L’applicazione dei digital twin nel settore produttivo rappresenta un’evoluzione della progettazione 3D tradizionale verso un paradigma operativo dinamico e persistente. A differenza delle semplici simulazioni o dei modelli statici, il gemello digitale costituisce una rappresentazione sincronizzata in tempo reale dell’asset fisico a cui si riferisce, integrando dati IoT, input da sistemi di intelligenza artificiale e parametri operativi provenienti direttamente dalla linea di produzione.
Dal modello statico al sistema digitale attivo
In molte imprese, la progettazione tridimensionale viene impiegata nelle fasi iniziali per la definizione di macchinari, impianti e ambienti. Tuttavia, tale ricchezza informativa tende a essere semplificata o persa nel momento in cui il progetto entra in esercizio. Questo passaggio da modelli interattivi a documentazione bidimensionale riduce la fruibilità e l’interoperabilità delle informazioni.
Il gemello digitale, in quanto sistema attivo e aggiornato, supera questa limitazione mantenendo coerenza tra asset reale e asset virtuale, offrendo un ambiente condiviso multiutente che abbraccia l’intero ciclo di vita del bene.
Rappresentazione sincronizzata e fruizione distribuita
Nel gemello digitale convergono flussi informativi eterogenei: parametri fisici, condizioni ambientali, dati di processo, eventi anomali. Tutti questi input concorrono a costruire un ambiente virtuale coerente e aggiornato, consultabile anche da dispositivi mobili o tramite sistemi di realtà immersiva. La possibilità di manipolare ambienti e componenti in scala reale consente di effettuare valutazioni operative, pianificazioni manutentive e interventi migliorativi senza interferire con l’asset fisico, riducendo tempi e costi di validazione.
Un ambiente di verifica e distribuzione continua
Il gemello digitale trova piena applicazione nei flussi CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery) propri dell’automazione industriale avanzata.
Attraverso la verifica preventiva di aggiornamenti e modifiche in ambiente virtuale, è possibile ridurre significativamente i rischi connessi al deployment diretto. Solo una replica aggiornata e persistente dell’impianto fisico consente questo tipo di iterazione.
Gli scenari simulabili sono potenzialmente infiniti: ottimizzazione della produzione, gestione predittiva dei guasti, adattamento alle variazioni della domanda, riconfigurazioni dell’impianto.
Formazione, manutenzione e tracciabilità degli interventi
L’impiego del gemello digitale nella formazione operativa consente una maggiore efficacia didattica grazie alla riproduzione fedele di ambienti e dinamiche industriali. Operatori e tecnici possono esercitarsi su procedure complesse in condizioni controllate e ripetibili.
Analogamente, i sistemi di manutenzione predittiva traggono beneficio dalla disponibilità di informazioni contestuali e temporali fornite da componenti dotati di sensori.
Le istruzioni operative visualizzabili in realtà aumentata, derivate direttamente dal gemello digitale, guidano l’intervento sul campo, mentre lo stesso gemello viene aggiornato con le azioni eseguite, creando un registro dinamico delle attività.
Convergenza tra progettazione 3D, IoT e ambienti immersivi
L’evoluzione dei digital twin richiede la disponibilità di flussi digitali strutturati e di visualizzazioni tecniche accurate. Nell’ambito della produzione di animazioni tecniche e rendering industriali, diversi studi integrano strumenti CAD, motori di rendering e sistemi di elaborazione parallela per generare contenuti visuali destinati a contesti tecnici, formativi e commerciali.
Tra questi, lo studio di Giuseppe Galliano ha sviluppato negli anni una competenza trasversale che ha coinvolto la produzione video per macchinari industriali, la visualizzazione per l’entertainment televisivo e la modellazione per la ricostruzione forense.
La documentazione tecnica sviluppata dallo in ambito machinery include animazioni per linee automatizzate, impianti ATEX e sistemi lubrificanti, dimostrando la capacità delle animazioni tridimensionali di mostrare operazioni complesse e dettagliate.
Attivo da oltre trent’anni, lo studio ha lavorato su impianti e componenti industriali reali attraverso riprese video, affiancando a questa attività la generazione di ricostruzioni tridimensionali da file CAD (OBJ, STL, STEP) o tramite modellazione diretta.
Le animazioni risultanti sono finalizzate alla rappresentazione di funzionalità interne, cicli meccanici o trasformazioni fisiche difficilmente documentabili con tecniche di ripresa tradizionale. Il rendering viene eseguito attraverso una renderfarm basata su GPU, che consente l’elaborazione parallela delle scene e la gestione di progetti in alta risoluzione. L’impiego di GPU, rispetto a soluzioni CPU-based, offre una migliore scalabilità nel calcolo grafico, oggi considerata prassi efficiente nella visualizzazione industriale.
Come altri operatori del settore, lo studio integra contenuti per realtà virtuale immersiva e, quando richiesto, componenti in realtà aumentata. Queste tecnologie vengono applicate alla formazione tecnica e alla comunicazione industriale, con l’obiettivo di rendere accessibili informazioni funzionali attraverso ambienti simulati e modelli interattivi.
Tale approccio si allinea con la logica operativa dei digital twin, fornendo interfacce aggiornabili per l’analisi e la gestione remota degli impianti.
Scenari evolutivi e standard condivisi
Le prospettive di adozione diffusa dei digital twin sono confermate da indagini di settore: una parte significativa delle aziende manifatturiere punta all’integrazione completa entro pochi anni.
L’obiettivo non è solo quello di replicare singole macchine, ma di costruire interi ambienti digitali in cui interagiscono macchine reali e controparti virtuali. La rappresentazione spaziale sincronizzata dei dati diventa quindi un requisito progettuale. In parallelo, l’unificazione dei formati e dei protocolli renderà possibile l’interoperabilità tra sistemi eterogenei.
Tra potenza computazionale e adozione generalizzata
L’incremento della potenza di calcolo disponibile, in particolare grazie alla diffusione delle GPU e al passaggio da architetture CPU-centriche a sistemi distribuiti, rende possibile la gestione in tempo reale di ambienti digitali complessi.
L’adozione di piattaforme che combinano simulazione, rendering, machine learning e gestione dei dati consente una visualizzazione coerente e una navigazione fluida anche di scenari articolati. Questo favorisce l’impiego dei digital twin non solo nella produzione, ma anche nella logistica, nella progettazione architettonica e nella gestione di infrastrutture.
Decisioni operative e simulazione in tempo reale
La disponibilità di ambienti 3D persistenti, interattivi e realistici consente una nuova modalità di gestione operativa basata su dati aggiornati e simulazioni predittive. Nel settore logistico, ad esempio, il gemello digitale può essere utilizzato per ottimizzare i flussi di magazzino, verificare in anticipo l’impatto di modifiche infrastrutturali o testare scenari di emergenza. Questo approccio data-driven riduce il margine d’incertezza e consente una maggiore reattività rispetto ai metodi tradizionali.
