AS_06_2021

CONTROLLO tecnica Settembre 2021 Automazione e Strumentazione 88 Mattia Armenzoni Digital Twin: un valido alleato della manutenzione predittiva Il concetto di ‘digital twin’ o ‘gemello digitale’ è entrato con prepotenza tra i paradigmi più innovativi che guidano il miglioramento delle prestazioni di macchine, impianti e processi produttivi. Sebbene questo sia oggi uno degli argomenti di ricerca più sviluppati tra quelli correlati al controllo e alla automazione industriale , la sua prima enun- ciazione risale al 2003, quando è stato teorizzato all’interno di alcuni corsi accademici e scomposto nelle sue tre parti fondamentali : l’entità fisica, l’entità virtuale e la connessione tra le due. Da allora, l’interesse per le possibili applicazioni della modellazione virtuale di sistemi complessi è cresciuta in maniera esponenziale, coinvolgendo molteplici set- tori produttivi ed entrando a far parte delle diverse fasi del ciclo di vita di un prodotto ( Figura 1 ). Digitale per la gestione d’impianto FMB Engine e Digitron sono da tempo impegnate nel progettare e fornire sistemi completi di supervi- sione , monitoraggio e controllo . Negli ultimi anni è stato possibile in diverse situazioni servirsi della rappresentazione digitale dei processi per aumen- tare le potenzialità di questi sistemi, che sono potuti diventare attori centrali nei processi più avanzati di conduzione e gestione di un impianto. All’interno di questi progetti vengono svolte paral- lelamente due attività fondamentali per raggiungere i risultati desiderati: - l’equipaggiamento del modello reale con i neces- sari sensori ed attuatori di regolazione e retroa- zione; - la creazione di un modello virtuale in grado di riprodurre i comportamenti dell’impianto reale. La prima fase di questi progetti prevede l’appren- dimento delle reazioni e dei comportamenti del sistema reale da parte del modello virtuale: durante questo processo attraverso i sensori di campo viene effettuato il monitoraggio della situazione reale. L’analisi del rapporto tra i parametri operativi e le prestazioni del sistema conduce alla realizza- zione di un modello in grado di correlare tra loro le diverse variabili e descrivere attraverso un modello logico-matematico il funzionamento dell’impianto. Questo rappresenta l’elemento centrale del gemello digitale, il quale così può avere a disposizione una superficie delle risposte costruito, corretto e aggiornato nel tempo, in grado di fungere da guida per la regolazione del processo. Avendo infatti appreso le fluttuazioni delle performance al variare delle condizioni al contorno, il sistema di regolazione basato sul modello virtuale può pre- IL GEMELLO DIGITALE NEL CONTESTO INDUSTRIALE La creazione di modelli virtuali in grado di replicare il funzionamento delle fasi produttive può portare una serie di vantaggi sostanziali nell’automazione della gestione dei processi industriali. Il gemello digitale permette di analizzare e ottimizzare le prestazioni di impianti e processi nella configurazione reale e fornire una logica predittiva di comando in grado di migliorare efficienza e produttività. L'AUTORE M. Armenzoni, socio fondatore dello spin-off accademico ‘FMB – Enginee- ring Innovation for Enterprises Srl’ A FIL DI RETE www.fmb-engine.it digitron-italia.it Figura 1 - L'impiego del ‘Digital Twin’ nel comparto industriale