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I gemelli digitali per gestire la realtà complessa

I digital twin modelli di simulazione o gemelli digitali sono stati uno dei temi nei talk a cui ha fatto da cornice R2B On Air. Disponibili sul web come occasione di riflessione 

Il futuro è già arrivato e, per chi è stato in grado di intravederlo per primo, sta rivoluzionando il presente. L’occasione per parlarne è l’edizione 2021 di R2B, l’appuntamento che da 16 anni rappresenta il momento di confronto tra imprese, mondo della ricerca ed esperti internazionali sui temi dell’innovazione e sulle politiche per favorire lo sviluppo del sistema regionale. Ed è ancora on line, come nel 2020 quando si era in piena pandemia, che gli appuntamenti di R2B si sono svolti anche quest’anno, alla presenza dei massimi esperti dei temi trattati.

Cosa sono i gemelli digitali

Tra i panel più stimolanti perchè davvero dimostra quanto nel futuro stiano vivendo alcune realtà lungimiranti, c’è quello che presenta i gemelli digitali, digital twin, modelli di simulazione digitali che mutano al modificarsi della controparte reale. Una controparte che può essere un impianto produttivo, un’infrastruttura, uno spazio pubblico, ma anche una città. Gemelli digitali alimentati dalla grande mole di dati raccolti in real time grazie alla trasformazione digitale che aiutano a gestire al meglio una realtà sempre più complessa e sfidante. Una trasformazione che sta cambiando il mondo delle fabbriche, ma anche la progettazione e la gestione di insediamenti complessi come spazi pubblici e città e consentirà, in un futuro molto vicino, di monitorare con simulazioni ad alta precisione anche i sistemi naturali: il mare, le terre, le coste e l’atmosfera.

La voce della Regione

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Il tema dei gemelli digitali – spiega Paola Salomoni, assessore alla Scuola, Università, Ricerca, Agenda digitale Regione Emilia-Romagna (foto sopra) – sta assumendo un ruolo sempre più importante e di visibilità. Sono tantissimi i progetti su questo tema. Nella nostra regione si dà spazio a questo tema con l’idea di diventare parte attiva nel sostenere i progetti dei gemelli come simulazioni che supportano le decisioni politiche o hanno un impatto sociale. Pensando in termini reali, si può pensare di avere presto un gemello della città di Bologna o dell’AUSL Romagna”.

La parola ai protagonisti

Bonfiglioli Riduttori

Tra i gemelli digitali che esistono già c’è per esempio il gemello di una pala eolica. A presentarne il funzionamento e i vantaggi è Francesco Millo, M&A and Corporate Development Director della Bonfiglioli Riduttori. “Tutto è iniziato – spiega Millo ripercorrendo le tappe dei mesi scorsi – con IO Twins, operazione inizialmente finanziata dalla Regione Emilia-Romagna che ha visto con il tempo aumentare i partecipanti fino a diventare un consorzio con 23 partner provenienti da 8 Paesi che è riuscito ad aggiudicarsi un finanziamento europeo che ammonta a 16milioni di euro”. Tra questi, oltre alle bolognesissime Bonfiglioli Riduttori, Art-ER, Università di Bologna e Cineca, anche Siemens, il Barcelona Football Club e il Barcelona Supercomputing Center. Cruciale, per aggiudicarsi il finanziamento, la presenza di due tra i più grandi e importanti centri di calcolo europei.

io twins logo

Diverse le fasi del progetto – continua Millo – la costruzione, sulla base degli input ricevuti, di una piattaforma comune ideata dagli istituti di ricerca che fosse in grado di mettere a disposizione dei “piloti”, cioè coloro che dovevano utilizzare gli strumenti, applicativi diversi servizi altamente tecnologici tra cui big data, intelligenza artificiale, cloud computing e servizi cloud in generale. E la creazione di una squadra di 7 partner piloti che per testare l’efficacia dei servizi fossero di due tipi: in ambito manifatturiero per verificare le performance attraverso la manutenzione predittiva, e piloti chiamati a monitorare i processi produttivi ottimizzando situazioni applicative per valutare la consistenza della piattaforma“.

In Bonfiglioli, per esempio, questa tecnologia è stata applicata in ambito eolico cercando di migliorare la manutenzione predittiva delle pale e in ambito di gestione delle infrastrutture. “Il progetto ha una durata di 36 mesi e al momento siamo circa a metà del percorso. – aggiunge Francesco Millo –  Al termine dei 3 anni avremo l’opportunità di avere un prodotto sensorizzato che potremo offrire ai clienti con l’obiettivo di ottenere una manutenzione predittiva che consenta di evitare il blocco della turbina”.

Barça Innovation Hub

Albert Mundet, direttore Barça Innovation Hub informa che hanno un gemello digitale dello stadio di calcio. “Il gemello – precisa – ci ha consentito di prevedere una serie di circostanze che potrebbero accadere nelle nostre strutture ma i dati possono essere sfruttati anche per scopi commerciali e per valorizzare l’indotto dell’impianto. Ci siamo chiesti come poter progettare esperienze adeguate al nostro stadio e, grazie a simulazioni del tutto attendibili, il gemello digitale ci ha anche aiutato a rendere più efficiente il nostro impianto dal punto di vista energetico e della sicurezza. Uno degli aspetti di cui andiamo più fieri è di aver creato una squadra in cui lavorano insieme varie professionalità”.

INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Quello che succede in Europa e nel mondo – racconta Antonio Zoccoli, presidente INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleareè che i diversi campi che vanno dalla ricerca alla medicina, stanno iniziando a produrre una quantità di dati fino a poco tempo fa inimmaginabile. Bisogna però essere in grado di raccogliere i dati, saperli leggere e restituirli dopo averli analizzati. Chi sarà in grado di fare questo nei prossimi anni, vincerà“.

Con Bonfiglioli Riduttori e la professoressa Michela Milano, direttrice del Centro Interdipartimentale Alma Mater Research Institute for Human-Centered Artificial Intelligence dell’Università di Bologna, il punto di arrivo per INFN è stato  questo progetto partendo dalla simulazione della realtà.

A un certo punto, ci siamo chiesti se le simulazioni applicate alla ricerca potessero essere utili per la società e se mettere a disposizione le risorse di calcolo che abbiamo, come per esempio il Cineca a Bologna e il Supercomputing Center di Barcellona, potesse essere utile per le imprese. – ricorda Zoccoli – Questa è la sfida che stiamo affrontando oggi. Le competenze in Italia le abbiamo: il Tecnopolo avrà uno tra i 5 computer più potenti del mondo e intorno a questa realtà si creerà inevitabilmente un ecosistema“.

Nel lungo periodo si potrebbe perfino costruire un digital twin della Terra

Questo per prevedere esattamente gli effetti dell’uomo sul Pianeta o gli effetti del cambiamento climatico. “Ma oggi posso già realizzare il digital twin di una città simulando traffico e inquinamento in modo che chi governa possa sapere come modificare in meglio la realtà. – insiste Zuccoli – Poi si può pensare a un digital twin applicato all’agricoltura usando le informazioni climatiche per coltivare meglio o un digital twin in medicina per simulare parti del nostro corpo“.

Anche i vaccini RNA, tipo Pfizer, sono stati simulati al computer: sulla base del genoma i ricercatori hanno simulato il vaccino al computer. Poi va validato, ma intanto è stato realizzato. “È la prima volta che succede perché mai prima d’ora avevamo risorse di calcolo di questo tipo e una tecnologia avanzata. Senza queste due – avverte il presidente Zoccoli – saremmo qui a sfidare la pandemia come abbiamo fatto con la spagnola un secolo fa. Le iniziative pratiche possono essere molteplici e l’impatto è rilevante. L’importante è, oggi, essere in grado di usare questi dati e per questo, fondamentale è investire in formazione”.

L’approfondimento sul progetto al link: https://www.iotwins.eu

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