L'applicazione di Digital Twin in contesti manifatturieri

Industry 4.0 is radically transforming manufacturing, driving companies to forge an increasingly tight bond between the physical factory and the digital realm. In this transformation, the Digital Twin is establishing itself as a central tool for modernizing the entire manufacturing sector. This thesis aims to clarify the concept of the Digital Twin and how it can make a difference in the industrial field. The work closely analyzes its primary applications—such as real-time machinery monitoring, predictive maintenance, and resource optimization—and outlines its various typologies: from models focused on a single component or product, to complex systems capable of simulating an entire production line. Furthermore, it addresses the topic of the Human Digital Twin and the reasons why its implementation in companies remains challenging. The core of this study is dedicated to a critical analysis of the most recent scientific literature. The aim is to understand how companies actually operate internally through the study of selected journals and real-world case studies. On one hand, concrete and measurable benefits emerge (such as reduced downtime and increased operational flexibility); on the other hand, significant obstacles are identified (including integration costs, data management and security issues, and the lack of shared standards). In conclusion, the thesis aims to demonstrate that the Digital Twin is a tool offering extraordinary opportunities, carefully weighing its technical limitations and criticalities alongside the positive, innovative aspects that professionals experience every day.

L’Industria 4.0 sta cambiando radicalmente il modo di fare produzione, spingendo le aziende a creare un legame sempre più stretto tra il mondo reale della fabbrica e quello digitale. In questa trasformazione, il Digital Twin si sta affermando come uno strumento centrale per modernizzare l'intero settore manifatturiero. Questa tesi ha come obiettivo quello di fare chiarezza su cosa sia un Gemello Digitale e su come possa fare la differenza in ambito industriale. Nel lavoro vengono analizzati da vicino i suoi utilizzi principali — come il monitoraggio in tempo reale dei macchinari, la manutenzione predittiva e l'ottimizzazione delle risorse — e vengono esposte le sue diverse tipologie: dai modelli legati al singolo componente o prodotto, fino ai sistemi più complessi capaci di simulare l'intera linea di produzione. Si andrà a trattare il tema legato all’Human Digital Twin e perché è ancora difficile implementarlo in azienda. Il cuore dell'elaborato è dedicato a un'analisi critica della letteratura scientifica più recente. Si è cercato di capire effettivamente come funzionino all’interno le aziende, attraverso lo studio di una selezione di journal e casi studio reali. Da un lato, emergono benefici concreti e misurabili (come la riduzione dei tempi di inattività e una maggiore flessibilità operativa); dall'altro, si scoprono gli ostacoli da superare (tra cui i costi di integrazione, la gestione e la sicurezza dei dati e la mancanza di standard condivisi). In conclusione, la tesi vuole dimostrare come il Digital Twin rappresenti uno strumento dalle opportunità straordinarie, considerando anche i suoi limiti tecnici e le sue criticità, non solo i lati positivi e innovativi che accompagnano ogni giorno i professionisti.