Modellato nel mondo virtuale

Nell'officina di un futuro non troppo lontano, un software intelligente che replica i prodotti fisici creerà un avatar dell'oggetto reale prima di iniziare. Il risultato, un gemello digitale, farà risparmiare tempo, denaro e materiali.

Immaginate di poter lavorare il componente perfetto - tagliato con il gruppo di utensili più adatto, alla velocità ottimale, utilizzando i materiali più compatibili - molto prima di aver messo piede in officina o di aver ordinato i materiali necessari. Tutto questo potrebbe essere possibile grazie al concetto di gemello digitale, che è una delle pietre miliari di Industria 4.0.

Un gemello digitale è un modello software dinamico di uno stato o di un comportamento passato, attuale o futuro di un prodotto o di un sistema fisico, che consente di simularlo virtualmente. Bengt Olsson, Product Information Specialist di Sandvik Coromant, spiega: "Per dirla in modo molto semplice, è come avere un avatar dell'oggetto reale, che si muove e si comporta come farebbe l'oggetto reale nell'ambiente in cui lo si colloca. Questo avatar si inserisce molto bene nel mondo digitale dei tweet, dei blog e degli stream e sfuma i confini tra il mondo digitale e quello fisico".

Replicare le competenze umane

Sandvik Coromant ha già utilizzato la tecnologia dei gemelli digitali per replicare alcune delle abilità e competenze umane dei suoi ingegneri tecnici, tra cui l'arte di "sentire" se un bordo di una macchina si sta smussando. L'azienda sta inoltre contribuendo a una più ampia standardizzazione della tecnologia dei gemelli digitali, lavorando su diverse soluzioni plug-and-play e aiutando a creare una libreria di utensili globale, in cui i gemelli digitali sono in grado di attingere a tutti i dati degli utensili di cui hanno bisogno per creare il gruppo di utensili più efficiente per scopi di lavorazione specifici.

Utilizzando gli standard informativi e la tecnologia plug-and-play, diventa realtà una nuova dimensione della comunicazione, in cui gli oggetti fisici comunicano tra loro e con le applicazioni.

Secondo Olsson, il vero potere di un gemello digitale è quello di fornire l'accesso a informazioni strutturate e di consentire all'intelligenza artificiale di imparare dalle esperienze precedenti e di rilevare le sfide attraverso i sensori, aiutando così a prevedere i risultati della vita reale.

"Ciò significa che è possibile testare diverse alternative di lavorazione prima del processo reale", afferma l'esperto, aggiungendo che l'intelligenza progressiva del sistema aiuterà anche ad avvicinarsi al risultato desiderato in modo molto più rapido ed efficiente di qualsiasi altro tipo di processo.

Risparmio di tempo e risorse

con un gemello digitale, è possibile adattarsi a determinate condizioni e verificare che i requisiti di progettazione siano soddisfatti, anche se si è ancora al tavolo da disegno", afferma Olsson, "oltre al tempo, si risparmiano anche materiali e risorse altrimenti investiti per il potenziale margine di errore"."In futuro sarà sempre più comune testare i prodotti e i processi attraverso i loro gemelli digitali prima di acquistare le loro controparti fisiche. "Magari si trova un prodotto online", spiega Olsson, "e prima di acquistarlo si scarica il suo gemello digitale per vedere come - e se - funziona nell'ambiente di cui si ha bisogno".

Il laboratorio virtuale

Già nel 2017, la società globale di ricerca e consulenza Gartner ha inserito il gemello digitale tra le sue 10 tendenze tecnologiche strategiche e ha previsto che a partire dal 2020 circa "miliardi" di prodotti e processi saranno rappresentati da gemelli digitali.

Precise digital twin representations increase speed and quality of the design and planning processes.

Sebbene Sandvik Coromant lavori con la tecnologia dei gemelli digitali fin dai primi anni 2000,

Olsson afferma che la rapida evoluzione dell'Industrial Internet of Things l'ha portata a un livello completamente nuovo, dotandola di capacità quali i servizi cognitivi e i modelli digitali basati sull'intelligenza artificiale che consentono l'interazione. "È possibile porgli domande mentre si procede", afferma.

I piani futuri di Sandvik Coromant prevedono ulteriori investimenti per migliorare la qualità delle informazioni del gemello digitale, stabilire canali di comunicazione e sviluppare modelli informativi pronti ad affrontare le sfide future. Si sta inoltre lavorando per migliorare le modalità di comunicazione tra i gemelli digitali dell'azienda e i sistemi dei clienti.

"La tecnologia ha ormai raggiunto l'industria", dice, "in futuro si dovrà passare attraverso l'officina virtuale prima di poter anche solo sognare di entrare nell'officina fisica".