Costruire meglio
Il settore delle costruzioni, come molti altri settori dell'economia, ha e continua a vivere circostanze difficili, che si tratti dell'impatto del Covid-19 o del dover affrontare nuove normative come gli standard di efficienza energetica.
Tuttavia, nonostante queste sfide, il settore è stato piuttosto lento nell’adattarsi e nell’implementare le nuove tecnologie. Tuttavia, con la crescente carenza di manodopera, l’interruzione della catena di approvvigionamento e normative più severe, è necessario innovare di più e utilizzare la tecnologia è vista da molti come una priorità chiave per il settore che sembra diventare più resiliente.
"Le sfide chiave sono incentrate sull'aumento della produttività e delle prestazioni", ha affermato Drew Morris, Direttore delle vendite, Comms365, specialista delle comunicazioni. "La tecnologia deve essere al centro di questa trasformazione mentre cerchiamo di accelerare l'innovazione e supportare nuovi processi al fine di creare sistemi ad alte prestazioni che funzionino in modo più efficace insieme".
Oggi la tecnologia viene utilizzata in modo più consistente nei cantieri e ha sicuramente contribuito a migliorare l'efficienza del processo edilizio.
L'intelligenza artificiale (AI) viene utilizzata per migliorare l'efficacia della progettazione degli edifici e si è scoperto che riduce i tempi di costruzione fino al 30%; i droni vengono utilizzati per analizzare i cantieri e identificare le aree pericolose e consentire di migliorare la sicurezza dei siti. I robot stanno anche trovando un uso che aiuta ad aumentare la velocità e la qualità dei lavori di costruzione, mentre la realtà virtuale (VR) e la realtà aumentata (AR) sembrano destinate a rivoluzionare la costruzione fornendo visualizzazioni 3D di progetti e siti reali.
Tuttavia, secondo Morris, mentre i rapidi progressi tecnologici e l'avvento di servizi e applicazioni basati su cloud significano che il modo in cui l'industria sta lavorando e collaborando sta cambiando drasticamente, il settore delle costruzioni rimane un po' indietro rispetto alla "curva".
“L'innovazione tecnologica guida l'efficienza, la produttività e l'efficacia dei costi. Tuttavia, quando si tratta di edilizia, gli investimenti nell'IT sono rimasti bassi rispetto ad altri settori", ha suggerito. “Il mercato è stato ostacolato da sfide tecniche relative a progetti che possono essere grandi, complessi e geograficamente dispersi. In combinazione con i diversi livelli di competenza e maturità dei subappaltatori più piccoli, l'avanzamento su larga scala è stato difficile e ha successivamente portato al lento progresso della digitalizzazione".
Nonostante ciò, secondo Nick Sacke, responsabile delle soluzioni IoT presso Comm365, ora ci sono prove crescenti che il settore sta abbracciando la digitalizzazione.
“Oggi, le aziende più grandi stanno cercando di digitalizzare i propri processi guidate da maggiori livelli di concorrenza e dalla crescente necessità di maggiori livelli di cooperazione tra i partner che lavorano sui progetti. Il flusso di informazioni sta accelerando e stiamo assistendo alla digitalizzazione di siti, catene di approvvigionamento e dati”.
“La digitalizzazione tende a essere guidata da aziende più piccole e più agili. Ma mentre potrebbero essere le prime a muoversi, le società di costruzioni più grandi hanno le risorse per esplorare la tecnologia in modo più dettagliato, anche se avranno più cose da digitalizzare”.
Che si tratti di aumentare la produttività o di gestire la gestione dei rifiuti in modo più efficiente, la tecnologia consiste nel raccogliere dati, utilizzarli, acquisire informazioni e quindi applicarli.
“La tecnologia viene utilizzata per snellire i processi, fare un uso migliore delle persone e ridurre i costi”, ha affermato Sacke, “e la tecnologia può affrontare alcune delle grandi sfide che attendono il settore. Che si tratti dell'imminente Clean Air Act o del lavoro per ridurre le emissioni di carbonio, l'industria sta utilizzando la tecnologia per sviluppare nuovi processi per renderli più efficienti".
I concetti di edilizia "verde" e sostenibile sono fattori chiave.
"Se guardi alla produzione del calcestruzzo, ha un'enorme impronta di carbonio, quindi vengono introdotti nuovi materiali, che richiedono un monitoraggio e un'analisi dettagliati", ha affermato Sacke.
Oggi viene utilizzato più calcestruzzo di qualsiasi altra sostanza, a parte l'acqua e, di conseguenza, la sua fabbricazione produce l'8% dell'anidride carbonica (CO2) emessa nell'atmosfera, sostanzialmente più di molte altre industrie solitamente associate all'inquinamento, come l'aviazione .
"Le nuove forme di calcestruzzo che producono significativamente meno anidride carbonica - fino al 50% in meno - richiedono la tecnologia dei sensori per monitorare i processi di polimerizzazione e il comportamento dei nuovi prodotti", ha affermato Sacke.
La tecnologia sta avanzando rapidamente e ci sono un numero crescente di esempi su come i progressi della tecnologia digitale possono offrire opportunità di efficienza e produttività.
“Droni, robotica, stampa 3D e realtà aumentata non sono più concetti, ma vengono ora adottati da aziende lungimiranti che cercano di capitalizzare i vantaggi che l'adozione dell'innovazione può portare al cantiere”, ha affermato Morris.
Mentre la più ampiamente adottata di tutte le nuove tecnologie sono i dispositivi mobili che consentono ai lavoratori di accedere, documentare, condividere e modificare importanti informazioni di progetto, mentre componenti specifici del settore come scanner di codici a barre e lettori di identificazione a radiofrequenza vengono utilizzati per tenere traccia di spedizioni, attrezzature e materiali, Sacke vede l'uso della tecnologia indossabile come un significativo "punto di svolta" nel settore, migliorando le condizioni e migliorando la salute e la sicurezza.
“La tecnologia indossabile può essere utilizzata per tracciare i movimenti delle persone, ma è anche in grado di monitorare dove e come le persone lavorano e ha un ruolo importante nel ridurre il numero di incidenti. Non solo la tecnologia indossabile può tracciare le persone, ma gli accelerometri possono essere utilizzati per segnalare gli incidenti, ma ora è possibile monitorare la salute dei lavoratori edili. Ciò è particolarmente importante dove i lavoratori possono operare in condizioni pericolose in cui è necessario monitorare la qualità dell'aria e le condizioni ambientali".
I veicoli aerei senza equipaggio (UAV), dotati di telecamere, sono in uso da molti anni per raccogliere informazioni in luoghi di difficile accesso per l'uomo.
“I droni sono sempre più utilizzati per rilevare aree difficili che potrebbero richiedere molte ore per il controllo utilizzando apparecchiature personali e tradizionali. I droni possono sorvegliare continuamente un luogo e fornire una visione olistica del sito e della "struttura del terreno"", ha spiegato Sacke. Le immagini acquisite possono essere utilizzate per supportare le valutazioni e le ispezioni del sito, nonché per aumentare la comprensione di un team di progetto su come sta procedendo un progetto.
“I droni possono monitorare la logistica, le consegne e la forza lavoro. Alcune aziende stanno effettuando riprese con droni e le stanno convertendo in immagini 3D che possono essere paragonate a progetti architettonici", ha aggiunto Sacke. “Sono in fase di sviluppo fotocamere e obiettivi avanzati in grado di catturare immagini migliori, nonché una comunicazione migliorata, in tempo reale, tra droni e software”.
Uno dei grandi vantaggi della tecnologia è che molte attività di costruzione separate possono ora essere riunite, quindi l'industria non deve più operare in silo separati. La tecnologia viene utilizzata per monitorare l'utilizzo delle apparecchiature, l'utilizzo del carburante e la manutenzione e i produttori di attrezzature per l'edilizia stanno ora investendo in macchine più intelligenti.
L'hardware GPS, ad esempio, viene installato nei veicoli consentendo loro di comunicare con una "base di partenza" via satellite e una maggiore interconnessione con altri sistemi significherà che il software di localizzazione della flotta e i sistemi telematici saranno in grado di fornire dati istantanei sulle condizioni del campo, come nonché le condizioni delle attrezzature, contribuendo a migliorare le operazioni.
Mentre l'adozione di nuove tecnologie e processi più intelligenti può offrire vantaggi tangibili alle imprese di costruzione, rimane un ostacolo fondamentale per quelle organizzazioni che cercano di capitalizzare sulla nuova innovazione: l'infrastruttura di comunicazione.
“Trovare la migliore connettività per svolgere il lavoro è fondamentale. Molte aziende affrontano una frequente mancanza di connettività Internet ad alta velocità, portatile e affidabile, in particolare per i siti situati in aree verdi e dismesse, o di avere accesso alle comunicazioni di emergenza in caso di ritardo nell'installazione di una linea fissa o di interruzione accidentale di una linea, ” ha detto Morris. "È quindi imperativo che il settore affronti questi problemi chiave con urgenza in modo che le aziende possano accedere alla connettività di cui hanno bisogno in nuovi siti".
Il catalizzatore della connettività
"La tecnologia che è fondamentale per l'industria per innovare e stare al passo con la domanda, non può funzionare senza connessioni Internet ad alta velocità, portatili e affidabili", ha spiegato Morris. "Ma poiché le comunicazioni Internet non sono più limitate alla linea fissa, solo le società di consegna possono ora investire in un modello di comunicazione misto di accesso a Internet cablato e wireless".
Le soluzioni avanzate di servizi collegati consentono alle organizzazioni di ottenere ulteriore resilienza e contingenza combinando diverse connessioni di accesso a Internet in un'unica "tubo virtuale", con una gestione precisa delle prestazioni. Con la larghezza di banda combinata e le prestazioni Internet affidabili migliorate integrate in una soluzione portatile, questi tipi di servizi sono adatti per situazioni di emergenza di rapida implementazione in cui i servizi Internet sono richiesti urgentemente e l'infrastruttura di comunicazione manca o può richiedere diverse settimane per essere installata, il che significa che i siti possono essere installato e funzionante in poche ore, non settimane.
"Inoltre, questo approccio è a prova di futuro, fornendo una larghezza di banda coerente per migliorare le prestazioni e la resilienza del backup a una connessione primaria per la continuità aziendale", ha affermato Morris.
Sebbene sia possibile utilizzare la tecnologia per migliorare i risultati del progetto, le tecnologie devono lavorare insieme in modo sinergico e riunendo diversi processi, la tecnologia aiuterà a migliorare il processo di progettazione e costruzione. Tuttavia, l'implementazione della tecnologia deve essere parte di una piattaforma strategica più ampia.
Secondo il World Economic Forum, "Ovunque le nuove tecnologie abbiano adeguatamente permeato questo settore frammentato, la prospettiva è una riduzione di quasi il 20% dei costi totali del ciclo di vita di un progetto, nonché miglioramenti sostanziali nei tempi di completamento, nella qualità e nella sicurezza".
Gemelli digitali
L'industria delle costruzioni sta inoltre assistendo al crescente utilizzo del concetto di "gemello digitale" non solo per modellare i progetti in modo più efficace, ma anche per introdurre "best practice".
“È un processo dinamico”, ha affermato Sacke, “e la modellazione consente di adattare i progetti quasi in tempo reale. Consente di accedere alle competenze da qualsiasi parte del mondo e, a sua volta, ciò sta portando a un maggiore utilizzo di AR e VR e alla creazione di un'impronta digitale a cui potranno accedere in futuro gli urbanisti per aiutare a informare i futuri progetti di costruzione.
"I progetti di costruzione saranno molto diversi, ma ci sono elementi comuni che saranno trasferibili ed è importante capire come i dati e le migliori pratiche possono essere condivisi nella comunità più ampia: ci sono reali incentivi commerciali quando si tratta di condividere i dati".
Secondo Sacke è qui che l'IoT gioca un ruolo fondamentale.
“I dati generati verranno utilizzati sul cantiere per valutare le condizioni in tempo reale, per migliorare le attività di costruzione che vanno dalle catene di approvvigionamento alla sicurezza e possono essere utilizzati per modellare strumenti di business intelligence e sistemi di pianificazione delle risorse aziendali.
“Edge computing, intelligenza artificiale e analisi dei dati consentono di elaborare rapidamente i dati e avvisare i siti del cambiamento della qualità dell'aria, dell'aumento di determinati inquinanti e del consumo di energia in tempo reale, garantendo al contempo la sicurezza monitorando l'accesso al sito”.
Il settore delle costruzioni deve abbracciare i progressi digitali e adottare processi e tecnologie più intelligenti per rimanere competitivo e le nuove tecnologie continueranno a sconvolgere il settore. Guardando al futuro, una tecnologia come il 5G promette un ambiente iperconnesso e processi molto più efficienti.
“La tecnologia e la digitalizzazione delle costruzioni stanno accelerando”, secondo Sacke. “Stiamo assistendo a una maggiore agilità e capacità di adattamento che consente la consegna dei progetti in tempo e nel rispetto del budget. La raccolta e la gestione dei dati diventeranno una routine, semplicemente una cosa ovvia, poiché il settore continua a evolversi e cambiare".