Cyber-Physical Systems: progettazione e sviluppo di un ambiente virtuale multiutente per la simulazione di processi industriali

Negli ultimi anni lo sviluppo delle tecnologie digitali ha trasformato il modo in cui i sistemi industriali vengono progettati, monitorati e gestiti. L’aumento della complessità dei processi produttivi e la crescente interconnessione tra macchinari, sensori e sistemi informativi hanno reso evidente la necessità di integrare il dominio fisico con quello digitale. In molti contesti industriali tradizionali i sistemi di produzione sono stati caratterizzati da macchinari isolati o difficilmente integrabili con infrastrutture digitali più ampie. Sebbene tali sistemi possano continuare a svolgere la propria funzione operativa, la mancanza di un collegamento strutturato con sistemi informativi limita la possibilità di raccogliere dati, analizzare le prestazioni e ottimizzare i processi in modo sistematico. In questo scenario emerge l’esigenza di costruire un ponte tra l’Operations Technology, che governa i processi fisici, e l’Information Technology, che permette di elaborare dati e supportare il processo decisionale. L’integrazione tra queste due dimensioni consente di superare approcci tradizionali basati su interventi reattivi o su prove dirette sui sistemi reali, favorendo strategie basate sull’analisi e sulla simulazione. A supporto di questo processo si collocano tecnologie sviluppate negli ultimi anni, tra cui i Cyber-Physical Systems (CPS), i Digital Twin (DT) e gli ambienti virtuali di simulazione. I CPS rappresentano sistemi nei quali componenti fisiche e digitali operano in modo connesso attraverso sensori, modelli computazionali e sistemi di controllo. In questo contesto i costituiscono modelli digitali dinamici capaci di rappresentare e simulare il comportamento di sistemi fisici reali. Il lavoro presentato in questa tesi si colloca all’interno di questo contesto tecnologico e propone lo sviluppo di un ambiente virtuale multiutente progettato per rappresentare e simulare il comportamento di un sistema reale all’interno di uno spazio digitale interattivo.