Edilizia 4.0: l’innovazione inizia dalle fondamenta

Al termine di un decennio contraddistinto da profondi cambiamenti e ripetute crisi dei mercati immobiliari, l’industria delle costruzioni è chiamata a rivedere i propri modelli di business, sia a livello aziendale che di filiera.
Ad essere spettatore interessato, infatti, non è la sola edilizia tout court, ma tutto l’indotto manifatturiero legato al mondo delle costruzioni: macchine, strumenti, materiali, rivestimenti, involucri, ecc. Le criticità – e quindi gli obiettivi – sono conosciuti: come gestire e rendere efficienti produttività, marginalità e dimensioni delle aziende. Il mercato immobiliare procede spedito verso il “consumo zero” e ciò ridisegna le priorità strategiche per gli attori del settore: riuso del patrimonio e tutto ciò che ad esso si collega: qualità, sostenibilità, innovazione e design.
In questo contesto le tecnologie assumono sempre più un ruolo importante in un settore, quello dell’“ambiente costruito”, che non ha mai ritenuto potesse essere investito dalla trasformazione digitale. Invece, tendenze e casi di successo stanno dimostrando che è proprio l’innovazione ad offrire possibili vie d’uscita dalla crisi. Come?

Il “tesoretto” nascosto dei Big Data

La costruzione di un edificio produce un fondamentale capitale di dati finora largamente smarrito all’interno dei processi tradizionali della manifattura edilizia. Il BIM (Building Information Modeling) dovrebbe divenire obbligatorio dal 2019 e con esso una prassi di progettazione collaborativa e digitale tra i progettisti già di uso comune. E fin qui nulla di nuovo.
Ma, oggi, il digitale può consentire di valorizzare questa montagna di dati per incrementare l’efficienza operativa e la produttività, ottenendo automaticamente informazioni per monitorare l’avanzamento di commessa e la redazione del giornale dei lavori con una puntualità e accuratezza mai raggiunte prima. Prodotti gestionali, quali SmartPlatform della Filippetti e STR Vision CPM di TeamSystem, consentono di condividere con tutta la filiera di partner e fornitori le informazioni, garantendo tempestività, controllo dei tempi e prevenzione dei rischi. In una parola: riduzione dei costi.
Ma nuove soluzioni si affacciano all’orizzonte. Prodotti gestionali in grado di attingere informazioni dalle banche dati disponibili nel web per ottimizzare gli aspetti decisionali: dalle condizioni meteo a quelle del traffico, l’obiettivo è riuscire a rendere ogni informazione possibile funzionale all’efficientamento gestionale.
In tale ottica Seedble ha sviluppato – per un proprio cliente operante nel settore edilizio che ha avviato un’azione di digital transformation – un sistema gestionale evoluto, basato su Odoo, che, a differenza dei gestionali tradizionali, punta a massimizzare le relazioni tra i dati aziendali e dati esterni, integrandoli in un unico database.
Il sistema, basato su un unico repository, permette di incrociare dati appartenenti apparentemente a divisioni aziendali slegate una dall’altra, e di supportare il management in un decision making basato sui dati e non solo sulle sensazioni.
Il tenere sotto controllo e su unico database tutte le informazioni legate alla gestione dei cantieri, alla gestione del time-sheet, dei dipendenti alla gestione dei reclami, alla fatturazione e alla gestione della soddisfazione dei worker permetterà all’azienda, ad esempio, di capire quali erano le combinazioni di operai più performanti a seconda delle lavorazioni e dei clienti.

IoT e realtà aumentata al servizio dei cantieri

Una nuova generazione di sensori e di software in grado da un lato di controllare accessi e monitorare la sicurezza dei lavoratori, dall’altro di automatizzare i processi di tracking di macchine e materiali. E’ questo lo scenario di ciò che viene definito “cantiere cognitivo”, in grado, real time, di autogestirsi.
Entrano così in cantiere i droni per il monitoraggio logistico delle operazioni o, ove non è possibile, si possono adottare – ad esempio – una Pix4D Crane Camera, una camera applicata sulle gru da cantiere che scatta e memorizza fotografie da varie prospettive dall’alto. I sensori della camera rilevano i movimenti e acquisiscono le foto generando mappe 2D e 3D. I dati sono così utilizzati dal gestionale per l’ottimizzazione logistica e la prevenzione dei rischi.
Anche la realtà virtuale fa capolino nell’edilizia. Grazie a speciali visori – Oculus Rift o gli Hololens fra i tanti – si potranno visionare i cantieri degli edifici in costruzione, con tutte le possibili implicazioni positive che queste potrebbero avere sul monitoraggio in corso d’opera e sulla customer experience.
Il tracking è uno degli ambiti in cui maggiormente l’IoT riesce a dare un contributo determinante. Topcon è una soluzione sensoristica che, tramite wireless, rileva e analizza i dati di funzionamento di qualsiasi mezzo o strumento in uso presso il cantiere, fornendo le informazioni necessarie all’ottimizzazione del suo utilizzo. Ma il futuro del tracking va decisamente oltre: L’idea è di portare la gestione del cantiere verso il “just in time”, integrando le informazioni in corso d’opera lungo tutta la filiera di fornitura, favorendo in tal modo, scenari in cui sono gli stessi oggetti e manufatti a comunicare quali e quanti materiali necessita ancora il cantiere, prevedendo tempi e modalità di consegna, stoccaggio e messa in opera.
La strada segnata sembra proprio essere quella dell’Edilizia Off-Site, portando dal cantiere alla fabbrica la produzione di pezzi unici, ottimizzando tempi e risorse e favorendo la specializzazione lungo l’arco della filiera edilizia.

Robot muratori, case 3D e calcestruzzi fai-da-te

Sam, Hadryan, IF sono robot muratori in grado di costruire un edificio sei volte più veloce di una squadra umana. Un investimento di 500 mila dollari (nel caso di Sam) per una capacità produttiva di mille mattoni all’ora e 150 case medie all’anno. Si presumono essere i primi di una lunga serie e di nuove varietà che porteranno questo costo a ridursi sensibilmente. Va oltre Smart Briks, un robot che usa particolari “mattoni Lego” in grado di ridurre del 50% i costi di realizzazione.
Tutta italiana è, invece, Origami 5, la tecnologia proposta da Personal Factory: un robot in grado – in meno di sei metri quadrati – di produrre malte, intonaci, colle e altre miscele per l’edilizia direttamente sul cantiere, quando e quanto ne occorre, sotto il controllo di un server centrale che ne monitora i processi. Tale robot consente di tracciare ogni singolo sacchetto e di etichettarne la destinazione d’uso in cantiere. In sostanza si potrà personalizzare l’uso dei materiali rispetto alle caratteristiche d’impiego necessario.
In questo contesto si inserisce la stampa 3D. Dalle utopiche – per ora – case interamente stampate in digitale al più pragmatico impiego per la realizzazione di componenti parte di progetti più complessi (vedi il restauro di edifici storici) la stampa digitale inizia ad attirare l’interesse dell’industria delle costruzioni. In particolare è sull’applicazione in ambito Smart City che se ne intravedono le potenzialità, per la loro versatilità nella realizzazione di componentistica tecnologica integrata negli edifici, anche attraverso l’uso di materiali alternativi.
Nulla osta che, visti i ridotti costi di costruzione, esse possano risultare un’opzione utile per edilizia sociale o a basso costo, un bisogno sempre più emergente nel mercato abitativo. E’ il caso, ad esempio, di WaspGigaDelta, un progetto italiano molto interessante per la stampa 3D di case in argilla.

Conclusioni

L’Edilizia deve e può innovarsi. È un settore strategico che non può auto-escludersi dal processo di trasformazione digitale in atto, un percorso cui sono chiamate le grandi società come le piccole aziende artigiane.
Occorre uno sforzo collaborativo, di filiera o di settore, volto alla condivisione di investimenti e del capitale umano, nell’ottica di un comune aumento della competitività e ampliamento di mercato. Alcune di queste tecnologie sembrano escludere il lavoro umano, ma in realtà necessitano di un percorso di qualificazione e integrazione professionale. Il Piano Industria 4.0 offre tutti gli strumenti necessari ad affrontare questo percorso. Non resta che provare.
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