I gemelli digitali offrono un «vero e proprio modello» per i progetti di edilizia moderni
Nonostante la notevole crescita del mercato dell’edilizia nell’ultimo decennio, il settore ha lottato con una produttività stagnante. Ciò è in gran parte attribuito all’aumento del costo della manodopera, all’inefficienza delle condizioni di lavoro, al calo di interesse da parte delle generazioni più giovani e alle preoccupazioni relative alla sicurezza. Tuttavia, con l’aumento della popolazione globale, la necessità di edifici più sicuri, efficienti e sostenibili diventa fondamentale.
Uno strumento accurato, flessibile e sensibile per la gestione dei progetti di edilizia
Il progetto BIMprove, finanziato dall’UE, è stato creato per affrontare queste sfide. «La missione di BIMprove è stata quella di creare un modello metrico dinamico di edificio – un gemello digitale – che si evolvesse al di là della modellizzazione statica delle informazioni di costruzione (building information modelling, BIM)», osserva Gabor Sziebig, coordinatore del progetto. «Questa tecnologia innovativa promette un monitoraggio in tempo reale dei cantieri, una migliore programmazione delle risorse e una pianificazione del lavoro migliorata.» Integrando un insieme di tecnologie – intelligenza artificiale, realtà aumentata/virtuale, velivoli senza pilota e strumenti indossabili – questi elementi aiutano a ottimizzare la trasformazione digitale del settore edilizio. Grazie all’accesso alle informazioni in tempo reale, i cantieri possono individuare e prevedere i potenziali problemi in una fase precoce, controllare efficacemente le risorse e ridurre al minimo gli sprechi, il tutto mantenendo elevati standard di sicurezza.
Componenti del sistema
Dal punto di vista dell’hardware, il sistema del gemello digitale contiene un servizio di integrazione dei dati basato su cloud. Questa piattaforma agevola lo scambio di informazioni e l’elaborazione dei dati tramite interfacce modulari di programmazione delle applicazioni. Robot da terra e droni acquisiscono dati visivi nei cantieri, utilizzando entrambi un sistema di pianificazione del percorso per navigare nel cantiere, acquisendo immagini, scansioni 3D per fornire nuvole di punti e immagini termiche. Per controllare il robot in remoto e avviare funzioni autonome a grande distanza, è stata sviluppata una nuova connessione basata su Wi-Fi a 2,4 GHz con un’antenna a più alto guadagno. Per risolvere il problema dei droni per ambienti interni, privi di posizione e orientamento assoluti, i membri del progetto hanno sviluppato una base di atterraggio con modellizzazione BIM. Questo contribuisce a localizzare correttamente il drone e ad allineare i suoi dispositivi di misurazione di bordo con la cornice globale. La stazione base ricarica automaticamente il drone dopo l’atterraggio. I membri del progetto hanno anche sviluppato una tecnologia per tracciare l’attività dei lavoratori utilizzando segnalatori mobili nei caschi e segnalatori fissi collocati nel soffitto in posizione centrale nelle zone di copertura. Questo sistema di segnalatori consente di registrare e visualizzare in tempo reale la presenza dei lavoratori ed è scalabile per siti di grandi dimensioni.
L’impatto del progetto si estende a molte aree
BIMprove è stato determinante nel migliorare l’efficienza operativa nel settore delle costruzioni, affrontando oltre il 78 % delle principali cause di inefficienza del settore. Il progetto ha anche aperto la strada alla standardizzazione dei gemelli digitali su scala europea. Ha avviato lo sviluppo di un CEN Workshop Agreement (CWA) per «Indicatori di posizione per applicazioni digitali nei cantieri, monitoraggio strutturale e applicazioni BIM», il che favorirà l’uso di droni e robot nei cantieri. BIMprove ha anche stabilito una collaborazione con CEN/TC 442 «Building Information Modelling» (BIM) e con CEN/TC 442/WG 9 «Digital twins in built environment». «BIMprove affronta oltre il 90 % dei fattori che contribuiscono agli incidenti nel settore edile, allineandosi al piano di riduzione del 50-80 % degli incidenti. L’impatto di BIMprove si estende anche alla riduzione dei costi dei progetti di edilizia, affrontando oltre il 65 % delle principali cause di sforamento degli stessi. L’impatto stimato delle tecnologie di recente sviluppo su questi fattori di inefficienza è dell’87 %», conclude Sziebig.
Parole chiave
BIMprove, gemello digitale, edilizia, drone, modellazione delle informazioni di costruzione, progetti di edilizia, sicurezza
