E se i sistemi industriali potessero trasformare automaticamente i propri dati in Digital Twin intelligenti e operativi, capaci di prevedere problemi, ottimizzare i processi e supportare decisioni più sostenibili in tempo reale?
Questa è la visione alla base del progetto europeo Horizon AUTO-TWIN, coordinato dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica del Politecnico di Milano, che ha con successo sviluppato una nuova generazione di tecnologie Digital Twin data-driven progettate per rendere i processi industriali complessi più trasparenti, efficienti e circolari.
Combinando automazione, analisi guidata dall’IA, tracciabilità del ciclo di vita e scambio sicuro di dati, il progetto ha definito un framework integrato per trasformare dati industriali eterogenei in sistemi intelligenti per il monitoraggio, l’ottimizzazione, la manutenzione predittiva e il supporto alle decisioni in diversi settori industriali.
In questo contesto, il progetto ha dimostrato con successo l’applicabilità industriale delle tecnologie Digital Twin automatizzate in ambienti operativi reali.
Sono stati ottenuti importanti impatti operativi e applicativi attraverso l’implementazione e la validazione dell’approccio proposto in contesti industriali reali, tra cui una significativa riduzione dei tempi e delle risorse di sviluppo, un miglioramento delle prestazioni operative e un’elevata accuratezza predittiva con margini di errore contenuti.
In tutti i casi d’uso, il progetto ha integrato tecnologie Digital Twin con i principi dell’Economia Circolare, includendo tracciabilità del ciclo di vita, Digital Product Passport, infrastrutture di scambio dati sicure e strumenti per l’ottimizzazione delle risorse e la riduzione dei rifiuti. Il progetto ha dimostrato una forte replicabilità cross-settoriale e ha validato le soluzioni in ambienti industriali eterogenei, confermandone robustezza e scalabilità.
Nel caso d’uso relativo alla sterilizzazione di strumenti chirurgici riutilizzabili, le tecnologie Digital Twin sono state applicate a tutte le fasi del ciclo di sterilizzazione e gestione dei dispositivi medici chirurgici, al fine di consentirne il riutilizzo. La soluzione ha migliorato la visibilità dei flussi di lavoro, il monitoraggio dell’utilizzo delle apparecchiature e l’identificazione dei colli di bottiglia operativi. Ha inoltre rafforzato la tracciabilità dei cicli di sterilizzazione e supportato processi di riutilizzo più efficienti e sostenibili.
Il caso d’uso incentrato sul riciclo del PET proveniente da flussi di rifiuti e tessili ha consentito la trasformazione di dati industriali eterogenei e parzialmente strutturati in rappresentazioni di processo strutturate. Ciò ha permesso una migliore comprensione delle operazioni degli impianti, il miglioramento dei processi di recupero dei materiali e ha supportato l’ottimizzazione continua dei flussi di lavoro del riciclo chimico.
Nel caso d’uso relativo alla riconversione dei battery pack e alla loro gestione è stato sviluppato un Digital Twin di prodotto per supportare il monitoraggio continuo, la rilevazione delle anomalie e la tracciabilità del ciclo di vita delle batterie. Attraverso Digital Battery Passport, il sistema ha abilitato la manutenzione predittiva, esteso la durata delle batterie e supportato strategie di second life per i sistemi di accumulo energetico.
Il progetto ha inoltre ottenuto due importanti riconoscimenti da parte della Commissione europea attraverso la pubblicazione di due risultati innovativi del progetto sul sito pubblico dell’Innovation Radar, che individua e valorizza le innovazioni ad alto potenziale sviluppate nell'ambito dei progetti finanziati, evidenziando il contributo del Politecnico di Milano come Key Innovator nella valorizzazione dei risultati della ricerca europea.
La prima innovazione Digital Services for Operations of Green Gateways, è stata sviluppata dal Politecnico di Milano in collaborazione con CORE Innovation Center e Koç University e riguarda servizi digitali a supporto della gestione operativa di gateway logistici sostenibili.
La seconda, Automatically Generated and Autonomous Digital Twins: An Integrated Pipeline for Generation and Update of Circular Digital Twins, è stata realizzata insieme a Technology Transfer Systems S.r.l. e Technische Universiteit Eindhoven e propone una pipeline integrata per la generazione e l'aggiornamento automatico di Digital Twin a supporto di applicazioni orientate all'economia circolare.
Il progetto ha generato anche un significativo contributo socioeconomico derivante dall’adozione delle tecnologie Digital Twin in contesti industriali, grazie all’introduzione dell’automazione e di strumenti user-oriented, supportati da percorsi strutturati di upskilling e reskilling per i lavoratori industriali.
Attraverso rappresentazioni dei dati industriali e dei dati di simulazione basate su knowledge graph, integrate con tecniche avanzate di intelligenza artificiale, il progetto ha posto le basi per sistemi Digital Twin di nuova generazione.