Nell’ultimo quarto di secolo, Internet ha rivoluzionato quasi tutti gli
aspetti della vita quotidiana.
Originariamente concepito come strumento per la condivisione delle
informazioni da parte degli scienziati, è diventato rapidamente il mezzo con
cui possiamo comunicare in tutto il mondo.
Ma c’è stata un’altra rivoluzione
di Internet. Nel corso dell’ultimo decennio, è nata una nuova generazione
di dispositivi che utilizzano Internet per comunicare tra loro.
Le macchine che condividono informazioni tra loro sono oggi diventate così comuni che hanno perfino un nome: l’Internet delle cose, o IoT (Internet of Things).
Le applicazioni dell’IoT nelle case e nell’ambiente industriale
Per la maggior parte di noi, l’IoT è qualcosa che
ritroviamo nelle nostre case. La crescente diffusione dei sistemi di sicurezza
basati su Internet, dei sistemi di telelettura e la disponibilità di
altoparlanti connessi è la prova che molti di noi vivono oggi in case connesse.
Le applicazioni dell’IoT all’ambiente industriale sono ad ogni modo
ancora più potenti. Tutto questo, che è stato descritto come la prossima
rivoluzione industriale, ha un nome: Industria 4.0.
L’esito finale dell’Industria 4.0 è la fabbrica intelligente. La fabbrica moderna è piena di macchine che
comunicano tra loro, condividendo dati che controllano
ogni aspetto, dal consumo di energia alla pianificazione delle attività di
manutenzione.
La vera potenza dell’Industria 4.0 sta nella capacità di integrare un intero processo di produzione e controllarlo in modo centralizzato.
Internet ha cambiato il nostro modo di vivere e lavorare
Grazie all’uso di Internet per connettere
macchine, non siamo più confinati in un unico grande ambiente. Le macchine
o i componenti di una fabbrica non devono necessariamente trovarsi nello stesso
posto.
Un ottimo esempio di questa situazione ci è offerto dal settore delle energie rinnovabili. I parchi eolici possono essere composti da decine o addirittura centinaia di turbine eoliche, distribuite su un’area vastissima.
Utilizzando la tecnologia tradizionale, questo avrebbe rappresentato un grosso problema per gli operatori. Con le turbine installate a distanza le une dalle altre in luoghi esposti, l’ispezione e la manutenzione sarebbero state estremamente impegnative.
L’Industria 4.0 cambia i metodi che
gli operatori utilizzano per garantire
il funzionamento sicuro del loro impianto.
Installando dei sensori su ogni turbina eolica e connettendoli insieme, gli operatori sono in grado di raccogliere in tempo reale un’enorme quantità di dati. Una volta raccolti questi dati, sarà essenziale analizzarli in modo opportuno.
La potenza del gemello digitale
Questo è il compito del gemello digitale. Un gemello digitale è una riproduzione in
formato elettronico del dispositivo reale in un ambiente virtuale. Si tratta di
un modello della macchina originale
che mostra come dovrebbe funzionare l’esemplare nel mondo reale.
Tuttavia, se il gemello digitale esistesse solo come modello la sua utilità sarebbe limitata. Sebbene possa essere utilizzato per mostrare il funzionamento corretto di una macchina, non può fornire alcun supporto reale.
Prendendo tutti i dati raccolti dai sensori presenti su una macchina fisica e immettendoli nel gemello digitale, tuttavia, è possibile creare una simulazione in tempo reale della macchina in uso.
Questa è la potenza del
gemello digitale. Combinando il modello dell’originale e confrontandolo con i dati in
tempo reale provenienti dai sensori, è possibile identificare e perfino
prevedere potenziali problemi. Una vibrazione imprevista potrebbe indicare un
danno che richiede attenzione. Un aumento del consumo energetico potrebbe
suggerire che i componenti sono vicini al termine della loro vita utile e
devono essere sostituiti.
In più, il confronto dei dati storici con le previsioni consentirà
all’operatore di perfezionare la
precisione del gemello digitale. In questo modo, il gemello digitale potrà
essere ancora più utile per la previsione
di attività di manutenzione o guasti in futuro.
La combinazione di questa maggiore precisione con tecniche di gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) consentirà agli operatori di garantire la disponibilità delle parti di ricambio al momento opportuno e dove c’è necessità, anche per impianti situati in regioni remote.
Internet ha cambiato per sempre il modo in cui noi condividiamo dati.
Oggi sta cambiando il modo in cui le macchine condividono dati, dando
agli operatori la possibilità di creare impianti complessi in tutto il mondo.
È la potenza del gemello digitale che collega il mondo reale all’ambiente virtuale e permette agli
ingegneri di sfruttare pienamente questi
dati.