Digital Twins: aggiungere intelligenza al mondo reale

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Prospettive

Digital Twins: aggiungere intelligenza al mondo reale

Si stanno diffondendo in molti ambiti, non solo industriali, come piattaforme per replicare in modo virtuale un sistema fisico. Consentono analisi efficaci, simulazioni, verifiche di anomalie, riduzione dei rischi, miglioramento nel design di prodotti, riduzione di Tco, del time to market e ottimizzazioni a ogni livello. I dati di uno studio Capgemini su un campione importante di aziende confermano miglioramenti prestazionali, risparmi e maggiore efficienza. Le previsioni per gli anni futuri sono di crescita significativa, ma servono vision, competenze, coinvolgimento del top management e infrastrutture performanti che garantiscano integrazione e sicurezza

12 Set 2022

di Stefano Uberti Foppa

Anche se rappresentano una tecnologia ancora in attesa di entrare nella sua fase mainstream, di fatto le piattaforme “Digital twins”, dati alla mano, stanno dimostrando di garantire un forte impulso alla crescita e al business laddove vengono utilizzate.

Prima di tutto un po’ di chiarezza: cosa sono e come funzionano i digital twins? Sono piattaforme tecnologiche in grado di aggiungere intelligenza elaborativa e analitica al mondo reale, replicando in modo virtuale un sistema fisico e potendo effettuare su questo, attraverso la replica virtuale (il digital twin appunto), modelli, simulazioni, controlli, analisi. Consentendo così di ottimizzare di continuo il mondo fisico.

Una sfera di cristallo… tecnologica

Il modello del digital twin si può applicare a moltissimi ambiti: prodotti e servizi correlati, linee di produzione e infrastrutture, reti di logistica, insiemi di sistemi complessi replicati virtualmente e sui quali è possibile il continuo monitoraggio e miglioramento. Come? Applicando in modo continuativo parametri di richiesta e di verifica tipo: “Cosa è meglio fare per…?”, “Cosa può accadere se…?”, “Che tipo di evoluzione avverrà applicando questo…?” piuttosto che: “Quanto potrebbe costare considerando questa variabile…?” e avendo quindi risposte su come il sistema reale potrà operare o svilupparsi in relazione ai diversi scenari proposti.

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Questo tipo di possibilità, secondo quanto confermato da un recente studio di Capgemini condotto su circa 1000 organizzazioni internazionali (di cui 800 circa con progetti di digital twins implementati o in fase di implementazione, oltre a una serie di interviste a specialisti ed enti focalizzati su questa tematica) ha consentito ad aziende che hanno implementato questo tipo di piattaforme un 15% di miglioramento di performance in ambiti quali vendite, efficienza operativa, tempi di consegna, nonché un 25% in più di system performance.

Tutto questo perché è possibile simulare scenari di cambiamento e di criticità nel “gemello virtuale” prima di applicarlo al sistema reale. Lo studio di Capgemini, di cui sintetizziamo i key point in questo articolo, prevede quindi una diffusione importante per questi sistemi all’interno delle aziende, con un mercato che è stato stimato in oltre 5 miliardi di dollari nel 2020 e una crescita media di implementazione prevista di circa il 36% nei prossimi cinque anni, con impatti significativi anche sulla profittabilità.

Un impatto significativo, ma serve impegno

Numeri importanti, quindi, per cui vale la pena capire un po’ più nel dettaglio come le imprese stanno rivedendo alcuni criteri tecnologici e organizzativi per implementare al meglio questi sistemi e, soprattutto, come questa implementazione si ribalti direttamente sulla creazione di valore e di business.

Va considerato che non si tratta di un percorso semplice: stiamo parlando di sistemi complessi dove competenze, vision, commitment del management e dell’area executive, rispetto di precise roadmap, governance continua nonché importanti investimenti sono necessari per una reale e misurabile efficacia.

Soprattutto per sistemi complessi, che dalla precisa mappatura di sistemi fisici/reali traggono il loro funzionamento ottimale, serve che l’azienda si predisponga, da un punto di vista organizzativo così come di competenze e di governance, a garantire una reale e dettagliata integrazione funzionale e architetturale di questi sistemi. Ciò significa, ad esempio, armonizzare connessioni, modelli di dati, capacità di distribuire e accedere alle diverse funzionalità nelle varie aree aziendali, garantire un’architettura distribuita su cui operare con efficaci analisi, simulazioni e applicazioni di machine learning.

Senza dimenticare, di pari passo con questa pervasività tecnologica, la necessità di garantire sistemi di security e di privacy per tutte le informazioni sensibili che nel sistema vengono trattate. Soprattutto se queste piattaforme, come è quasi inevitabile che sia, prevedono l’integrazione di soggetti esterni terzi, partner che devono anch’essi contribuire all’efficacia del sistema di simulazione digital twin.

Gli elementi primari del sistema

Abbiamo detto che le piattaforme digital twins rappresentano l’area di condivisione tra mondo fisico e mondo virtuale. Ciò avviene attivando, secondo il modello suggerito da Capgemini, almeno tre canali:

  • il primo, dedicato alla Connessione tra mondo reale e virtuale e chiamato Digital Inside, è dedicato all’integrazione verticale garantita attraverso tecnologie che consentono una stretta integrazione e sfruttamento ottimale di architetture distribuite e applicazioni di intelligence, agendo su servizi applicativi, connessioni e tecnologie di security.
  • Il secondo, la Digital Continuity, dedicato alla Gestione del mondo virtuale, è rappresentato dall’integrazione orizzontale dei processi basati sulle principali piattaforme cloud aziendali esistenti che supportano i primari processi operativi dell’impresa tipo Plm, supply chain e i classici processi post-vendita.
  • Il terzo è rappresentato dalla Digital Convergence, per la Digitalizzazione dei processi core end-to-end. È l’integrazione tra le componenti fondanti il sistema digital twin, con system modeling, funzioni di simulazione, analysis, monitoring/governance a costituire il sistema nel suo complesso

In specifici settori, ma in generale tra chi ha implementato piattaforme digital twins, il principale vantaggio rilevato, secondo gli analisti di Capgemini, è la riduzione del rischio. Il “gemello virtuale”, infatti, consente a quelle realtà industriali ad alto rischio di ridurre il pericolo di salute e sicurezza dei propri dipendenti, supportando operazioni da remoto ed evitando il coinvolgimento diretto di persone in situazioni di lavoro pericolose.

La possibilità di simulare, verificare anomalie, formare le persone “by doing” e avvicinarsi a un concetto di “efficiency by design” che consentono i digital twins, si rileva anche in ambiti oggi più delicati e critici come ad esempio quello della sostenibilità. Numeri alla mano, il 51% degli intervistati è convinto del ruolo centrale assunto da queste piattaforme nel raggiungimento di obiettivi di sostenibilità ambientale, diventati ormai per molte imprese un modello di riferimento imprescindibile nel loro sviluppo organizzativo e di business. Anzi: il 57% pensa che proprio questo tipo di tecnologia sia il key driver verso la sostenibilità con progetti, ad esempio, finalizzati alla gestione del consumo energetico e alla riduzione di rifiuti, sprechi ed emissioni di gas serra.

Applicabilità estesa, ma serve impegno

Interessante, nello studio, i casi utente specificamente citati a dimostrazione di implementazioni settoriali realizzati dalle diverse aziende. Piattaforme quindi che vanno diffondendosi non più solo in specifici ambiti industriali. Per esempio nello sviluppo di nuovi prodotti (Product Twins), i digital twins vengono applicati nel miglioramento del design, nella riduzione del time to market, estendendo questa applicabilità anche alla catena di produzione per garantire continuità.

Nei sistemi industriali, poi, queste piattaforme sono utilizzate come vere e proprie aree funzionali di integrazione di prodotti, processi e risorse, con risultati misurabili sul piano dell’output e della scalabilità del sistema.

Nella Logistica (Logistics Twin) le caratteristiche di simulazione e ottimizzazione di queste piattaforme vengono costantemente applicate, anche attraverso l’utilizzo diffuso di analytics e tecnologie di intelligenza artificiale, al miglioramento della flessibilità in termini di riconfigurabilità dinamica e di resilienza/performance della supply chain, all’interno di strategie sempre più mirate a personalizzazioni e centralità del cliente.

Anche all’interno della gestione degli asset aziendali (Asset Twin), la funzionalità dei digital twins come layer unificante e coerente di dati, facilita la collaborazione aziendale tra le persone, con impatti sul Tco.

Un accenno ancora, infine, agli elementi di attenzione. L’implementazione di questi sistemi necessita di una vision condivisa nell’utilizzo e nella loro direzione evolutiva, nonché di meccanismi distribuiti di governance, sia sul fronte tecnologico sia, soprattutto, su quello dei processi. Nella visione strategica è indispensabile, quindi, il coinvolgimento del top management.

Nella fase implementativa, invece, servono specifici skill su differenti tecnologie coinvolte nella strutturazione della piattaforma, e questo può rivelarsi un punto molto delicato per molte organizzazioni.

Più sfumato, ma altrettanto importante, è l’aspetto culturale alla collaboration che, facilitato da queste piattaforme, deve trovare nei processi, nelle capacità di utilizzo e nella cultura aziendale un terreno fertile. In ultimo, ma non meno importante, va considerato l’aspetto di security, fondamentale per queste piattaforme digital twins che devono colloquiare con moltissimi sistemi legacy e applicazioni core dell’azienda, aprendosi a una API integration e connessione diffusa, approcci “open” per la raccolta e gestione di dati da fonti differenti. L’elemento infrastrutturale di base sia in termini di performance garantite sia di sicurezza di accessi e utilizzi è fondamentale per la riuscita di questi progetti.

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Stefano Uberti Foppa

Digital innovation influencer

Giornalista professionista dal 1989, inizia ad occuparsi di giornalismo nel settore informatico nel 1981, partecipando all'avvio della sede italiana del settimanale Computerworld. Nel 1987 passa al mensile ZeroUno di cui nel 1997 assume la direzione insieme a quella del settimanale PcWeek Italia. Opinion leader riconosciuto nel settore Ict in Italia, è stato direttore responsabile di ZeroUno edito da Ict&Strategy, società del Gruppo Digital360, fino al febbraio 2019. Oggi è una delle principali firme del magazine.

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