Un gemello digitale è la rappresentazione virtuale di un oggetto o di un sistema lungo tutto il suo ciclo di vita, che viene aggiornata attraverso dati in tempo reale e fa uso di simulazioni, apprendimento e ragionamento automatici al fine di agevolare il processo decisionale. È la rappresentazione virtuale di un’entità fisica, vivente o non vivente, di una persona o di un sistema anche complesso connessa a una parte fisica e con la quale può scambiare dati e informazioni, sia in modalità sincrona (in tempo reale), che asincrona (in tempi successivi).
Il gemello digitale può evolversi fino a diventare una vera e propria replica digitale di risorse fisiche potenziali ed effettive (gemello fisico), di processi, di persone, di luoghi, di infrastrutture, di sistemi e dispositivi che possono essere utilizzati per vari scopi.
In termini generali le principali caratteristiche del gemello digitale sono:
- L’insieme dei dati e delle informazioni in qualunque modo riferibili alle entità rappresentate dal gemello digitale.
- La connessione tra gli elementi della componente fisica con la corrispondente parte virtuale (cibernetica).
- La possibilità di accesso ubiquitario a dati e risorse informatiche attraverso il web, con possibilità di ricerca e analisi delle informazioni (big data, machine learning, intelligenza artificiale).
- Lo scambio di dati e informazioni tra la componente virtuale (cibernetica) e quella fisica, con utilizzo di sensori e attuatori.
I gemelli digitali possono integrare l’internet delle cose, l’intelligenza artificiale, l’apprendimento automatico e l’analisi dei dati. Possono creare modelli di simulazione digitale che si aggiornano e cambiano quando cambiano le loro controparti fisiche.
Un gemello digitale può anche rappresentare, in tempo reale, lo stato, la condizione di lavoro o la posizione degli oggetti o del sistema fisico. Il termine gemello digitale è infatti particolarmente diffuso in ambito industriale, dove è specificatamente utilizzato per indicare la riproduzione virtuale di un processo o di un servizio reale realizzato attraverso i dati raccolti dai sensori.
In molti settori industriali, i gemelli digitali sono già ampiamente utilizzati per ottimizzare il funzionamento e la manutenzione sia di beni fisici che di sistemi e processi produttivi. Rappresentano una tecnologia che si basa sull’IoT1, in cui gli oggetti fisici possono vivere e interagire virtualmente con altre macchine e persone.
Esistono diversi tipi di gemelli digitali, a seconda dell’area di applicazione:
- di componenti/gemelli di parti
- di asset
- di sistema o unità
- di processo
1 L’Internet of Things (IoT) descrive la rete di oggetti fisici (things) che hanno sensori, software e altre tecnologie integrate, allo scopo di connettere e scambiare dati con altri dispositivi e sistemi su Internet. Fa riferimento all’estensione di internet al mondo degli oggetti e dei luoghi concreti, che acquisiscono una propria identità digitale in modo da poter comunicare con altri oggetti nella rete e poter fornire servizi agli utenti.
