Il cantiere del futuro: digitale e in rete

Costruire è un lavoro manuale. Ma la digitalizzazione sta conquistando sempre più campo nel settore delle costruzioni: nel cantiere del futuro le macchine autonome lavoreranno – l'Internet delle cose e il 5G stanno preparando la strada. Questo va a vantaggio anche del clima.

«Spot» attraversa il cantiere ferroviario nel cuore della notte. Mentre il quattro zampe alto fino al ginocchio si arrampica facilmente sul letto di ghiaia, non gli sfugge nessun dettaglio: con le sue telecamere e i suoi scanner laser monitora il lavoro e si assicura così che tutto si svolga in modo regolare e sicuro. Spot non è un cane, ma un robot in movimento in un cantiere del gruppo Rhomberg Sersa Rail, come mostra un video dell'azienda di tecnologia ferroviaria. Il suo impiego fa parte di un progetto pilota che Rhomberg Sersa sta portando avanti in collaborazione con Swisscom.

Errare è umano
L'obiettivo del progetto comune è quello di creare il cantiere del futuro. Perché nei cantieri c'è un grande potenziale di ottimizzazione: macinare rotaie, mani umane. Uno strato di calcestruzzo applicato in modo errato, un’armatura che intralcia il passaggio: dove ci sono persone che lavorano, gli errori sono inevitabili.

«Se riusciamo a prevenire gli errori, utilizziamo le risorse esattamente per ciò che ci serve davvero».
Christian Schollenberger, Rhomberg Sersa

Christian Schollenberger, responsabile IT di Rhomberg Sersa, spiega la situazione attuale: con tutti questi errori, in un cantiere si arriva in fretta ad un'inefficienza del 10-15%. «Se riuscissimo a prevenire anche solo un paio di punti percentuali di questa inefficienza, si tratterebbe rapidamente di due o tre milioni di euro in un grande cantiere con un volume di costi di cento milioni di franchi». L'efficienza fa quindi risparmiare l'appaltatore, ma in ultima analisi anche il clima: «Se riuscissimo a prevenire gli errori, utilizzeremmo le risorse proprio per quello che ci serve davvero», spiega Schollenberger. Ogni fase che non deve essere eseguita due volte riduce il consumo di risorse.

Dal computer al cantiere - e viceversa
La pianificazione è uno dei punti deboli del settore edile e la parola chiave per una maggiore efficienza è BIM, o Building Information Modelling. Questo è ciò che l'industria delle costruzioni intende per modellazione del processo in cantiere. In questo modo è possibile pianificare digitalmente ogni dettaglio in anticipo: quanti camion di un materiale da costruzione saranno necessari e quando? In che ordine cronologico si svolgono le varie fasi di costruzione?

È qui che entra in gioco Spot: il cane robot è soprattutto una buona figura da presentare, ammette Schollenberger. Il lavoro di Spot è spesso sostituito da uno scanner laser fisso meno attrattivo per il pubblico, ma è già uno strumento importante nel cantiere digitalizzato. Quando si costruisce un tunnel ferroviario, ad esempio, gli ingegneri utilizzano le scansioni laser per creare in anticipo un'immagine tridimensionale esatta. «Quando riprendiamo il tunnel come costruzione grezza, utilizziamo l'immagine 3D per pianificare l'installazione della carreggiata e della linea di contatto», spiega Schollenberger.

Ma grazie all'Internet delle cose, con cui le varie macchine e attrezzature da costruzione comunicano tra loro, non si può andare oltre alla pianificazione digitale: ogni cantiere può essere confrontato con il "target" previsto. Se la forza lavoro deve deviare da quanto pianificato, il computer aiuta a trovare l'alternativa migliore.

5G quale catalizzatore
Per la digitalizzazione dei cantieri, Swisscom ha dotato Rhomberg Sersa della tecnologia 5G, la rete mobile di ultima generazione. A prima vista, si potrebbe pensare che la rete 4G, già molto veloce, sia sufficiente per questo scopo. Ma la nuova tecnologia presenta numerosi vantaggi che non sono visibili a prima vista.

Un camion da cantiere equipaggiato con un hotspot 5G permette di essere utilizzato dove non è disponibile nessun'altra rete, ad esempio in un tunnel in fase di costruzione grezza. E c'è di più: a differenza delle macchine edili, il camion di rete è dotato di potenti computer in grado di valutare automaticamente in loco i dati raccolti. Queste applicazioni di rete locale erano già state prese in considerazione quando la tecnologia è stata sviluppata 5G. L'elaborazione dei dati in loco è chiamata "edge computing" e rende l'Internet delle cose ancora più efficiente. La latenza del 5G - il tempo necessario per la trasmissione del segnale - è circa dieci volte inferiore rispetto al 4G. In combinazione con l'edge computing, una macchina edile può reagire a un evento improvviso nel giro di pochi millisecondi, oppure una persona può essere avvisata se entra in una zona di pericolo.

Una cosa è chiara: la digitalizzazione del cantiere è lungi dall'essere completa, anche per il pioniere del settore Rhomberg Sersa. Il cane robot Spot e l'hotspot 5G nel tunnel sono lavori preliminari il cui potenziale non può ancora essere sfruttato appieno. Ma l'interesse sta crescendo: «Sempre più aziende del settore edile stanno riflettendo sulla materia», afferma Matthias Jungen, sviluppatore Internet of Things di Swisscom: «Dove posso automatizzare i processi? Come posso supportare i dipendenti con gli strumenti digitali?» Il motivo non è solo l'aumento dell'efficienza, ma anche il mercato del lavoro, come sa bene Christian Schollenberger: «Trovare persone che lavorino di notte e nei weekend sta diventando sempre più difficile. Se riuscissimo a rendere il lavoro attrattivo attraverso la tecnologia, questo ci aiuterebbe anche a coprire i posti vacanti». Di conseguenza, è probabile che la digitalizzazione del cantiere prenda sempre più piede: con l'aumento dell'efficienza e una situazione lavorativa più attrattiva, ci sono due buoni argomenti a favore del cantiere digitale dal punto di vista aziendale. Il fatto che anche il clima ne tragga beneficio è un gradito effetto collaterale.

Autore: Jochen Tempelmann (Questo articolo è apparso per la prima volta su higgs.ch, 21.10.2021)
Immagine: Rhomberg Sersa Rail Group


Maggiori informazioni:

• CHANCE5G: Il 5G per il settore della costruzione: BIM, AR e cloud di cantiere
• Studie «Digital Real Estate Index» 2021: Weiterhin viel Digitalisierungspotenzial im Bau
• «Il cantiere digitalizzato necessita del 5G» – Articolo della Società Svizzera degli Impresari Costruttori SSIC
• «Die Bedeutung von 5G für die Bauwirtschaft» – Gastbeitrag für Infra Suisse und Bauenschweiz