Si può far funzionare una fabbrica prima che esista la fabbrica stessa?
Grazie ai gemelli digitali, una nuova frontiera si sta aprendo nel mondo dell’industria, uno stabilimento di microchip è stato “costruito” e fatto funzionare digitalmente prima ancora di venire costruito davvero.
I gemelli digitali sono simulazioni computerizzate che riproducono nei minimi dettagli oggetti, sistemi o processi produttivi. Questa tecnologia sta trasformando il modo in cui le aziende progettano, sviluppano e ottimizzano i loro prodotti e impianti. Una delle applicazioni più impressionanti di questa tecnologia si è proprio vista nella costruzione di una fabbrica in Cina. Per rispondere alla crisi dei semiconduttori (iniziata nel 2020 a Taiwan, e la cui carenza ha avuto un impatto sul mercato dell’elettronica di consumo), Siemens ha deciso di realizzare da zero una fabbrica in Cina, partendo dalle opere edili per arrivare poi alle linee produttive. In quel frangente è stato deciso di costruirla due volte: la prima mettendo a punto un gemello digitale dettagliatissimo, in modo da validare non solo il fabbricato ma anche tutti gli impianti, e la seconda replicandolo nella realtà, dopo aver risolto ogni possibile errore.
Il progetto è stato realizzato in tempi record e ha permesso di affrontare anche un’altra emergenza totalmente imprevedibile, quella del Covid, che impediva di viaggiare e riunire fisicamente troppe persone nel sito di costruzione.
MA COS’È ESATTAMENTE UN DIGITAL TWIN O GEMELLO DIGITALE? Un gemello digitale è una simulazione realizzata al computer di un oggetto, sistema o processo reale, che ne riproduce nei minimi dettagli tutte le caratteristiche fisiche e di funzionamento.
Nato agli inizi del nuovo millennio, il concetto di digital twin oggi permette di clonare virtualmente qualsiasi elemento o fenomeno. A differenza delle semplici simulazioni, i gemelli digitali offrono un realismo fotorealistico e tridimensionale, tanto che elementi come le linee di assemblaggio vengono riprodotti con tale fedeltà da includere anche le figure umane in movimento all’interno dell’impianto. Questo livello di dettaglio permette per esempio di interagire con i gemelli digitali attraverso la realtà virtuale.
Un’altra distinzione fondamentale è la loro accuratezza fisica: i gemelli digitali possono essere integrati con sistemi di controllo, come i Programmable Logic Controllers (PLC), per funzionare in tandem con le loro controparti reali. Questo consente, ad esempio, di simulare incidenti in un ambiente sicuro per assicurare che i sistemi di sicurezza reagiscano adeguatamente, evitando danni materiali o lesioni. Il legame tra il mondo reale e quello digitale, facilitato da software avanzati, rende possibile la creazione di gemelli digitali per un’ampia gamma di applicazioni.
Gemelli ovunque. L’adozione dei gemelli digitali sta diventando una pratica diffusa in molti settori, dall’industria farmaceutica, dove vengono utilizzati per migliorare la produttività degli impianti di produzione di vaccini, all’industria petrolifera e del cemento, dove aiutano nella formazione del personale e nell’ottimizzazione dei processi.
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