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1 3 1 3 2 Evert Fuenmayor et Declan Devine 1,* , https://www.mdpi.com/journal/a

1 3 1 3 2 Evert Fuenmayor et Declan Devine 1,* , https://www.mdpi.com/journal/asi Maulshree Singh Niall Murray , Yuansong Qiao , À l'ère de l'industrie 4.0, alors que plusieurs industries connaissent une transformation numérique , Digital Twin (DT) est considéré comme une clé de voûte pour obtenir un avantage concurrentiel et économique sur les concurrents. DT a vu ses origines dans l'industrie aérospatiale, et on s'attend à ce qu'il révolutionne d'autres industries [1]. Les principales applications de la DT dans différents secteurs sont la conception/planification, l'optimisation, la maintenance, la sécurité, la prise de décision, l'accès à distance et la formation, entre autres. Il peut être un excellent outil pour les entreprises pour accroître leur compétitivité, leur productivité et leur efficacité [2]. DT a la capacité de relier les mondes physiques et virtuels en temps réel, ce qui fournit une mesure plus réaliste et holistique des scénarios imprévus et imprévisibles [3]. Examen Eoin P. Hinchy 1. Introduction , Un autre problème qui s'est posé en raison de la popularité croissante de la DT est le manque de consensus sur la description de la DT ainsi que sur tant de types différents de DT, ce qui ajoute à la confusion. Cet article vise à consolider les différents types de DT et les différentes définitions de DT à travers la littérature pour une identification facile de DT à partir du reste des termes complémentaires tels que « avatar de produit », « fil numérique », « modèle numérique » et « modèle numérique ». ombre'. Le document examine le concept de DT depuis sa création jusqu'à son avenir prévu pour réaliser la valeur qu'il peut apporter à certains secte Jumeau numérique : de l'origine au futur Licence d'attribution (CC BY) ( https:// creativecommons.org/licenses/by/ Résumé : Le jumeau numérique (DT) fait référence à la copie virtuelle ou au modèle de toute entité physique (jumeau physique) qui sont toutes deux interconnectées via un échange de données en temps réel. Conceptuellement, un DT imite l' état de son jumeau physique en temps réel et vice versa. L'application de la DT comprend la surveillance en temps réel, la conception/planification, l'optimisation, la maintenance, l'accès à distance, etc. Sa mise en œuvre devrait connaître une croissance exponentielle au cours des prochaines décennies. L'avènement de l'industrie 4.0 a apporté des systèmes industriels complexes qui sont plus autonomes, intelligents et hautement interconnectés. Ces systèmes génèrent des quantités considérables de données utiles pour plusieurs applications telles que l'amélioration des performances, la maintenance prédictive, la formation, etc. Un afflux soudain du nombre de publications liées au «Digital Twin» a conduit à une confusion entre différentes terminologies liées à la numérisation des industries. . Comprendre les caractéristiques et les types de DT tout en pesant le pour et le contre est essentiel pour tout chercheur, entreprise ou secteur avant d'investir dans la technologie. Mots clés : jumeau numérique ; Industrie 4.0 ; maquette numérique ; optimisation du système ; maintenance prédictive Appl. Syst. Innov. 2021, 4, 36. https://doi.org/10.3390/asi4020036 * Correspondance : ddevine@ait.ie ; Tél. : +353879187012 Institut de recherche sur les matériaux, Athlone Institute of Technology, Athlone, Co., N37 HD68 Westmeath, Irlande ; m.singh@research.ait.ie (MS) ; efuenmayor@ait.ie (EF) Confirm Center for Smart Manufacturing, School of Engineering University of Limerick, Limerick, Co., V94 T9PX Limerick, Irlande ; Eoin.Hinchy@ul.ie 3 Software Research Institute, Athlone Institute of Technology, Athlone, Co., N37 HD68 Westmeath, Irlande ; yuangsongqiao@ait.ie (YQ); nmurray@ait.ie (NM) Clément cations. Publié: 24 mai 2021 distribué selon les termes et Éditeur académique: Felix Jesus Garcia conditions des Creative Commons 4.0/). Accepté : 21 mai 2021 Licencié MDPI, Bâle, Suisse. Citation : Singh, M. ; Fuenmayor, E.; Hinchy, PE; Qiao, Y.; Murray, N.; Devine, D. Jumeau numérique : de l'origine au futur. Appl. Syst. Innov. 2021, 4, 36. https://doi.org/10.3390/asi4020036 Cet article est un article en libre accès Reçu : 30 avril 2021 Copyright : © 2021 par les auteurs. Note de l'éditeur : MDPI reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles La valeur que DT apporte à n'importe quel secteur, en réduisant les délais de mise sur le marché, en optimisant les opérations, en réduisant les coûts de maintenance, en augmentant l'engagement des utilisateurs et en fusionnant les technologies de l'information, est indiscutable [4]. Le marché mondial de la DT était estimé à 3,1 milliards USD en 2020 [5] et devrait connaître une croissance exponentielle au cours des années à venir. L'apparition de la pandémie de COVID19 a changé la façon dont la production et la maintenance sont envisagées , ce qui a accéléré l'adoption des Digital Twins [6]. Ainsi, il devient indispensable de 2 1 Machine Translated by Google 2. Jumeau numérique en littérature 2.1. Histoire de Digital Twin Même si la technologie DT a gagné en popularité au cours des deux dernières années, le concept n'est pas entièrement nouveau. Son concept a vu le jour en relation avec le Product Lifecycle Management (PLM) en 2002 à l'Université du Michigan par Michael Grieves [15]. Appl. Syst. Innov. 2021, 4, 36 2 sur 19 Le modèle proposé comporte trois composantes : espace réel, espace virtuel et mécanisme de liaison pour le flux de données/informations entre les deux ; le modèle était alors appelé «Mirrored Spaces Model» [16]. Un concept similaire dans lequel des modèles logiciels imitent la réalité à partir d'informations provenant du monde physique a été imaginé par David Gelernter en 1991 et a été appelé «Mirror Worlds» [17]. En 2003, Kary Främling et al. ont également proposé « une architecture à base d'agents où chaque élément de produit a un "homologue virtuel" correspondant ou un agent qui lui est associé » comme solution à l'inefficacité du transfert des informations de production via le papier pour le PLM [18]. En 2006, le nom du modèle conceptuel proposé par Grieves est passé de «Mirrored Spaces Model» à «Information Mirroring Model» [15,19]. Le modèle met l'accent sur le mécanisme de liaison entre deux espaces étant bidirectionnels et ayant plusieurs espaces virtuels pour un seul espace réel où des idées ou des conceptions alternatives peuvent être explorées (Figure 1). En raison des limites des technologies, telles qu'une faible puissance de calcul, une connectivité faible ou inexistante des appareils avec Internet, le stockage et la gestion des données, des algorithmes de machine sousdéveloppés, etc., DT n'avait pas d' applications pratiques à l'époque. Le document est divisé en quatre sections. La section 2 explique les origines du DT et ses premières applications tout en explorant ses définitions dans la littérature. La section 3 examine les avantages et les caractéristiques du DT et comment il a été classé en différentes catégories en fonction de différents critères par différents auteurs. Les futures applications de DT et les défis qui y sont associés sont discutés dans la section 4 du document. Ce travail vise à fournir un aperçu de l'état de l'art actuel de la DT ainsi qu'un système de classification de ce qui doit être considéré comme la DT en fonction des fonctionnalités clés requises. comprendre quelles pourraient ou devraient être les implications des implémentations de DT, selon la nature de l'industrie où elles sont adoptées. Le document vise à analyser le rôle et les avantages de la DT et comment elle peut apporter de la valeur aux systèmes existants. Le milieu universitaire définit le DT de plusieurs manières différentes en fonction de son domaine de recherche ; par conséquent, cet article examinera également l'origine et les différentes définitions de DT dans la littérature pour créer une image plus claire de ce qui peut être appelé DT et de ce qui ne devrait pas l'être. Le document propose une définition consolidée de DT qui peut être utilisée indépendamment de toute industrie et de son application. Dans la littérature, le DT est souvent décrit et examiné dans un contexte de fabrication [2,714], alors que cette revue considère le DT comme une technologie audelà de la simple fabrication et consolide différents types de DT en un seul endroit, ce qui n'a pas été rapporté. avant de. Figure 1. Modèle d'espaces miroirs/Modèle de mise en miroir des informations tel que proposé par Michael W. Grieves. (Adapté de [16,19].) Cet article fournit un compte rendu détaillé des différents types de DT et de leurs caractéristiques. Machine Translated by Google Figure 2. Chronologie de l'évolution du jumeau numérique. Appl. Syst. Innov. 2021, 4, 36 3 sur 19 Depuis la toute première définition publiée par la NASA, différents auteurs ont décrit la DT dans leurs propres termes et en fonction de son application. Les définitions de la littérature ont fait référence à la DT en tant que modèle virtuel ou numérique [21,23,27–35], layout [36], contrepartie [7,9,35,37], doppelganger [38], clone [39 ], empreinte [40], analogue logiciel [41], représentation [42–46], constructions d'information [2,47] ou simulation [20,26,48–51] de son homologue physique. Une chose qui lie la plupart des définitions de DT autre que d'être une représentation virtuelle d'un objet physique est le transfert bidirectionnel ou le partage de données entre la contrepartie physique et la contrepartie numérique, y compris les données quantitatives et uploads/Industriel/ digital-twin-origin-to-future-2.pdf