Pourquoi l’industrie bascule enfin dans le Big Data
La nécessité vitale de se transformer pour survivre aux différents chocs énergétiques et climatiques en cours a créé de nouveaux usages pour lesquels les masses de données accumulées par les industriels sont devenues essentielles. La montée en puissance du jumeau numérique en est la meilleure illustration.
Tout vient à point pour qui sait attendre. Ainsi en est-il de l’avènement de l’industrie 4.0 : cela faisait plus d’une décennie que les industriels collectaient des données sans trop savoir comment les utiliser. Les conditions semblent être enfin réunies pour valoriser ce fameux Big Data et propulser l’industrie dans une nouvelle ère numérique où les machines deviennent plus intelligentes.
Le jumeau numérique représente le cadre générique de cette révolution industrielle en cours. « La réplique virtuelle via des algorithmes de réseaux neuronaux d’une équation qui simule un processus physique réel et permet d’améliorer ce dernier grâce à l’analyse des millions de données qu’il consomme et produit, on en parle depuis dix ans, cela fait cinq ans qu’elle a pris corps, trois ans qu’elle donne de premiers résultats impressionnants et nous vivons à présent un point d’inflexion remarquable », observe Hugues Lavandier, directeur associé senior chez McKinsey.
Une croissance annuelle moyenne de 37 % du marché
Les chiffres le confirment : évalué par le cabinet Capgemini à près de 5 milliards de dollars en 2020, le marché mondial du jumeau numérique atteindrait 19 milliards de dollars en 2023 et devrait croître de 37 % par an en moyenne pour atteindre 92 milliards de dollars en 2028. « Cet outil est passé du ‘nice to have’ au ‘must have’ car on ne peut plus se satisfaire d’une efficacité moyenne », confirme Jean-Marie Saint-Paul, directeur général de Siemens Digital Industries France et de Siemens Digital Industries Software France.
Cet impératif est le fruit d’une succession de crises, de la pandémie de Covid au chantage au gaz russe provoqué par la guerre en Ukraine. S’y ajoute l’urgence climatique qui a apporté une ribambelle de réglementations contraignantes pour les entreprises. Face à ces chocs extérieurs inédits, les industriels n’ont plus le choix : il leur faut adapter leur outil de production pour le rendre non seulement plus économe mais aussi plus résilient.
C’est tout l’attrait du jumeau numérique : de la conception des produits et des équipements à leur commercialisation, en passant par leur processus de fabrication, cette modélisation 3D des différents éléments du monde industriel qui interagit en permanence avec son modèle physique permet de mieux en comprendre le fonctionnement et de l’améliorer en temps réel.
Le carburant de la robotisation et de l’IA
L’outil existait depuis longtemps, notamment dans l’aéronautique et l’automobile où Dassault Systèmes s’est lancé dans les années 1980 avec des logiciels de modélisation 3D des maquettes physiques. Depuis, le champion des logiciels français surfe sur une vague en pleine croissance qui lui a permis permet d’engranger 5,7 milliards d’euros de chiffre d’affaires l’an passé et de tabler sur une progression annuelle à deux chiffres d’ici à 2028.
L’essor de la robotisation et de l’Internet des objets allié à celui de l’intelligence artificielle générative ont, en effet, renforcé l’attrait du jumeau numérique. Non seulement la collecte de données s’est massifiée mais leur analyse et les simulations quasi instantanées qui en découlent accélèrent la prise de décision.
« En simulant le bon fonctionnement d’une machine nouvelle, on peut gagner 50 % de temps dans son installation, précise Aymeric Renaud, vice-président de l’activité Automatismes industriels et offres utilisateurs finaux chez Schneider Electric France. Le jumeau numérique peut aussi détecter une panne ou l’anticiper grâce aux données véhiculées par les capteurs installés sur la chaîne de production. Les données renforcent également la connaissance des machines et permettent d’en optimiser la consommation d’énergie ou de ressources », ajoute-t-il.
Selon l’étude de Capgemini, le recours au jumeau numérique permet d’améliorer de 25 % en moyenne les performances du système et de 15 % les performances commerciales et opérationnelles. L’outil n’est pas gratuit – il peut atteindre plusieurs millions d’euros selon son envergure -, mais dans certains cas, le retour sur investissement est rapide.
« Il est de dix-huit mois en moyenne dans l’industrie d’assemblage, estime Jacques Bacry, responsable de l’offre Digital continuity & convergence chez Capgemini. L’investissement dans un jumeau numérique réduit, en outre, de 20 % les investissements globaux en standardisant les processus et la collecte d’informations. »
Levier de différenciation
L’outil peut par ailleurs être un levier de différenciation stratégique. « La production d’acier au silicium d’une épaisseur d’un dixième de millimètre est devenue stratégique pour les moteurs des voitures électriques mais sa finesse est très difficile à obtenir sans casse. Le jumeau numérique de notre laminoir nous permet d’éviter la zone de fonctionnement où la bande peut céder », témoigne Thierry Valot, directeur innovation et digital de Fives.
Le groupe revendique le monopole sur ce marché de niche en pleine expansion. Selon son président Frédéric Sanchez, « nous élaborons des jumeaux numériques depuis une dizaine d’années. C’est une activité stratégique pour Fives, qui conçoit et réalise des machines, des équipements de procédé et des lignes de production. C’est un composant essentiel d’une grande partie de nos solutions, et c’est ce qui fait notre différence sur le marché ».
Effet « waouh »
L’effet « waouh » qu’il produit en matière de performances opérationnelles convainc en effet les clients de signer d’autres contrats. En 2022, Fives a engrangé 2,7 milliards d’euros de commandes, soit une augmentation record de 51 % sur un an.
« Ce n’est que le début de l’aventure : tous ces jumeaux numériques en cours de déploiement dans les usines vont devoir collaborer entre eux. La question de leur interopérabilité est le chantier des prochaines années », prévient Jacques Bacry.
Lire : Les Echos du 12 octobre
Pascal Lenoir
