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Tutorial AUTOMAZIONE OGGI 90 | NOVEMBRE-DICEMBRE 2022 AUTOMAZIONE OGGI 442 L’indissolubile unione tra reale e virtuale La tecnologia del digital twin, integrata ad altre soluzioni come l’IIoT, può portare grandi benefici a livello sia di produzione, grazie alla possibilità di eseguire simulazioni illimitate di macchinari e sistemi, sia di prodotto, aiutando a comprendere le mutevoli preferenze, personalizzazioni ed esperienze dei clienti Matteo Marino L’ idea del gemello digitale venne espressa per la prima volta nel 1991 da David Gelernter della University of Michigan, con la pubblicazione di Mirros Worlds. Al ricercatore è riconosciuta anche la prima applicazione del concetto di gemello digitale nel settore ma- nifatturiero nel 2002 e l’annuncio formale del relativo software. Il termine gemello digitale è da attribuirsi, però, a John Vickers della Nasa. L’ente aerospaziale statunitense è stato infatti un pioniere nell’utilizzo della tecnologia del gemello digitale durante le missioni di esplo- razione spaziale degli anni ‘60. Ogni veicolo viaggiante era replicato esattamente in una versione non volante utilizzata per scopi di studio e simulazione a favore dell’equipaggio. A distanza di cinquant’anni, la dimensione del mercato globale del digital twin, che era di cir- ca 7 miliardi di dollari lo scorso anno secondo Grand View Research, si prevede crescerà con un Cagr (tasso di crescita annuale composto) del 39,1% dal 2022 al 2030. Un prototipo virtuale Prima della comparsa del digital twin era neces- sario progettare e creare fisicamente i prodotti passando della prototipazione degli stessi. I modelli 3D fisici garantivano ai progettisti una migliore comprensione dei sistemi e del loro comportamento durante l’utilizzo. Grazie alla rivoluzione digitale nel manufacturing, ma anche in molti altri settori, il processo si è evo- luto e oggi è possibile creare modelli virtuali che permettono di svolgere digitalmente tutte le valutazioni e le analisi necessarie, evitando l’onerosa fase di prototipazione fisica. Il concetto di digital twin è legato a doppio filo con il paradigma di Industria 4.0 e si declina so- litamente in digital twin ‘di prodotto’, in cui l’u- tilizzo del gemello digitale è determinato per la progettazione efficiente di nuovi prodotti, digi- tal twin ‘di fabbrica’, per la pianificazione della fabbricazione e della produzione, e digital twin ‘di performance’, utile ad acquisire, analizzare e simulare le performance di sistemi e prodotti. In sostanza, un gemello digitale è la rappre- sentazione virtuale di un sistema durante il suo ciclo di vita, popolato e aggiornato da dati in tempo reale e che utilizza la simulazione, l’ap- prendimento automatico e il machine learning per supportare il processo decisionale. Questo significa poter disporre di un modello virtuale articolato, che è la controparte esatta di un oggetto fisico. Tale oggetto potrebbe essere un’auto, un edificio, un ponte, un macchinario o un motore a reazione. I sensori collegati all’as- Foto fonte Shutterstock Il gemello digitale consente una progettazione più efficiente, fruendo di abbondanti dati prestazionali che consentono di perfezionare i prodotti prima di avviarli alla produzione