Nel Manufacturing è fondamentale essere in grado di prevedere malfunzionamenti e prestazioni dei macchinari per ottimizzare il processo produttivo.
In quest’ottica un Digital Twin permette alle industrie di ottenere una riproduzione virtuale di risorse potenziali ed effettive, come un processo, un oggetto o un sistema per svolgere attività di tipo predittivo.
Un gemello digitale viene realizzato tramite un software che utilizza i dati provenienti dal mondo reale per ottenere una simulazione che, grazie all’integrazione di Intelligenza Artificiale, Internet of Things e analisi dei dati, funge da supporto per le decisioni strategiche, produttive e manutentive dell’industria manifatturiera.
Come funziona un Digital Twin
Il Digital Twin è una suite PLM ( Product Lifecycle Management ) principalmente in cloud e talvolta disponibile anche on-premise, costituita da più software che seguono le diverse fasi di un asset. Il gemello digitale è connesso all’asset fisico attraverso dei sensori che possono essere posizionati nel prodotto, nell’impianto e/o nella linea di produzione. Questi sensori producono dati che riguardano diverse metriche come la temperatura, l’energia utilizzata/prodotta, le condizioni meteorologiche e tanto altro. Le informazioni ottenute vengono archiviate ed elaborate grazie al Machine Learning per formulare delle previsioni.
Come ottenere un gemello digitale efficace
Per realizzare un Digital Twin efficace, un’azienda dovrebbe stabilire da dove estrarre i dati relativi all’attività dell’asset, oltre a quelli ottenuti dagli eventuali sensori, ad esempio si possono ricavare informazioni dalle procedure operative o da un sistema MES (Manufacturing Execution System). Un altro step fondamentale è l’organizzazione e la mappatura di questi dati, in modo che il gemello digitale possa identificarli in maniera univoca. Questo può essere fatto attraverso un BPMN (Business Process Model and Notation) che permette di rappresentare in maniera grafica il flusso produttivo dell’azienda e dei suoi processi.
Differenza tra Digital Twin e simulazione
Digital Twin e simulazione non sono la stessa cosa. Un gemello digitale può essere definito come una versione più evoluta della simulazione, in quanto è una rappresentazione digitale di processi fisici ma, a differenza di quest’ultima, è dinamica perché basata su informazioni real-time. Grazie alle informazioni in tempo reale è possibile valutare lo scostamento tra simulazione (in run-time) e andamento produttivo reale. In questo modo l’informazione arriva immediatamente ai Decision Maker che possono prendere decisioni strategiche in modo rapido.
I vantaggi di un Digital Twin nel Manufacturing
Il Virtual Commissioning è uno dei maggiori punti di forza di un Digital Twin, consiste nella simulazione del funzionamento di un macchinario o un processo per testarlo prima della messa in produzione.
La simulazione può avvenire in due modi:
- Software-in-the-loop (SIL), ovvero l’emulazione completa via software del sistema a cui sono destinate le unità di controllo elettrico;
- Hardware-in-the-loop (HIL), consiste nell’emulazione elettrica di sensori e attuatori.
In entrambi i casi il Digital Twin comunica con un PLC (Programmable Logic Controller), un sistema di controllo di macchine e processi industriali.
Grazie al Virtual Commissioning è possibile:
- Individuare eventuali colli di bottiglia nel processo;
- Ridurre i costi;
- Analizzare l’efficienza e la sicurezza dell’impianto;
- Supportare le vendite grazie alla possibilità di mostrare come funziona realmente l’asset;
- Supportare il cliente in caso di assistenza grazie all’archivio dei dati;
- Prevedere malfunzionamenti ed effettuare una manutenzione predittiva;
- Prevedere costi e consumi.
Digital Twin con Senseioty
Senseioty, la piattaforma per l’Industria digitale di FlairBit, crea un gemello digitale di qualsiasi processo aziendale.
Apparecchiature, macchinari connessi, procedure aziendali che generano flussi di dati (installazione o manutenzione, collaudo, simulazioni) o interazioni con generici sistemi software (come ad esempio CRM, ERP) vengono modellate in Senseioty attraverso corrispondenti Digital Twins che consentono di automatizzare l’acquisizione e l’utilizzo dei dati generati.
I gemelli digitali consentono di dialogare e interagire con i loro componenti fisici, ad esempio per:
- Conoscere i tipi e il formato dei dati generati da un certo macchinario;
- Inviare comandi e configurazioni ai dispositivi IoT remoti;
- Aggiornare le applicazioni mobile o la documentazione a disposizione degli operatori che gestiscono la manutenzione e il service di un determinato macchinario;
- Fornire previsioni sulle performance dell’asset e predizioni sulle necessità di manutenzione o sui fermi macchina.
Senseioty fornisce la possibilità di ottenere tutti i vantaggi di un Digital Twin per l’Industria.
