Digital Twin, questo sconosciuto!

Oggi si parla sempre più spesso di #DigitalTwin, ma cosa s’intende esattamente per Gemello Digitale?

Il concetto del digital twin applicato a prodotti e ad interi sistemi consente alle imprese una significativa riduzione di costi, prevenendo o anticipando problemi in #produzione, contribuendo a migliorare lo sviluppo di prodotto e diminuendo i costi di realizzazione di #prototipi e #test.

Modello digitale e simulazione sono sinonimi che ricorrono spesso quando si parla di #Industria 4.0.

In generale, questi termini, non fanno riferimento ad una sola tecnologia digitale o ad un modello di funzionamento specifico ma ad un diverso e più innovativo approccio allo #sviluppo, realizzazione e mantenimento del #prodotto che consente di verificarne il comportamento lungo l’intero ciclo di vita, utilizzando un modello #virtuale #digitale.

Future concept

È attualmente complesso dare una definizione univoca di cosa debba essere un modello digitale, perché tale modello dipende interamente dal motivo per cui lo si realizza, dal contesto nel quale deve agire e da chi lo utilizzerà. In generale si fa riferimento ad una “rappresentazione virtuale di un oggetto o di un sistema #fisico, già realizzato o da realizzare, che varia il proprio comportamento in funzione di parametri controllabili dagli utilizzatori”.

Ad esempio, alcuni modelli sono specializzati nel rispecchiare, il più fedelmente possibile e sotto certe condizioni, il comportamento #meccanico di un #oggetto #reale, altri, con riferimento allo stesso oggetto, potranno simulare comportamenti di tipo diverso. L’obiettivo non è dunque avere un unico modello digitale che rispecchi in tutto e per tutto l’oggetto reale che vuole rappresentare, ma utilizzare modelli digitali specializzati a simularne il comportamento rispetto ad alcune dimensioni oggettivamente misurabili.

Per facilitare la comprensione consideriamo di voler simulare il comportamento di una linea produttiva di un qualsiasi impianto manifatturiero. Nella realtà una linea è la somma di impianti, sistemi, persone, prodotti, regole di funzionamento e molto altro, che interagiscono continuamente tra di loro. Non è pensabile avere un digital twin unico che la possa rappresentare “come nella realtà”, ma è invece possibile realizzare diversi modelli digitali che consentono di simulare alcuni aspetti specifici di funzionamento: meccanico, impiantistico, del flusso delle informazioni e così via. La mappatura di tutte le dimensioni simulate restituisce il comportamento complessivo dell’impianto reale nel rispetto di vincoli e parametri predefiniti.

Qualsiasi digital twin potrà essere specificamente definito dopo che il suo progettista abbia dato risposta a due semplici ma determinanti domande preliminari: gemello di cosa e, soprattutto, rispetto a quale aspetto misurabile. Non esiste pertanto “un” gemello digitale della realtà, bensì esistono aspetti della realtà che si possono simulare con specifici e diversi modelli di funzionamento.

Gli ambienti digitali con i quali si realizzano e si utilizzano i digital twin richiedono l’intervento di tecnici specializzati dell’ambiente o sistema di simulazione, ma che, nel contempo, conoscano bene il fenomeno o impianto che si vuole simulare. Senza considerare il caso specifico a cui si fa riferimento è molto difficile generalizzare e dire chi debbano essere questi tecnici specializzati e quali impatti possano avere sui processi aziendali esistenti.

Si può però fare un distinguo tra il ruolo e la competenza di chi deve realizzare il modello digitale in rispetto a chi invece lo utilizza. Per poter ideare e realizzare un digital twin è necessario essere un esperto del sistema o dell’ambiente #software in cui viene realizzato e conoscere a fondo il fenomeno che si intende verificare. Chi invece impiega il modello potrebbe non essere uno specialista dell’#ambiente digitale di simulazione, ma può essere sufficiente essere un esperto del #fenomeno da simulare, in grado però di settare i parametri necessari per lanciare correttamente la simulazione e interpretarne gli output.

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Come orientamento generale, una #PMI che intenda intraprendere la strada dell’utilizzo di digital twin a supporto dei propri processi aziendali, non necessariamente deve dotarsi di tecnici esclusivamente specializzati nel realizzare #simulatori. Può limitarsi ad appaltare ad un fornitore esterno specializzato la definizione e la manutenzione del digital twin, riservando al personale interno il compito di lanciare e interpretare le simulazioni.

In un modello organizzativo misto la suddivisione delle #competenze tra chi fornisce il servizio (sviluppo del digital twin) e chi lo utilizza (simulazione mediante il digital twin per predire il comportamento del sistema fisico) deve essere commisurato agli effettivi #bisogni della organizzazione che lo implementa, nonché allo specifico caso trattato.

In qualsiasi ufficio di progettazione l’uso del modello digitale tridimensionale del prodotto da realizzare è, da tempo, pratica consolidata perché dà la possibilità di valutare una vasta gamma di alternative di prodotto, riducendo il tempo di sviluppo, gli errori di progettazione e la necessità di realizzare i costosi prototipi fisici.

L’ambiente software CAD è fondamentale per lo sviluppo del modello digitale del prodotto ed è lo strumento di riferimento per i progettisti.

Queste attività di realizzazione di modelli digitali ad hoc e di simulazioni specialistiche possono infatti essere realizzate presso un fornitore specializzato.