Cos’è un digital twin: la copia digitale che riceve i dati della macchina vera
Un digital twin è un modello digitale di una macchina, di una linea o di un prodotto che riceve i dati dell’oggetto fisico mentre lavora e li usa per calcolare cosa succede, o cosa succederebbe cambiando un parametro. Senza quel flusso continuo di dati misurati resta un disegno 3D o una simulazione fatta una volta.
Definizione e i tre livelli
La serie di norme ISO 23247, pubblicata nel 2021, descrive il digital twin per la manifattura come la rappresentazione digitale, sincronizzata con l’originale, di un elemento osservabile della fabbrica: un’attrezzatura, un materiale, un processo, perfino un documento. La parola che regge tutto è osservabile: il gemello esiste solo se l’oggetto fisico manda dati misurati.
In letteratura si distinguono tre livelli in base a come viaggiano i dati (Kritzinger e altri, IFAC-PapersOnLine, 2018). Il modello digitale si aggiorna a mano. L’ombra digitale riceve i dati della macchina in automatico, ma non le rimanda niente. Il gemello chiude il giro: anche il dato che torna dal modello alla macchina viaggia in automatico, come un nuovo setpoint.
Un esempio: l’essiccatoio per piastrelle
Prendete un costruttore di essiccatoi orizzontali per piastrelle. Ogni impianto installato manda ogni minuto le temperature di zona, la velocità dei rulli e l’umidità dell’aria in uscita. Fin qui è un’ombra digitale: lo storico di ogni impianto, consultabile da remoto.
Diventa un gemello quando un modello dell’essiccazione, tarato su quell’impianto, usa quei dati per correggere i setpoint da solo: se l’aria in uscita è più umida del previsto, alza la temperatura della zona finale prima che le piastrelle escano con troppa acqua residua. Sullo stesso modello il tecnico può provare la curva per un formato nuovo senza fermare la produzione del cliente.
Il primo gradino è quello che abbiamo costruito per Omnia Technologies. Il suo portale legge oltre 500.000 variabili da più di 7.000 macchine in oltre 20 paesi: è l’ombra digitale di un parco installato, la base senza cui un gemello non avrebbe dati su cui calcolare.
Errori comuni
- Chiamare digital twin un rendering 3D animato. Se la grafica non riceve dati misurati dalla macchina vera, è materiale per la fiera.
- Partire dalla grafica. Quello che serve è il modello che calcola; una vista 3D si aggiunge dopo, se aiuta il tecnico a capire dove guardare.
- Progettare il gemello dell’intera fabbrica. Si parte da una macchina e da una domanda precisa, per esempio quante ore restano alla resistenza di una zona di cottura.
- Sottovalutare la frequenza dei dati. Un campione ogni quindici minuti basta per il report dei consumi, non per simulare un transitorio che dura pochi secondi.
Domande frequenti
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