Sapevi che avere un fratello gemello non riguarda solo gli esseri umani e gli animali? Grazie ai progressi tecnologici, spazi diversi come impianti ed edifici industriali condividono il loro DNA con una copia di se stessi. Ma in questo caso le copie non sono nel mondo fisico, ma in quello virtuale. Sono i cosiddetti digital twin.
Che cos’è un Digital Twin?
Si tratta di repliche virtuali di oggetti o processi che simulano il comportamento delle controparti effettive attraverso sensori, per simularne il funzionamento, analizzarlo e definire possibili miglioramenti. Sebbene il concetto di digital twin non sia nuovo, questi sistemi sono sempre più popolari grazie alla proliferazione di big data, Internet of Things (IoT) e servizi cloud. I digital twin sono ora una figura chiave per lo sviluppo dell’industria 4.0.
Quando è nato?
L’idea del digital twin non è nuova. All’inizio di questo secolo è stato introdotto dall’ingegnere informatico Michael Grieves.
Lo ha fatto nel 2002 durante una presentazione presso l’Università del Michigan sulla gestione del ciclo di vita dei prodotti. A quel tempo aveva già menzionato la possibilità di creare rappresentazioni digitali di sistemi fisici che avevano un’entità da soli. Quell’informazione digitale sarebbe un “gemello” legato al sistema fisico durante tutto il suo ciclo di vita.
Perché sono importanti ora?
Secondo il sondaggio sull’implementazione IoT di Gartner, le organizzazioni che implementano l’IoT utilizzano già digital twin (13%) o prevedono di utilizzarlo entro un anno (62%).
I digital twin possono migliorare significativamente i processi decisionali basati sui dati delle aziende. Sono collegati ai loro equivalenti del mondo reale all’edge e le aziende utilizzano i digital twin per comprendere lo stato dell’asset fisico, rispondere ai cambiamenti, migliorare le operazioni e aggiungere valore ai sistemi.
Come funziona?
Queste risorse digitali possono essere create anche prima che una risorsa venga costruita fisicamente. Indipendentemente da quando viene creato, il processo di creazione di un gemello virtuale ha passaggi di base:
- Ricercare l’oggetto fisico o il sistema che verrà minato
- Integrare sensori in risorse fisiche o monitorare file di registro e altre fonti per raccogliere dati
- Tutte queste informazioni raccolte insieme sono integrate nel modello virtuale con algoritmi di intelligenza artificiale
- Applicando l’analisi a questi modelli, data scientist e ingegneri ottengono informazioni rilevanti sull’asset fisico.
Questa tecnologia fa già parte della strategia delle aziende dedicate all’innovazione e alla progettazione del prodotto dell’Industria 4.0. Serve a fare praticamente tutto ciò che vogliamo in un ambiente virtuale e sapere cosa accadrà quando lo metteremo in pratica con il vero bene fisico.
Un esempio di buon funzionamento di questo digital twin lo si ha con il caso Rolls Royce. Nella loro divisione aerospaziale hanno avviato un processo di trasformazione digitale, sia per la progettazione di motori aeronautici che per i test. Pertanto, simulando il funzionamento della lama della ventola il digital twin ha fornito loro maggiori informazioni sul suo funzionamento. Di conseguenza, hanno ridotto i tempi e i costi del loro sviluppo, così come il numero di motori fisici da testare.
Quali sono i vantaggi?
Qualunque sia il settore in cui viene applicato un gemello digitale, si comporta in modo simile a un fratello nella vita reale: dà consigli per migliorare giorno dopo giorno. In questo caso, i digital twin sono fondamentalmente coinvolti in tre punti:
- Ottimizzazione dei processi: ad esempio, se un prodotto viene realizzato attraverso la modellazione ad iniezione, ad esempio una bottiglia di plastica, il gemello digitale consente di modificare in modo agile variabili come temperatura o pressione. Ciò consente di risparmiare tempo.
- Analisi predittiva: il digital twin può essere configurato per funzionare in un tempo futuro. In questo modo, se qualcosa fallisce, i responsabili possono anticipare gli errori che l’infrastruttura potrebbe avere.
- Simulazione di nuovi scenari: se si desidera avviare una nuova parte, è possibile creare più modelli virtuali sul digital twin e testarli fino a trovare la formula corretta, senza alterare la catena di produzione effettiva.
Grazie a questo tipo di esseri super intelligenti, le organizzazioni possono prendere decisioni più velocemente, ridurre i loro sprechi, migliorare la qualità dei loro prodotti e documentare e semplificare meglio i loro processi. A lungo termine, questi vantaggi si traducono in una maggiore efficienza e risparmio sui costi.
