[Livre blanc] Les jumeaux numériques pour l’environnement bâti, opportunités, défis et risques, un document passionnant d’Atkins et de l’IET au Royaume-Uni

L’augmentation de la population, la croissance économique et le changement climatique exercent tous une pression considérable sur les infrastructures de la planète. Pour y remédier, nos voisins Britanniques ont une vraie stratégie. Ils considèrent que les infrastructures existantes du Royaume-Uni doivent devenir plus intelligentes et fonctionner comme un système optimisé qui réduit les perturbations et la congestion.
Depuis la publication du rapport Data for the Public Good de la National Infrastructure Commission que nous avions relayé ici, le Center for Digital Built Britain (CDBB) s’efforce de comprendre comment les jumeaux numériques et un National Digital Twin (NDT) ou jumeau numérique national pourraient relever ce défi.
Dans l’ensemble de l’industrie, des propriétaires et exploitants d’actifs aux concepteurs et entrepreneurs, l’obligation nationale du BIM pour les marchés publics (à laquelle s’oppose farouchement le gouvernement français depuis des années) a fourni une base de gestion de l’information mature. Le BIM permet de construire un actif numériquement avant qu’il ne soit même produit/construit, afin qu’il puisse être construit plus rapidement, de manière plus sûre et plus durable avec le moins de perturbations possibles.
Alors que les autorités britanniques cherchent à améliorer le cycle de vie complet d’un bâtiment, elles se posent aussi la question de savoir comment elles peuvent utiliser cette culture de gestion sécurisée de l’information pour créer des jumeaux numériques d’actifs physiques. Le potentiel de transformation des jumeaux numériques réside dans leur connexion entre eux, offrant une meilleure compréhension dans un contexte plus large. La vision du CDBB pour le jumeau numérique national est un écosystème de jumeaux numériques connectés qui évoluent avec une vision et des valeurs partagées. Le CDBB fournit le cadre de gestion de l’information pour faciliter le partage de données sécurisé et résilient entre les jumeaux numériques.
Au cœur du cadre, le CDBB envisage une ressource nationale, détenue en commun, qui permette un partage de données sécurisé et résilient dans l’environnement bâti, qu’ils ont nommé «les biens communs». S’ils réussissent à travailler ensemble pour garantir une approche commune du partage de données sécurisé et résilient au sein des jumeaux numériques, la valeur de toutes leurs informations augmentera évidemment.
En 2018, le CDBB a publié un cahier intitulé les principes Gemini pour commencer à permettre l’alignement sur l’approche de la gestion de l’information dans l’environnement bâti.
L’établissement de définitions et de principes convenus dès le départ facilitera le partage des données à l’avenir.
Ces principes sont effectivement la conscience du cadre de gestion de l’information et du jumeau numérique national. Pour s’assurer que ces deux initiatives sont – et demeurent – pour le « bien public », elles ont besoin de valeurs fondatrices fortes pour les guider.
La notion selon laquelle tous les jumeaux numériques doivent avoir un objectif clair, être dignes de confiance et fonctionner efficacement est inscrite dans ces valeurs. Tous les principes de Gemini en découlent. Ils sont délibérément simples, mais leurs implications sont profondes et difficiles. Ils sont descriptifs de l’intention, mais indépendants des solutions, encourageant l’innovation et le développement au fil du temps.
Alors que les sociétés au Royaume-Uni commencent ou poursuivent leur transformation numérique, le CDDB les exhorte à coder en dur les valeurs des principes Gemini dans leur stratégie de gestion de l’information.
Il est évident que pour que les jumeaux numériques servent l’ensemble de la société, ils devront être créés par une communauté.
Le gouvernement, les organisations en charge de la transition numérique et les entreprises devront travailler ensemble avec une vision partagée, partager les leçons autour des données. Le CDBB, à travers son groupe de travail sur le cadre numérique (DFTG) et son Digital Twin Hub, travaille à favoriser une communauté où les premiers utilisateurs peuvent apprendre par l’action et progresser en partageant. A quand une telle initiative en France ?

Ce livre blanc de l’Institution of Engineering and Technology (IET) et de la Société Atkins sur la base de son expérience, vise à mettre en évidence la façon dont les jumeaux numériques peuvent relever les défis auxquels est confronté l’environnement bâti.

Les jumeaux numériques perçus comme des incontournables en ingénierie !

En tant que répliques numériques des infrastructures du monde réel, les avantages potentiels sont faciles à saisir : une application directe de la puissance de calcul à des problèmes complexes et tangibles du monde physique. Utiles dans tous les secteurs, ils peuvent apporter plus de précision, de contrôle et de prévisibilité à une vaste gamme de défis.

Le marché mondial des jumeaux numériques évalué à 3.8 milliards de dollars en 2019 devrait atteindre les 35.8 milliards de dollars d’ici 2025

La moitié des grandes entreprises industrielles devraient les utiliser sous une forme ou une autre d’ici 2021, ce qui devrait se traduire par une augmentation de 10% de l’efficacité.
Alors qu’un système holistique entièrement réactif et automatisé est actuellement un objectif lointain, l’industrie est déjà en train de livrer des éléments de démarrage facilement adoptables. Même ces petits étapes ajoutent de la valeur et à mesure que la technologie et les techniques s’améliorent, il est envisagé une convergence de ces parties et une émergence de jumeaux connectés beaucoup plus complets, évoluant finalement vers des réseaux de modèles interconnectés pour des pays entiers.
Les jumeaux numériques promettent une conception d’actifs, une exécution de projet et des gestions d’actifs plus efficaces. En intégrant dynamiquement les données et les informations tout au long du cycle de vie des actifs, ils offriront des gains d’efficacité et de productivité à court et long terme. Plus qu’un simple modèle BIM ou un modèle 3D, les jumeaux sont une ressource de données qui peut améliorer la conception de nouveaux actifs et la compréhension de l’état des actifs existants, vérifier la situation telle que construite, exécuter des simulations et des scénarios conditionnels, ou fournir un instantané numérique pour les travaux futurs. Cela a le potentiel de réduire considérablement les erreurs et les discontinuités présentes dans les méthodes plus traditionnelles de gestion de l’information.
En brisant les distinctions entre le physique et le numérique, il est facile de comprendre pourquoi les jumeaux numériques captivent l’imagination. Alors, où se situe le problème ? La plupart des promoteurs sont excellents pour vendre leur potentiel, mais le désaccord sur les caractéristiques ou éléments composant un jumeau numérique rend difficile le chemin vers le développement et la compréhension de la valeur.
Pour faciliter ce débat, ce livre blanc propose un spectre de maturité clair, un diagnostic de l’industrie, afin de définir les éléments et les exigences d’un jumeau numérique et de fournir un cadre pour communiquer le concept complexe.
Ce document met également en évidence les derniers développements dans l’environnement bâti au Royaume-Uni, sous l’impulsion de la NIC (National Infrastructure Commission) et du CDBB (Center for Digital Built Britain). Nos voisins Britanniques ont par ailleurs l’humilité de reconnaître que d’autres secteurs industriels et d’autres pays font également des progrès significatifs. Certains d’entre eux seront abordé dans des travaux ultérieurs.
Vous pouvez télécharger ce passionnant livre blanc en cliquant ici.

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