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Tutorial NOVEMBRE-DICEMBRE 2022 AUTOMAZIONE OGGI 442 | 91 set fisico raccolgono dati mappati sul modello virtuale. Chiunque guardi il gemello digitale può, quindi, recepire informazioni cruciali su come stia andando la parte fisica nel mondo reale. I gemelli digitali fanno capire il presente predicendo il futuro, con un grado di confi- denza dipendente dal modello di simulazione determinato. Il gemello digitale è progettato per riflettere accuratamente un sistema fisico, equipaggiato con sensori correlati alle aree di funzionalità più importanti. I sensori producono dati sui diversi aspetti delle prestazioni dell’oggetto fisico, come l’emissione di energia, la temperatura, le vibrazioni e altro ancora. Questi dati sono poi inoltrati a un sistema di elaborazione e appli- cati alla copia digitale. Dopo essere stato infor- mato con questi dati, il modello virtuale può essere utilizzato per eseguire delle simulazioni, studiare i problemi di prestazione e applicare possibili miglioramenti. Il tutto con l’obiettivo di generare preziose informazioni che possono essere riapplicate all’oggetto fisico originale. L’applicazione del concetto di digital twin trova giovamento in tutti i casi in cui si debba costru- ire oggetti fisicamente grandi omolto articolati, come edifici, ponti e altre strutture complesse vincolati da rigide regole ingegneristiche; og- getti meccanicamente complessi, come turbine a reazione, impianti e sistemi di machinery, au- tomobili e aeromobili; apparecchiature di ali- mentazione, come i meccanismi per generare energia e per trasmetterla, oppure sistemi di produzione. I gemelli digitali eccellono quando si tratta di contribuire a migliorare l’efficienza dei processi industriali con sistemi di macchine co-funzionanti. Effetti positivi Attraverso il gemello digitale le organizzazioni possono abbattere i vecchi confini che circon- dano l’innovazione dei prodotti e i cicli di vita complessi per la creazione di valore. I gemelli digitali aiutano i produttori a ottenere ottimi risultati, come la visualizzazione dei prodotti in uso da parte degli utenti in tempo reale, il colle- gamento di sistemi distribuiti promuovendo la tracciabilità. È possibile, inoltre, affinare le ipo- tesi di comportamento con l’analisi predittiva e risolvere problemi relativi ad apparecchiature remote, così come la gestione delle integrazioni all’interno dei sistemi di sistemi. Inoltre, rispetto al passato, l'uso dei gemelli digitali ha il grande vantaggio di essere molto più veloce ed econo- mico rispetto alla costruzione di più sistemi fisici. È importante sottolineare come i moderni si- stemi siano costituiti, oltre che da apparati mec- canici ed elettrici, anche da milioni di righe di codice. Ed è proprio qui che entrano in gioco il gemello digitale e l’IoT. Un gemello digitale uti- lizza i dati dei sensori connessi per raccontare la storia di una risorsa lungo tutto il suo ciclo di vita, dal test all’uso nel mondo reale. Con i dati IoT possiamo misurare indicatori specifici della salute e delle prestazioni delle risorse. Incorpo- rando questi dati nel modello virtuale o nel ge- mello digitale, i progettisti possono avere una visione completa delle prestazioni dei sistemi, grazie a feedback retroattivi in tempo reale. Confronto tra gemelli digitali e simulazioni Sebbene le simulazioni e i gemelli digitali uti- lizzino entrambi i modelli digitali per replicare i diversi processi di un sistema, un gemello di- gitale è effettivamente un ambiente virtuale che lo rende più completo per le analisi. La differenza tra un gemello digitale e una simula- zione è essenzialmente determinata dalla scala. Una simulazione di norma studia uno specifico processo, mentre un gemello digitale può esso stesso eseguire un qualsiasi numero di simu- lazioni utili per studiare più processi. Le simu- lazioni, di norma, non traggono beneficio dal disporre di dati in tempo reale, i gemelli digitali, invece, sono progettati intorno a un flusso bidi- rezionale di informazioni. Disponendo di dati migliori e aggiornati co- stantemente, correlati a un’ampia gamma di aree e combinati con la potenza di calcolo che accompagna un ambiente virtuale, i gemelli digitali possono studiare più problemi da un numero molto più elevato di punti di osserva- zione rispetto alle simulazioni standard. I bene- fici sono ovvi in termini di efficacia ed efficienza dei processi di progettazione e produzione, con conseguenti ricadute positive sui costi e sul time to market. Le industrie manifatturiere migliorano i pro- dotti e le attrezzature a supporto. Questo non solo accelera le iniziative di innovazione, ma influisce anche positivamente sulla sosteni- bilità. I produttori possono, infatti, simulare e valutare gli impatti che tali beni possono de- terminare prima della produzione degli oggetti fisici, riducendo così la loro traccia sul percorso di decarbonizzazione. Il contributo del digital twin è estremamente positivo nei confronti dei processi di innovazione sostenibile e i player aziendali innovativi riconoscono sempre più il valore di questo concetto. I gemelli digitali pos- sono anche aiutare i produttori a decidere cosa fare con i prodotti che raggiungono la fine del Il mercato dei gemelli digitali è in forte espansione e la domanda continuerà a crescere soprattutto a causa della continua ricerca dell’efficienza e dell’incremento dei prezzi di materie prime ed energia. Alcuni analisti del settore ipotizzano che potrebbe continuare a crescere rapidamente almeno fino al 2026, arrivando a una cifra stimata in 48,2 miliardi di dollari (Fonte: Aashish Mehra, Markets and Markets) Foto fonte Shutterstock