Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni: la gestione del flusso informativo (pt. 1)

  • Di Silvia Costa
    • 03 Jan, 2023
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Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni

Oggi stiamo vivendo la quarta rivoluzione industriale, meglio identificata come l’era dei dati.

La quarta rivoluzione industriale è strettamente correlata alla digitalizzazione e ad un impiego sempre più pervasivo di connessioni (Internet of Things), informazioni e relative tecnologie computazionali e di analisi dei dati (machine learning). L’obiettivo fondamentale è combinare diverse tecnologie per creare un sistema integrato e connesso, in cui persone, sistemi informativi e macchinari collaborano per ottenere un risultato più sostenibile.

La trasformazione 4.0 è un concetto rivolto a tutti i settori produttivi ma meglio si addice a quelli caratterizzati da catene del valore standardizzate e che hanno come out-put un prodotto.

Questo concetto è applicabile anche a settori che si basano su progetti, nello specifico il settore delle costruzioni? La risposta è: “Si”.

Quali sono le necessità di questo settore, l’approccio alla digitalizzazione, lo sviluppo normativo e le strategie di adesione alla trasformazione 4.0?

Tale settore è caratterizzato da molteplici competenze, da diverse fasi e dalla necessità di un alto grado di coordinamento per gestire processi edilizi complessi che prevedono uno scambio di informazioni elevato. Il passaggio tra una fase e l’altra, non solo identifica uno sviluppo dell’opera oggetto del  processo ma, individua il cambiamento di attori, obiettivi, margini di guadagno, requisiti informativi, livelli di dettaglio, metodi e strumenti di elaborazione delle informazioni.

L’edilizia, pur rimanendo tra i settori meno digitalizzati, ha compiuto sviluppi tecnologici; spesso, però, questi sviluppi si riducono ad una mera transizione strumentale, dall’analogico al digitale, come è accaduto con il passaggio dal tecnigrafo ai software di modellazione. Avendo modificato lo strumento ma non il metodo, la difficoltà di rendere il flusso informativo completamente interoperabile permane, e l’approccio rimasto fedele ai metodi tradizionali di lavoro impedisce un cambiamento radicale.

Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni

Per questo è necessario introdurre nel processo standard metodologici; ad esempio, la norma ISO 19650, pubblicata nel 2018, definisce concetti riguardanti l’organizzazione e la digitalizzazione dei flussi informativi. La standardizzazione è fondamentale per la definizione di una strategia informativa d’impresa necessaria per la gestione integrata delle informazioni, volta ad ottenere dati trasparenti, univoci e condivisibili.

I modelli digitali nel settore delle costruzioni

Il settore delle costruzioni, ha cercato di migliorare l’interoperabilità con lo sviluppo del Building Information Modeling (BIM), inteso come metodo ancor prima che come strumento. Il BIM è un processo di creazione, gestione e integrazione delle informazioni relative ad un asset, generate durante il suo ciclo di vita, ovvero un processo costruttivo. Si tratta di una tecnologia che ha permesso di compiere progressi all’interno dei processi collaborativi; progressi generati dalla disponibilità di un unico modello centrale per la gestione informativa, piuttosto che dal maggior livello di interoperabilità delle informazioni.

In un processo collaborativo è necessario un metodo di scambio che consideri sia i dati presenti nel modello che quelli esterni ad esso e definiti da formati file diversi (PDF, CSV, TXT).

Considerata l’elevata mole di dati prodotti secondo formati file differenti e la presenza di attori con ruoli e responsabilità diverse, l’idea di rendere il modello un contenitore centralizzato di tutte le informazioni non ha avuto successo, poiché impedirebbe la fluida e automatizzata cooperazione con qualsiasi altro tipo di database esterno a causa degli schemi informativi rigidi che vincolano il modello.

Un nuovo concetto è stato, dunque, introdotto: l’Ambiente di Condivisione Dati (ACDat), si tratta di uno spazio che permette la raccolta organizzata e condivisa di dati sottoforma di diversi formati e riferiti ad un progetto. La normativa ISO 19650, insieme allo standard DIN SPEC 91391 e alla norma UNI 11337, definisce procedure strutturate per la condivisione, diffusione, coordinazione e archiviazione delle informazioni in formato digitale, avvalendosi dell’utilizzo dell’ambiente di condivisione dati.

Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni

Lo scopo dell’ACDat, anche nominato Common Data Environment (CDE), è il miglioramento dell’interoperabilità attraverso capacità di gestione informativa; ad esempio, regole di accesso, cronologia storica delle revisioni, sicurezza, aggiornamento e reperibilità dei dati. 

Tale piattaforma permette la definizione dei diritti di proprietà grazie ad accessi controllati e distinti tra i vari attori, rispecchiando la gerarchia adottata per l’organizzazione del progetto. In questo modo si proteggono i dati, si garantisce la consistenza delle informazioni e si assegnano responsabilità ai vari attori. In base al ruolo, i partecipanti al processo possono condividere, visualizzare, utilizzare e modificare i dati presenti nell’ACDat.

All’interno della piattaforma sono conservate tutte le risorse informative del processo, creando un archivio storico che permette di ripristinare versioni precedenti. Il contenuto aumenta con l’avanzare del progetto, per questo la gestione di tale ambiente deve essere ben dettagliata e definita, per garantire la qualità, l’affidabilità e la reperibilità delle informazioni. 

La struttura è organizzata mediante contenitori informativi i quali possono essere identificati come cartelle contenenti file o modelli; la reperibilità delle informazioni al loro interno è possibile mediante link, codici identificativi, ID geo-spaziali e in generale mediante parole chiave che caratterizzano il file cercato.

Ciò nonostante, questo tipo di ricerca non raggiunge un livello di dettaglio elevato, in quanto si limita all’utilizzo di filtri che individuano i metadati, ovvero informazioni sui dati (ora di salvataggio, chi ha gestito il file ecc.), sui file e sui modelli senza stabilire un vero e proprio collegamento tra i dati in essi contenuti. Sebbene la qualità dei dati richiesti sia elevata, la presenza di file eterogenei e la mancata standardizzazione della rappresentazione e strutturazione del dato rende le connessioni complicate.

Il passaggio alla tecnologia dei linked data

Nonostante gli innumerevoli vantaggi che un Ambiente di Condivisione Dati possa offrire alla gestione di un processo, l’ACDat inteso come descritto in queste righe, si basa sulla logica dei documenti e non del dato, quest’ultima è l’unica logica che permette di superare la digitalizzazione attuale.

Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni

Ricerche scientifiche affermano che la tecnologia dei linked data, principio relativo alla pubblicazione di dati strutturati atti ad essere collegati fra loro semanticamente, è fondamentale per il passaggio dal concetto di documento al concetto di dato. Il primo sviluppo necessario consiste nella produzione di dati strutturati, eliminando ciò che non è machine readable; il secondo sviluppo implica la definizione semantica dei dati, ovvero, rendere noto il significato del dato alla macchina per ottenere un processo di machine learning.

Questo, non solo migliorerebbe l’interoperabilità ma, porterebbe ad un cambiamento metodologico e strumentale verso il livello successivo di maturità BIM.

Interessanti e innovative nozioni verranno approfondite nella pt. 2 dell’articolo: “Transizione 4.0 nel settore delle costruzioni: applicazione dei linked data all’ambiente di condivisione dati”.

Author

Silvia Costa

Innovation Consultant

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