Les jumeaux numériques sont à l’origine de solutions aérospatiales évolutives

L’intégration des jumeaux numériques basée sur les standards est essentielle pour une transformation évolutive de l’aérospatiale et de la défense

Allons à l’essentiel. Si vous voulez que la transformation numérique fonctionne dans l’aérospatiale et la défense, vous devez commencer par les normes. Sans elles, il n’y a pas d’évolutivité, pas d’intégration rationalisée et certainement pas d’interopérabilité entre des systèmes qui n’ont jamais été conçus pour fonctionner ensemble. Le Digital Twin Consortium (DTC) l’a clairement exposé dans son dernier livre blanc : il est vital d’aligner les systèmes de jumeaux numériques sur un fil numérique normalisé.

Ce que cela signifie pour les dirigeants n’est pas abstrait. Il est directement lié aux résultats, à des cycles d’intégration plus rapides, à un meilleur contrôle des systèmes complexes et à des réductions significatives des coûts du cycle de vie. En intégrant des protocoles communs d’ingénierie et de données au niveau du système, vous éliminez une grande partie du chaos qui accompagne généralement la fusion de technologies cloisonnées ou de systèmes existants. Le résultat est un chemin plus fiable du prototype au déploiement, avec une réduction des délais et des dépassements de coûts.

D’un point de vue stratégique, la normalisation est votre couche de stabilité. Elle renforce la confiance dans votre pipeline de produits, même lorsque vous adoptez des outils de nouvelle génération tels que les environnements de simulation, la maintenance prédictive et les opérations autonomes alimentées par les jumeaux numériques. Sans cette couche, la transformation devient un patchwork, non évolutif, imprévisible et coûteux.

Les organisations gouvernementales et les branches de la défense réagissent. La directive 5000.97 du ministère de la défense impose désormais l’utilisation d’outils d’ingénierie numérique tout au long du cycle de vie des produits. Elle reconnaît que les cadres normalisés et sécurisés des jumeaux numériques améliorent l’état de préparation, la logistique et les performances. Brian Schmidt, coprésident du groupe de travail DTC sur l’aérospatiale et la défense et ingénieur en chef chez Northrop Grumman, s’est exprimé à ce sujet. Selon lui, les jumeaux numériques ne sont pas facultatifs, ils constituent une infrastructure de base pour la préparation militaire future.

David Shaw, qui copréside le même groupe DTC et dirige Intuitus Corporation, va encore plus loin. Il souligne que si l’on ne comble pas les lacunes actuelles en matière de normes et de gouvernance, la transformation numérique dans le domaine de la défense s’enlisera. Et il a raison. Si vous souhaitez obtenir l’interopérabilité, la performance ou le retour sur investissement des initiatives numériques, c’est par là qu’il faut commencer.

L’interopérabilité et l’intégration du cycle de vie dépendent de l’amélioration de la normalisation, de l’étalonnage et de l’automatisation.

L’interopérabilité n’est pas un bonus, c’est la base. Dans des environnements complexes comme l’aérospatiale et la défense, l’efficacité des systèmes dépend de leur capacité à communiquer et à s’adapter. Et c’est là que le bât blesse : aujourd’hui, la plupart des jumeaux numériques ne parlent pas la même langue. Cela doit changer.

Le DTC plaide fortement en faveur d’un meilleur étalonnage multiplateforme, de préférence automatisé. Les modèles de jumeaux numériques doivent vivre en temps réel. Ils doivent s’adapter à des entrées changeantes, à des conditions changeantes et à des capteurs ou systèmes nouvellement intégrés, sans nécessiter de mises à jour manuelles fastidieuses. Des outils d’automatisation intelligents, pas seulement des scripts, mais des flux de travail intelligents, sont essentiels pour y parvenir.

En ce qui concerne l’intégration du cycle de vie, cela pousse les performances au-delà de la conception et de la production, jusqu’au soutien en temps réel. C’est là que vous commencez à voir de réelles économies, moins de maintenance non planifiée, des boucles de rétroaction plus rapides et une préparation aux missions plus agile. Lorsque les jumeaux numériques reflètent les états actuels et vérifiables des systèmes, la prise de décision s’améliore nettement. Vous supprimez le temps de latence entre la reconnaissance et la réponse.

Les chefs d’entreprise devraient y voir un moyen de réduire les frictions. Vous rationalisez l’ensemble du pipeline, du développement à l’exploitation, avec cohérence, intégrité des données et absence d’incertitude. Qu’il s’agisse de gérer un seul appareil ou de coordonner un réseau de plateformes connectées (ce que la DTC appelle une approche « système de systèmes »), l’automatisation et l’étalonnage permettent de résoudre une grande partie de la complexité avant qu’elle ne devienne un centre de coûts.

La recherche a validé cette urgence. Elle recommande de faire de l « étalonnage des modèles un processus entièrement automatisé pour gérer les environnements en évolution dynamique. Il n’y a rien de surprenant à cela : l’automatisation s’adapte là où l’homme ne s’adapte pas. Grâce à l’amélioration de l’interopérabilité et de l » étalonnage, les jumeaux numériques devraient faire plus que refléter le comportement des systèmes. Ils le prédiront. Et c’est là que réside la véritable valeur.

La cybersécurité doit être intégrée dès le début du développement des jumeaux numériques

Si vous mettez en œuvre des jumeaux numériques dans vos opérations aérospatiales ou de défense, la cybersécurité ne doit pas être négligée. Ces systèmes traitent des données opérationnelles sensibles en temps réel. Ces données circulent à travers de multiples systèmes et interfaces, chacun créant une nouvelle opportunité d’accès non autorisé s’il n’est pas correctement protégé. L’intégrité de l’ensemble de vos opérations numériques dépend de la conception de la sécurité dans l’architecture dès le départ.

Le Digital Twin Consortium a clairement identifié ce problème. Ses conseils sont simples : les protocoles de sécurité pour les jumeaux numériques doivent être intégrés dès le départ, et non pas ajoutés par la suite. Et ces protocoles doivent être dynamiques. Les menaces évoluent constamment. Les défenses statiques ne suffisent pas. Ce qui fonctionne aujourd’hui peut s’avérer insuffisant demain, d’autant plus que les adversaires adoptent des outils et des tactiques plus sophistiqués.

Les cadres dirigeants doivent poser les bonnes questions dès le début. Quelles sont les exigences en matière de sécurité en fonction de l’environnement opérationnel ? Quels sont les ajustements nécessaires si le jumeau numérique prend de l’ampleur ? Quels sont les contrôles en place pour chaque interface ? L’objectif est l’adaptabilité, une sécurité qui s’adapte au système et évolue avec l’environnement des menaces.

Le ministère américain de la défense s’est attaqué de front à ce problème par le biais de la directive DoD 5000.97. Cette directive impose l’utilisation de pratiques d’ingénierie numérique, y compris des contrôles stricts sur les données sensibles et classifiées. Il ne s’agit pas seulement d’une politique, mais d’une exigence opérationnelle. Brian Schmidt, de Northrop Grumman, coauteur du livre blanc DTC, a été très clair : les jumeaux numériques jouent un rôle essentiel dans la maintenance, la logistique et la préparation des systèmes. Sans modèles de sécurité intégrés et ajustables, ces avantages deviennent des points de vulnérabilité.

Ce qu’il faut retenir pour les dirigeants : ne comptez pas sur les cadres informatiques existants pour couvrir les déploiements de jumeaux numériques. Ces systèmes fonctionnent différemment. Ils méritent des protocoles de sécurité distincts et intégrés, alignés sur la tolérance au risque, les cas d’utilisation opérationnelle et les menaces anticipées. C’est ainsi que vous protégerez la propriété intellectuelle, que vous assurerez la préparation des missions et que vous maintiendrez la confiance des parties prenantes.

Les contrats de cycle de vie et les indicateurs de performance mesurables sont essentiels pour un déploiement réussi des jumeaux numériques.

C’est à ce moment-là que l’exécution est efficace ou qu’elle tombe à plat. Le lancement d’un programme de jumelage numérique ne concerne pas seulement la technologie, mais aussi la manière dont vous définissez et mesurez son succès au fil du temps. Cela commence par des mesures claires et des stratégies contractuelles à l’échelle du cycle de vie. Si vous voulez éviter un désalignement entre le développement et les opérations, c’est essentiel.

Le consortium Digital Twin a mis l’accent sur une approche transversale. Cela signifie qu’il faut impliquer les équipes techniques, les achats, le service juridique et les opérations dès le début du cycle de vie, depuis le développement initial jusqu’à la maintenance. Avec des contrats synchronisés et une compréhension commune des critères de performance par toutes les parties prenantes, vous réduisez les inefficacités et créez un chemin plus reproductible vers le déploiement opérationnel.

Ces mesures doivent être liées à des cas d’utilisation réels. Le jumeau numérique reproduit-il avec précision le comportement du système dans l’environnement prévu ? Soutient-il les efforts de maintenance prédictive ? La disponibilité augmente-t-elle alors que les coûts diminuent ? Si ces réponses ne sont pas claires, le retour sur investissement ne le sera pas non plus.

Pour les dirigeants, les mesures quantitatives des performances éliminent l’ambiguïté des initiatives numériques. Ils vous permettent de gérer les attentes en interne, d’évaluer la valeur réelle et d’ajuster la stratégie à un stade précoce si nécessaire. Vous évitez ainsi les coûts cachés et les résultats incohérents à un stade ultérieur du cycle de vie.

Le DTC a également souligné que les critères de réussite doivent être mesurables et s’inscrire dans le cadre des exigences opérationnelles. Si un jumeau numérique ne répond pas aux seuils environnementaux et critiques, il n’est pas prêt. C’est en intégrant cette réflexion dès le premier jour qu’un jumeau numérique passe du stade de l’expérience à celui de l’infrastructure.

La leçon à tirer pour les équipes de la direction : déployer avec intention, définir le succès dès le départ et lier chaque résultat du jumelage numérique à des objectifs spécifiques et mesurables. C’est ainsi que l’innovation s’étend sans devenir un fardeau pour vos opérations ou votre stratégie d’investissement.

Des cadres de gouvernance des données sont nécessaires pour combler les lacunes en matière de normalisation dans les programmes de défense

Les données ne sont utiles que lorsqu’elles sont accessibles, fiables et harmonisées au sein de l’organisation. Dans le secteur de l’aérospatiale et de la défense, cela devient plus complexe à mesure que les systèmes s’étendent et que les programmes s’étalent sur plusieurs décennies. C’est pourquoi il est essentiel de développer un cadre robuste de gouvernance des données. Sans cela, les initiatives de jumeaux numériques se heurtent à des goulets d’étranglement, à des normes contradictoires, à une propriété fragmentée et à un manque de clarté en matière d’audit.

Le livre blanc du Digital Twin Consortium est clair : les lacunes en matière de normalisation constituent un défi permanent. Les anciens programmes de défense accumulent divers ensembles de données, souvent gérés selon des protocoles différents. Lorsque ces systèmes sont connectés au sein d’un écosystème de jumeaux numériques, les performances en pâtissent, à moins qu’il n’existe une approche claire de la gestion de la structure, de la qualité, de l’accès et du contrôle des versions.

Les cadres dirigeants devraient considérer la gouvernance des données non seulement comme un moyen d’atténuer les risques, mais aussi comme une stratégie visant à clarifier les opérations. Lorsque les normes sont absentes ou incomplètes, l’innovation est retardée par des retouches, des problèmes de conformité et des allocations de ressources inefficaces. Une gouvernance bien définie lève l’ambiguïté et permet des cycles de décision plus rapides.

La recommandation ici est d’évaluer les cadres actuels et de les adopter ou de les adapter pour répondre aux besoins opérationnels et réglementaires. L’objectif est l’alignement, entre les branches, les fournisseurs et les systèmes, afin que les jumeaux numériques puissent évoluer de manière uniforme et intégrer les données sans rapprochement manuel. Lorsque les programmes d’acquisition de la défense utilisent des règles cohérentes pour la validation et la traçabilité des données, leurs efforts de transformation progressent plus rapidement et visent des résultats mesurables.

Pour les dirigeants, l’accent doit être mis sur l’impact. La gouvernance des données crée de la cohérence dans un écosystème fragmenté. Elle garantit que les résultats des jumeaux numériques sont fiables, vérifiables et utilisables par toutes les parties prenantes. Plus important encore, elle jette les bases de l’adoption de l’IA et de l’automatisation à grande échelle, car ces systèmes ne fonctionnent que si les données sur lesquelles ils s’appuient sont exactes et gouvernées.

Cette étape n’est pas facultative. C’est ce qui transforme l’ingénierie numérique d’un gain d’efficacité à court terme en un atout stratégique à long terme.

Principaux enseignements pour les dirigeants

• Donner la priorité aux normes afin d’intensifier la transformation : Les leaders de l’aérospatiale et de la défense devraient aligner les systèmes de jumeaux numériques sur des fils numériques normalisés afin de débloquer l’interopérabilité, d’accélérer l’intégration et de réduire les coûts du cycle de vie.
• Automatisez l « étalonnage pour une précision en temps réel : Pour gérer des systèmes complexes et évolutifs, les dirigeants doivent investir dans l » étalonnage automatisé des modèles et l’interopérabilité des plateformes, qui permettent aux jumeaux numériques de refléter les conditions du monde réel avec un minimum d’interventions manuelles.
• Intégrer la cybersécurité dès le départ : Les décideurs devraient intégrer la cybersécurité adaptable et personnalisable dès les premières phases de développement du jumeau numérique afin de sécuriser les données sensibles et de garantir la résilience opérationnelle.
• Définir des mesures pour valider le succès : Les dirigeants doivent établir des critères de performance clairs et mesurables, liés à des cas d’utilisation opérationnelle, afin de s’assurer que les jumeaux numériques apportent de la valeur à toutes les étapes du cycle de vie et de responsabiliser les acteurs, du développement à la maintenance.
• Mettez en œuvre des cadres de gouvernance des données solides : Les dirigeants devraient adopter une gouvernance des données cohérente dans l’ensemble des systèmes et des programmes afin de combler les lacunes en matière de normalisation, d’améliorer la vitesse d’intégration et de soutenir l’évolutivité à long terme et la préparation à l’IA.