The Fourth Industrial Revolution has driven significant advancements in manufacturing, with Digital Twin (DT) technology emerging as a key enabler of smart manufacturing. Despite its potential to optimize operations, reduce costs, and enhance decision-making, the adoption of DT technology remains limited due to its complexity, high investment requirements, and a lack of understanding among companies. This thesis addresses the challenge of assessing a company’s readiness to implement DT technology by developing a comprehensive Digital Twin Readiness Model. The proposed model evaluates readiness across five key dimensions: Data, Connection, Model, Culture, and People. Designed for use by consultants and experts, the framework supports the assessment of the current state (as-is) and the desired future state (to-be), helping organizations identify gaps and develop a structured roadmap for effective DT adoption. The model was conceptually validated through expert feedback and applied in a realworld use case involving Croma Gio.Batta and AutoTwin. The results demonstrated its ability to highlight critical areas for improvement while remaining flexible enough to accommodate the specific characteristics of the use case. This work contributes to the field by providing a practical tool for companies to evaluate their readiness for DT implementation, thereby facilitating the transition to smart manufacturing.

La Quarta Rivoluzione Industriale ha guidato significativi progressi nel settore manifatturiero, con la tecnologia del Digital Twin (DT) che si è affermata come un elemento chiave per l’adozione della smart manufacturing. Nonostante il suo potenziale nell’ottimizzazione delle operazioni, nella riduzione dei costi e nel miglioramento del processo decisionale, l’adozione della tecnologia DT rimane limitata a causa della sua complessità, degli elevati investimenti richiesti e della scarsa comprensione da parte delle aziende. Questa tesi affronta la sfida di valutare la preparazione di un’azienda all’implementazione della tecnologia DT attraverso lo sviluppo di un Digital Twin Readiness Model completo. Il modello proposto valuta il livello di preparazione dell’azienda in cinque dimensioni chiave: Dati, Connessione, Modello, Cultura e Persone. Progettato per essere utilizzato da consulenti ed esperti, il framework supporta la valutazione dello stato attuale (as-is) e dello stato desiderato (to-be), aiutando le organizzazioni a individuare le lacune e a sviluppare una roadmap strutturata per un’adozione efficace del DT. Il modello è stato validato concettualmente attraverso il feedback di esperti e applicato a un caso di studio reale che coinvolge Croma Gio.Batta e AutoTwin. I risultati hanno dimostrato la sua capacità di evidenziare le aree critiche di miglioramento, mantenendo al contempo la flessibilità necessaria per adattarsi alle specificità del caso analizzato. Questo lavoro contribuisce al settore fornendo uno strumento pratico e strutturato per le aziende che desiderano valutare la propria prontezza all’implementazione del DT, facilitando così la transizione verso la smart manufacturing.

Digital twin readiness model

Lopo Rego, Carolina
2023/2024

Abstract

The Fourth Industrial Revolution has driven significant advancements in manufacturing, with Digital Twin (DT) technology emerging as a key enabler of smart manufacturing. Despite its potential to optimize operations, reduce costs, and enhance decision-making, the adoption of DT technology remains limited due to its complexity, high investment requirements, and a lack of understanding among companies. This thesis addresses the challenge of assessing a company’s readiness to implement DT technology by developing a comprehensive Digital Twin Readiness Model. The proposed model evaluates readiness across five key dimensions: Data, Connection, Model, Culture, and People. Designed for use by consultants and experts, the framework supports the assessment of the current state (as-is) and the desired future state (to-be), helping organizations identify gaps and develop a structured roadmap for effective DT adoption. The model was conceptually validated through expert feedback and applied in a realworld use case involving Croma Gio.Batta and AutoTwin. The results demonstrated its ability to highlight critical areas for improvement while remaining flexible enough to accommodate the specific characteristics of the use case. This work contributes to the field by providing a practical tool for companies to evaluate their readiness for DT implementation, thereby facilitating the transition to smart manufacturing.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
3-apr-2025
2023/2024
La Quarta Rivoluzione Industriale ha guidato significativi progressi nel settore manifatturiero, con la tecnologia del Digital Twin (DT) che si è affermata come un elemento chiave per l’adozione della smart manufacturing. Nonostante il suo potenziale nell’ottimizzazione delle operazioni, nella riduzione dei costi e nel miglioramento del processo decisionale, l’adozione della tecnologia DT rimane limitata a causa della sua complessità, degli elevati investimenti richiesti e della scarsa comprensione da parte delle aziende. Questa tesi affronta la sfida di valutare la preparazione di un’azienda all’implementazione della tecnologia DT attraverso lo sviluppo di un Digital Twin Readiness Model completo. Il modello proposto valuta il livello di preparazione dell’azienda in cinque dimensioni chiave: Dati, Connessione, Modello, Cultura e Persone. Progettato per essere utilizzato da consulenti ed esperti, il framework supporta la valutazione dello stato attuale (as-is) e dello stato desiderato (to-be), aiutando le organizzazioni a individuare le lacune e a sviluppare una roadmap strutturata per un’adozione efficace del DT. Il modello è stato validato concettualmente attraverso il feedback di esperti e applicato a un caso di studio reale che coinvolge Croma Gio.Batta e AutoTwin. I risultati hanno dimostrato la sua capacità di evidenziare le aree critiche di miglioramento, mantenendo al contempo la flessibilità necessaria per adattarsi alle specificità del caso analizzato. Questo lavoro contribuisce al settore fornendo uno strumento pratico e strutturato per le aziende che desiderano valutare la propria prontezza all’implementazione del DT, facilitando così la transizione verso la smart manufacturing.
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