Digital Twin & Industria: più una filosofia che una tecnologia

di Alberto Falchi ♦︎ Il punto di arrivo non dovrebbe essere l’ottimizzazione di un singolo processo, ma quello di estendere l’approccio all’intera organizzazione e anche oltre: una città, per esempio. Il mercato, trainato dalla manifattura, è enorme e in fortissimo sviluppo: secondo MarketsandMarkets, dai 3,8 miliardi di dollari del 2019, si dovrebbe arrivare a 35,8 nel 2025. Insomma, una colonna della trasformazione digitale contemporanea. Leader sono Siemens, Dassault Systemes, Autodesk, Microsoft, Ansys e Altair. Ne parliamo con Fabio Moioli di Microsoft e Lorenzo Veronesi di Idc

Chi ha iniziato da tempo a integrare i digital twin all’interno del suo flusso di lavoro oggi si trova in una posizione privilegiata. La pandemia ha stravolto gli attuali sistemi con picchi, verso l’alto e verso il basso, di domanda e di offerta, e avere fra le mani un sistema già pronto e collaudato ha consentito di affrontare meglio queste repentine e inaspettate variazioni. Per chi invece ha esitato, questa occasione può essere uno stimolo per rivedere e ottimizzare i processi tramite questa filosofia. Abbracciare il digital twin non significa solamente introdurre nuovi software o nuove piattaforme in azienda, ma essere pronti a un cambio di mentalità, adottando una visione olistica al problema. Il punto di arrivo non dovrebbe essere l’ottimizzazione di un singolo processo, ma quello di estendere l’approccio all’intera organizzazione e anche oltre: una città, per esempio.

È il caso del progetto urbanistico Chorus Life, un quartiere futuristico attualmente in costruzione nella bergamasca: la tecnologia digital twin di Microsoft ha giocato un ruolo di primo piano per la sua progettazione, e continueranno a venire applicati per garantire il corretto funzionamento della complessa struttura quando sarà abitata. Al contrario di altri, Microsoft non sta ragionando su soluzioni verticali ma sulla logica di piattaforma, fatto che le permette anche di entrare in partnership con aziende che sviluppano soluzioni di digital twin. Integrato a tutto tondo in ogni processo, il digital twin apre la via a una logica basata sulla prediction, non sulla remediation, anticipando i problemi invece di risolverli quando si manifestano. Il principale nemico di questa nuova trasformazione digitale non è il costo, ma riuscire a vincere la logica dei silos aziendali, aprendosi a una logica di condivisione a tutti i livelli.







 

Il mercato del digital twin varrà oltre 26 miliardi di dollari nel 2025

L’enorme diffusione che tecnologie come AI e IoT hanno avuto negli ultimi anni hanno avuto come effetto quello di accelerare sensibilmente l’adozione di digital twin, gemelli digitali. Soprattutto in ambito manifatturiero e industriale, dove i leader sono Siemens, Dassault Systèmes, Autodesk, Microsoft, Ansys e Altair. Un mercato che secondo Grand View Research valeva 3 miliardi di dollari nel 2018 e raggiungerà i 26,07 miliardi di dollari entro il 2025. Più ottimistiche le stime di MarketsandMarkets che invece prevede una crescita Cagr superiore al 45%. Secondo l’agenzia, dai 3,8 miliardi di dollari del 2019, si dovrebbe arrivare a 35,8 nel 2025. Parliamo insomma di una tecnologia dirompente. Idc, nelle sue predizioni del 2018, ipotizzava che entro il 2020 il 30% delle aziende G2000 avrebbe integrato digital twin dei processi operativi. Nel report dell’anno successivo, quello del 2019, Idc indicava che per il 2024 la metà delle aziende operanti nel manifatturiero avrebbe integrato gli asset relativi ai digital twin in ecosistemi digitali di gemelli digitali, così da avere una maggiore visibilità sul loro business e riducendo allo stesso tempo del 5% il cost of quality.

Secondo MarketsandMarkets la crescita CAGR del mercato digital twin sarà del 45,5%. Nel 2025, il mercato varrà 35,8 miliardi di dollari

Oggi possiamo tirare le somme e dire che Idc ci ha visto giusto: Lorenzo Veronesi, research manager di Idc, cita un report – non ancora diffuso – realizzato fra marzo e aprile, che indica una percentuale di adozione del 26%. È però necessario fare attenzione: «Bisogna capire cosa si intende per digital twin e a che punto è l’adozione», sottolinea Veronesi. Non esiste al momento una definizione univoca di digital twin e può capitare che alcune imprese associno il concetto di digital twin a dei modelli virtuali che però non hanno tutte le caratteristiche richieste a un gemello digitale. Spesso, si tratta della simulazione di un singolo componente, e non dell’intero ecosistema, di un primo passo in questo mondo, insomma, non una sua adozione completa. Anche tenendo conto di questo dettaglio, il mercato sta crescendo e l’emergenza Covid-19 sta dando un’ulteriore spinta al processo. «Se pensiamo al digital twin come tecnologia, questa è molto rilevante nel nuovo mondo che sta emergendo. Questa crisi sta mettendo le aziende nella situazione di dover innovare a un tasso ben più rapido di prima e chi aveva in essere strumenti digitali più evoluti si è trovata avvantaggiata». Il distanziamento sociale, in particolare, sta accelerando sempre più la gestione remota dei processi e i digital twin possono fare la differenza sotto questo profilo, anche perché l’aspetto di maggior impatto è quello relativo al controllo della variabilità: poter valutare tramite simulazioni i picchi, positivi o negativi, della richiesta permette di rimodulare velocemente la produzione e di adattarsi a scenari in rapidissimo cambiamento.

La piattaforma WillowTwin permette di realizzare gemelli digitali di edifici e infrastrutture quali strade e ferrovie

Applicare il digital twin a interi processi, e non solo a singoli macchinari o sistemi, è la chiave di svolta. «Il digital twin è più una filosofia che un processo», specifica Veronesi. Una filosofia che si basa sull’acquisizione dei dati da coordinare in tempo reale per inserirli in un processo di valutazione che permetta di prendere scelte migliori sulla base di una maggiore conoscenza e prevedibilità, considerato che i dati di cui si tiene conto sono quelli reali, catturati dai sensori IoT, non derivanti da scenari simulati. «Spesso è molto più complicato di quello che sembra: integrare il digital twin nei processi richiede un’implementazione complessa e lunga», ha ribadito Veronesi. «Il limite generale del DT è che è necessaria formazione, tempo, e a volte conviene avere delle inefficienze che si riescono a gestire piuttosto che avere un progetto lungo e complesso che richiederà molto tempo per essere portato a termine. Il digital twin richiede una maturità tecnologica elevata».

Secondo MarketsandMarkets la crescita CAGR del mercato digital twin sarà del 45,5%. Nel 2025, il mercato varrà 35,8 miliardi di dollari

Una filosofia estesa all’intera azienda

Si può iniziare ad applicare il digital twin lì dove può portare vantaggi più immediati, ma l’obiettivo finale dovrebbe essere quello di estenderla anche agli altri aspetti del business, man mano che si raccolgono e organizzano più informazioni. Un processo, come quello della trasformazione digitale, che per forza di cose nel tempo dovrà abbracciare l’azienda nella sua interezza. Quando le aziende hanno iniziato a digitalizzare i documenti cartacei hanno fatto solo un primo passo verso la digitalizzazione e si sono presto rese conto che per non avere colli di bottiglia e per incrementare il loro vantaggio competitivo era necessario andare oltre, digitalizzando ogni asset. Lo stesso vale per il concetto di digital twin: si può iniziare l’implementazione con un macchinario, con un processo, ma l’obiettivo finale dovrebbe essere quello di realizzare un gemello dell’intera azienda, in ogni sua fase, così da correlare ogni informazione e poter valutare l’impatto globale di ogni passaggio su tutti quelli successivi. Questo significa anche proseguire nella strada dell’abbattimento dei silos aziendali e, di conseguenza, cambiare le abitudini dei manager, che dovranno collaborare e coordinarsi con l’intera organizzazione per poter godere dei vantaggi offerti da questa filosofia.

L’approccio di Microsoft al digital twin è quello di piattaforma, tanto che l’azienda non ha problemi a collaborare su progetti con quelli che potrebbero essere visti come concorrenti, come Willow e Ansys

I costi si stanno costantemente abbassando col tempo, e questo sta spingendo notevolmente l’adozione, ma la complessità rimane molto elevata­: è questa la sfida principale di chi ci sta investendo. Le aziende dovranno migliorare la capacità di acquisirli in maniera consistente, di isolare quelli inaffidabili e, in particolare, di far convivere e parlare fra loro tecnologie di differenti vendor. Scegliere la giusta piattaforma diventerà un aspetto critico, per evitare di trovarsi col tempo blindati a un singolo produttore o di doversi districare nella gestione di numerosi sistemi che non comunicano fra loro. Al momento, non esiste infatti uno standard di settore che possa eliminare del tutto questa complessità, e le scelte fatte inizialmente potrebbero avere ricadute pesanti sulla possibilità di estendere l’approccio all’azienda nella sua interezza.

Digital twin: l’importanza di una piattaforma

Chorus Life Mappa: Il digital twin ha giocato un ruolo da protagonista nella realizzazione di Chorus Life, un nuovo approccio al concetto di quartiere interamente basato sul digitale

Kydea è un’azienda di Latina che opera nel campo dell’ingegneria del software e della consulenza direzionale fornendo soluzioni IT compliance in diversi settori industriali con un focus specifico sulla catena del valore farmaceutico, tanto che fra i suoi clienti troviamo Novartis e Johnson & Johnson. Kydea ha sviluppato Pharma Digital Twin, una soluzione modulare che supporta le aziende farmaceutiche nella pianificazione, gestione e ottimizzazione dei processi, riducendo costi e sprechi. Questa soluzione si basa su Futuryng, un ecosistema digitale di moduli software configurabili che mira a connettere fra loro i silos aziendali attraverso un’architettura orizzontale. Per abbattere questi muri e far dimenticare la logica dei silos Futuryng si appoggia a sua volta a Metafyre, una tecnologia che semplifica l’interoperabilità fra macchinari e sistemi differenti, permettendo di integrare tutte le tecnologie necessarie a una soluzione che molto spesso sono a sé stanti. L’obiettivo di Pharma Digital Twin è quello di ridisegnare il “ciclo di vita” di tutti i prodotti, processi e servizi della filiera farmaceutica, connettendo il mondo fisico a quello digitale tramite l’IoT, digitalizzando tutti i processi e connettendoli e condividendoli fra le diverse organizzazioni.

Kydea sta insomma lavorando su quella che potremmo definire una piattaforma, un tema molto caro anche a Microsoft. «Digital twin è un termine che può assumere molti significati diversi fra loro”, afferma Fabio Moioli, Direttore della Divisione Enterprise Services di Microsoft Italia. “È nato nel mondo dell’R&D e della simulazione, ma oggi il concetto è molto ampio e racchiude tutto quello che accomuna elementi fisici come smart city, smart building, smart home, ma anche l’agricoltura di precisione». Ne è un esempio il progetto di trasformazione digitale lanciato proprio da Microsoft insieme a Chn Industrial: i macchinari agricoli automatizzati sono in costante comunicazione con i sensori atmosferici e con quelli impiantati sulle colture, così da ottimizzare al massimo la sostenibilità aziendale, adattando il complesso sistema alla reale situazione.

Chn Industrial : i macchinari agricoli automatizzati sono in costante comunicazione con i sensori atmosferici e con quelli impiantati sulle colture, così da ottimizzare al massimo la sostenibilità aziendale, adattando il complesso sistema alla reale situazione

Più ambizioso il progetto Chorus Life, anche questo basato su Digital Twin di Azure, che mira a realizzare una smart city città futuristica nella provincia di Bergamo dove il digitale gioca un ruolo primario e viene usata per ottimizzare l’uso di energia e materie prime, ridurre le barriere architettoniche e stimolare la socialità. Un progetto che mette insieme edilizia integrata, settore terziario e industriale, domotica, paesaggistica e architettura. «L’integrazione di tutte le discipline, il suo coordinamento, la gestione di tutti gli standard di progetto definiti a priori per tutti gli elementi, indipendentemente dalla loro appartenenza come categoria, porta a definire le caratteristiche di quello che si identifica come prodotto digitale o “gemello digitale” dell’opera», precisa Valerio Castelnuovo, Ceo di Systema, parlando del Bim (Building Information Modelling) che è alla base di Chorus Life. Systema è un system integrator attiva sul mercato dal 1995 che fra i servizi offre Consulenza sui progetti di implementazione Bim, sottolineando ai suoi clienti che il passaggio a questo approccio richiede un cambio di modalità e modus operandi. Procedendo in maniera classica, del resto, non sarebbe stato possibile lavorare sul Chorus Life, che non si limita a realizzare appartamenti più efficienti, ma un quartiere al servizio delle persone che lo vivono, che si tratti dei residenti o dei visitatori, dove sono abbattute le barriere architettoniche e dove servizi e abitazioni possono essere prenotati e gestiti tramite un’app. Le singole tecnologie non sono troppo differenti da quelle già viste: riscaldamenti intelligenti, irrigazione automatica, prenotazione degli spazi comuni, videosorveglianza e via dicendo. Il valore aggiunto del progetto è che tutte queste informazioni vengono aggregate da una piattaforma che le può correlare per abilitare scenari predittivi.

Fabio Moioli, Direttore della Divisione Enterprise Services di Microsoft Italia

Mentre alcune aziende oggi si concentrano su soluzioni dedicate a mercati estremamente verticali, l’approccio di Microsoft è particolare, tanto che l’azienda non ha problemi a stringere partnership con quelli che altri vedrebbero come concorrenti: lo scorso dicembre ne ha annunciata una con Ansys (che sviluppa digital twin per il mondo dell’industria), solo pochi mesi dopo aver formalizzato la cooperazione con Willow, specializzata in digital twin per asset come smart building e smart city. «Questo perché l’approccio di Microsoft è quello della piattaforma», specifica Moioli. «La nostra soluzione è una sorta di contenitore che mette insieme il cloud, la data platform, l’AI. Noi mettiamo insieme i vari building block che poi anche i nostri partner usano per sviluppare le loro soluzioni verticali». Quando chiediamo a Moioli se l’obiettivo di Microsoft sia quello di democratizzare l’approccio ai gemelli digitali non ha alcun dubbio: «Certamente! Microsoft è nata per democratizzare il computer, e ora la missione è quella di rendere accessibili anche queste tecnologie a un numero sempre più vasto di persone».

Le sfide da affrontare

I prezzi sono in calo e sempre più aziende potranno accedere a queste tecnologie nei prossimi anni. Questo però richiede una capacità di pianificazione a lungo termine, per evitare di trovarsi ingabbiati: i gemelli digitali saranno legati al progetto per tutto l’arco della loro vita ed è di conseguenza fondamentale tenere conto di questo aspetto. Così come è indispensabile pensare da subito a come si evolveranno l’ecosistema e la piattaforma che lo gestisce, così da avere un’implementazione a prova di futuro, capace di crescere insieme all’azienda e al volume dei dati raccolti. Dati che inevitabilmente cresceranno e andranno acquisiti da un numero maggiore di fonti, anche esterne all’asset stesso: condizioni metereologiche, flussi finanziari e comportamenti delle persone sono tutti dati che andranno correlati al digital twin per poterne sfruttare la capacità predittiva di questa tecnologia. In certi casi, acquisire e gestire i dati delle persone, per esempio attraverso wearable, potrebbe rivelarsi problematico, sia dal punto di vista legislativo (pensiamo al GDPR) sia da quello del rapporto coi lavoratori.

ProGlove è nato come un semplice guanto IoT per semplificare le operazioni di scansione dei codici a barre. L’azienda è al lavoro su ProGlove Cloud, una soluzione basata su AWS che permette di realizzare digital twin dei processi umani

La sola idea che Amazon introducesse un braccialetto per semplificare la vita ai suoi dipendenti ha sollevato polemiche che sono rimbalzate su tutti i quotidiani. Importante quindi trovare un modo di acquisire informazioni che sia rispettoso della privacy e coinvolgere nelle scelte anche i dipendenti, avendo cura di far sì che queste tecnologie supportino anche loro, aumentandone la sicurezza sul lavoro e semplificandone lo svolgimento. Un esempio ci viene da ProGlove, start-up tedesca fondata nel 2014 e che nel 2016, grazie a un seed found, ha lanciato il suo primo prodotto, un guanto che integra uno scanner di codici a barre che in breve tempo è stato adottato da colossi come Dhl, Lufthansa Technik Logistik Service e Volkswagen. Il fatto che sia leggero, comodo da indossare e permetta di risparmiare 4 secondi per ogni singola scansione lo ha fatto apprezzare sia al management sia alla forza lavoro, facilitandone l’adozione, e l’azienda ha già dato la possibilità di testare in anteprima la sua piattaforma ProGlove Cloud, che abilita scenari di manutenzione predittiva e permette di creare un digital twin di chi lo indossa, garantendone da un lato una maggior sicurezza e permettendo di incrementare la produttività grazie ai dati acquisiti. Non è un caso che l’azienda dichiari di voler diventare leader non solo nel campo dei wearable per il mondo dell’industria, ma anche in quello dei software per migliorare i flussi di lavoro. Una visione che mostra come sia importante ragionare a tutto tondo, non limitandosi al singolo processo ma guardando all’insieme e pensando già da subito a come questo processo può essere esteso, utilizzando le informazioni raccolte per migliorare l’intera filiera, non solo uno specifico aspetto.














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