BIM e data management per la gestione delle dimensioni 4D/5D e il controllo dei progetti in ambito “construction”

Quanto valgono i dati per un’azienda e per il suo business? Le Organizzazioni generano un’enorme mole di dati durante ogni attività e processo, da svariati sorgenti, in diverse modalità. Se parte di questi sono, per natura, privi di strutture note e non processabili, un’altra parte è certamente collezionabile, gestibile e soprattutto integrabile.

Estratto modelli realizzati per il caso studio. strutture, architettonico, site

Da questa consapevolezza nasce la tesi di master presentata: trovare risposte concrete per trasformare processi 4D-5D d’impresa in flussi integrati con l’obiettivo finale di aumentarne il controllo anche generando modelli data-driven a supporto dei processi decisionali, incrementando l’efficienza e quindi la produttività delle aziende.

Contesto
Il business analizzato è quello delle Costruzioni e il modello di riferimento è quello del General Contractor. All’interno di questo contesto specifico, integrando processi tipici del Project Management a logiche di BIM e Data Management, la trattazione propone un workflow per il controllo e la gestione della commessa che integra procedure aziendali consolidate con competenze trasversali, nuove tecnologie e nuovi strumenti attraverso un piano implementativo basato sulla centralità dei dati.

Creazione del dataset di gara in TeamSystem CPM

BPR e nuovi workflow
Il lavoro di ricerca si configura come una proposta di Business Process Reengineering (BPR): un atto organizzativo di profonda revisione dei procedimenti operativi. Partendo dall’analisi dei requisiti di business, dalla mappatura dei processi 4D-5D in essere e dalla loro efficacia questi vengono ridisegnati introducendo nuove tecnologie software, tra le quali Revit, Dynamo, Solibri, CPM, Synchro, VCad, PowerBI. L’atto organizzativo coinvolge tutti i gruppi di processi definiti del PMI, dalle fasi di avvio alla chiusura del

Dai modelli al database 4D-5D – Mappa concettuale

progetto.

Inquadramento teorico e modelli BIM
Nella prima parte del lavoro, dopo avere introdotto il caso studio reale in capo alla società AeC Costruzioni e i modelli BIM utilizzati nella trattazione, si costruiscono le basi “teoriche” del processo: prima una rapida introduzione al BIM, agli standard proprietari aziendali e alla mutua connessione con il Project Management applicato al settore Construction, poi, partendo dell’inquadramento del modello economico specifico per il Main Contractor, si introducono le specifiche logiche di

Script Dynamo BIM per la compilazione dei campi funzionali STR E (impalcati in CA) e STR I (impalcati in lamiera)

controllo e gestione adottate.

Gruppo di processi di avvio
Nella seconda parte si entra nel merito dei procedimenti operativi: seguendo come traccia i gruppi di processi del PMBOK, si “ridisegnano” con occhio analitico le principali fasi del progetto. Si parte con l’acquisizione della commessa e la predisposizione del relativo dataset, realizzato con il gestionale TeamSystem CPM: in questa fase, da una serie di valutazioni economiche in origine sconnesse, si realizza un unico database strutturato. Raccogliere, pulire e strutturare i dati in un dataset è un’operazione preliminare necessaria a qualsiasi operazione di Data Analysis.

Gruppo di processi di pianificazione

Processi di Model Validation con Solibri Model Checker

La struttura dati si “evolve” durante l’esecuzione dei processi di pianificazione. Dopo avere definito le logiche di Cost Control, la struttura WBS (Work Breakdown Structure) e i Control Account si procede con la definizione della PBS (Product Breakdown Structure) connessa agli Assets dei modelli BIM.
I campi spaziali e funzionali della PBS vengono compilati con l’ausilio di Dynamo BIM. Partendo da driver in ingresso definiti (categoria oggetti Revit, nomenclatura famiglia, libreria materiali) gli script compilano i relativi parametri all’interno del software di Authoring.
Noto il patrimonio informativo da estrarre dai modelli, dopo l’esportazione in formato IFC, questo viene validato attraverso Excel e Solibri creando una serie di Rule Sets,

Creazione delle misurazioni di preventivo con TeamSystem CPM

pacchetti di regole necessari alla verifica automatizzata dei campi indagati.
I modelli validati vengono utilizzati a supporto del ristudio dei costi del progetto. All’interno di TeamSystem CPM, con l’ausilio di regole di calcolo IFC, vengono ricomputate tutte le misurazioni estraibili dai modelli e strutturate all’interno della WBS/CBS.
Confrontato il budget così ristudiato con il budget iniziale approvato dallo Sponsor, si procede con la creazione della baseline di progetto: istantanea economico-temporale del progetto al suo avvio. La simulazione 4D del cantiere viene effettuata con Synchro PRO, garantendo la cantierabilità del GANTT e facilitando la comunicazione con gli altri Stakeholder.
Curve S di natura economico-finanziaria, break even point, volumi di produzione costi/ricavi previsionali vengono rapidamente estratti da TeamSystem CPM garantendo una solida struttura per la verifica dell’avanzamento economico del progetto.

Gruppo di processi di esecuzione e procurement
La struttura dati continua ad arricchirsi di informazioni durante i processi di esecuzione e procurement. Uno stretto dialogo tra ERP aziendale e gestionale 4D/5D permette di

Estratto scenari 4D con Synchro PRO

registrare in maniera strutturata ordini, contratti, contabilità, movimenti, rapportini e altre tipologie di attività/passività.
Il dialogo tra i due ambienti viene garantito da driver definiti, come la codifica WBS/CBS e il Periodo di competenza delle registrazioni.

Gruppi di processi di controllo e Business Intelligence
I dati raccolti nelle fasi precedenti sono ordinati, confrontabili, modellabili e permettono di applicare reali logiche di Business Intelligence a servizio del gruppo di processi di controllo e monitoraggio: la trattazione propone diverse metriche di controllo e previsione tarate su semplici operazioni di Data Management.

Curve economico-finanziarie di baseline con TeamSystem CPM

Da un lato vengono implementati cruscotti tabellari (pivot) multi-gestione realizzati all’interno di TeamSystem CPM per l’applicazione di tecniche di controllo tipiche del Project Management come l’Earned Value Analysis e la Trend Analysis.

Processi di contabilità BIM based con TeamSystem CPM

Dall’altro, i dataset vengono estratti dai diversi applicativi software utilizzati e “collegati” all’interno di PowerBI, con l’ausilio di VCad, per la creazione di visualizzazioni interattive che facilitano la lettura intelligente dei dati generati durante i processi 4D/5D descritti.
Il cruscotto “QTO Analysis” permette, selezionato un oggetto del modello, di visualizzarlo nel Viewer, di estrapolarne l’elenco degli articoli/quantità associate, di analizzarne il suo valore a costo e a ricavo, di verificarne la scomposizione per articoli associati.
Il cruscotto “WBS and planning analysis”, definito il ramo di WBS, permette di verificarne l’inizio e la fine prevista nel programma lavori aggiornato e la durata in numero di giorni. Permette inoltre di analizzare il valore a costi e ricavi previsto per il ramo, visualizzando tutti gli oggetti IFC appartenenti alla selezione del Viewer di riferimento.

Processi di controllo e monitoraggio EVA con TeamSystem CPM

La flessibilità degli strumenti di BI permette di assaporarne tutto il potenziale: gestire una grandissima mole di dati diventa davvero alla portata di qualsiasi portatore di interessi se

Dashboard “QTO Analysis” con Power BI

si strutturano cruscotti di sintesi tarati su esigenze specifiche.

Conclusioni
Le conclusioni aprono le porte ai possibili scenari di sviluppo del metodo: l’approccio presentato è ripetibile, adattabile e scalabile e oltre a standardizzare ed efficientare il flusso delle informazioni della singola commessa può diventare una base concreta per impostare logiche di controllo multi-commessa, incrociandosi con ERP e operazioni di contabilità industriale aziendali.
In quest’ottica il BIM si trasforma in una tecnologia chiave per governare le dimensioni 4D e 5D del progetto: modelli validati permettono di generare database aggiornati con dati e informazioni interconnesse utili – tra i vari usi – a comprendere l’andamento dei progetti.
Si consideri, inoltre, che tutti i dati raccolti ed utilizzati nelle varie fasi del workflow vengono già oggi prodotti per la gestione dei processi ordinari d’Impresa e il management di commessa: lo sforzo aggiuntivo è quello di dare loro una struttura definita e una gestione integrata nel contesto aziendale.
Questa gestione integrata getta le fondamenta per un Project Control più consapevole e “imparziale”, fortemente data-driven e coerente con le logiche di condivisione alla base dell’OpenBIM.

 

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Ingegnere specializzato in BIM e Project Management, con competenze trasversali nel settore AECO che interessano sia il campo tecnico che quello di gestione economico/finanziaria di progetti in ambito Construction. Curioso di Digital Transformation, Data Management e processi di miglioramento aziendale. Laureato in Ingegneria Civile a Bologna nel 2015, iscritto all’Ordine degli Ingegneri di Modena, consegue il master in “Project Management in construction works with BIM” al Politecnico di Milano nel 2021. Dopo diverse esperienze in pubbliche amministrazioni e studi di progettazione, attualmente ricopre il ruolo di BIM Developer e Project Engineer presso la Società AeC Costruzioni di Modena.