Le aziende produttive più innovative stanno puntando sul Digital Twin, rappresentazioni virtuali di un’entità fisica. Grazie all’uso del gemello digitale le imprese sono in grado di ottenere informazioni importanti sul funzionamento della linea produttiva: l’analisi dei dati in maniera performante consente alle aziende di migliorare i processi decisionali comprendendo quali sono le migliorie da attuare ancora prima di avviare la progettazione del prodotto.
Il digital twin è una vera e propria rivoluzione per il mondo del mercato produttivo. Abbiamo deciso di analizzare il fenomeno per comprenderne le origini.
Che cos’è un digital twin?
Vi starete chiedendo: ma che cos’è un gemello digitale e perché è così interessante per l’industria? Secondo quanto riportato da IBM “un gemello digitale è una rappresentazione virtuale di un oggetto o sistema che abbraccia il suo ciclo di vita, viene aggiornato da dati in tempo reale e utilizza la simulazione, il machine learning e il ragionamento per contribuire al processo decisionale”.
Ma vediamo nel dettaglio come funziona un gemello digitale.
Il Digital Twin è di fatto un modello virtuale creato per riflettere un’entità fisica. Come spiega IBM “l’oggetto studiato – ad esempio una turbina eolica – viene equipaggiato con diversi sensori correlati alle aree di funzionalità più importanti. Questi sensori producono dati sui diversi aspetti delle prestazioni dell’oggetto fisico, come l’emissione di energia, la temperatura, le condizioni meteorologiche e altro ancora. Questi dati vengono quindi inoltrati ad un sistema di elaborazione e applicati alla copia digitale”.
Esistono diversi tipi di gemelli digitali che differiscono tra loro per via dell’area di applicazione.
- Troviamo dunque gemelli di componenti o di parti: si tratta di “copie” di unità di base, ovvero il più piccolo esempio di un componente funzionante. I digital twin di parti fanno riferimento a componenti di importanza inferiore.
- Gemelli di asset: ovvero quando più componenti collaborano insieme.
- Gemelli di sistemi o di unità: secondo IBM i gemelli di unità ti consentono di vedere in che modo i diversi asset si combinano per formare un intero sistema funzionante.
- Gemelli di processi. Questo ultimo livello di complessità fa riferimento ai modelli digitali per i processi di produzione.
Digital twin o simulazione?
Spesso vediamo utilizzare la parola simulazione e digital twin in modo intercambiabile, anche se si tratta di cose differenti.
Una simulazione è progettata con un sistema CAD o una piattaforma simile e può essere messa alla prova, ma potrebbe non avere un analogo uno a uno con un oggetto fisico reale. Un gemello digitale, al contrario, è costruito con l’input dei sensori IoT su apparecchiature reali, il che significa che replica un sistema del mondo reale e cambia con quel sistema nel tempo. Le simulazioni tendono ad essere utilizzate durante la fase di progettazione del ciclo di vita di un prodotto, cercando di prevedere come funzionerà un prodotto futuro, mentre un gemello digitale fornisce a tutte le parti dell’azienda informazioni dettagliate sul funzionamento di alcuni prodotti o sistemi che stanno già utilizzando.
Le sfide affrontate dal Digital Twin
Poiché può essere utilizzato in un’ampia gamma di settori, dall’automotive all’assistenza sanitaria e alla produzione di energia, il modello del digital twin è già stato utilizzato per risolvere un gran numero di sfide. Queste sfide includono stress test e test di resistenza alla corrosione per le turbine eoliche offshore e miglioramenti dell’efficienza nelle auto da corsa. Altre applicazioni hanno incluso la modellazione degli ospedali per determinare i flussi di lavoro e il personale per trovare miglioramenti delle procedure.
Un gemello digitale consente agli utenti di studiare soluzioni per l’estensione del ciclo di vita del prodotto, il miglioramento della produzione e dei processi, lo sviluppo del prodotto e il test di prototipi. In questi casi, un gemello digitale può rappresentare virtualmente un problema in modo che una soluzione possa essere ideata e testata nel programma piuttosto che nel mondo reale.
In quali settori viene utilizzato il Digital Twin?
I gemelli digitali sono utilizzati in un’ampia varietà di settori. Alcuni esempi includono:
Produzione
I gemelli digitali possono rendere la produzione più produttiva e snella riducendo i tempi di produzione.
Settore automobilistico
Un esempio di utilizzo dei digital twin nell’industria automobilistica è la raccolta e l’analisi dei dati operativi di un veicolo per valutarne lo stato in tempo reale e informare sui miglioramenti del prodotto.
Settore vendita al dettaglio
Il gemello digitale viene utilizzato nel settore della vendita al dettaglio per modellare e migliorere l’esperienza del cliente, sia a livello di centro commerciale che per singoli negozi.
Assistenza sanitaria
Il settore medico ha beneficiato del gemello digitale in settori quali la donazione di organi, la formazione in chirurgia e la riduzione dei rischi delle procedure.
Gestione delle catastrofi
Il cambiamento climatico globale ha avuto un impatto in tutto il mondo negli ultimi anni, ma il gemello digitale può aiutare a combatterlo attraverso la creazione informata di infrastrutture più intelligenti, piani di risposta alle emergenze e monitoraggio dei cambiamenti climatici.
Smart City
Il gemello digitale può anche essere utilizzato per aiutare le città a diventare più sostenibili dal punto di vista economico, ambientale e sociale. I modelli virtuali possono guidare le decisioni di pianificazione e offrire soluzioni alle numerose e complesse sfide affrontate dalle città moderne. Ad esempio, le risposte in tempo reale ai problemi possono essere informate dalle informazioni in tempo reale dei gemelli digitali per consentire a risorse come gli ospedali di reagire a una crisi
