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Apports et enjeux du jumeau numérique dans le BIM

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Le BIM, ou « Building information modeling », implique la création de représentations numériques des caractéristiques physiques et fonctionnelles d’un bâtiment. Dans le domaine de la modélisation 3D, on parle aussi souvent de « jumeau numérique » – un terme assez récent, dont les interprétations varient. Zoom sur ce concept phare de la transformation numérique.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

Comme son nom l’indique, un jumeau numérique (ou « digital twin ») est une réplique virtuelle d’un objet physique. L’objectif est de transposer le monde réel dans un environnement numérique, le tout de la manière la plus exacte possible.
 
Pour créer un jumeau numérique, on utilise à la fois l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et l’analyse de données. Ces technologies permettent de générer des simulations numériques qui se mettent à jour automatiquement et quasi-instantanément en fonction de l’objet physique. 

Le jumeau numérique fonctionne grâce au machine learning, un système d’apprentissage sophistiqué qui s’enrichit de façon autonome via :

  • des capteurs qui transmettent des données en temps réel sur l’état de fonctionnement du système ;
  • des experts (en particulier des ingénieurs) qui connaissent le domaine industriel de manière approfondie ;
  • l’apport d’autres machines similaires et de l’environnement dont il fait partie.

Quels sont les avantages du jumeau numérique ?

Le concept de jumeau numérique est un outil puissant pour l’analyse et l’optimisation de tout projet de conception. Il permet de tester plusieurs configurations, de détecter de potentiels points faibles et de maximiser les performances avant même la fabrication du produit final. 

Il offre aussi la possibilité, une fois l’objet construit :

  • d’effectuer un suivi rapproché des performances et de l’utilisation ;
  • de mener des opérations de maintenance préventive afin d’identifier des problèmes potentiels et de les résoudre rapidement. 

Enfin, le jumeau numérique peut être utilisé dans le domaine de la formation et de l’apprentissage. Les travailleurs peuvent ainsi acquérir des connaissances pratiques et de l’expérience dans un environnement virtuel, sans risque pour leur sécurité ni pour le matériel. 

Le jumeau numérique dans le domaine de la construction : révolutionner la gestion de projet

Un bâtiment peut aussi avoir un jumeau numérique ! Le Building Digital Twin est une réplique virtuelle d'un bâtiment ou d'une infrastructure en temps réel, alimentée par des données en continu. Ces données proviennent de capteurs et de logiciels de modélisation 3D, et peuvent être de plusieurs sortes : 

  • géométriques et structurelles ;
  • architecturales ;
  • mécaniques ;
  • électriques…

Cela se traduit par des économies de temps et d'argent considérables, et ce tout au long du projet !

Une fois la construction commencée, le jumeau numérique continue de jouer un rôle crucial. Les capteurs installés sur le chantier collectent des données en temps réel sur l'avancement du projet et la qualité de la construction. Ces informations sont intégrées dans le jumeau numérique, permettant aux gestionnaires de projet de prendre des décisions éclairées et de réagir rapidement aux problèmes et retards potentiels.

La sécurité est un autre point essentiel : les capteurs surveillent les conditions dangereuses sur le chantier et avertissent automatiquement les travailleurs et les gestionnaires en cas de danger imminent. Le jumeau numérique permet d’ailleurs de simuler des scénarios d'urgence, aidant ainsi les équipes à se préparer à toute éventualité.

Et une fois la construction terminée, le rôle du jumeau numérique ne s’arrête pas là. Il offre des avantages à long terme pour la gestion des actifs : la réplique virtuelle du bâtiment peut être utilisée pour la maintenance prédictive, permettant ainsi de prolonger la durée de vie des installations et de réduire les coûts de maintenance.

Jumeau numérique et maquette numérique BIM 

Maquette numérique BIM et jumeau numérique sont étroitement liés, mais ne renvoient pas exactement au même concept ! Voici leurs principales différences :

  • la maquette numérique est une représentation statique, tandis que le jumeau numérique est dynamique et mise à jour régulièrement en fonction des évolutions du projet ;
  • un jumeau numérique permet de partager plus de données qu’une maquette (données géométriques, propriétés matérielles, spécificités des équipements, calendrier de construction…) ;
  • la maquette est davantage utilisée lors de la phase de conception du projet, tandis que le jumeau numérique permet également de suivre en continu les performances et la maintenance du bâtiment après sa construction.

Le jumeau numérique offre donc la possibilité d’optimiser les processus, d’améliorer les performances et de faciliter la collaboration dans plusieurs secteurs industriels. Il est devenu (ou est en passe de devenir) un outil incontournable dans le domaine de la construction, et ses évolutions technologiques futures ne manqueront pas de le rendre encore plus indispensable !