Smart City

Pochi concetti hanno influenzato la trasformazione digitale degli ultimi vent’anni quanto quello di Digital Twin. Nato nell’ambito del Product Lifecycle Management (PLM), il termine è oggi utilizzato in contesti molto diversi: manifattura, infrastrutture, energia, aerospazio, sanità e, più recentemente, smart city.

La sua diffusione è stata così rapida da trasformarlo in una delle espressioni più ricorrenti nel lessico dell’innovazione, ma anche in una delle più fraintese.

Nel linguaggio comune, infatti, Digital Twin viene spesso utilizzato come sinonimo di modello tridimensionale, piattaforma di monitoraggio o rappresentazione digitale di un’infrastruttura. Le fonti primarie di Michael Grieves raccontano però una storia diversa. Il modello elaborato all’inizio degli anni Duemila nasce per descrivere una relazione dinamica tra un sistema fisico e la sua controparte virtuale, mantenuta attraverso un flusso continuo di informazioni lungo l’intero ciclo di vita. Rileggere oggi il pensiero di Grieves significa tornare alle radici di un paradigma che continua a influenzare la ricerca e l’innovazione tecnologica. Significa anche distinguere con maggiore chiarezza tra il modello teorico originario e le numerose applicazioni sviluppatesi negli anni successivi, comprese quelle dedicate agli Urban Digital Twin.

Dalle origini del PLM al modello concettuale

Nel 2002, durante le attività di ricerca sul Product Lifecycle Management presso la University of Michigan, Michael Grieves presentò un modello destinato a diventare il riferimento teorico del Digital Twin. La rappresentazione, inizialmente nota come Conceptual Ideal for PLM, descriveva tre componenti fondamentali: il sistema fisico, la sua rappresentazione virtuale e il collegamento informativo tra i due. L’idea non nasceva dall’esigenza di costruire una copia digitale di un prodotto, ma dalla necessità di gestire in modo coerente tutte le informazioni generate lungo il suo ciclo di vita. Progettazione, produzione, utilizzo, manutenzione e dismissione non erano più considerate fasi indipendenti, ma momenti di un unico processo informativo. Negli anni successivi Grieves affinò questo modello, inizialmente definito Information Mirroring Model, mentre il termine Digital Twin, introdotto in ambito NASA da John Vickers, veniva progressivamente adottato anche nella letteratura scientifica. Da allora il concetto ha continuato a evolversi, mantenendo però invariata la propria struttura teorica.

L’aspetto più innovativo del modello proposto da Grieves è probabilmente anche quello più spesso trascurato.

Un Digital Twin non è la replica tridimensionale di un oggetto, né un semplice archivio di dati. È un sistema capace di mantenere sincronizzati il mondo fisico e quello virtuale attraverso uno scambio continuo di informazioni. Senza questa connessione dinamica, il modello perde la caratteristica che lo distingue da una rappresentazione digitale tradizionale. Questa impostazione introduce un cambiamento profondo. Il modello virtuale non serve soltanto a descrivere la realtà, ma diventa uno spazio nel quale osservare il comportamento del sistema, simulare scenari, verificare ipotesi e anticipare gli effetti delle decisioni. È questa capacità predittiva che, secondo Grieves, rappresenta il vero valore del Digital Twin.

Un paradigma ancora attuale

Le applicazioni contemporanee del Digital Twin spaziano oggi dall’industria manifatturiera alle infrastrutture, dalla gestione energetica alle città intelligenti. Molti degli strumenti oggi disponibili utilizzano tecnologie che nel 2002 non erano ancora mature: Internet of Things, cloud computing, intelligenza artificiale, piattaforme GIS tridimensionali e standard per l’interoperabilità.

Queste evoluzioni tecnologiche non modificano però il nucleo concettuale del modello originario. Al contrario, ne confermano l’attualità. La possibilità di integrare dati provenienti da fonti eterogenee, rappresentare il comportamento di sistemi complessi e supportare decisioni basate su simulazioni, continua a rappresentare il filo conduttore delle applicazioni più avanzate.

Per questo motivo, quando si parla di Urban Digital Twin, è opportuno distinguere tra le implementazioni tecnologiche sviluppate negli ultimi anni e il contributo teorico di Michael Grieves. Il primo ha fornito il quadro concettuale; il secondo è il risultato dell’evoluzione di discipline come GIS, BIM, sensoristica, modellazione urbana e interoperabilità.

A oltre vent’anni dalla sua formulazione, il modello di Michael Grieves continua a offrire una chiave di lettura essenziale per comprendere l’evoluzione dei sistemi digitali complessi.

La sua eredità non consiste nell’aver immaginato una copia virtuale della realtà, ma nell’aver descritto una relazione permanente tra mondo fisico e mondo digitale, capace di accompagnare un sistema lungo tutto il suo ciclo di vita.

È proprio questa relazione, più che la rappresentazione tridimensionale, a costituire il fondamento teorico del Digital Twin e il punto di partenza delle applicazioni che oggi interessano industria, infrastrutture e città.

Di seguito trovi i contenuti già pronti per il record MES e per la pubblicazione su GEOmedia.

Dall'industria alle città digitali: un percorso editoriale condiviso

Questo approfondimento fa parte del percorso editoriale con cui GEOmedia analizza l'evoluzione dei Digital Twin dal punto di vista della geomatica, dei sistemi informativi territoriali e della gestione delle infrastrutture. Il tema è sviluppato in sinergia con SmartForCity, la testata di MediaGEO dedicata all'innovazione urbana, dove il concetto di gemello digitale viene approfondito nelle sue applicazioni per la governance delle città, l'integrazione dei dati territoriali e il supporto ai processi decisionali. (smartforcity.it)

L'articolo dedicato a Michael Grieves rappresenta il collegamento tra l'origine del concetto di Digital Twin nel Product Lifecycle Management e la sua progressiva evoluzione verso gli Urban Digital Twin, offrendo ai lettori una chiave di lettura che unisce ricerca, industria e applicazioni territoriali.

Fonti

Letteratura scientifica di Michael Grieves (Taylor & Francis Online) e delle principali pubblicazioni internazionali dedicate all'evoluzione del concetto di Digital Twin, integrate con il percorso editoriale realizzato dall'ecosistema MediaGEO attraverso GEOmedia e SmartForCity. 

Approfondimenti correlati nell'ecosistema MediaGEO

• Michael Grieves: perché un Digital Twin non è un semplice modello 3D (SmartForCity) – articolo divulgativo dedicato all'evoluzione del concetto di Digital Twin e alle sue implicazioni per le città intelligenti e la trasformazione digitale. (smartforcity.it)
• Tecnologia spiegata: dal CIM al Digital Twin urbano (SmartForCity) – approfondimento sul passaggio dai modelli informativi urbani ai Digital Twin per la governance delle città. (smartforcity.it)
• L'evoluzione del sistema geografico di Roma Capitale: dal webGIS al Digital Twin (GEOmedia) – caso applicativo dell'evoluzione dei sistemi geografici verso un Digital Twin urbano. (ojs.mediageo.it)

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