TECH | 4 Set 2020

Digital Twin: 3 ambiti di applicazione in sanità

Luigi Manca, Head of Digital Twin Practice di Engineering, parla dei vantaggi dell’uso del "Gemello Digitale"

“In un mondo intriso di complessità e sempre più veloce, il Digital Twin è uno strumento potentissimo per gestire entrambi gli aspetti in moltissimi contesti, perché non è un semplice strumento di simulazione a supporto dei decisori”. Luigi Manca, Head of Digital Twin Practice di Engineering, sottolinea fin da subito ciò che contraddistingue un gemello digitale da strumenti che esistevano anche in passato.

“Un digital twin” – continua Manca – “dà oggi la possibilità di riprodurre tanto un processo quanto un prodotto reale in digitale, e di alimentarlo con dati attuali al fine di poter verificare in tempo reale gli effetti di alcune decisioni prima di attuarle. In pratica si tratta di uno strumento che non si limita a comprendere come potrebbe evolvere in futuro una certa situazione, ma consente di testare in diretta gli effetti generati da talune decisioni “speculando sul futuro” tramite la simulazione, consentendo ai decisori di crearle o reagire al meglio e in real time al verificarsi di determinati eventi”.

La tecnologia, inserita da Gartner tra i 10 Top Strategic Technology Trends che cambierà il modo di lavorare e fare business, è insomma una realtà. Non solo nel settore industriale.

Quali sono gli ambiti di applicazione più diffusi?

Come descritto anche nel white paper “Digital Twin – una copia digitale della realtà che permette di simulare e ottenere risposte in un ambiente sicuro e privo di rischi”, molteplici sono le aziende che oggi sfruttano le opportunità del Digital Twin.

Ci sono esempi d’utilizzo nel settore manifatturiero, dove consente di aumentare significativamente il controllo sull’evoluzione del modo in cui i prodotti sono progettati, fabbricati e mantenuti, inserendosi perfettamente e amplificando i vantaggi di un contesto di Industry 4.0; nei trasporti, dove è possibile anche creare modelli virtuali di automobili, treni o altri veicoli connessi per catturare i dati comportamentali e operativi e analizzarne e migliorarne le prestazioni generali; nelle infrastrutture, dove possono essere replicati tanto i complessi flussi di passaggio quanto le strutture vere e proprie; nel retail, dove i gemelli digitali possono svolgere un ruolo chiave per migliorare la custode experience creando copie comportamentali dei clienti e testare l’efficacia di possibili campagne di marketing. Non mancano chiaramente esempi di applicazioni in ambito Smart City.

“Anche per fronteggiare l’emergenza COVID, Digital Twin può fare la differenza in diversi ambiti” – spiega Manca. “Per esempio, è possibile realizzare un gemello digitale dove poter misurare e gestire gli effetti dell’introduzione di regole legate al distanziamento, su grandezze quali la produttività o il tempo ciclo, e di riconfigurare la linea per minimizzare gli effetti negativi di queste norme ma riducendo anche il rischio di possibili contatti tra il personale. Oppure, ancora, nelle stazioni ferroviarie per decidere non solo dove posizionare gate di sicurezza ma anche come aprirli nelle diverse fasce orarie giornaliere, al fine di evitare assembramenti”.

Esempi di Digital Twin in sanità

“Da anni lavoriamo nel settore farmaceutico e sanitario con diverse importanti aziende che hanno adottato Digital Twin con vantaggi tangibili rispetto alla grande complessità dei problemi affrontati. In particolare nel settore farmaceutico, non solo nella ricerca ma anche nella supply chain, i Digital Twin fanno veramente la differenza” – sottolinea Luigi Manca. “Per fare un esempio oggi di grande attualità, già anni fa abbiamo applicato il Digital Twin alla produzione dei vaccini antinfluenzali”.

Supply Chain dei vaccini

“Non solo la produzione, ma anche la distribuzione dei vaccini è di grande complessità” – spiega Manca. “I vaccini antinfluenzali sono prodotti e distribuiti in modo diverso nei due emisferi, boreale e australe, dove le stagioni si contrappongono. Questo costringe le aziende farmaceutiche a gestire in modo molto rigoroso l’intero processo di produzione e distribuzione non solo al fine di far fronte a tutte le richieste, ma anche per contenere il più possibile i costi di produzione e distribuzione.

Il Digital Twin in questo caso aiuta a rispondere a bisogni quali: come soddisfare la domanda in diversi Paesi del mondo? Come evolverà la disponibilità di magazzino nei diversi mesi dell’anno? Come far fronte a ulteriori richieste che possono arrivare da accordi con altri Paesi? Quando ricorrere a fornitori esterni perché non si riesce a rispondere alle richieste? Uno strumento come il gemello digitale non solo fa previsioni ma, basandosi su dati reali, aiuta a prendere la migliore decisione possibile, incrementando al massimo la capacità produttiva”.

Distribuzione dei vaccini in pandemia

“Se il Digital Twin è così strategico per poter identificare la migliore configurazione di tutte le leve critiche (interne o esterne) che governano il sistema della catena di approvvigionamento dei vaccini, oltre che per produrre il maggior numero di dosi possibile nel più breve tempo possibile, va da sé che la sua applicazione può diventare persino vitale in caso di pandemie” – spiega Manca.

“In Engineering abbiamo sviluppato un modello di simulazione che può riprodurre, in un ambiente virtuale, il comportamento della supply chain end-to-end e reagire ai cambiamenti delle leve principali come farebbe il sistema reale. Il modello è progettato per adattare automaticamente la capacità produttiva nel tempo, eventualmente affidandosi a fornitori esterni pre-identificati, in funzione dei volumi da produrre, e considerando anche le non banali questioni etiche che la produzione e distribuzione di un bene tanto prezioso comportano. Ciò fornisce al decisore informazioni importanti sulla reattività e l’accessibilità economica dei piani di produzione pandemici esistenti. Il problema da affrontare in questo caso è stocastico perché molte sono le variabili incerte che influiscono quali, solo per citarne alcune, il tempo di dichiarazione pandemica, la data di disponibilità dell’agente patogeno isolato reagente, la disponibilità di ciò serve a realizzare il vaccino, l’assenza del personale che, in caso di pandemia influenzale, può salire fino al 50% o eventuali guasti alle apparecchiature e procedure di manutenzione che influiscono sulle dosi di vaccino erogabili. Problemi complessi ai quali si risponde con una tecnologia altrettanto complessa, in grado di aiutare le persone nell’individuare la soluzione ottimale”.

Simulazioni degli effetti dei farmaci sui pazienti

“Altro fronte sul quale siamo impegnati da tempo” – continua Luigi Manca – “quello delle simulazioni a livello cellulare di alcuni farmaci che curano determinate malattie. In questo caso i test, in fase ovviamente pre-clinica e per scopi di ricerca, sono effettuati su pazienti virtuali che rispondono a determinate caratteristiche e consentono così di studiare l’effetto di un determinato medicinale non solo nel momento attuale, ma simulando evoluzioni future”.

 

Sonia Montegiove