Un Digital Twin è una replica virtuale dettagliata di un sistema oppure di un oggetto fisico o digitale. Un Digital Twin è simile a un file di progetto, ma include anche le modifiche apportate in tempo reale sulla base dell'osservazione diretta e del feedback fornito dall'oggetto stesso, solitamente tramite i sensori dei dispositivi IoT (Internet of Things). È possibile creare Digital Twin per edifici, macchine o piattaforme di trivellazione offshore, e persino per la ricostruzione della cattedrale di Notre-Dame a Parigi o per la risoluzione dei problemi tecnologici del rover della NASA su Marte.
Come funziona un Digital Twin?
Il software per Digital Twin crea un modello virtuale del sistema da emulare e lo presenta sotto forma di rappresentazione visiva, che può essere costituita da un diagramma 2D, un feed video, un'esperienza di realtà virtuale fornita ad esempio attraverso un visore.
A differenza di molti altri modelli, il Digital Twin non è un modello statico. Utilizzando le telecamere e i sensori incorporati, oltre ad altri dispositivi, il modello configura i flussi di dati per il sistema stesso o per i sistemi esterni associati, fornendo informazioni sulle condizioni attuali o sulle metriche operative. Integrando tali flussi di dati, il Digital Twin è in grado di rispecchiare il sistema in tempo reale e, attraverso la gestione e l'elaborazione dei dati, può segnalare i cambiamenti alle parti interessate, prevedere i prossimi eventi e fornire una panoramica generale delle condizioni del sistema.
Oltre a eseguire il mirroring dei processi in corso, il Digital Twin concentra in una singola posizione tutti i dati relativi al suo physical twin, inclusi quelli contestuali e quelli archiviati. Memorizza metadati approfonditi di ogni oggetto fisico utilizzato, fino ai singoli componenti delle macchine. Ad esempio, il Digital Twin di un palazzo di uffici può includere i record di assistenza dell'impianto di condizionamento.
Questo tipo di Digital Twin può essere formato da una gerarchia di Digital Twin più piccoli, che rappresentano i suoi blocchi costitutivi. Ad esempio, il Digital Twin di una fabbrica può contenere anche i Digital Twin dei diversi processi secondari, di ogni singola apparecchiatura in uso e anche del personale in servizio. A sua volta, il Digital Twin della fabbrica può fare parte di un Digital Twin più ampio che include tutti gli stabilimenti di produzione di un'azienda o che rappresenta tutta l'impresa.
La organizzazioni che possiedono o gestiscono asset complessi, come i palazzi di uffici e i sistemi di trasporto, devono trovare il modo di migliorare le operazioni, ridurre i costi e realizzare prodotti più competitivi. Oggi, con le reti informatiche ad alta velocità, l'elaborazione avanzata dei dati e soprattutto la tecnologia IoT, i Digital Twin possono incorporare maggiori quantità di dati e generare insight con una rapidità senza precedenti.
Come si può utilizzare un Digital Twin?
I Digital Twin si prestano a un'infinità di utilizzi, ma i più comuni sono i seguenti:
- Uso della piattaforma per prototipazione e progettazione
- Monitoraggio e risoluzione di problemi dei sistemi
- Test dei sistemi
- Ottimizzazione dei processi attraverso l'analisi dei dati
- Formazione dei nuovi dipendenti o della forza lavoro esistente
- Creazione di ambienti di realtà virtuale
- Progettazione di un Digital Twin da utilizzare come singola fonte di attendibilità
In quali ambiti può risultare utile un Digital Twin?
- Settore Architettura, ingegneria e costruzioni (AEC): con la diffusione dei sistemi CAD (Computer-Aided Design) e BIM (Building Information Modeling), i proprietari e i gestori degli asset che operano nel settore AEC possono creare Digital Twin estremamente dettagliati di edifici e sistemi, che li aiutano a garantire la puntualità e il rispetto del budget nei progetti edili più ampi e complessi.
- Logistica: i Digital Twin possono fornire la visione d'insieme necessaria per gestire la complicata combinazione di sistemi interdipendenti e fattori esterni imprevedibili tipica dei porti e delle strutture di spedizione.
- Industria manifatturiera: nel settore manifatturiero i Digital Twin vengono ampiamente utilizzati per monitorare e gestire i sistemi, tracciare i processi di fabbricazione e analizzare le performance.
- Città intelligenti: in tutto il mondo, città come Singapore e Londra stanno utilizzando i Digital Twin per modellare le aree metropolitane allo scopo di osservare gli schemi del traffico, analizzare la crescita, creare una mappa della salute pubblica e prevedere gli effetti delle decisioni di pianificazione.
Problemi tipici associati alla creazione e alla gestione dei Digital Twin
La tecnologia IoT, ormai onnipresente, permette di sfruttare i Digital Twin in un maggior numero di settori e scenari di utilizzo, ma restano da risolvere i problemi tecnologici, logistici e anche legali:
- Gestione dei dati: per funzionare, i Digital Twin hanno dati bisogno dai dati, e più ce ne sono meglio è. Tuttavia, non è facile assicurarsi che vengano tutti inviati alle destinazioni appropriate, eliminando le ridondanze ed evitando la formazione dei colli di bottiglia.
- IT e architettura di rete: un Digital Twin efficace richiede una rete, o addirittura una combinazione di reti, per gestire il carico di dati e utilizzare gli schemi forniti dai dispositivi IoT. I Digital Twin possono anche ricorrere all'edge computing per ridurre la latenza e ottimizzare le performance di rete.
- Proprietà intellettuale: a causa della portata e del livello di dettaglio dei dati utilizzati dai Digital Twin più avanzati, sorgono inevitabilmente conflitti legati all'accesso ai dati aziendali sensibili. Probabilmente, le aziende che intendono condividere questi strumenti dovranno sottoscrivere un contratto per disciplinare la condivisione sicura di questi preziosi dati fra i diversi proprietari e gestori degli asset.
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