I Digital Twin – i gemelli digitali – hanno il potenziale di contribuire alla crescita strutturale del Pil italiano di 12 miliardi di euro e all’aumento della produttività del settore manifatturiero, con rilevanti impatti ambientali sull’abbattimento delle emissioni di CO2 e sulla riduzione dei costi della bolletta energetica: sono questi i vantaggi che il gemello digitale può apportare al sistema Paese.
A rivelarlo è uno studio – che ha coinvolto circa 200 imprese e 20 tavoli di lavoro – realizzato da Atos Italia e The European House – Ambrosetti per quantificare quale sarà l’impatto dei Digital Twin negli scenari economici e sociali dell’Italia di oggi e di domani attraverso la realizzazione di un modello costruito a partire dall’analisi di oltre 60 use case già implementate.
Non si tratta, quindi, di prospettive di lungo corso ma di applicazioni concrete – che già oggi trovano larga diffusione nel settore produttivo e nelle funzioni aziendali, nello smart building e smart home, nelle reti e nell’ambito della ricerca e sviluppo –, elaborando le informazioni di oltre 130.000 dati di bilancio e 4 milioni di data point.
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L’evoluzione del Digital Twin in un mondo sempre più interconnesso
Ma prima di entrare più nel dettaglio delle evidenze presentate dallo studio, vale la pena ricordare che cosa si intende per Digital Twin e quali sono le tecnologie abilitanti.
I Digital Twin, ricordiamo, sono copie digitali e interattive di oggetti o sistemi complessi che permettono di analizzare, simulare e predirne il comportamento.
Non solo il modello digitale continua a evolvere insieme all’asset fisico, grazie allo scambio continuo e in tempo reale dei dati, ma è possibile anche implementare una logica di azioni retroattive. Ad esempio, il gemello digitale di un edificio potrebbe essere “istruito” affinché, nel mondo fisico, vengano spente automaticamente le luci nelle stanze non utilizzate.
Seppur a livello di ricerca si è già superata la fase iniziale, la tecnologia a supporto della creazione e dell’unione di questi sistemi complessi deve ancora fare notevoli passi avanti affinché vi siano i presupposti per creare ecosistemi di Digital Twin interconnessi e complessi.
A livello tecnologico, i fattori necessari a questa implementazione sono:
- l’Internet of Things
- Big Data e Cloud, che abilitano la disponibilità di dati integrati provenienti da diversi fonti, in tempo reale
- intelligenza artificiale e apprendimento automatico, con algoritmi sempre più complessi
- HPC, che renderà disponibile la potenza di calcolo necessaria al funzionamento di Digital Twin sempre più evoluti
- la connettività, quindi il 5G (ma non solo) che favorirà la velocità con cui si potranno scambiare questi dati
Tecnologie che, ad oggi, non hanno ancora raggiunto la maturità necessaria a supportare, in un contesto sempre più digitalizzato e interconnesso, la creazione e alla gestione di modelli digitali complessi.
Basti pensare che negli ultimi dieci anni la quantità di dati generata è aumentata di 40 volte e che entro il 2025 il volume di dati generati a livello mondiale raggiungerà i 181 zettabyte.
Per dare un’idea di quanto enorme sia la quantità di memoria necessaria, si può equiparare all’ordine di memoria 1,4 trillioni di iPhone e a 125 milioni di miliardi dei vecchi floppy disk. Se volessimo descriverla come una distanza, occorerebbe triplicare la distanza tra Terra e Sole.
Digital Twin come leva strategica per il sistema Paese
Il modello ha evidenziato il contributo che i digital twin possono offrire alla produttività del sistema Italia e al raggiungimento degli obiettivi in materia di sostenibilità.
Nello specifico, secondo la ricerca un utilizzo sistemico dei gemelli digitali, nei diversi settori produttivi e campi di applicazione tecnologici, porterebbe a:
- un incremento strutturale del PIL italiano di 12 miliardi di Euro (+0,7%)
- a un aumento della produttività del settore manifatturiero del +4,5%
- una diminuzione delle emissioni da gas serra di 30 milioni di tonnellate di CO2 (il -7,3% di emissioni CO2 in Italia rispetto al 2021 e il 23% del totale di emissioni che l’Italia deve abbattere entro il 2030)
- un taglio dei costi della bolletta energetica nazionale tra il 16% e il 33%
Vantaggi significativi e che potrebbero anche essere sottostimati visto l’approccio “prudente” seguito da Atos e Ambrosetti nell’elaborare il modello che ha individuato il potenziale trasformativo dei gemelli digitali, come spiega Valerio De Molli, Managing Partner e CEO, The European House – Ambrosetti.
“In questo studio non abbiamo considerato i vari use case in divenire, quindi rispetto a quelli rilevati sono stati considerati l’80% dei progetti nell’industria e il 50% di quelli ‘consumer’. Inoltre, non abbiamo integrato prospettive di crescita tecnologica”.
“Il Digital Twin è una tecnologia strategica per la competitività presente e futura del Paese. L’impatto del Digital Twin sarà infatti travolgente e su diverse direttrici: produttività, sostenibilità ed innovazione”, aggiunge.
Il Digital Twin all’interno delle aziende
La ricerca ha indagato anche l’approccio delle aziende verso i gemelli digitali e i vantaggi riscontrati. Dalla survey è emerso che i Digital Twin sono leve strategiche per la competitività delle organizzazioni: l’80% delle aziende che li hanno implementate, infatti, dichiara miglioramenti nell’efficacia dei processi.
Gli altri vantaggi registrati riguardano: simulazione e risk management (75%); aumento della vita operativa degli asset (70%); accelerazione innovazione e time-to-market (51%); aumento della sosteniblità (42%); miglioramento dei KPI economici (32%); soddisfazione dei clienti e CRM (19%).
Gli ambiti del business in cui le aziende si aspettano che i gemelli digitali avranno un impatto maggiore sono:
- sviluppo tecnologico e innovazione (per il 71%)
- operations e produzione (53%)
- logistica (35%)
- marketing e vendite (27%)
- governance strategia (27%)
- approvvigionamento e fornitura (25%)
- HR, finance e amministrazione (16%)
“L’evoluzione in atto sul fronte delle tecnologie digitali e, in particolare, il progressivo affermarsi del paradigma del Digital Twin determinano un duplice impatto sul sistema delle imprese: sul fronte strategico, si aprono nuovi modelli di business ed opportunità fondate su una prospettiva di servitizzazione; in ambito manageriale, si modificano in misura profonda, tra gli altri, i processi di sviluppo dell’innovazione e i processi decisionali. In questo quadro, il Digital Twin rappresenta pertanto una leva di grande trasformazione della catena del valore e, in quanto totale, deve essere appannaggio del top management”, commenta Giuliano Noci, Full Professor of Strategy and Marketing e Prorettore per la Cina del Politecnico di Milano e Advisory Scientifico del progetto
A fronte di questi vantaggi e di una discreta consapevolezza presso le aziende della tecnologia e del suo potenziale – l’82% delle imprese che hanno partecipato ha infatti dichiarato di sapere cosa sono i Digital Twin – solo il 25% ha implementato progetti basati sui gemelli digitali e solo un ulteriore 14% ha in programma di farlo.
A frenare l’adozione dei gemelli digitali presso le aziende è, in primo luogo, la mancanza di competenze (per il 62% degli intervistati è il principale ostacolo), seguita dai costi e dall’incertezza sul ROI dell’investimento (53%), dalla mancanza di un chiaro business case (34%) e dalla normativa sul trattamento dei dati e della privacy (15%).
La distanza tra la ricerca e l’industria
Eppure, quando si tratta di ricerca accademica, il nostro Paese eccelle sia in Europa che nel mondo. L’Italia è infatti sesta per quanto riguarda la classifica mondiale di pubblicazioni scientifiche relative ai Digital Twin e vanta be tre atenei nella top 50 delle principali istituzioni per pubblicazioni sull’argomento: il Politecnico di Milano, che si trova in 5ª posizione; l’Università di Bologna, al 37° posto; il Politecnico di Torino, che occupa la 40ª posizone.
Ma è quel percorso che dovrebbe collegare la ricerca accademica all’implementazione dei casi d’uso presso le aziende che non funziona come dovrebbe, come sottolinea Roberto Viola, Direttore Generale di DG CONNECT (Direzione generale delle Reti di comunicazione, dei contenuti e delle tecnologie) presso la Commissione Europea.
“Questo sistema di trascinamento tra le eccellenze delle nostre menti e l’industria ancora purtroppo non funziona. L’industria tradizionale europea è ancora lenta e divisa su questo tema e forse attratta da altre realtà quando in casa ci sono le migliori aziende. Forse ora scontiamo anche l’attrazione fatale verso incentivi esteri, ma si deve investire in Europa”, commenta.
“Come ha efficacemente dimostrato la ricerca, l’Italia si trova oggi in possesso di un importante know- how nell’ambito del Digital Twin ma, al contempo, non è in grado di sfruttare che una piccola parte delle sue potenzialità, sia in termini di valore aggiunto che in termini di benefici ambientali”, aggiunge Giuseppe Di Franco, Presidente e Amministratore Delegato di Atos Italia
Dal gemello digitale della Terra a quello personale: le potenzialità della tecnologia e le questioni ancora aperte
I casi applicativi dei Digital Twin, dentro e fuori l’industria, sono davvero numerosi: si va l’ottimizzazione dei processi di progettazione e sviluppo di macchinari e impianti all’utilizzo dei gemelli digitali (insieme alle tecnologie immersive) per il training del personale e l’ottimizzazione degli interventi di manutenzione, fino alla manutenzione di infrastrutture strategiche e alla medicina di precisione, che permetterà di personalizzare le cure dei malati proprio grazie alla simulazione nell’ambiente virtuale.
I gemelli digitali trovano attualmente impiego anche nella gestione degli smart building e sono già presenti progetti che estendono l’orizzonte fino ad arrivare a gemelli digitali di intere città.
La ricerca, però, si sta spingendo ancora oltre. Basti pensare al programma europeo “Destination Earth” che punta a ricreare un gemello digitale della Terra al fine di:
- eseguire simulazioni altamente accurate, interattive e dinamiche del sistema Terra, informate da ricche serie di dati osservativi (ad esempio, consentire di concentrarsi su domini tematici di rilevanza sociale come gli impatti regionali del cambiamento climatico, i rischi naturali, gli ecosistemi marini o gli spazi urbani
- migliorare le capacità di previsione per massimizzare l’impatto (ad esempio per proteggere la biodiversità, gestire le risorse idriche, energetiche e alimentari rinnovabili e mitigare i rischi di catastrofi naturali)
- supportare l’elaborazione delle strategie europee e tutto il processo decisionale
- sfruttare il potenziale del calcolo distribuito e ad alte prestazioni (HPC) e della gestione dei dati su scala estrema
Le potenzialità sia applicative che di impatto sono quindi davvero notevoli, ma al di là delle competenze e dello sviluppo ulteriore delle tecnologie, una realtà così integrata e così basata sull’interazione tra il mondo reale e quello fisico – con questi due mondi che vanno verso una vera e propria fusione – dovrà fare i conti con problematiche di varia natura.
In primo luogo, la gestione integrata e collaborativa di sfide globali implica una fiducia tra gli stakeholder coinvolti. Fiducia nei dati (che devono essere accurati) e nella condivisione degli stessi, dentro e fuori i confini europei.
Vi è poi il tema della governance e del controllo dei dati. E, infine, vi è il problema di costruire modelli che siano accessibili in futuro. La digitalizzazione ha spostato il design e lo sviluppo dei prodotti (di qualsiasi natura essi siano) dal cartaceo al digitale, ma siamo davvero sicuri che questi modelli digitali potranno essere aperti e utilizzati nel futuro? O saranno anch’essi resi obsoleti dal progresso tecnologico?
Man mano che i dispositivi intelligenti raccolgono informazioni sempre più dettagliate e private delle persone – in futuro potremmo anche arrivare a vedere nostre repliche digitali che, attraverso video, immagini, testi e altro documentano la nostra intera vita, i nostri pensieri, i nostri ricordi, etc. –, risolvere tali questioni diventa più rilevante e urgente che mai.
