I 4 punti chiave dell’articolo:
- Cos’è il gemello digitale
- Come funziona il gemello digitale
- Il mercato dei digital twin
- Come potenzia la manutenzione predittiva
Che cos’è il gemello digitale o digital twin
Tra le tecnologie più di interesse per le aziende e con più alto potenziale trasformativo vi è sicuramente oggi il gemello digitale. Proprio come il nome suggerisce, si definisce gemello digitale o digital twin una replica virtuale di un oggetto, sistema o processo fisico che - grazie a tecnologie quali intelligenza artificiale (AI) e Internet of Things (IoT) - permette di monitorare, simulare e ottimizzare le prestazioni in tempo reale.
In un contesto di mercato in cui digitalizzazione e sostenibilità sono due importanti driver di cambiamento, le imprese guardano con sempre maggiore interesse a tecnologie come il gemello digitale che consentono di rendere più fluidi i processi riducendo, al contempo, inefficienze e costi, così come l’impatto ambientale del business.
E sono proprio questi alcuni dei vantaggi del gemello digitale: dalla progettazione dei prodotti, al loro aggiornamento, fino alla gestione del loro fine vita. Oltre a ridurre tempi e spese legate al processo d’innovazione, il gemello digitale mostra un grande potenziale anche nella gestione degli asset e, in particolar modo, nella manutenzione predittiva.
Come funziona il gemello digitale
Nell’ambito industriale, il concetto di gemello digitale si riferisce alla creazione di una replica virtuale estremamente dettagliata, che può rappresentare un singolo prodotto, un processo specifico, un macchinario o persino un intero stabilimento produttivo.
Questa tecnologia si basa su un modello computerizzato che sfrutta i dati raccolti dal mondo reale per simulare con precisione il comportamento e le performance dell’oggetto fisico corrispondente. Grazie a questa capacità, diventa possibile monitorare e analizzare in tempo reale le condizioni di un asset, consentendo un controllo ottimale di prodotti, macchinari o processi produttivi.
Il funzionamento del gemello digitale si avvale inoltre dell’apporto di algoritmi di intelligenza artificiale, che analizzano i dati per prevedere come variazioni specifiche, quali aggiornamenti o miglioramenti, possano influire sull’asset nel suo ambiente virtuale. Questo approccio permette di testare scenari diversi in modo sicuro e senza rischi per l’asset fisico, facilitando decisioni basate su dati concreti.
Il valore aggiunto del gemello digitale sta però nella sua natura dinamica: non è una semplice fotografia statica, ma un modello in continua evoluzione, che si aggiorna e si adatta man mano che vengono raccolti nuovi dati. Questo sistema integra informazioni provenienti da diverse fonti, arricchito da analisi predittive e visualizzazioni, per offrire un quadro sempre aggiornato e accurato dell’asset fisico.
In questo modo, il gemello digitale diventa uno strumento indispensabile per l’ottimizzazione continua e l’innovazione nei processi industriali, guidando le aziende verso un futuro sempre più efficiente e sostenibile.
Come funziona la manutenzione predittiva con il gemello digitale
La manutenzione predittiva è un approccio basato su raccolta e analisi dei dati per prevedere quando un componente o un sistema avrà bisogno di manutenzione, al fine di evitare guasti improvvisi e interruzioni all’operatività. Il gemello digitale ha un ruolo chiave in questo processo, in quanto permette di monitorare costantemente le condizioni dell’oggetto o del sistema nel mondo virtuale.
Utilizzando i dati in tempo reale raccolti dai sensori e dai dispositivi di monitoraggio, il gemello digitale può identificare anomalie o cambiamenti nelle prestazioni, avvisando tempestivamente gli operatori di potenziali problemi imminenti. I dati che provengono dall’asset fisico vengono poi analizzati e comparati con lo storico delle anomalie passate: gli insight che ne derivano sono impiegati sia per prevedere futuri malfunzionamenti - e quindi organizzare gli interventi manutentivi - che per guidare gli operatori nella risoluzione dei problemi.
Gemello digitale, la panoramica di mercato
L’applicazione in ambito manutentivo è uno dei driver che guiderà la crescita del mercato, anche se le aziende stanno investendo nel gemello digitale proprio per la sua capacità di apportare vantaggi anche in altre aree del business. Secondo un rapporto di Capgemini - che ha analizzato l’adozione dei digital twin in 1000 aziende di diversi settori - già nel 2022 circa l’80% delle aziende aveva implementato programmi per introdurre questa tecnologia.
Secondo il rapporto, le organizzazioni sono intenzionate ad aumentare l’adozione dei gemelli digitali in media del 36% nei prossimi cinque anni. Un livello di adoption che stimolerà la crescita del mercato, che nel 2020 valeva circa 5 miliardi di dollari e che, si prevede, crescerà con un CARG del 35% nel periodo 2021-2027. E tra i vantaggi in termini di produzione che favoriscono gli investimenti, si contano la riduzione dei costi (per il 79% degli intervistati) e il miglioramento dell’efficienza operativa (71%).
Inoltre, per il 69% delle imprese, la capacità di prevedere comportamenti futuri degli asset rientra tra i servizi basati sui dati più impattanti offerti dal gemello digitale. Tra le aziende intervistate, un’importante realtà in ambito dell’aviazione è riuscita ad estendere l’intervallo tra gli interventi di manutenzione necessari del 50%.
Manutenzione sempre più predittiva e intelligente grazie al gemello digitale
A guidare la crescita delle applicazioni in ambito industriale ci sono anche ulteriori progressi delle tecnologie connesse ai gemelli digitali: il miglioramento degli algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning stanno rendendo questi sistemi in grado di fare previsioni sempre più accurate.
Ciò consente alle aziende di arrivare a un punto in cui diventa possibile ridurre a zero i fermi macchina non pianificati e ottimizzare gli interventi di manutenzione in modo che avvengano quando ve ne è effettivamente la necessità. I macchinari e i processi possono quindi diventare ancora più affidabili ed efficienti, da un punto di vista energetico e ambientale. Inoltre, progressi nel campo delle tecnologie immersive, come la realtà virtuale e aumentata, così come l’integrazione dell’intelligenza artificiale generativa guideranno gli interventi di manutenzione a favore di maggiore semplicità, velocità ed efficienza.
Fonti consultate: