Da un punto di vista tecnico, il concetto di gemello digitale è inadeguato. Sebbene l'obiettivo sia quello di trasferire la realtà di un oggetto fisico con tutti i suoi dettagli e le sue proprietà nello spazio digitale, tale immagine digitale da sola non avrebbe alcuna funzione e sarebbe quindi inutile.
Gemello digitale: modello digitale dell'oggetto reale
Il gemello digitale diventa veramente utile solo grazie al modello digitale dell'oggetto reale e alla sua copia digitale. Il modello digitale è una rappresentazione 3D dinamica di un oggetto reale che può essere utilizzata per simulazioni e analisi. La copia digitale associata del componente reale corrispondente rappresenta i dati raccolti o da simulare da questo modello. Solo attraverso la combinazione del modello e la copia, il Digital Twin è in grado di migliorare prodotti e processi ed evitare errori in un ciclo continuo di simulazione, analisi e ottimizzazione basato sulle informazioni generate.
Applicazioni industriali
Nell’industria, i Digital Twin possono essere utilizzati in varie fasi del ciclo di vita di un prodotto o di singoli componenti. Le possibili applicazioni nell'industria delle macchine utensili e della produzione includono
- Valutazione e verifica virtuale
- Ottimizzazione iterativa
- Monitoraggio in tempo reale
- Gestione di macchine e sistemi
- Controllo della produzione e della fabbricazione
- Monitoraggio delle condizioni
- Manutenzione predittiva
- Rilevamento e diagnosi dei guasti
- Previsione delle prestazioni di macchine e sistemi
Vantaggi per il cliente nell'utilizzo di DMG MORI DIGITAL TWIN
I vantaggi dell'utilizzo di un Digital Twin sono numerosi. Prendendo come esempio il DMG MORI DIGITAL TWIN, i vantaggi per i clienti possono essere suddivisi in tre aree:
Aumento delle ore di fuso produttivo
- Spostare nel mondo virtuale attività improduttive come il rodaggio e la programmazione.
- Eliminazione dei tempi di fermo macchina dovuti alle collisioni
Riduzione dei costi dei componenti
- Ridurre i tempi di ciclo attraverso l'ottimizzazione dei processi e la visibilità dei driver di costo.
- Eliminazione degli scarti grazie alla pre-simulazione e alla risoluzione dei problemi semplificata
Potenziamento dei dipendenti
- Ridurre i tassi di errore attraverso una formazione precoce e, se necessario, continua.
- Rendere le attività complesse più facili da comprendere grazie a una maggiore trasparenza
Sviluppo di macchine virtuali
Con il DMG MORI DIGITAL TWIN è possibile sviluppare una nuova macchina interamente nel mondo virtuale. Le sue funzioni e capacità vengono simulate, analizzate e ottimizzate utilizzando controlli virtuali, utensili, attrezzature e pezzi fino a quando il risultato soddisfa tutte le aspettative dell'innovazione. Ogni fase, dalla pressione di un pulsante sul controllo e dal cambio degli utensili alle diverse situazioni di serraggio, ai movimenti degli assi e ai carichi del mandrino, può essere esaminata e regolata digitalmente con e su un Digital Twin. Tutto questo prima che la macchina "vera" venga messa in produzione.
Lavorazione di prova realistica dei componenti
I clienti possono utilizzare il Digital Twin per eseguire lavorazioni di prova realistiche dei loro componenti mentre la loro macchina CNC è ancora in fase di costruzione. Possono perfezionare i programmi CNC per la nuova macchina e addestrare i loro operatori molto prima che la macchina sia installata nel loro stabilimento. Una volta installata, la macchina trasmette continuamente informazioni sul suo stato e sui lavori in corso al suo gemello digitale. Questi dati, a loro volta, aiutano a migliorare continuamente i processi e a prendere decisioni informate.
I gemelli digitali non sono solitari. Comunicano e lavorano insieme sulla base di un linguaggio e di una struttura comuni. Questo vale non solo per le singole macchine, ma anche per le celle di produzione robotizzate o sistemi di produzione automatizzati con più macchine, pallet e utensili, nonché sistemi di trasporto autonomi e i loro percorsi all'interno di uno stabilimento.
L'unico requisito è che ogni elemento di un sistema e ogni caratteristica di un servizio o di un processo deve essere collegato ai dati associati come Digital Twin. Quanto più e meglio sono disponibili le informazioni passate e quanto più completi sono i dati attuali, tanto più "intelligenti" diventano gli algoritmi. Ciò rende l'analisi più precisa e le risposte più accurate. Ciò è particolarmente importante quando si tratta di prevedere gli eventi prima che si verifichino nel mondo reale.
Definizioni per il gemello digitale: voci dalla comunità scientifica
Dopo tutte queste spiegazioni, forse vi state ancora chiedendo come definire in modo chiaro e conciso il concetto di Digital Twin. Anche il mondo accademico non ha ancora trovato una definizione unica e univoca e ci sono diversi approcci per spiegare il termine. Ecco alcune delle definizioni che vorremmo condividere con voi: