Digital Twin per l’efficienza energetica, una realtà?

Tecnologia digitale come strumento utile ad aumentare l’efficienza energetica con risparmi energetici stimati per l’industria che toccano un 30% secondo il report Energy Efficiency 2019. Efficienza energetica, considerata dal World Energy Outlook 2019 dell’AIE, come il “primo combustibile” di tutte le transizioni energetiche, che potrebbe far risparmiare fino al 37% di emissioni di anidride carbonica (CO2), e che potrebbe essere supportata secondo AIE dalla combinazione tra raccolta e analisi dei dati, abbinata a IoT, AI e Digital Twin.

Digital Twin: quale contributo?

Tra le diverse tecnologie digitali citate, il Digital Twin e gli strumenti di simulazione sembrano essere quelli che più di altri portano vantaggi misurabili. Inserito da Gartner tra le 10 tecnologie strategiche per il futuro, Digital Twin avrà un mercato, secondo Juniper Research, pari a 13 miliardi di dollari entro il 2023, con un forte aumento rispetto ai 9,8 miliardi di dollari stimati per il 2019, e una crescita pari al 35%.

Il Digital Twin non è altro che la ricostruzione in digitale di un certo oggetto o di un certo processo, che evolve insieme all’oggetto reale grazie all’acquisizione di dati dai sensori posizionati sull’oggetto stesso. Avere un “gemello digitale” consente di poter effettuare interessanti previsioni su ciò che avverrà in futuro all’oggetto e al processo, oltre che simulazioni e previsioni per verificare prima in digitale l’effetto di alcuni possibili interventi.

Quali i vantaggi di Digital Twin?

L’introduzione di gemelli digitali nei processi produttivi consente di raggiungere più facilmente gli obiettivi di efficienza energetica in particolare attraverso il ricorso alla predittività, ovvero l’applicazione di diverse tecniche di modellazione che portano a prevedere lo stato futuro di asset aziendali rilevanti oltre che ad analizzare gli impatti di eventuali criticità da affrontare e analisi di scenario (what-if), ovvero interfacce utente correttamente progettate, che interagendo con il Digital Twin consentono di testare diversi scenari per identificare le migliori azioni da implementare nel sistema reale.

Digital Twin abilita anche quelli che sono definiti disruptive business model, ovvero nuovi modelli di business basati su concetti di “servitization”, in cui la conoscenza circa lo stato di salute di un asset e la corretta pianificazione delle attività di manutenzione sono fondamentali per garantire un livello di servizio adeguato.

Quali i vantaggi riscontrati dalle industrie che impiegano Digital Twin?

Tra le prime ricadute positive misurabili riferite ai Digital Twin troviamo sicuramente quelle legate a un miglioramento dell’efficienza degli impianti di produzione, anche legata alla creazione di una strategia gemella digitale affidabile e scalabile in cui ogni fase o fase del processo di produzione è monitorata in tempo reale. Oltre a questo si rileva una migliore qualità di produzione e una manutenzione più efficiente ed efficace, vista la possibilità di individuare con esattezza il momento in cui un certo macchinario potrà smettere di funzionare per intervenire prima che questo avvenga. Comprendere in che modo combinazioni di livelli di carico delle macchine, tempi di produzione e attività di manutenzione preventiva contribuiscono inoltre a migliorare l’MRO, ovvero il Maintenance, Repair and Operating e ottimizzare il consumo di energia elettrica.

Quale il contributo del Digital Twin in termini di sostenibilità?

La simulazione attraverso il ricorso a gemelli digitali sempre più porta benefici in termini di sostenibilità. E’ possibile, ad esempio, modellare i passaggi necessari a rendere un processo più “green”, più efficiente dal punto di vista energetico, simulare il processo di cattura del carbonio, la pulizia delle acque reflue e altri necessari a diminuire l’impatto energetico e ambientale della produzione.

Alcuni modelli di simulazione rendono possibile l’ottimizzazione del consumo di energia termica, la riduzione del consumo di acqua e la generazione di acque reflue nel corso della produzione oltre che la sperimentazione su gemello digitale di nuovi modelli di funzionamento dell’unità per il trattamento delle acque, come l’ultra-filtrazione, la nano-filtrazione e l’osmosi inversa. Simulazioni che tengono conto della necessaria redditività degli impianti, consentendo ai manager di individuare scelte che possano garantire un equilibrio tra sostenibilità e produttività.

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