Il concetto di Digital Twin (gemello digitale) sta emergendo come uno degli sviluppi più rivoluzionari nella tecnologia moderna, in particolare nel campo manifatturiero. Nell’era dell’informazione e dell’automazione, il Digital Twin si pone come un ponte essenziale tra il mondo fisico e quello digitale, offrendo possibilità senza precedenti per l’analisi, la simulazione e l’ottimizzazione di prodotti e processi. Questo articolo esplorerà in dettaglio il Digital Twin, dalla sua definizione e funzioni, alla sua creazione e impiego, enfatizzando il suo ruolo nel Product Lifecycle Management (PLM) e nel Product Data Management (PDM). 

Cos’è il Digital Twin? 

Il Digital Twin è una rappresentazione digitale avanzata di un oggetto fisico o sistema. Questa tecnologia, conosciuta anche come “gemello digitale”, crea un modello virtuale dinamico, che replica fedelmente le caratteristiche e il comportamento di un oggetto reale. I Digital Twins (gemelli digitali) sono strumenti potenti nel campo del PLM e del PDM, dove giocano un ruolo cruciale nell’analisi, simulazione e ottimizzazione dei prodotti. 

A cosa serve il Digital Twin? 

Il Digital Twin è utilizzato per monitorare, analizzare e simulare prodotti e processi in tempo reale. Questa tecnologia trova applicazione in una vasta gamma di settori, dalla manifattura all’aerospazio, dall’energia alla sanità. Serve a ottimizzare il design, prevedere problemi di manutenzione e migliorare le prestazioni generali di un prodotto o processo. 

Chi ha inventato il Digital Twin? 

Il concetto di Digital Twin è stato introdotto per la prima volta dal Dr. Michael Grieves nel 2002 presso l’Università del Michigan, inizialmente come parte di un modello di PLM. Da allora, il concetto è stato sviluppato ed espanso in numerosi settori industriali. 

Come funziona il Gemello Digitale? 

Il Digital Twin funziona raccogliendo dati da sensori installati sugli oggetti fisici. Questi dati vengono poi trasferiti e analizzati all’interno del modello digitale, permettendo alle aziende di simulare diverse condizioni e scenari, prevedere problemi e testare potenziali soluzioni senza impatti nel mondo reale. 

Come creare un gemello digitale? 

La creazione di un Digital Twin inizia con lo sviluppo di un modello 3D dettagliato del prodotto fisico. I sensori IoT vengono poi installati sul prodotto per raccogliere dati. Questi dati sono integrati nel modello 3D, creando un gemello digitale dinamico che può essere monitorato e analizzato continuamente. 

Come funziona un Digital Twin? 

Un Digital Twin funziona attraverso un ciclo continuo di raccolta dati, analisi e feedback. Utilizza dati in tempo reale per aggiornare il modello digitale, che poi può essere utilizzato per testare scenari, prevedere esiti e guidare decisioni basate sui dati. 

Cosa comporta il gemello digitale? 

L’adozione del gemello digitale comporta una trasformazione digitale significativa. Richiede l’implementazione di tecnologie IoT, capacità avanzate di analisi dati, e un cambiamento nella gestione dei processi aziendali per integrare pienamente le funzionalità del Digital Twin. 

Cosa può rappresentare un Digital Twin? 

Un Digital Twin può rappresentare praticamente qualsiasi oggetto fisico o sistema, da un singolo componente meccanico a intere fabbriche, da motori di aeromobili a reti energetiche. La sua flessibilità lo rende adatto a una varietà di applicazioni. 

Qual è l’elemento che collega il gemello digitale al suo corrispettivo fisico? 

Il collegamento principale tra un Digital Twin e il suo corrispettivo fisico è fornito dai sensori IoT. Questi sensori raccolgono dati in tempo reale sull’oggetto fisico, che sono poi utilizzati per aggiornare e mantenere il gemello digitale. 

Quale componente tecnologica permette la raccolta dei dati tra sistema fisico e virtuale? 

La componente tecnologica chiave che permette la raccolta dei dati è l’Internet of Things (IoT). Gli sensori IoT raccolgono una vasta gamma di dati dal sistema fisico, che sono poi trasferiti al sistema virtuale per l’analisi e la simulazione. 

Quale beneficio ha l’uso del gemello digitale in termini di virtual design? 

Nel campo del virtual design, il Digital Twin offre il vantaggio di poter testare e ottimizzare i progetti in uno spazio virtuale. Ciò riduce il bisogno di prototipi fisici costosi e consente un processo di design più rapido ed efficiente. 

Quali sono i tipi di Digital Twin? 

Semplifichiamo dicendo che fondamentalmente esistono due tipi principali di Digital Twin: i Digital Twin di prodotto e i Digital Twin di processo. I primi si concentrano sulla replica digitale di prodotti fisici, mentre i secondi simulano processi e operazioni industriali. 

Quali possono essere i vantaggi dell’utilizzo del Digital Twin nel mondo Manufacturing? 

Nel mondo della manifattura, il Gemello DIgitale può portare numerosi vantaggi, tra cui l’ottimizzazione dei processi produttivi, la riduzione dei tempi di inattività, l’aumento della qualità del prodotto e la capacità di prevedere e risolvere problemi prima che si verifichino. 

Quali sono le condizioni necessarie per la creazione di un Gemello Digitale?

Per creare un Digital Twin, sono necessarie varie condizioni: una solida infrastruttura IoT per la raccolta dei dati, software avanzati per la modellazione e l’analisi dei dati, competenze tecniche per integrare e gestire i sistemi, e una strategia aziendale che supporti l’integrazione del Digital Twin nei processi esistenti. 

Gemello Ditigale e PLM 

Spesso si crea confusione quando si parla di PLM e Digital Twin, questo perché i termini che vengono utilizzati possono essere poco chiari rispetto al contesto. Con il termine PLM ci si riferisce spesso sia al processo di gestione del ciclo di vita del prodotto, sia al software PLM, che rappresenta lo strumento grazie al quale il processo di gestione del ciclo di vita può avvenire in maniera efficiente.  

Nei prossimi paragrafi saremo molto attenti quindi a specificare ogni volta quando parliamo di processo PLM o di Software PLM. Speriamo in questo modo di essere chiari ed esaustivi. 

Il Digital Twin come strumento nel processo di PLM  

Nel contesto del Processo di Product Lifecycle Management (PLM), il Gemello Digitale si rivela essere un elemento fondamentale. Il Processo PLM gestisce l’intero ciclo di vita di un prodotto, dalla concezione iniziale alla progettazione, dalla produzione al servizio post-vendita. Il Digital Twin, in questa sequenza, funge da rappresentazione digitale vivente del prodotto, fornendo un flusso continuo di dati e insight. Questo gemello digitale permette di simulare il comportamento del prodotto in diverse condizioni, anticipando potenziali problemi e ottimizzando le fasi di progettazione e sviluppo. Inoltre, il Digital Twin contribuisce significativamente alla fase di manutenzione, consentendo di prevedere guasti e di pianificare interventi in maniera proattiva. In sostanza, il Digital Twin integra e arricchisce il processo di PLM, trasformando il modo in cui i prodotti vengono gestiti lungo tutto il loro ciclo di vita, rendendolo più efficiente, predittivo e reattivo alle esigenze del mercato. 

L’Utilizzo del Software PLM nella Costruzione di un Digital Twin 

Per costruire un Digital Twin efficace, l’uso di un software PLM è fondamentale. Il software PLM fornisce la struttura e le capacità necessarie per raccogliere, gestire e analizzare le enormi quantità di dati provenienti dal prodotto fisico e dai suoi sensori IoT. Questo software consente di integrare questi dati nel Digital Twin, garantendo che il modello digitale sia sempre aggiornato e accurato. Attraverso il software PLM, i dati del Digital Twin possono essere facilmente accessibili e utilizzati da vari team – dalla progettazione all’ingegneria, dalla produzione al servizio clienti – assicurando una gestione completa e integrata del ciclo di vita del prodotto. Il software PLM funge quindi da ponte vitale tra il mondo fisico del prodotto e la sua controparte digitale, permettendo alle aziende di sfruttare pienamente le potenzialità offerte dalla tecnologia Digital Twin per l’innovazione, l’efficienza e la qualità del prodotto.