Internet of Things: le nuove tecnologie per costruire il “cantiere digitale” (prima parte)

La digitalizzazione dei processi nel settore delle costruzioni sta imprimendo un forte impulso verso la trasformazione di pratiche e approcci in un’area ancora legata a metodologie tradizionali come quella edile, ma che nelle sue punte più avanzate sta già implementando tecnologie innovative. Dopo avere affrontato nelle precedenti pubblicazioni il BIM – Building Information Modeling e il Cloud Computing nel settore delle costruzioni, affrontiamo in queste pagine lo IoT – Internet of Things  e la trasformazione nel settore manufatturiero afferibile al concetto di “Industria 4.0”.
L’insieme di queste nuove opportunità tecnologiche  e delle trasformazioni che la loro adozione implica nei processi organizzativi e produttivi dell’industria delle costruzioni ci portano a parlare di un nuovo paradigma per il building & construction definibile come “cantiere digitale” o, ancora meglio, “Cantiere 4.0”.
Lo sviluppo tecnologico ha messo a disposizione numerosi strumenti – digital, automazione, robotica, ecc. – in grado di trasformare il tradizionale cantiere edile in un “cantiere digitale”; un salto qualitativo il cui potenziale coinvolge ogni passaggio del processo costruttivo, dalla fase di concezione del progetto alla sua formalizzazione, dall’esecuzione dello stesso alla gestione tecnico-economica del cantiere in tutti i suoi risvolti, per giungere infine alle pratiche più avanzate di building e facility management.
L’Internet of Things, quindi, entra – già lo ha fatto anche in Italia – nella realtà concreta delle costruzioni. I primi esempi riguardano soprattutto l’utilizzo di sensori e di applicativi in grado di svolgere diverse funzioni: controllare accessi e monitorare la sicurezza dei lavoratori, automatizzare i processi di tracking di macchine e materiali, ottenere informazioni in modo automatico per monitorare l’avanzamento di commessa. Tute attività che possono ora essere gestite con un grado di accuratezza e una rapidità mai raggiunto prima. A tutto beneficio dell’efficienza produttiva e della qualità in senso lato della produzione edile.

Internet delle Cose e Industria 4.0: qualche definizione
Il termine “Industria 4.0” è stato utilizzato per la prima volta nel 2011, e nel nostro paese solo nel 2016 è entrato ufficialmente in un documento di programmazione economica (il Piano Nazionale Industria 4.0 2017-2020); pochi anni, dunque, ma che sono bastati a farne parte ormai integrante del lessico oggi comunemente utilizzato per indicare la Quarta Rivoluzione Industriale ormai alle porte. Dopo la macchina a vapore, l’energia elettrica e l’informatizzazione, quindi, è alle porte – e in alcuni ambiti è già realtà – un nuovo passaggio epocale destinato a modificare profondamente i modi e le logiche della produzione industriale. E che poggia su cardini che si chiamano robotica, sensoristica, networking, Cloud, Big Data e, naturalmente, Internet of Things, anche quest’ultimo neologismo di conio relativamente recente ma che rappresenta la chiave di volta per eccellenza dell’industria 4.0.

Cosa significa IoT
Con il termine IoT – acronimo di Internet of Things (in italiano “Internet delle cose”) – si intende l’estensione (o l’evoluzione) di Internet dal mondo digitale al mondo degli oggetti e dei luoghi fisici. Gli oggetti (le “cose”), quindi, sono identificabili e acquisiscono un ruolo attivo, “intelligente” (“smart”) grazie al collegamento al web, e al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri. Le “cose” possono essere dispositivi, apparecchiature, macchine, impianti, sistemi, oggetti tangibili, ecc.: fondamentale è che questi – che possiamo definire “smart objects” – siano connessi e posseggano le caratteristiche di identificazione, connessione, localizzazione, capacità di elaborare dati e capacità di interagire con l’ambiente esterno.

IoT: una rivoluzione in corso
L’espressione IoT è utilizzata per indicare tutti gli oggetti fisici che, tramite tecnologie e soluzioni di vario genere, da semplici dispositivi standard diventano oggetti “smart” in quanto connessi a Internet e in grado di raccogliere e trasferire informazioni tra rete internet e mondo reale. Le sue declinazioni variano dalle più semplici, che coinvolgono oggetti di uso quotidiano come automobili, elettrodomestici, telefoni, a quelle più complesse e massive; ma a conferire all’Internet of Things portata rivoluzionaria è oggi soprattutto la sua capacità di trasformare radicalmente gli stessi modi della produzione e distribuzione industriale.
Dall’ottimizzazione dei processi produttivi attraverso al raccolta e analisi dei dati raccolti da macchine dotate di sensoristica IoT, al monitoraggio degli ambienti di lavoro ai fini della sicurezza, passando per la gestione e manutenzione di macchine, impianti, edifici costantemente collegati a Internet tramite reti di sensori e la condivisione di informazioni in tempo reale fra operatori, collaboratori, professionisti e manager, questa tecnologia sta già oggi determinando una riorganizzazione globale dei modelli di business trasversale a tutti i settori industriali, le cui declinazioni si prospettano particolarmente innovative in un’area già in profonda trasformazione come quella delle costruzioni. Un mix di automazione, informazione, connessione e programmazione ad alto tasso tecnologico tutto da esplorare.

Cosa è Industria 4.0
Il termine Industria 4.0 (in inglese Industry 4.0) indica una tendenza dell’automazione industriale che integra alcune nuove tecnologie produttive per migliorare le condizioni di lavoro e aumentare la produttività e la qualità produttiva degli impianti.
L’industria 4.0 passa per il concetto di smart factory che si compone di 3 parti:

  • Smart production: nuove tecnologie produttive che creano collaborazione tra tutti gli elementi presenti nella produzione ovvero collaborazione tra operatore, macchine e strumenti.
  • Smart services: tutte le “infrastrutture informatiche” e tecniche che permettono di integrare i sistemi; ma anche tutte le strutture che permettono, in modo collaborativo, di integrare le aziende (fornitore – cliente) tra loro e con le strutture esterne (strade, hub, gestione dei rifiuti, ecc.)
  • Smart energy: tutto questo sempre con un occhio attento ai consumi energetici, creando sistemi più performanti e riducendo gli sprechi di energia secondo i paradigmi tipici dell’Energia sostenibile.

La chiave di volta dell’industry 4.0 sono i sistemi ciberfisici (CPS) ovvero sistemi fisici che sono strettamente connessi con i sistemi informatici e che possono interagire e collaborare con altri sistemi CPS. Questo sta alla base della decentralizzazione e della collaborazione tra i sistemi, che è strettamente connessa con il concetto di industria 4.0.

(Leggi la seconda parte)

 

 

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Giornalista della redazione di BIMportale, professionista della comunicazione e del marketing per il settore AEC – Architetture Engineering & Construction. Ha lavorato per molti anni nell’editoria B2B dirigendo una delle principali testate specializzate per l’industria delle costruzioni, per la quale è stato autore di numerosi articoli, inchieste e speciali. Durante questa lunga esperienza editoriale ha avuto modo di vivere e monitorare direttamente l’evoluzione del settore e la sua continua trasformazione, lavorando a stretto contatto con i principali protagonisti del mercato: imprese edili, progettisti, committenti, produttori. Su tali premesse nel 2007 ha fondato l’agenzia di comunicazione e marketing Sillabario, che si occupa delle attività di comunicazione e ufficio stampa di importanti marchi industriali del settore delle costruzioni.