changements de processus avant d’engager des ressources réelles.
• Efficacité accrue : repérez et éliminez les goulots d’étranglement, les reprises et les gaspillages.
• Meilleure affectation des ressources : simulez différents scénarios d’effectifs pour trouver le meilleur équilibre entre coûts et performances.
• Amélioration continue : maintenez votre jumeau numérique à jour grâce à de nouvelles données afin de suivre les progrès et de vous adapter.
• Alignement entre les fonctions : un jumeau numérique visuel et partagé aide les équipes de différents services à comprendre le déroulement du travail de bout en bout.

Selon une enquête menée par Hexagon en 2025, les organisations qui déploient des jumeaux numériques enregistrent un retour supérieur à 10 %, et plus de la moitié d’entre elles constatent un ROI d’au moins 20 %.

Commencer avec votre premier jumeau numérique de processus

Vous n’avez besoin ni d’un budget important ni d’une équipe dédiée à la data science pour créer un jumeau numérique de processus. Voici comment commencer :

1. Choisissez un processus : Sélectionnez un processus à fort impact et riche en données, comme order-to-cash, les achats ou l’assistance client.
2. Exportez vos données : Extrayez les données du journal d’événements de vos systèmes. La plupart des ERP, CRM et outils de flux de travail peuvent exporter des fichiers CSV ou XLSX contenant les identifiants de cas, les horodatages et les noms d’activités.
3. Importez et découvrez : Utilisez un outil de Process Mining tel que ProcessMind pour importer vos données et découvrir automatiquement les flux de processus réels.
4. Affinez le modèle : Utilisez la modélisation BPMN pour clarifier, annoter et structurer le processus découvert.
5. Simulez des scénarios : Lancez des simulations « et si » pour tester des améliorations, comme l’ajout de ressources, l’automatisation d’étapes ou la modification des règles d’acheminement.
6. Agissez et itérez : Mettez en œuvre les changements les plus prometteurs, puis réinjectez de nouvelles données dans le jumeau afin de suivre les résultats et de poursuivre l’amélioration.

L’avenir de la technologie des jumeaux numériques

La technologie des jumeaux numériques évolue rapidement. Plusieurs tendances façonnent son avenir :

• Jumeaux assistés par l’IA : L’IA générative et l’apprentissage automatique rendent les jumeaux numériques plus performants, en permettant la détection automatisée des anomalies, l’optimisation prédictive et l’interaction en langage naturel avec les modèles de jumeaux.
• Jumeau numérique en tant que service (DTaaS) : Les plateformes de jumeaux numériques basées dans le cloud réduisent les obstacles à l’adoption et permettent aux organisations de toutes tailles de déployer des jumeaux sans investir massivement dans l’infrastructure.
• Jumeaux au niveau des processus : À mesure que les organisations numérisent leurs flux de travail, les jumeaux numériques de processus deviennent un outil standard d’excellence opérationnelle, au-delà des actifs physiques.
• Écosystèmes de jumeaux connectés : Plusieurs jumeaux numériques couvrant les produits, les processus, les chaînes d’approvisionnement et les installations sont reliés afin de fournir une visibilité de bout en bout sur l’entreprise.

L’essor de jumeaux numériques accessibles et centrés sur les processus signifie que toute organisation peut utiliser cette technologie pour s’améliorer en continu et renforcer son avantage concurrentiel.

La place de ProcessMind

ProcessMind est conçu pour créer des jumeaux numériques de vos processus métier. Il réunit le Process Mining, la modélisation des processus et la simulation des processus au sein d’une même plateforme cloud :

• Découvrez le fonctionnement réel de vos processus à partir de données concrètes
• Modélisez votre processus cible avec BPMN
• Simulez les changements et prévoyez les résultats grâce à l’analyse de scénarios « et si »
• Surveillez et améliorez vos processus dans la durée

Aucun capteur ni intégration complexe n’est nécessaire. Importez vos données et commencez à créer votre jumeau numérique de processus.

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