Il gemello digitale rappresenta una soluzione innovativa che permette di promuovere maggiore efficienza in diversi aspetti del business: dalla progettazione dei prodotti e degli ambienti di lavoro al training del personale.
Anche se i dati dicono che l’adozione di questi strumenti presso le aziende italiane è ancora agli albori, la trasversalità dei vantaggi che i digital twin possono abilitare li rendono una delle tecnologie più interessanti per le imprese.
Con quasi due decenni di esperienza nello spazio dei gemelli digitali, Honeywell ha sviluppato Digital Prime, un gemello digitale cloud-based per sistemi di controllo industriale.
La soluzione consente a progettisti e ingegneri di simulare, tracciare, gestire e testare le operazioni di processo prima dell’effettiva implementazione nell’impianto. Questa flessibilità inoltre offre ai tecnici un ambiente di formazione con un basso livello di stress in tempo quasi reale, aiutandoli a identificare e prevenire gli errori.
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Il gemello digitale come acceleratore della maturità digitale
“L’adozione dei gemelli digitali non è fine a sé stessa ma serve come strumento per estrarre valore aggiunto da sistemi e investimenti esistenti“, spiega ai nostri microfoni Tiffany Barnes, Senior Offering Manager di Honeywell.
“Attraverso l’integrazione di gemelli digitali nelle strategie operative, le aziende possono ottimizzare i processi esistenti, introdurre l’automazione in modo più efficace e migliorare significativamente l’affidabilità e la manutenibilità dei sistemi. Questo approccio non solo migliora la performance operativa ma garantisce anche che le innovazioni siano sostenibili nel lungo termine, consentendo alle aziende di adattarsi più facilmente alle future evoluzioni tecnologiche”, aggiunge.
La tecnologia del gemello digitale, spiega Barnes, emerge come strumento fondamentale per le aziende, facilitando l’innovazione di prodotto, la gestione operativa e lo sviluppo digitale. Creando repliche digitali di sistemi fisici, permette di prevenire problemi, ottimizzare processi e spingere l’innovazione, permettendo di affrontare alcune delle sfide più rilevanti per le aziende, come quella della carenza di competenze nel settore industriale.
Gli ostacoli culturali
Nonostante la consapevolezza dei vantaggi di soluzioni di digital twin si stia diffondendo tra le aziende, persistono ancora delle preoccupazioni che ne ostacolano l’adozione e che sono state per Honeywell il punto di partenza nello sviluppo del suo ecosistema Digital Prime. Il primo nodo da sciogliere, spiega Barnes, ha riguardato le preoccupazioni dei clienti legate alla sicurezza dei dati e dei sistemi nell’adozione di soluzioni cloud-based.
“Molti clienti, tentando di implementare soluzioni autonomamente e on-premise, hanno realizzato a loro spese che tale approccio non rappresenta una soluzione sostenibile nel lungo periodo”, spiega Barnes.
“Per affrontare queste sfide, Honeywell ha deciso di investire significativamente in una serie di confronti con i player lungo l’intera catena del valore, non solo per comprendere a fondo le necessità iniziali, ma anche per assicurarsi che il mercato fosse effettivamente pronto ad accogliere queste soluzioni. Questo ha comportato un lavoro approfondito su molteplici fronti, inclusi la sicurezza informatica, le sfide relative al luogo dove risiede la proprietà intellettuale delle imprese, il trasferimento e l’hosting dei dati, nonché il controllo dei dati in uscita dall’azienda” aggiunge.
Ottimizzazione delle operazioni industriali con il gemello digitale Honeywell
Il fulcro dell’ecosistema sviluppato da Honeywell è, appunto, il gemello digitale, che consente agli ingegneri industriali di simulare, tracciare, gestire e testare le operazioni di processo prima dell’effettiva implementazione nell’impianto.
“Molti clienti di Honeywell, avvalendosi sia di strumenti sviluppati da Honeywell sia di soluzioni di terze parti, dispongono di mezzi che forniscono intuizioni preziose, ma spesso non hanno sufficienti risorse sul posto per agire in base alle informazioni”, spiega Barnes.
“Il passo successivo nell’evoluzione dell’ecosistema digitale di Honeywell è quindi stato quello di creare uno spazio in cui i clienti possano non solo acquisire queste intuizioni ma anche agire concretamente basandosi su di esse, superando i limiti imposti dalla disponibilità di esperti e dalla presenza di fattori di rischio. In questo modo, Honeywell Digital Prime mira a eliminare questi ostacoli, fornendo ai clienti lo spazio e gli strumenti necessari per operare in modo più efficace e sicuro”, aggiunge.
Oltre a fornire un ambiente di training più veritiero e meno rischioso, la soluzione di digital twin proposta da Honeywell supporta gli ingegneri nelle operazioni di testing e verifica delle applicazioni di controllo con un livello di affidabilità estremamente elevato.
Gli ingegneri utilizzano il gemello digitale del sistema di controllo per simulare l’ambiente operativo e l’infrastruttura virtuale, testando in sicurezza l’automazione prima di implementarla nel sistema reale.
“Questo processo di simulazione consente di verificare se, ad esempio, una valvola si chiude correttamente o se le modifiche sono visibili nell’interfaccia grafica, riducendo significativamente i rischi associati all’attivazione diretta sul sistema operativo”, spiega Barnes.
Questa precauzione è fondamentale perché garantisce che gli operatori possano accettare e fidarsi delle nuove soluzioni digitali, evitando di investire risorse in strumenti che potrebbero non essere utilizzati per mancanza di fiducia o per la percezione di non avere il pieno controllo sulle operazioni. La simulazione di controllo, dunque, non si limita a emulare processi, ma si concentra specificamente sulle applicazioni di controllo, assicurando che ogni elemento sia correttamente configurato e testato.
“Questo approccio previene gli scenari in cui, dopo la costruzione della simulazione, gli ingegneri si trovano a doverla disfare a causa di problemi non previsti che emergono solo durante l’attivazione reale, portando a costose manutenzioni reattive. Inoltre, consapevoli dei rischi legati all’introduzione di tecnologie non pienamente testate, che potrebbero causare interruzioni o guasti, Honeywell ha implementato simulazioni di controllo a bassa fedeltà per accompagnare i clienti nel loro percorso verso la maturità digitale con maggiore sicurezza”, spiega Barnes.
L’approccio adottato da Honeywell permette quindi di effettuare simulazioni che consentono di identificare e correggere problemi potenziali in una fase precoce dello sviluppo, riducendo così i rischi e i costi associati a manutenzioni reattive dovute a problemi scoperti solo dopo l’implementazione di sistemi più complessi e costosi.
Questo approccio facilita anche l’introduzione di nuove tecnologie, consentendo ai clienti di procedere verso la maturità digitale con maggiore sicurezza, minimizzando il rischio di interruzioni o guasti.
I vantaggi di Honeywell Digital Prime
L’uso del gemello digitale gioca infatti un ruolo chiave nella riduzione dei tempi di inattività nelle operazioni industriali, affrontando il problema su diversi fronti.
“Quando si apportano delle modifiche direttamente alla produzione senza un’adeguata fase di test, si possono creare inavvertitamente le condizioni per fermi macchina se non addirittura l’interruzione dell’intero impianto. Questo tipo di downtime causato dall’implementazione di soluzioni di controllo o ingegneristiche non verificate in un ambiente “ad alta fedeltà”, rappresenta un rischio significativo per la continuità operativa”, spiega Barnes.
Il gemello digitale di Honeywell si rivela uno strumento prezioso anche nella gestione del downtime pianificato, come le manutenzioni programmate o gli shutdown.
Grazie all’impiego di gemelli digitali, le aziende possono simulare e testare le procedure di ingegneria prima dell’effettivo intervento, garantendo che tutti i sistemi di controllo siano pronti e funzionanti al momento della riattivazione. Questo approccio consente di mantenere i tempi di fermo entro gli obiettivi pianificati, evitando prolungamenti imprevisti che possono avere un impatto significativo sui costi e sulla produttività.
Secondo i rilevamenti dell’azienda, l’ecosistema digitale di Honeywell può ridurre i tassi di guasto del 40%, i tempi di riparazione del 20% e la manutenzione preventiva non necessaria fino al 70%.
“Il gemello digitale sarà sempre più visto come una tecnologia chiave, un ‘cavallo di battaglia’ che permette di affrontare problemi concreti in un ambiente virtuale anziché nella produzione live, riducendo lo stress e i rischi legati agli interventi diretti sui sistemi operativi. Questo approccio non solo migliora la tolleranza al rischio dei clienti ma apre anche la strada a innovazioni future, come l’integrazione con l’intelligenza artificiale (AI), per rendere la tecnologia ancora più significativa e personalizzata”, aggiunge.
Inizialmente considerati un “nice to have”, i gemelli digitali stanno diventando essenziali per affrontare le sfide legate ai gap di competenze, alla sicurezza e alla produttività. Queste soluzioni, spiega Barnes, avranno un ruolo sempre più importante in diversi settori, non solo nella chimica e petrolchimica ma anche nelle scienze della vita, farmaceutica e alimentare, dove permettono già di accelerare l’immissione sul mercato di nuovi prodotti, in particolare in ambiti critici come la medicina personalizzata.
