Cos’è un Digital Twin

Un Digital Twin, o gemello digitale, è una rappresentazione virtuale di un oggetto o di un sistema, una piattaforma o un ecosistema che può essere utilizzato per modellare, visualizzare, predire e consuntivare proprietà e comportamento di un modello reale. Alcuni vantaggi:

• Meno costi di sviluppo prodotto
• Minor impatto ecologico dello sviluppo prodotto
• Minori rischi legati alle non conformità
• Abbreviazione del time to market
• Più modelli di servizio
• Maggior collaborazione cross-funzionale

In termini più semplici, il gemello digitale è un modello virtuale altamente complesso, che è l’esatta replica del suo corrispettivo fisico. Questo può essere qualsiasi cosa: da un’auto, a un macchinario industriale, a un aereo, un ponte, un edificio e così via.

Digital Twin e PLM: quali vantaggi per il business?

Cresce quindi la possibilità di realizzare prototipi digitali, simulare comportamenti, fare test e mettere in evidenza le inefficienze per capire subito punti di forza e di debolezza del prodotto che si sta sviluppando. Creare un Digital Twin già a livello di prototipo consentirà di valutare le performance risparmiando tempo e risorse. Basti pensare a quanto materiale si potrà risparmiare durante la fase produttiva sia a livello di ottimizzazione del processo e di sostenibilità. 

I vantaggi legati all’approccio e all’utilizzo di questa tecnologia nel proprio modello di business sono molteplici, perché consente di arrivare sul mercato in tempi brevi con nuovi prodotti e processi sostenibili, riducendone i costi. In particolare: 

• in fase di design ed engineering di un prodotto, l’utilizzo di un Digital Twin permette di ottimizzarne i processi di progettazione ma anche di prevederne il futuro degrado, in modo da progettare prodotti durevoli e di alta qualità, si riuscirà inoltre a raggiungere risultati positivi nella riduzione della manutenzione non pianificata e più in generale aumentare la qualità del prodotto;
• in fase di produzione e servizi, grazie ad una gestione più agile e competitiva, permette di affrontare rapidamente possibili cambiamenti della domanda di mercato o abilitare nuovi modelli di servizio

Migliora inoltre l’efficienza energetica, l’operabilità delle risorse nei sistemi di produzione con positive ricadute sugli aspetti legati alla logistica ed in caso di contributi nella realizzazione del prodotto da parte di più aziende all’intera supply chain, poiché consente di tracciare la qualità dei prodotti per una migliore e maggiore produttività. In questo modo, per ogni nuova richiesta o variante del consumatore che viene inserita nel sistema, queste possono essere trasposte sulla propria supply chain digitale, consentendo tramite simulazioni di analizzarne il comportamento (e.g. prevedere possibili interruzioni a causa di un guasto ai macchinari o ritardi sulle forniture) così da prendere più rapidamente decisioni strategiche.

Come abilitare Digital Twin e PLM con Horsa 

La filosofia dell’approccio di Horsa è ‘Prima il processo e poi la metodologia’. Consapevoli che sostenibilità e digital transformation non devono essere due concetti separati, Horsa propone un approccio integrato in una strategia di business equilibrata per garantire un effetto ed un profitto a lungo termine, un approccio progressivo alla progettazione e allo sviluppo di prodotti intelligenti, imparando a sfruttare appieno il digital twin.

Horsa offre una soluzione gestita a 360° con un unico partner, Dassault Systèmes.

Gli strumenti di progettazione offrono funzionalità specifiche, spesso declinate su industry diverse, che permettono agli specialisti (meccanici, elettricisti, designer) di ottenere una rappresentazione virtuale del prodotto, con i relativi benefici. Tuttavia, questi strumenti sono “locali”, mentre la piattaforma 3DExperience di Dassault Systèmes mette a fattor comune queste informazioni a beneficio di tutta l’azienda, dalla progettazione alla simulazione, dalla validazione alla documentazione di prodotto.

Con la partnership tra  Dassault Systèmes e Horsa, viene promosso un approccio PLM nelle imprese che parte dalla revisione dei processi all’implementazione del software e che pone al centro di tutto il percorso coloro che davvero sono in grado di portare innovazione nelle imprese in questi contesti: le persone che detengono le competenze di utilizzo del software.

In particolare, sul Digital Twin Horsa promuove un approccio collaborativo, poiché la soluzione di Dassault Systèmes dà la possibilità agli utenti di collaborare allo stesso modello virtuale, anche da remoto (funzionalità essenziale se si pensa alle nuove modalità di lavoro, sempre più orientate allo smart working). Disponibile sia on-premise che in cloud, la soluzione Dassault Systèmes è declinata su specifiche industry, in modo che l’azienda che l’adotta possa disporre già di un pre-configurato sulla base delle esigenze tipiche di settore. Inoltre, grazie al raggruppamento automatico dei dati di progetto, è possibile valutare costantemente le implicazioni delle decisioni aziendali rispetto ai tempi di progettazione del prodotto.

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Il Digital Twin è in grado di replicare o simulare il funzionamento di un macchinario o un sistema, anche complesso. In tutti i settori industriali disporre di una simulazione (3D) di questo tipo è una grande opportunità, perché si può avere in anticipo un “assaggio” del funzionamento, ad esempio, di un nuovo macchinario. Il risultato della simulazione guida la decisione sull’investimento, permettendo così di modulare e orientare il budget in maniera ragionata. Ma il Digital Twin può rivelarsi decisivo anche per la logistica.

Il Digital Twin per la logistica

In ambito industriale, e nello specifico nei magazzini, sono già in uso degli strumenti di simulazione 3D. La novità del Digital Twin è la possibilità di avere una simulazione dinamica e non solo statica. Questo tipo di software è in grado di mostrare nella pratica come potrebbe migliorare la logistica di magazzino dopo l’implementazione di una nuova tecnologia o un nuovo macchinario. È un’analisi di fattibilità, ma in 3D.

Immaginiamo che un’azienda voglia automatizzare il magazzino introducendo una tecnologia RFID per velocizzare la lettura dei barcode sui pallet, attualmente gestita manualmente da operai. La situazione “as is” prevede che l’operaio scansioni con la pistola i barcode di ogni singolo prodotto, impiegando qualche secondo per ogni scansione. Con la tecnologia RFID il pallet con i prodotti posizionati sopra potrebbe passare sotto un GATE RFID che li scansionerebbe tutti in automatico, con notevole risparmio di tempo e riduzione di errori umani. Questo è quello che si intende per “nuovo sistema complesso”. Naturalmente un’analisi di fattibilità classica potrebbe fornire previsioni statiche sul miglioramento e sulla velocizzazione del lavoro. Un Digital Twin, però, potrebbe mostrare nella pratica, con una simulazione 3D dinamica, il nuovo modello di lavoro, replicato su tutti i pallet di tutto il magazzino. In questo modo l’azienda potrebbe capire in anticipo, prima ancora di stanziare l’investimento, il ROI esatto dell’introduzione della nuova tecnologia.

Il Digital Twin per la manutenzione

Fino a qui abbiamo visto come la simulazione del Digital Twin possa aiutare un’azienda nella pianificazione degli investimenti. Esiste tuttavia un’altra area nella quale il gemello digitale può rivelarsi di importanza strategica: la manutenzione.

Se si collega il modello virtuale al sistema produttivo e ai suoi sensori, questo è in grado di verificare costantemente lo stato di salute dell’impianto, inviando i dati al MES aziendale che a sua volta provvederà ad avvisare in tempo reale il Responsabile di Produzione. Si potrà quindi organizzare tempestivamente e in modo più preciso l’intervento correttivo, evitando dispendiosi fermi macchina.

Horsa e Opta: un approccio integrato

La teoria offre sempre numerosi spunti di riflessione. Ma nella pratica, come ci si avvicina all’implementazione del Digital Twin?

Occorre un approccio integrato: Horsa e Opta, grazie ad una partnership strategica, possono supportare progetti di Digital Transformation in ambito Produzione e Logistica con una metodologia integrata e innovativa.

Si parte – com’è naturale – dalle necessità dell’azienda. Su cosa si vuole migliorare? Cosa si vuole correggere? Un’analisi tecnico-consulenziale indaga i punti di miglioramento dei processi aziendali e traduce le necessità di business in tecnologie utili a raggiungere gli obiettivi. A questo punto è il momento della progettazione, che può essere statica o dinamica (con il Digital Twin). Se i risultati del Digital Twin confermano la validità dell’investimento, si prosegue con l’implementazione delle soluzioni digitali integrate “testate” con la simulazione.

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