Metaverso industriale e advanced manufacturing: quali frontiere?

Nell’era dei digital twin, con l’avvento del metaverso industriale, il panorama manifatturiero è destinato a subire una trasformazione rivoluzionaria, passando da manifattura tradizionale ad advanced manufacturing, ovvero una manifattura sempre più avanzata e connessa, capace di coniugare tecnologia, mondo digitale e sostenibilità.

Il metaverso industriale, cioè il metaverso applicato al settore manifatturiero, logistico e industriale, è una fusione tra mondo digitale e fisico che favorisce l'efficienza attraverso lo svolgimento in parallelo di attività quali la progettazione, la produzione, l'assistenza sul campo e il controllo in fase di revisione.

Si tratta di un ambiente virtuale, sempre disponibile, che offre un accesso immersivo alle competenze di tutta l’azienda e della catena di fornitura, nel quale si rispecchiano macchine e fabbriche reali. Il settore manifatturiero necessita sempre di più di un ambiente digitale dove individuare, analizzare e risolvere rapidamente i problemi dell’industria reale, prima ancora che sorgano, risparmiando tempo e adottando un approccio data-driven.

Il metaverso industriale crea un mondo nel quale è consentito un livello di collaborazione unico e nuovo e dove vari team possono lavorare insieme, da un paese all’altro, abbattendo le barriere delle distanze come se si trovassero nello stesso ambiente, comprendere meglio problemi e processi e trovare soluzioni ottimali. Un luogo dove è possibile sperimentare nuove idee e far decollare l’innovazione, in modo facile e veloce, grazie al supporto fornito dalla realtà virtuale alle persone che operano sul campo. Sono queste funzionalità e capacità a decretare il successo del metaverso industriale, che sta giocando un ruolo sempre più centrale nella crescita delle aziende. 

Entro il 2031, il mercato globale dell’Industrial Metaverse, valutato oltre 22 miliardi di dollari nel 2022, supererà probabilmente i 90 miliardi di dollari, crescendo con un CAGR di oltre il 14% dal 2023 al 2031, secondo uno studio di Transparency Market Research.

Metaverso industriale e Digital Twin 

I notevoli progressi compiuti, negli ultimi anni, da realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR), realtà mista (MR), realtà estesa (XR), Internet of Things (IoT), intelligenza artificiale (AI) e Cloud Computing sono di importanza essenziale per l'accelerazione e la realizzazione del metaverso. Queste tecnologie consentono ai gemelli digitali (Digital Twin) di raccogliere dati in tempo reale dai sensori, comunicare con le loro controparti fisiche e apprendere dalle loro prestazioni e comportamenti.

Nel metaverso industriale, i gemelli digitali funzionano come alternative dinamiche ai sistemi, processi e risorse del mondo reale. In pratica, il metaverso può essere considerato come la naturale evoluzione del gemello digitale, in quanto ne estende e potenzia le funzionalità, perfezionandolo e consentendo di simulare attività complesse in modo ancor più fedele, a tutti i livelli.

La collaborazione e la possibilità di raccogliere e acquisire dati relativamente al contesto in cui si è ‘immersi’ con altri colleghi che, a loro volta, possono condividere l’esperienza tramite un visore oppure da un desktop remoto, permette di andare oltre alla rappresentazione che era possibile in precedenza.

I gemelli digitali diventeranno la colonna portante del metaverso industriale. Grazie a queste repliche virtuali di risorse fisiche, prodotti e processi, che consentono il monitoraggio, l'analisi e l'ottimizzazione in tempo reale, e all’implementazione di VR e AR, i produttori possono eseguire simulazioni e testare vari scenari, prevedere i risultati e migliorare le prestazioni di un prodotto prima che abbia luogo la produzione fisica. I vantaggi consistono nell’ottimizzazione dei processi, l’efficientamento dell’uso delle risorse, la possibilità di eseguire analisi ed elaborazioni preventive e predittive.

I vantaggi del metaverso industriale

L’integrazione tra modelli di simulazione e visualizzazione su 3 dimensioni consente di introdurre modi di interazione più immediati e intuitivi per descrivere il comportamento dei processi produttivi. Questo permette la simulazione virtuale di intere linee di produzione, offrendo la possibilità di verificare i funzionamenti di ogni nuovo processo e linea e di capire come progettare e gestire al meglio un sito produttivo, prima ancora di fare l’investimento richiesto.

Grazie ai digital twin, i dati e le informazioni contenuti in tempo reale dagli asset fisici offrono una visione completa dell'intera fabbrica e della catena di approvvigionamento. Diventa immediatoverificare se le risorse sono sufficienti, se il sistema riscontra eventuali problematiche e anomalie, e intervenire di conseguenza con una manutenzione predittiva, riducendo al minimo le interruzioni con notevoli risparmi sui costi. Un ulteriore vantaggio risiede nella formazione del personale. Tecnologie immersive e digital twin ne hanno rivoluzionato lo svolgimento. Gli operai possono ora essere collocati in un ambiente completamente immersivo nel quale possono percorrere un'intera linea di produzione, imparando il funzionamento di macchinari e processi nello spazio digitale, prima di eseguire le stesse operazioni su quelli reali. Inoltre, l'illimitato numero di simulazioni possibili nel mondo virtuale migliora notevolmente la qualità finale dei prodotti finiti. Difetti di produzione e successivi richiami del prodotto vengono ridotti, con conseguenti bassi costi finanziari.

Il metaverso industriale: una nuova frontiera nella produzione

Abbracciare il metaverso industriale significa entrare in una nuova era della produzione, dove l'immaginazione diventa realtà e l'innovazione non conosce limiti. Le nuove frontiere della produzione porteranno:  

• Iper-personalizzazione e produzione agile. Il metaverso industriale consentirà ai produttori di soddisfare le preferenze e le esigenze dei singoli clienti, su larga scala. L'iper-personalizzazione sarà la norma e processi di produzione agili consentiranno una rapida riconfigurazione delle linee di produzione, riducendo al minimo i tempi di consegna e adattandole rapidamente alle mutevoli esigenze dei mercati.
• Fabbriche intelligenti basate sull'intelligenza artificiale. L'intelligenza artificiale sarà sempre più centrale nelle operazioni di fabbrica, fungendo da centrale decisionale. Le fabbriche intelligenti impareranno e ottimizzeranno a ciclo continuo, adattando i programmi di produzione, prevedendo le esigenze di manutenzione e garantendo i massimi livelli di qualità ed efficienza. La collaborazione uomo-macchina prospererà, combinando l'ingegnosità degli umani con la precisione degli algoritmi di intelligenza artificiale.
• Catene di approvvigionamento sicure e trasparenti. La tecnologia blockchain rivoluzionerà le supply chain nel metaverso industriale. Fiducia e trasparenza diventeranno intrinseche, consentendo il monitoraggio continuo di materie prime, componenti e prodotti finiti. La contraffazione e la frode diventeranno quasi impossibili, favorendo la fiducia tra tutte le parti interessate.
• Produzione sostenibile. Il metaverso industriale porterà le pratiche di produzione sostenibili a nuovi livelli. L'ottimizzazione delle risorse, la riduzione degli sprechi e i processi ecologici saranno standard in tutti i settori. Grazie all'analisi spaziale, componente essenziale del metaverso industriale, le aziende acquisiscono una migliore comprensione dello spazio fisico e del funzionamento dei movimenti al suo interno, tramite la quale identificare modi per essere più efficienti con le operazioni, la forza lavoro e i processi. I produttori abbracceranno i principi dell'economia circolare, promuovendo il riciclaggio e la longevità del prodotto.

Il metaverso industriale, quindi, trascende i confini delle fabbriche tradizionali, creando un ecosistema virtuale interconnesso in cui convergono il mondo fisico e quello digitale. I produttori opereranno in un ambiente in cui macchine, prodotti, catene di fornitura e dati sono perfettamente integrati, portando i sistemi di produzione a livelli senza precedenti di efficienza, personalizzazione e innovazione.