Le 13/04/2026
La transformation numérique de l’industrie repose aujourd’hui sur l’exploitation avancée des données, des modèles et des outils de simulation. Dans ce contexte, deux notions sont souvent évoquées : la simulation numérique et le jumeau numérique.
Bien que ces concepts soient étroitement liés, ils répondent à des objectifs différents et s’inscrivent dans des étapes complémentaires du cycle de vie industriel. Comprendre leurs spécificités permet de mieux saisir pourquoi ils jouent un rôle central dans la modernisation des systèmes de production et dans l’émergence de l’industrie intelligente.
La simulation numérique consiste à utiliser des modèles mathématiques et informatiques afin de reproduire le comportement d’un système réel dans un environnement virtuel. Elle permet de tester différentes configurations, de prévoir des performances et d’analyser des scénarios sans avoir à construire ou modifier un système physique.
Dans l’industrie, la simulation est utilisée depuis plusieurs décennies, notamment dans les phases de conception et d’ingénierie. Elle permet par exemple de simuler :
Grâce à ces simulations, les ingénieurs peuvent identifier des défauts de conception, optimiser des paramètres et réduire les coûts liés aux prototypes physiques. Les solutions de simulation et la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes intègrent aujourd’hui des capacités avancées de simulation multiphysique permettant de reproduire des phénomènes complexes dans un environnement numérique.
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Le jumeau numérique va plus loin que la simple simulation. Il s’agit d’une réplique virtuelle dynamique d’un objet, d’un processus ou d’un système réel, connectée en permanence aux données provenant de ce système.
Concrètement, un jumeau numérique combine plusieurs éléments :
Grâce à cette connexion continue avec le système physique, le jumeau numérique peut suivre son état réel, prévoir son évolution et tester des scénarios d’optimisation. Ce type d’approche est aujourd’hui largement utilisé pour la maintenance prédictive, l’optimisation de la production ou encore l’amélioration de la performance énergétique.
La simulation et le jumeau numérique ne doivent pas être opposés : ils sont en réalité complémentaires.
La simulation intervient principalement en amont, lors des phases de conception et d’ingénierie. Elle permet d’explorer différentes options et de concevoir des systèmes plus performants avant leur mise en service.
Le jumeau numérique intervient quant à lui pendant l’exploitation du système. En intégrant des données réelles issues du terrain, il permet d’améliorer les opérations, d’anticiper les pannes et d’optimiser les performances tout au long du cycle de vie.
Cette complémentarité est au cœur du paradigme de l’Industrie 4.0, qui vise à connecter les systèmes physiques et numériques afin de créer des usines plus intelligentes, flexibles et efficaces.
L’intégration de la simulation et des jumeaux numériques apporte plusieurs avantages stratégiques aux entreprises industrielles.
D’abord, elle permet d’accélérer l’innovation. Les produits peuvent être testés et améliorés virtuellement avant leur fabrication, ce qui réduit le temps de développement.
Ensuite, ces technologies contribuent à réduire les coûts et les risques. Les simulations limitent le recours à des prototypes physiques coûteux, tandis que les jumeaux numériques permettent d’anticiper les défaillances et d’optimiser les opérations.
Enfin, elles favorisent une prise de décision basée sur les données. Les industriels peuvent tester différents scénarios de production, d’organisation ou de maintenance avant de les appliquer dans le monde réel.
Comparaison des approches produit et processus industriels
Simulation | Jumeau numérique | |
Définition | Modélisation virtuelle d’un système pour tester des scénarios | Réplique virtuelle dynamique connectée à un système réel |
Objectif principal | Concevoir, tester et optimiser avant la mise en production | Suivre, analyser et optimiser en temps réel |
Lien avec le réel | Basé sur des hypothèses et des données statiques | Connecté en continu aux données réelles (capteurs) |
Temporalité | Utilisée principalement en phase de conception | Utilisée tout au long du cycle de vie |
Données utilisées | Données historiques ou théoriques | Données temps réel + historiques |
Cas d’usage typiques | - Tests de conception - Validation de prototypes - Analyse de performance | - Maintenance prédictive - Optimisation opérationnelle - Surveillance en temps réel |
Valeur ajoutée | Réduction des coûts de développement | Optimisation continue et prise de décision en temps réel |
Solution Dassault Systèmes | SIMULIA Abaqus Le logiciel de simulation SIMULIA permet d'évaluer plus rapidement les performances, la fiabilité et la sécurité des matériaux et des produits, avant même de s'engager dans la fabrication de prototypes physiques. | DELMIA Twin Portée par la 3DEXPERIENCE, DELMIA Twin permet de simuler virtuellement les processus de leur opérations industrielles en modélisant un jumeau numérique. |
Avec les progrès du cloud computing, de l’Internet des objets industriels et de l’intelligence artificielle, les capacités des simulations et des jumeaux numériques ne cessent de s’étendre. À terme, certains experts envisagent la création de jumeaux numériques complets d’usines ou de chaînes logistiques, capables de reproduire en temps réel le fonctionnement d’un système industriel entier.
Dans ce contexte, la frontière entre le monde physique et le monde numérique devient de plus en plus poreuse. La simulation et les jumeaux numériques s’imposent ainsi comme des outils essentiels pour construire l’industrie de demain : une industrie plus connectée, plus agile et capable d’anticiper les défis technologiques et économiques.
Mathieu GIOL
Ingénieur calcul chez Visiativ
Mathieu est l’un des experts simulation de référence chez Visiativ. Il combine sa solide expertise technique en simulation numérique (FEM, mécanique, CFD) avec un rôle de conseil permettant de faciliter l’adoption des outils de Simulation auprès des entreprises industrielles.
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