Cos’è il digital thread: vantaggi e differenze con il digital twin

Nell’Industria 4.0, tecnologie come il digital thread e il digital twin stanno ridefinendo i confini della progettazione e della gestione degli impianti industriali. Mentre entrambe le soluzioni tecnologiche offrono strumenti avanzati per la visualizzazione e l’ottimizzazione dei processi produttivi, è fondamentale comprendere le loro peculiarità per sfruttarne al meglio le potenzialità.

Con questo articolo cercheremo di fare chiarezza sulla definizione di digital thread di un impianto industriale, scoprendo i suoi principali vantaggi e le differenze esistenti con il digital twin, la rappresentazione virtuale usata per il monitoraggio e la gestione degli impianti industriali. Attraverso questo articolo illustreremo come questa tecnologia faciliti un flusso di informazioni ininterrotto lungo tutto il ciclo di vita produttivo di un impianto, dalla sua progettazione alla dismissione.

Cos’è e come funziona il digital thread

Il digital thread rappresenta un filo conduttore digitale che integra e coordina tutte le fasi del ciclo di vita di un impianto, dalla progettazione alla manutenzione, fino al suo smantellamento. Si basa sulla creazione di un flusso continuo di dati informatici che si estende attraverso le diverse fasi operative, consentendo una visibilità senza precedenti su ogni aspetto del processo produttivo.

Questa tecnologia agevola l’integrazione delle informazioni di progettazione e produzione, offrendo una piattaforma unificata che permette di migliorare le performance dello stabilimento.

Attraverso l’utilizzo del digital thread, gli ingegneri e i gestori degli impianti possono accedere a un database completo e aggiornato che facilita decisioni rapide, informate e data-driven. Il funzionamento del digital thread, quindi, si basa sull’integrazione tra i diversi software utilizzati dai progettisti e dagli ingegneri: i software CAD per l’impiantistica industriale, indispensabili per progettare il layout fisico tridimensionale dell’impianto, i PLM (Product Lifecycle Management), che permettono di gestire l’intero ciclo di vita di un prodotto e gli ERP (Enterprise Resource Planning), indispensabili per l’ottimizzazione di tutti i processi aziendali.

Un modello di questo tipo, quindi, attraverso il corretto utilizzo di software tra loro interdipendenti, permette di avere a disposizione una vista dinamica sul prodotto, che garantisce una considerevole quantità di dati in real time che possono essere usati dall’azienda per prendere decisioni informate.

È possibile implementare il digital thread per una vasta gamma di attività: dalla progettazione iniziale e l’ingegnerizzazione, passando per le direttive di produzione e la gestione della supply chain, fino a includere il servizio post-vendita e il feedback dei clienti. Questo approccio facilita una comunicazione bidirezionale efficace tra i team coinvolti, che permette alle organizzazioni di accedere a informazioni aggiornate, con cui rispondere prontamente a cambiamenti del mercato o intercettare nuove opportunità.

Parallelamente, il concetto di digital thread sta guadagnando terreno anche in altri ambiti applicativi, supportando diverse attività e flussi di lavoro. Questo sviluppo è sostenuto dall’adozione di tecnologie avanzate come la Realtà Aumentata (AR), i Sistemi di Esecuzione della Produzione (MES) e altri, che estendono la digitalizzazione a tutto l’ecosistema industriale.

I vantaggi del digital thread

L’adozione del digital thread nei processi industriali offre una serie di vantaggi, che possono dare un impulso all’efficienza operativa, migliorare la qualità del prodotto e accelerare l’approccio all’innovazione. Di seguito, scopriamo i principali vantaggi del digital thread in un impianto industriale.

• Miglioramento della trasparenza e della comunicazione. Fornisce una vista completa e in tempo reale dell’impianto industriale, migliorando la comunicazione e la collaborazione tra diversi reparti. Questo flusso di dati riduce drasticamente la necessità di rielaborazioni successive e accelera lo sviluppo di nuovo prodotti oltre al time-to-market.
• Ottimizzazione della produzione. Permette l’analisi continua dei dati operativi, aiutando a identificare inefficienze e a ottimizzare i processi produttivi. All’interno di un impianto industriale, inoltre, è possibile avere a disposizione dati approfonditi sull’utilizzo delle risorse e sulla produttività dei lavoratori.
• Innovazione più rapida. Accelera lo sviluppo del prodotto grazie alla possibilità di simulare e testare rapidamente nuove idee e soluzioni. Gli analisti possono creare nuovi modelli e intercettare nuove opportunità di business, analizzando in ogni momento l’impatto sui ricavi.
• Gestione efficiente della supply chain. Supporta una gestione più dinamica e reattiva della supply chain, migliorando la pianificazione e la risposta alle fluttuazioni della domanda. Permette di rispondere più velocemente alle tendenze di mercato modificando l’intera produzione grazie all’introduzione di nuovi e più efficienti processi.
• Supporto alla manutenzione predittiva. Utilizzando i dati di monitoraggio e di performance è possibile prevedere i guasti prima che si verifichino, riducendo i tempi di inattività e i costi di manutenzione.
• Sostenibilità ambientale. Contribuisce a una produzione più sostenibile, consentendo alle aziende di ottimizzare l’uso delle risorse e minimizzare gli sprechi. Integrando i moderni software per la progettazione di impianti industriali con i dati offerti dal digital thread, progettisti e ingegneri possono valutare l’impatto sull’ambiente e agire per ridurre gli sprechi in termini di energia e risorse utilizzate.

Le differenze tra il digital thread e il digital twin

Sebbene siano entrambi componenti cruciali dell’industria 4.0, le loro funzioni e applicazioni presentano differenze significative. Il digital twin è essenzialmente una rappresentazione virtuale accurata di un oggetto fisico o di un sistema più complesso, che permette simulazioni e analisi per prevederne il comportamento in vari scenari operativi.

Questo modello virtuale può essere aggiornato e modificato, riflettendo le condizioni attuali e potenziali del suo corrispondente fisico, e viene utilizzato per ottimizzare l’operatività e la manutenzione degli impianti. Tuttavia, è per sua natura statico e potrebbe non valutare le trasformazioni di un prodotto: potrebbe essere infatti necessario modificarlo in corso d’opera o analizzare la disponibilità di alcuni componenti specifici. Inoltre, potrebbe essere necessario l’intervento di altri reparti operanti all’interno dell’impianto industriale, generalmente non coinvolti in un determinato processo. In tutti questi casi, le variazioni in corso d’opera non sarebbero gestite al meglio da questo tipo di rappresentazione virtuale.

Il digital thread, invece, è il flusso integrato di dati che collega e attraversa il ciclo di vita completo di un prodotto o di un processo. Questo flusso continuo di informazioni facilita una migliore collaborazione tra i diversi team, migliorando l’efficienza e accelerando l’innovazione. Permette infatti di far dialogare tra di loro tutte le piattaforme applicative, necessarie per la progettazione in CAD o per la gestione di dati e processi.

Quindi, mentre il digital twin si concentra sulla creazione e l’utilizzo di modelli specifici per prevedere e migliorare le prestazioni degli asset fisici, il digital thread traccia, analizza e utilizza i dati in tempo reale per migliorare il processo decisionale e l’efficienza dell’impianto lungo tutto il suo ciclo di vita. Entrambi giocano ruoli complementari, ma distinti, nel migliorare i processi produttivi e supportare le strategie di business delle industrie moderne.