Il digital twin, questo avatar che facilita la vita alle macchine...

Che cos’è il Digital Twin ?

Il digital twin (gemello digitale) è la personificazione del digital thread di un prodotto, macchina o altro sistema fisico. In altre parole, è un doppio digitale modellato da tutti i dati di un modello fisico. Il vantaggio principale di questa rappresentazione virtuale? Reagisce e si evolve in diretta allo stesso ritmo del suo gemello. Un concetto che ha molte applicazioni nell'Industria 4.0, con vantaggi molto concreti per le macchine industriali. Quelli che sono effettivamente al lavoro in fabbrica!

I vantaggi del Digital twin

Il digita twin, un supporto per molte applicazioni di Industria 4.0

Il digital twin differisce da una simulazione al tempo T in quanto il suo comportamento segue quello della versione fisica dal vivo. Questo mimetismo si basa su due meccanismi complementari.

Da un lato, il digital twin raccoglie informazioni tramite sensori posizionati sulla macchina reale o altre soluzioni IIOT. D'altra parte, gli strumenti di modellazione comportamentale prevedono l'evoluzione dello stato della macchina grazie all'intelligenza artificiale.

Questo digital twin può quindi essere utilizzato:

• durante la fase di progettazione per esplorare diverse vie di sviluppo a costi inferiori,
• durante i test e le simulazioni per accelerare il time to market e l'industrializzazione,
• e quando la macchina è in funzione, per prevedere i guasti e le operazioni di manutenzione. Questa è la manutenzione predittiva.

Macchine che funzionano meglio e durano più a lungo grazie alla manutenzione predittiva

Per una macchina in funzione, il digital twin ha un doppio interesse. Può essere spinto ai suoi limiti (temperatura, tasso di attività, invecchiamento) per prevedere i suoi guasti, e può essere addestrato o simulato prima di effettuare operazioni dal vivo.

Per gli operatori del controllo e della manutenzione questo è un vero vantaggio. Analizzando il gemello, possono intervenire anche prima che la macchina si rompa e fare pratica in sicurezza su un modello di realtà aumentata, per esempio.

Questo approccio di manutenzione predittiva si traduce in macchine che :

• funzionano meglio (75% di difetti tecnici in meno),
• sono più disponibili (45% in meno di tempi morti),
• e durano più a lungo nonostante i costi di manutenzione ridotti del 30%!

Digital twin : Una tecnologia sostenibile, necessaria per il futuro dell'industria

Il digital twin è quindi quello che viene utilizzato per effettuare simulazioni o test, ed è anche quello che avverte di possibili disfunzionamenti futuri.

Ma il digital twin è anche una tecnologia che rende l’industria 4.0 più sostenibile. I prodotti sono progettati in modo meno dispendioso in termini di risorse (meno prototipi fisici da sviluppare e meno degrado dei materiali legati alle fasi di test), e il loro uso è continuamente ottimizzato (le operazioni di manutenzione sono ridotte, mentre il rischio di rotture o guasti che portano a danni è limitato).

L'applicazione del digital twin alle turbine eoliche offshore è un buon esempio. L'operatore ottimizza i suoi costosi, rischiosi e complessi giri di manutenzione offshore. Può monitorare a distanza e in modo continuo il livello di vibrazioni legato all'invecchiamento dell'impianto e il suo impatto sul deterioramento dei componenti. Il digital twin migliora la disponibilità, l'affidabilità e la pianificazione della manutenzione della turbina.

In breve, consuma meno energia, beneficia di una migliore manutenzione e si degrada meno rapidamente.

Il digital twin fornisce una migliore conoscenza del funzionamento passato, presente e futuro della macchina industriale. Estende la vita del suo gemello fisico e permette alle aziende di ridurre il loro impatto ambientale nel tempo.