Gemelli digitali: la chiave per lo sviluppo di prodotti intelligenti

Jul 13, 2023

Le aziende vivono o muoiono dalla loro capacità di sviluppare e lanciare nuovi prodotti. Nei prossimi cinque anni, stimiamo che circa 30mila miliardi di dollari di ricavi aziendali dipenderanno da prodotti che non hanno ancora raggiunto il mercato.

Tuttavia, creare nuovi prodotti di successo sta diventando sempre più difficile. Per offrire ai clienti un motivo convincente per l'acquisto, i prodotti necessitano sempre più di miglioramenti delle prestazioni e di funzionalità che richiedono l'integrazione di tecnologie complesse e nuove. Un numero maggiore di consumatori si aspetta inoltre che i prodotti di prossima generazione siano più sostenibili, creando nuovi vincoli sulla selezione dei materiali e dei componenti, sulla riparabilità e sulle considerazioni sulla fine del ciclo di vita. E la pressione per mantenere bassi i costi di ricerca e sviluppo è più incessante che mai.

In questo contesto, le aziende stanno cercando di migliorare le proprie capacità di sviluppo di prodotti digitali, considerando queste tecnologie come un modo per accelerare i cicli di progettazione e ingegneria riducendo al contempo i costi attraverso l’ottimizzazione dei processi di ricerca e sviluppo. In un sondaggio, il 75% dei dirigenti dello sviluppo prodotto ha affermato che l’ulteriore digitalizzazione era per loro una priorità chiave.1Il mercato dei gemelli digitali per azienda, applicazione (manutenzione predittiva, ottimizzazione aziendale), industria (aerospaziale, automobilistico e trasporti, sanità, infrastrutture, energia e servizi pubblici) e geografia - Previsioni globali fino al 2027, Ricerca e mercati, luglio 2022.

Anche gli approcci allo sviluppo dei prodotti digitali si stanno evolvendo rapidamente, basandosi sui progressi nella potenza di calcolo, negli approcci analitici e nell’intelligenza artificiale. Ciò ha portato alla nascita dei gemelli digitali: repliche digitali di prodotti attuali o futuri in grado di simulare tutte le caratteristiche delle loro controparti fisiche. Interagire o modificare un prodotto in uno spazio virtuale può essere più rapido, semplice e sicuro che farlo nel mondo reale.

I leader dello sviluppo prodotto si aspettano che i gemelli digitali accelerino i processi di sviluppo prodotto e migliorino i risultati, il tutto riducendo i costi. Si stanno affrettando a investire nel concetto, con il mercato globale delle tecnologie dei gemelli digitali che prevede una crescita di circa il 60% annuo nei prossimi cinque anni, raggiungendo i 73,5 miliardi di dollari entro il 2027.2 Mercato dei gemelli digitali per azienda, applicazione (manutenzione predittiva, ottimizzazione aziendale ), industria (aerospaziale, automobilistica e trasporti, sanità, infrastrutture, energia e servizi di pubblica utilità) e geografia - Previsioni globali fino al 2027, Ricerca e mercati, luglio 2022.

I leader dello sviluppo prodotto si aspettano che i gemelli digitali accelerino i processi di sviluppo prodotto e migliorino i risultati, il tutto riducendo i costi.

In questo articolo esamineremo il modo in cui i gemelli digitali vengono utilizzati oggi nell’industria, esamineremo i fattori alla base di una strategia di successo dei gemelli digitali e discuteremo l’evoluzione futura di questa tecnologia di grande impatto.

Un gemello digitale è una replica virtuale del comportamento di un sistema nel suo ambiente operativo. Quel sistema, che potrebbe essere un prodotto, un processo di produzione o anche un’intera catena di fornitura, è rappresentato da una raccolta di modelli digitali. Questi modelli elaborano e reagiscono a vari stimoli, che sono dati che rappresentano l'ambiente esterno. I gemelli digitali combinano più tipi di modelli ed elaborano dati da più fonti. Ciò consente loro di offrire una migliore approssimazione di un oggetto reale rispetto ai tradizionali approcci di simulazione.

In questo articolo ci concentreremo sui digital twin dei prodotti. Questi possono essere caratterizzati da tre dimensioni chiave: il livello di modellazione e sofisticazione dei dati utilizzati, la portata fisica del gemello e le parti della catena del valore che comprende (tabella).

Tavolo.I gemelli digitali possono operare a livelli crescenti di inclusione, portata e sofisticazione della catena del valore.

Man mano che le organizzazioni imparano a costruire e utilizzare i gemelli digitali, attraversano ciascuna di queste dimensioni, a partire dalla più semplice. L'ambito di un gemello digitale iniziale potrebbe essere un singolo componente critico, ad esempio, che si espande a un intero prodotto man mano che aumenta il livello di maturità del gemello digitale dell'azienda. Allo stesso modo, i primi gemelli digitali possono essere applicati solo in un’area della catena del valore, spesso nell’ingegneria, mentre i gemelli successivi possono anche simulare il prodotto nella produzione e nell’uso.