Parliamo di… Digital Twin
Il mondo è sempre più virtuale, il Digital Twin ne è un esempio lampante e nel prossimo futuro sarà sempre più importante conoscerlo e saperlo padroneggiare. Gianluigi Moro, Senior Engineering Manager di ABB Robotics Italia ci ha raccontato che cos’è questo strumento e quale soluzione offre ABB in questo senso.
Il Digital Twin o Gemello Digital è, principalmente, la possibilità di realizzare una copia virtuale dell’impianto reale, che possa essere utilizzata in un ambiente di programmazione in qualunque momento, prima, durante e dopo la messa in funzione. Significa, quindi, avere la possibilità di accedere all’impianto, al robot e/o all’automazione in maniera parallela alla realtà. “È uno strumento – spiega Gianluigi Moro, Senior Engineering Manager di ABB Robotics – nato prima per la programmazione offline, per dare la possibilità di programmare il robot, testare la raggiungibilità e verificare che un certo tipo di applicazione sia possibile o meno”.
Il Digital Twin non è una mera simulazione, ma una rappresentazione virtuale completa e operativa di un asset o un sistema che combina gli aspetti digitali con quelli in tempo reale del funzionamento e della manutenzione. La capacità di fare riferimento a dati archiviati in luoghi diversi da un’unica directory consente simulazione, diagnostica, previsione e casi di studio avanzati.
Programmazione e processo: tutte le skill necessarie
Benché ci siano soluzioni di Digital Twin anche per operatori poco esperti, ci sono delle competenze imprescindibili per la sua realizzazione, soprattutto quando si è dei system integrator. “Servono innanzitutto – spiega Gianluigi Moro – competenze di disegno meccanico 3D per poter realizzare i modelli. Anche delle conoscenze di programmazione sono importanti, ad esempio RAPID, Python o C#, quindi sia linguaggi del costruttore o più generici”.
Se lo scopo invece è quello di utilizzarlo per realizzare un processo, quindi quello che fa un end-user, è importante anche avere un’interfaccia intuitiva e che permetta di inserire semplicemente tutte le informazioni necessarie affinché il processo avvenga come voluto. “In questo caso – prosegue Gianluigi Moro – l’utente finale non deve possedere skill profonde di robotica, movimentazione o programmazione, ma di processo: deve conoscere che certi movimenti del robot devono essere accompagnati, nel caso della saldatura, da valori di tensione, corrente, velocità specifici del materiale utilizzato. Di conseguenza, chi produce soluzioni di Digital Twin deve mascherare le complessità di utilizzo del robot per permettere all’utilizzatore finale, in maniera più semplice e grafica, di utilizzarlo e aggiungere senza problemi la propria conoscenza di processo nell’utilizzo dell’ambiente virtuale”.
Impossibile non citare l’intelligenza artificiale, che sta entrando prepotentemente anche nel mondo del Digital Twin. “Esistono prodotti – spiega Gianluigi Moro – AI-powered, cioè con algoritmi che permettono di riconoscere da un disegno 3D percorsi, saldature e le lavorazioni che compongono il processo. Quindi queste soluzioni facilitano l’utilizzo dell’ambiente virtuale, proprio perché permettono di avere una base di programmazione già pronta senza utilizzare linguaggi complessi. Lo scopo finale di questi strumenti è quello di permettere a chi ha meno competenze di essere più veloce ed efficiente nel realizzare i programmi per le macchine”.
Nei prossimi anni sarà sempre più importante l’utilizzo del Digital Twin, poiché gli strumenti informatici sono di uso comune. Dal punto di vista tecnologico, il Digital Twin si sta arricchendo man mano di funzionalità grazie al cloud, che permette a più persone di lavorare contemporaneamente su un solo progetto, anche da parte di figure aziendale molto diverse tra loro ma che per motivi diversi hanno bisogno di metterci mano. “Le nuove generazioni – commenta Gianluigi Moro – utilizzano il computer molto più delle precedenti, fin da piccolissimi, di conseguenza sono molto più avvezzi all’ambiente virtuale e in qualche modo facilitati ad approcciarvisi. Questo significa, tra l’altro, che la difficoltà di trovare operatori esperti di processo può essere ‘superata’ dalla dimestichezza che i ragazzi hanno dell’informatica. Secondo me, i neo-diplomati di oggi hanno una marcia in più nell’utilizzo di questi sistemi e per quanto un Digital Twin sia complesso possono arrivarci facilmente con le conoscenze e l’intuito che si sono costruiti fin da piccoli in quanto nativi digitali”.
Il robot “vive” nell’ambiente virtuale
RobotStudio è il software di programmazione robotica di ABB, che permette di creare un Digital Twin dell’intero impianto in cui è presente un robot. “Quando un cliente ci contatta – racconta Gianluigi Moro – il primo step è quello di realizzare un disegno 3D dell’impianto che andremo a proporre, così da capire subito e nel dettaglio la soluzione che possiamo offrire. I nostri ingegneri forniscono una simulazione che può essere vista, modificata e riadattata dal cliente e dal nostro commerciale anche se non hanno competenze spinte di progettazione e programmazione. Questo perché si tratta di una soluzione scalabile, che ha la possibilità di essere utilizzata a livello base o più avanzato, a seconda delle conoscenze in possesso e delle necessità in essere”. Infatti, con RobotStudio è possibile semplicemente importare i modelli 3D all’interno dell’ambiente ed eseguire i movimenti del robot; oppure, si può modellare i componenti meccanici, la programmazione del robot, oltre che dialogare con tutti gli elementi presenti, che siano di ABB oppure no, utilizzando protocolli di comunicazione per movimentare gli oggetti grafici. “Il cliente principale a cui noi come ABB ci rivolgiamo – afferma Gianluigi Moro – è il system integrator, che ha forti competenze di programmazione e di automazione, quindi sa utilizzare RobotStudio alla sua massima potenzialità per modellare in anticipo la soluzione che daranno al cliente finale. D’altra parte, invece, sarà il cliente finale a dover utilizzare la macchina e l’ambiente virtuale, e non è scontato che possegga le stesse conoscenze di un system integrator. Quando lo abbiamo sviluppato, quindi, abbiamo tenuto conto di entrambi i profili”.
RobotStudio è entrato già da qualche anno nelle scuole, per supportare gli studenti all’utilizzo di nuovi strumenti digitali. “RobotStudio – spiega Gianluigi Moro – viene fornito gratuitamente agli istituti, proprio con l’intento di divulgare il più possibile l’utilizzo di strumenti digitali che vengono utilizzati nel mondo del lavoro reale. È anche lo strumento ideale anche per tutte quelle scuole che non hanno la possibilità di acquistare una macchina reale, perché non solo permette agli studenti di creare un Digital Twin perfetto, ma permette anche di avere un’app per la realtà aumentata, quindi i ragazzi possono vedere e ‘lavorare’ con il robot attraverso la realtà virtuale come se fosse il mondo reale”.