La rivoluzione tecnologica dei gemelli digitali offre infinite possibilità, soprattutto nel settore industriale. Si tratta di repliche virtuali di impianti, processi o ambienti fisici, collegati in rete e sincronizzati in tempo reale. Essi offrono il potenziale per rivoluzionare tutti i settori e aumentare significativamente efficienza e produttività.
Se fino a ora i dati delle aziende sono stati in gran parte isolati, con formati proprietari che non potevano essere facilmente utilizzati per altri scopi o in altre applicazioni, grazie alle innovazioni tecniche in questo settore, tutti gli utenti possono ora accedere ai dati simultaneamente con applicazioni diverse, permettendo di realizzare gemelli digitali dettagliati con tutti i dati, compresi sensori, robot e persino veicoli di trasporto a guida autonoma.
Ridefinire l’efficienza nell’industria: il ruolo dei gemelli digitali
I gemelli digitali sono repliche virtuali, fisicamente accurate, di sistemi, processi o ambienti – dal vivo, collegati in rete, perfettamente sincronizzati e con fisica, materiali, illuminazione, rendering e comportamenti realistici. Questi modelli sono aggiornati e sincronizzati in tempo reale da flussi di dati continui provenienti da sensori e altri dispositivi IoT. Sono sia abilitati che abilitanti all’AI, garantendo che i dispositivi intelligenti con capacità avanzate di percezione, ragionamento e raccomandazione possano interagire con il nostro mondo fisico e prendere raccomandazioni e decisioni autonome. Abilitazione all’AI significa che il gemello digitale può essere utilizzato per generare dati sintetici per addestrare le AI o migliorare le AI esistenti, un punto molto importante, in quanto i dati esistenti spesso non sono disponibili o non sono sufficienti per ottenere un’elevata precisione dell’AI.
Il prossimo decennio vedrà una trasformazione completa per le organizzazioni di tutti i settori, che sfrutteranno la potenza del metaverso e delle simulazioni avanzate con le GPU più recenti per sviluppare prodotti e servizi, migliorare l’esperienza dei clienti e aumentare la velocità, l’agilità e l’efficienza operativa.
Esistono già numerosi esempi di come le aziende dei settori dell’energia, della produzione, della vendita al dettaglio, delle telecomunicazioni e dei trasporti abbiano aumentato in modo significativo la loro efficienza e produttività grazie ai gemelli digitali.
Vantaggi tecnologici e operativi dell’uso dei gemelli digitali nell’industria
L’uso dei gemelli digitali offre numerosi vantaggi tecnologici e operativi. Le aziende possono monitorare costantemente i loro sistemi fisici e gli ambienti di produzione e prendere decisioni basate sui dati, mentre i test e le simulazioni virtuali in una copia del gemello digitale consentono di ottimizzare le modifiche prima di implementarle nel mondo reale, riducendo al minimo il rischio di errori e tempi di inattività. Ad esempio, le sequenze di movimento dei veicoli di trasporto autonomi possono essere testate e ottimizzate nell’ambiente di prova del gemello digitale senza interrompere la produzione in corso.
Queste simulazioni precise e prive di rischi portano a processi operativi più efficienti e a notevoli risparmi sui costi.
Le sfide dell’implementazione dei gemelli virtuali
Nonostante gli evidenti vantaggi, lo sviluppo e l’implementazione dei gemelli digitali comportano anche delle sfide significative. Una delle sfide più grandi è la raccolta e la personalizzazione dei dati giusti. I gemelli digitali richiedono un’ampia quantità di dati 3D provenienti da varie fonti, come CAD, CAE, PLM, MRO, GIS, BIM, robotica, analisi e sistemi IoT. Queste diverse fonti di dati devono essere armonizzate e integrate, il che rappresenta una sfida. Questi dati sono spesso archiviati in formati e standard diversi, il che ne rende difficile la fusione.
La raccolta e l’elaborazione dei dati
La raccolta e l’elaborazione dei dati richiedono conoscenze specialistiche e competenze tecniche che potrebbero non essere disponibili nelle aziende più piccole. Spesso sono necessarie competenze avanzate in aree quali la modellazione dei dati, le tecniche di simulazione e l’integrazione dei sistemi. Inoltre, è fondamentale garantire la qualità e l’accuratezza dei dati, poiché dati imprecisi o incompleti possono portare a modellazioni e simulazioni errate.
L’infrastruttura IT
Un altro ostacolo è rappresentato dall’infrastruttura IT necessaria per elaborare e archiviare i grandi volumi di dati. Le aziende devono investire in server ad alte prestazioni, infrastrutture di rete e misure di sicurezza per garantire l’integrità e la disponibilità dei dati. Per sfruttare appieno i vantaggi dei gemelli digitali è necessario inoltre un hardware potente. I processori grafici professionali permettono di realizzare qualsiasi cosa, dal design industriale mozzafiato agli effetti speciali avanzati, fino alla visualizzazione scientifica complessa e all’integrazione dell’intelligenza artificiale.
Costi e formazione dei dipendenti
Tuttavia, i costi elevati e la complessità della creazione di questa infrastruttura possono rappresentare un deterrente, soprattutto per le piccole e medie imprese.
Va inoltre ricordato che l’implementazione dei gemelli digitali richiede un cambiamento culturale e organizzativo. I dipendenti devono essere formati e pronti ad accettare nuove tecnologie e modalità di lavoro. Ciò comporta spesso un cambiamento nel modo di pensare dell’organizzazione e la volontà di investire nella trasformazione digitale, nonostante le incertezze e i rischi connessi.
Queste sfide rendono evidente che il successo dell’utilizzo dei gemelli digitali non è solo un compito tecnologico, ma anche strategico e organizzativo. Tuttavia, le aziende che superano questi ostacoli possono realizzare significativi vantaggi operativi e ottenere un vantaggio competitivo.
Gli ostacoli al decollo dei gemelli virtuali
L’interesse generale per i gemelli digitali è enorme, ma attualmente l’implementazione avviene principalmente nelle grandi aziende che dispongono già di personale e risorse finanziarie adeguate. L’Europa è la seconda regione, dopo gli Stati Uniti, che già utilizza o lavora sui gemelli digitali. Tuttavia, vi sono ostacoli che impediscono un’introduzione più ampia e rapida dei gemelli digitali. Tra questi vi sono:
- Elevato investimento iniziale: l’implementazione dei gemelli digitali richiede investimenti significativi in hardware, software e competenze. Molte aziende non sono sicure del ritorno sull’investimento (ROI) e sono quindi riluttanti a effettuare tali investimenti.
- Modalità di lavoro tradizionali: molte organizzazioni si aggrappano a modalità di lavoro tradizionali, rendendo difficile l’introduzione di nuove tecnologie. Spesso è necessario un cambiamento culturale all’interno delle organizzazioni per trarre il massimo vantaggio dai gemelli digitali.
- Complessità della tecnologia: l’implementazione dei gemelli digitali è tecnicamente impegnativa e richiede conoscenze specialistiche. La mancanza di personale qualificato e la complessità dell’integrazione di diversi sistemi di dati pongono ulteriori sfide.
- Mancanza di fornitori di servizi: sono pochi i fornitori di servizi specializzati in grado di supportare le aziende nell’implementazione dei gemelli digitali. Ciò rende particolarmente difficile per le piccole e medie imprese procurarsi le risorse e le competenze necessarie.
Il ruolo dell’IA generativa e il futuro dei gemelli digitali
Nonostante queste sfide, il settore ha compiuto numerosi progressi. Esistono già da tempo sul mercato prodotti che semplificano notevolmente la creazione di gemelli digitali. Anche l’intelligenza artificiale generativa svolge un ruolo importante, ad esempio facilitando la creazione automatica di modelli 3D da piani 2D. In questo modo si risparmia molto tempo e lavoro e si facilita l’avvio della tecnologia.
Le storie di successo delle aziende che già utilizzano i gemelli digitali rendono il loro uso sempre più interessante per gli altri, il che significa che l’interesse continuerà a crescere. Inoltre, gli strumenti e le applicazioni corrispondenti migliorano sempre di più e la creazione di un gemello digitale diventa sempre più semplice, portando un numero sempre maggiore di aziende a utilizzarli. Le aziende non potranno più evitare questa tecnologia se vogliono rimanere competitive. Lo sviluppo dei prodotti, l’ottimizzazione dei processi, ecc. avverrà principalmente in modo virtuale, perché è più efficace dal punto di vista dei costi e consente di risparmiare risorse.
Il futuro dei gemelli digitali è promettente. Le aziende che già utilizzano i gemelli digitali segnalano significativi risparmi sui costi e aumenti di produttività e il loro utilizzo diventerà sempre più la norma, poiché le aziende che non utilizzano questa tecnologia rischiano di rimanere indietro rispetto ai concorrenti internazionali.
