Tra i principali driver della trasformazione digitale, i digital twin si distinguono per la loro innata capacità di generare valore aggiunto grazie alla naturale convergenza tra il mondo fisico e il suo corrispettivo virtuale.
Oggi i gemelli digitali sono sempre più utilizzati in vari ambiti dell’industria, favorendo la continuità digitale tra i processi di progettazione e quelli di produzione, con particolare enfasi per quanto concerne le fasi di ingegnerizzazione del prodotto. I digital twin consentono inoltre di rendere molto più convenienti ed efficienti anche le fasi operative legate alla manutenzione e all’assistenza, spesso coordinata da remoto.
L’adozione dei digital twin avviene generalmente con un’integrazione progressiva, iniziando dai processi dove si presume sia possibile ottenere un elevato valore aggiunti ed un favorevole ritorno dell’investimento. Sulla base del successo delle singole iniziative, i digital twin vengono adottati con profitto dalle varie linee di business, contribuendo alla trasformazione digitale dell’intera organizzazione.
I vantaggi introdotti dai digital twin non sono di natura semplicemente operativa, ma generano ricadute positive anche per quanto riguarda gli aspetti legati alla sostenibilità ambientale, come dimostrato da un report recentemente pubblicato dal Capgemini Research Institute, che analizzeremo in sintesi nel corso del presente articolo.
Digital twin: cosa sono e come funzionano i gemelli digitali
Esistono varie definizioni di digital twin. Nella sua accezione più generica un digital twin è una rappresentazione digitale di un asset fisico, che si tratti di un prodotto, di un impianto, di un’infrastruttura o di un sistema urbano.
I gemelli digitali sono infatti implementabili su varia scala e non costituiscono un semplice modello 3D della controparte reale, ma contengono informazioni specifiche sull’asset, in grado di generare un modello fisico numerico utile per svolgere un’ampia gamma di simulazioni.
Il modello 3D è infatti soltanto una delle componenti che compongono la natura di un digital twin, nello specifico quell’entità in grado di replicare in maniera realistica i modelli fisici cui fanno riferimento. In altri termini, il modello 3D corrisponde ad una rappresentazione statica del modello fisico. I digital twin vanno oltre questa dimensione, grazie alla possibilità di scambiare dati in tempo reale con la controparte fisica, utilizzando una serie di interfacce IoT (Internet of Things).
I modelli 3D, intesi nei loro aspetti geometrici e cromatici esprimono una rappresentazione statica del modello fisico, mentre i gemelli digitali sono per loro natura dinamici, grazie alla possibilità di scambiare dati in tempo reale con la controparte fisica, mediante i sensori dei sistemi IoT attraverso i quali si interfacciano.
La logica di funzionamento di un digital twin prevede che tra i modelli fisico e il suo gemello digitale vi sia un flusso di dati, alla base dell’analisi e dell’interazione con una serie di tecnologie emergenti, tra cui intelligenza artificiale, realtà virtuale, realtà aumentata, business analytics, IoT e tutti gli elementi necessari a dare luogo ad avanzate simulazioni virtuali.
Attraverso le simulazioni, il modello digitale è in grado di prevedere una serie di effetti prima di applicarli alla controparte fisica, consentendo pertanto di ottimizzare tempi e costi di intervento. I digital twin consentono ad esempio di evitare la realizzazione di numerosi prototipi fisici durante le fasi di progettazione, o valutare la modifica ad un impianto già in funzionamento, ai fini di migliorarne l’efficienza. Soltanto per citare due tra le situazioni più diffuse in ambito industriale.
In generale, grazie all’implementazione di un digital twin, è possibile svolgere simulazioni e analisi predittive per prevenire gli incidenti, oppure esplorare nuove soluzioni per supportare progetti di varia natura in maniera più informata e consapevole, agevolando i processi decisionali, fino ad automatizzarli quando sono previste integrazioni con applicazioni di natura robotica.
In origine i gemelli digitali erano utilizzati soprattutto dai grandi contesti enterprise, ma oggi esistono soluzioni capaci di implementarli anche nei processi delle PMI, grazie a costi sempre più sostenibili, rispetto a quanto lo erano negli early days di questa tecnologia.
I gemelli digitali e i criteri ESG: il connubio
Come precisato in apertura, i digital twin hanno consentito di innovare drasticamente i processi aziendali, contribuendo a generare valore attraverso la trasformazione digitale. In questo valore sussistono anche elementi di sostenibilità, a cui le organizzazioni sono sempre più attente per soddisfare i loro obiettivi ESG (Environmental Social Governance).
Secondo il report Digital twins: adding intelligence to the real world, realizzato dal Capgemini Research Institute, la convergenza tra prodotti, software e servizi sta definendo scenari di grande trasformazione praticamente in tutti i settori dell’industria. Attraverso un survey approfondito, svolto presso oltre 1000 aziende in tutto il mondo, Capgemini ha infatti cercato di capire come le organizzazioni stiano effettivamente implementando i digital twin nei loro processi e di quali intenzioni abbiano per il futuro.
Per analizzare l’impatto dei gemelli digitali, il lavoro si è orientato attorno a cinque domande di riferimento, che corrispondono in buona sostanza a quelle che potrebbe porsi di chi si interroga in merito a questa tecnologia, alle sue potenziali applicazioni e all’effettiva capacità di generare valore aggiunto nei processi aziendali.
- Le organizzazioni sono preparate in modo adeguato per rispondere alle esigenze di cambiamento?
- Come possono i digital twin elevare il livello di performance e sostenibilità?
- Come possono i digital twin aggiungere valore alla catena di valore?
- Quali sono le organizzazioni che hanno già implementato con successo i digital twin?
- Come possono le organizzazioni accelerare l’implementazione dei digital twin?
Tra i principali dati che emergono dal report, i digital twin sarebbero destinati ad una crescita del 36% entro i prossimi cinque anni, in tutti i principali settori industriali: automotive, aerospace, life science, energy, utilities, con una motivazione prevalente caratterizzata dal risparmio dei costi (79%) e dall’innovazione tecnologica (77%).
Tra le ragioni che spingono le aziende ad investire nei digital twin, almeno per quanto confida il 57% degli intervistati, figura anche l’esigenza di soddisfare gli obiettivi ESG. La digitalizzazione dei processi contribuisce infatti in maniera diretta ed indiretta a ridurre l’impatto ambientale, grazie alla sensibile riduzione dei processi fisici e al favorire la diffusione del lavoro da remoto, con tutti i risparmi di attività che ne derivano.
Gli impatti dei gemelli digitali in termini di sostenibilità si registrano infatti lungo l’intera catena di valore. Le aziende che utilizzano già con costanza i digital twin ritengono che questi contribuiscano a migliorare almeno del 16% le metriche legate alla sostenibilità.
Entrando maggiormente nel dettaglio, il 34% degli intervistati ha confidato di aver implementato i digital twin per comprendere e prevedere in maniera più dettagliata i consumi energetici e le emissioni legate ai propri processi. Tale aspetto risulta particolarmente evidente nell’ambito dei prodotti di consumo (52%) e dei settori Energy & Utilities (50%), dove l’adozione delle simulazioni virtuali contribuisce a rendere più sostenibili le operazioni.
