Digital twin: cos’è e come funziona il modello del gemello digitale

Un gemello digitale è una replica virtuale di risorse fisiche, potenziali ed effettive (gemello fisico) equivalenti a oggetti, processi, persone, luoghi, infrastrutture, sistemi e dispositivi. Vengono utilizzati per vari scopi, in particolare in produzione e per la manutenzione predittiva.

L’industria 4.0 sta finalmente uscendo dallo stadio mediatico per entrare nella fase degli investimenti reali, con le aziende manifatturiere che lanciano progetti di sviluppo innovativi per costruire la propria posizione competitiva a prova di futuro.

I Digital Twin, i modelli digitali, sono presentati come una chiave per il successo, ma c’è molta confusione sul mercato sul significato reale dal termine “Digital Twin”.

In questo articolo si cerca di rimuovere l’incertezza e stabilire una definizione di riferimento.

Perchè c’è confuzione nella definizione di Digital Twin?

La confusione è dovuta al fatto che il mondo digitale di oggi comprende un ampio spettro di tecnologie e bisogni del mercato, e ciò ha generato molte interpretazioni del concetto di Gemello Digitale.

I Digital Twin hanno preso lo slancio iniziale all’interno di industrie manifatturiere ad alto valore come quelle automobilistiche e aerospaziali, tuttavia il concetto si è espanso rapidamente e ora è possibile trovare Digital Twin nei settori del FMCG, Food&Beverage, Construction, Retail, Energy e altro ancora.

General Electric (GE) definisce 3 livelli in cui l’Industrial Internet of Things (IIoT) mira a creare digitalmente un impatto sulle prestazioni:

• Livello di attività
• Livello di processo operativo
• Livello aziendale

Molte delle definizioni di Digital Twin che ci offrono i ricercatori e i commentatori del settore si riferiscono esclusivamente a oggetti fisici come prodotti e macchine. In altre parole, le definizioni limitano i gemelli digitali al livello di attività, tuttavia questo approccio è inutilmente restrittivo e limita il potenziale di applicazione dei Digital Twin.

La migliore definizione di Digital Twin…

Otteniamo una definizione più concisa, ma olistica di Digital Twin da Marc Thomas Schmidt, Chief Architect di GE Predix dalla sua presentazione a Minds & Machines 2017, in cui ha definito i Digital Twin come:

“Rappresentazioni digitali dinamiche che consentono alle aziende di ottimizzare le prestazioni dei loro asset, processi e business.”

È importante notare che, a livello operativo e aziendale, i Digital Twin saranno necessariamente basati sui processi (Process-based) anziché sulle risorse (Asset-Based), ma va evidenziato che, più alto è il livello, più il gioco si allontana dal dominio della gestione del Ciclo-di-vita del Prodotto per entrare nel dominio della Gestione dei Processi di Business.

C’è posto per più Digital Twin…

Centinaia di aziende hanno sviluppato Digital Twin che hanno generano importanti ritorni di business, ma quelli che hanno raccolto il beneficio più grande sono quelli che hanno pensato in termini di “ecosistema digitale”, in cui diversi Digital Twin interagiscono (e si informano) l’un l’altro.

Un buon esempio di questo può essere un noto produttore di dolciumi al cioccolato in Nord America. L’azienda ha utilizzato un gemello predittivo dettagliato delle linee di confezionamento delle barrette di cioccolato per ottimizzarne le prestazioni. Successivamente è stato creato un Digital Twin a livello di stabilimento, infine è stato sviluppato un Digital Twin dell’intera supply-chain nordamericana per consentire una pianificazione della produzione più ampia e una convalida strategica delle decisioni aziendali.

I tre Gemelli Digitali hanno aiutato le diverse parti interessate rispondendo a domande diverse, ma hanno lavorato insieme per far comprendere e migliorare il Business in modo olistico e non solo perseguendo l’ottimizzazione delle prestazioni delle singole unità operative.