Aligner l’architecture opérationnelle et l’architecture technologique #3

Cet article fait partie de notre série sur le thème de l’architecture numérique d’entreprise. Les articles de la série publiés jusqu’à maintenant sont les suivants :

• Partie 1 : L’architecture informatique dans le contexte de la transformation digitale
• Partie 2 : L’architecture d’entreprise en 4 frameworks
• Partie 3 : Les avantages de l’architecture opérationnelle
• Partie 4 : L’architecture technologique, qu’est-ce que c’est ?
• Partie 5 : Aligner l’architecture opérationnelle et l’architecture technologique
  • #1
  • #2

Dans la partie précédente, nous avons analysé en détail la deuxième étape de la numérisation d’une entreprise : la numérisation des tâches. Dans cette partie, je voudrais aborder la question de la numérisation des objets qui constitue la troisième étape de la numérisation d’une entreprise.

3. Numérisation des objets

À cette étape intervient le concept de jumeau numérique, issu à l’origine de l’industrie des machines. Un jumeau numérique est une image dans le monde virtuel d’un objet du monde physique. Cette image virtuelle est ainsi qualifiée de jumeau numérique de l’objet physique. Un jumeau numérique permet alors d’enrichir son pendant physique avec différentes capacités, en partie cognitives.

Dans le cadre du « S-E Group Zürich », nous avons replacé, chez KnowGravity, ces propriétés dans un contexte global systématique (à ce sujet, voir la référence 1) :

• Monitor: Grâce à une connexion des données permanente entre le jumeau physique et numérique, il est possible de surveiller à distance le jumeau physique.
• Operate: Si la connexion des données permanente est bidirectionnelle, il est possible d’influencer et même de piloter à distance le jumeau physique en passant par le jumeau numérique.
• Data: Grâce à l’archivage et à l’historique des données recueillies d’un jumeau physique dans le jumeau numérique (« logging » complet), il est possible d’analyser les événements du passé du jumeau numérique.
• Extrapolate: Les données du jumeau physique récoltées peuvent être examinées sur le jumeau numérique pour trouver des schémas et tendances et ainsi, par extrapolation, prédire différents aspects du futur du jumeau physique.
• Learn: L’analyse des tendances et des événements passés permet de développer des modèles de comportement automatiques dans le jumeau numérique. S’il existe plusieurs voire de nombreux exemplaires du même type qu’un jumeau physique, il est alors possible de générer des modèles de comportement complets pour ce type en particulier. Ces modèles permettront à ce type spécifique d’acquérir une certaine autonomie (un processus que l’on qualifie aussi de fleet learning).
• Simulate: Si le modèle de comportement développé pour un jumeau physique est suffisamment détaillé, il est possible d’utiliser ce modèle dans le jumeau numérique pour simuler différents scénarios et prendre ainsi des décisions importantes plus précises concernant le jumeau physique.

Si on prend la première lettre de ces six propriétés du jumeau numérique, on peut former le mot « MODELS ». Cela permet de révéler dans le même temps que les jumeaux numériques ne sont rien d’autre que des modèles de leur pendant physique.

Les technologies

Les technologies entrant en jeu dans le cadre des jumeaux numériques ne se démarquent pas fondamentalement de celles introduites dans la partie 4 de cette série. Certaines de ces technologies jouent cependant un rôle particulier pour les jumeaux numériques :

• La conversion analogique -> numérique et numérique -> analogique pour la collecte de valeurs mesurées et l’influence du jumeau physique.
• Les technologies de communication pour la transmission de valeurs de mesures et d’états ainsi que les instructions entre le jumeau physique et le jumeau numérique.
• Le pilotage en temps réel pour les jumeaux numériques qui sont proches de leur jumeau physique, mais aussi les dispositifs d’Edge Computing, pour lesquels les jumeaux numériques locaux doivent fournir des performances cognitives non négligeables.
• Les systèmes efficaces d’archivage des données et les technologies de cloud pour stocker une quantité importante de données historiques et analyser ces dernières pour détecter des modèles.
• Les technologies de registre distribué (distributed ledger technology (DLT)) lorsque le jumeau numérique doit mettre à disposition des données inaltérables importantes de manière globale.
• Les technologies d’intelligence artificielle (IA), comme
  • Les moteurs de règles (rule engines) et les réseaux neuronaux (neuronal networks), lorsque le jumeau numérique doit prendre des décisions de manière autonome.
  • Le Machine Learning lorsque le jumeau numérique doit se perfectionner lui-même.
  • Les chatbots et le traitement automatique du langage naturel (natural language processing (NLP)) lorsque le jumeau numérique doit communiquer avec l’être humain.
  • Les solveurs de contraintes (Constraint solver) lorsque le jumeau numérique doit trouver de manière autonome des solutions à des problèmes complexes.
• Les technologies de sécurité pour protéger les jumeaux numériques (et ainsi le jumeau physique) des accès et intrusions non autorisées (cet aspect, particulièrement crucial, fera l’objet d’un futur article de cette série).

Exemple d’EU-Rent

En ce qui concerne les opérations d’EU-Rent, le candidat classique d’un jumeau virtuel est le véhicule de location. EU-Rent met à disposition de sa clientèle une application mobile sur laquelle elle peut retrouver différentes informations comme la localisation, le kilométrage, les coûts cumulés, l’état de verrouillage, et bien plus encore, du véhicule loué. Elle permet en outre de contrôler à distance et dans une moindre mesure le véhicule (fermeture, chauffage et système d’alarme). Le centre de services d’EU-Rent conserve également, pour son propre usage, un jumeau numérique de chaque véhicule de location. Ce jumeau est en connexion mobile avec le véhicule et reçoit en permanence différents paramètres du véhicule pertinents pour la maintenance.

Ce qui est moins flagrant, c’est l’utilisation du concept de jumeau numérique sur le client lui-même. Bien que des informations cruciales sur les différents clients sont depuis longtemps collectées et stockées dans des bases de données clients, elles permettent en outre de constituer un véritable jumeau numérique. C’est avec l’accord du client (protection des données !) que toutes les données de réservation et de trajet d’un client régulier peuvent être stockées. Ces dernières permettent de reconnaitre un modèle de réservation et de trajet qui permettent, par exemple, de présenter au client des propositions économiques de manière proactive. Une connexion directe de client à client peut, si les conditions sont remplies, permettre de fixer automatiquement des rendez-vous de transfert direct de véhicules entre les jumeaux numériques.

Les jumeaux physiques de jumeaux numériques ne doivent pas à proprement parler être absolument des objets physiques : un contrat comme accord juridiquement contraignant peut également être cognitivement enrichi d’un jumeau numérique. Les contrats peuvent alors être reproduits numériquement sous la forme de SmartContracts et conçus de manière à ce qu’ils appliquent activement et automatiquement les règles convenues par le contrat.

Dans la partie suivante, nous discuterons de la thématique de la numérisation de la collaboration.

À lire également :

• Partie 1 : L’architecture informatique dans le contexte de la transformation digitale
• Partie 2 : L’architecture d’entreprise en 4 frameworks
• Partie 3 : Les avantages de l’architecture opérationnelle
• Partie 4 : L’architecture technologique, qu’est-ce que c’est ?
• Partie 5 : Aligner l’architecture opérationnelle et l’architecture technologique
  • #1
  • #2

Référence :

• The Adventures of a Digital Twin in Systemsland (ssse.ch)