I gemelli digitali stanno cambiando il modo in cui i grandi progetti edilizi e infrastrutturali collegano informazioni di progettazione, costruzione fisica, documentazione di messa in servizio e dati operativi dell’opera.
L’evoluzione va ben oltre la modellazione tridimensionale. Una rappresentazione digitale può sempre più combinare modelli BIM, dati sui componenti, avanzamento della costruzione, registrazioni di ispezione, risultati della messa in servizio, informazioni dei sensori e prestazioni operative in un ambiente informativo connesso.
Per committenti, investitori e gestori, tuttavia, il valore di un gemello digitale dipende da qualcosa di più della raffinatezza della visualizzazione. Le informazioni devono essere strutturate, aggiornate, tracciabili e riconciliabili con l’opera fisica effettivamente realizzata.
Dal modello BIM al gemello digitale
Il BIM fornisce una rappresentazione digitale strutturata delle caratteristiche fisiche e funzionali di un progetto. Un gemello digitale estende questo concetto collegando la rappresentazione a informazioni in evoluzione sull’opera fisica.
La distinzione è importante. Un modello può descrivere ciò che si intende realizzare, mentre un gemello digitale mira sempre più a descrivere ciò che esiste effettivamente e come funziona.
Rappresenta principalmente progettazione, geometria, informazioni e intento costruttivo.
Collega informazioni verificate sull’opera con condizione fisica, prestazioni e dati operativi in evoluzione.
Le informazioni strutturate sono il fondamento
La capacità di gemello digitale dipende da una gestione disciplinata delle informazioni. Disegni, modelli, dati delle apparecchiature, specifiche, registrazioni di ispezione e informazioni di messa in servizio richiedono struttura, identificazione, controllo delle revisioni e stato di approvazione coerenti.
Definire quali informazioni su progetto e opera sono necessarie e perché.
Stabilire quale organizzazione crea, riesamina, approva e aggiorna ciascun insieme di informazioni.
Applicare convenzioni strutturate di denominazione, codifica e identificazione dei componenti.
Distinguere informazioni in lavorazione, condivise, approvate, as-built e archiviate.
L’ambiente di condivisione dei dati
I grandi progetti possono generare enormi quantità di disegni, modelli, calcoli, documentazione tecnica, RFI, registrazioni di ispezione e documenti di messa in servizio.
Un ambiente di condivisione dei dati (CDE) fornisce un quadro controllato attraverso il quale i partecipanti al progetto possono accedere a informazioni approvate e scambiarle.
Ridurre lo scambio non controllato di documenti di progetto tra sistemi scollegati.
Garantire che i team di progetto possano individuare le informazioni approvate correnti.
Controllare i processi di trasmissione, riesame, commento, approvazione e pubblicazione.
Mantenere la tracciabilità delle decisioni tecniche e delle modifiche alle informazioni.
Un grande archivio digitale non è automaticamente un sistema efficace di gestione delle informazioni.
Collegare l’opera digitale al cronoprogramma
L’integrazione 4D collega gli elementi del modello alle attività di progetto e al tempo. Ciò consente di visualizzare la sequenza costruttiva e l’avanzamento previsto rispetto alla configurazione fisica del progetto.
Visualizzare l’ordine previsto di costruzione degli elementi fisici.
Valutare accessi, logistica e attività di lavoro simultanee.
Confrontare l’avanzamento previsto collegato al modello con lo stato verificato in campo.
Verificare sequenze alternative quando ritardi o congestione incidono sul programma.
Collegare modello, quantità e costi
Gli approcci 5D introducono informazioni su costi e quantità nell’ambiente digitale di progetto, consentendo agli elementi del modello di supportare stime, pianificazione dei costi e analisi dell’avanzamento.
Estrarre o riconciliare le quantità da informazioni digitali coordinate.
Associare quantità e componenti di progetto alle informazioni sui costi.
Comprendere come le modifiche progettuali possano incidere su quantità e budget.
Collegare l’avanzamento fisico a un ambito misurabile e al reporting commerciale.
Informazioni di progettazione, quantità e report commerciali possono essere gestiti in modo indipendente.
Elementi del modello, quantità e informazioni sui costi possono essere analizzati in una struttura comune.
Rilievo della realtà e avanzamento fisico
Laser scanning, fotogrammetria, immagini e altre tecniche di rilievo della realtà possono creare evidenze digitali del progetto fisico in momenti definiti della costruzione.
Queste informazioni possono essere confrontate con i modelli di progetto e con le informazioni di programma per individuare differenze dimensionali, lavori incompleti e avanzamento della costruzione.
Preparare le informazioni per l’opera in esercizio
Una delle maggiori opportunità della realizzazione digitale dei progetti è il trasferimento di informazioni utili dalla costruzione all’esercizio.
Le informazioni sull’opera dovrebbero quindi essere definite pensando al futuro gestore, anziché essere raccolte solo al termine della costruzione.
Mantenere tag e identificativi coerenti tra modelli, disegni e registrazioni delle apparecchiature.
Associare le apparecchiature a fabbricante, modello e caratteristiche tecniche.
Collegare i requisiti di esercizio e manutenzione ai singoli componenti.
Conservare le informazioni necessarie per garanzie, sostituzioni e decisioni di gestione dell’opera.
Le informazioni operative utili dovrebbero essere sviluppate e verificate progressivamente durante la realizzazione del progetto.
Messa in servizio digitale e registrazioni di prova
La messa in servizio genera alcune delle evidenze più importanti sulla condizione finale e sulle prestazioni dell’opera.
I sistemi di messa in servizio digitale possono associare ispezioni, check sheet, registrazioni di taratura, punch item e risultati di prova direttamente ai singoli sistemi e apparecchiature.
Collegare lo stato di completamento ai singoli sistemi e apparecchiature.
Associare le evidenze di qualità al componente fisico pertinente.
Conservare in formato strutturato le evidenze delle prove funzionali e prestazionali.
Mantenere la tracciabilità tra difetti individuati, rettifica e chiusura finale.
IoT, sensori e dati operativi
Una rappresentazione digitale diventa sempre più dinamica quando è collegata alle informazioni generate durante l’esercizio dell’opera.
Sensori, contatori, sistemi di controllo e piattaforme di gestione dell’opera possono fornire informazioni su temperatura, vibrazioni, consumo energetico, stato delle apparecchiature, ore di funzionamento, condizioni ambientali e altri parametri operativi.
Utilizzare i parametri operativi per individuare variazioni nelle condizioni delle apparecchiature.
Confrontare il consumo energetico con le aspettative di progetto e di esercizio.
Comprendere come spazi, sistemi e apparecchiature vengono effettivamente utilizzati.
Utilizzare tendenze e dati sulle condizioni per supportare le decisioni di manutenzione prima del guasto.
Modelli, disegni, dati delle apparecchiature e registrazioni di messa in servizio descrivono la configurazione completata.
Le informazioni operative aggiungono condizioni e prestazioni in evoluzione alla documentazione verificata dell’opera.
Qualità, validazione e verifica dei dati
Man mano che le decisioni su progetto e opera dipendono sempre più dalle informazioni digitali, la qualità dei dati diventa una questione di assurance.
Tag dei componenti errati, informazioni di modello non aggiornate, dati di manutenzione incompleti o registrazioni di prova non verificate possono ridurre l’affidabilità dell’intero ambiente digitale.
Confermare che le informazioni richieste su opera e progetto siano state effettivamente fornite.
Verificare le informazioni rispetto ai documenti di origine e ai componenti fisici.
Garantire che identificativi e informazioni tecniche restino allineati tra più sistemi.
Confermare che le informazioni riflettano l’ultima configurazione approvata o verificata.
Gli utenti devono capire se un’informazione rappresenta l’intento progettuale, dati forniti dall’appaltatore, informazioni approvate o evidenze as-built verificate in modo indipendente.
Cybersecurity e realizzazione digitale orientata alla sicurezza
Informazioni sull’opera sempre più connesse possono comportare ulteriori considerazioni di sicurezza, in particolare quando i modelli digitali includono layout di infrastrutture critiche, sistemi operativi o collegamenti a controlli in esercizio.
Limitare l’accesso a informazioni e sistemi in base a responsabilità definite.
Individuare le informazioni sensibili su opere e infrastrutture che richiedono una protezione aggiuntiva.
Gestire le interfacce tra piattaforme digitali dell’opera e tecnologia operativa.
Mantenere una configurazione controllata man mano che modelli e informazioni operative evolvono.
Verifica di corrispondenza tra opera digitale e fisica
Una delle questioni di assurance più importanti nella costruzione digitale è se la documentazione digitale finale corrisponda all’opera effettivamente installata e messa in servizio.
La verifica indipendente di corrispondenza digitale-fisico può combinare riesame documentale, ispezione in cantiere, identificazione delle apparecchiature, rilievo della realtà, evidenze di messa in servizio e controlli tecnici selezionati.
Confrontare le principali condizioni installate con la rappresentazione digitale.
Verificare la corrispondenza tra tag, registrazioni delle apparecchiature e componenti fisici.
Confermare che certificati, ispezioni e dati di prova siano associati al componente corretto.
Confermare che le modifiche approvate siano riflesse nella rappresentazione digitale finale.
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Valutazione indipendente dei dati sull’opera, della struttura delle informazioni, della completezza e della coerenza tecnica.
Riesame tecnico dei modelli digitali coordinati rispetto ai requisiti di progetto approvati e a evidenze ingegneristiche selezionate.
Confronto delle informazioni digitali con la costruzione fisica mediante ispezione e adeguate risorse di rilievo della realtà.
Verifica di identificazione delle apparecchiature, caratteristiche tecniche, registrazioni e stato finale delle informazioni sull’opera.
Riesame indipendente dell’avanzamento fisico dichiarato mediante documentazione di progetto, ispezione in campo ed evidenze digitali disponibili.
Verifica delle registrazioni di completamento, ispezione e prova associate ai sistemi e ai singoli componenti.
Riesame indipendente per stabilire se le informazioni digitali finali riflettano le modifiche approvate e le condizioni installate verificate.
Riesame delle informazioni digitali sull’opera, della documentazione tecnica e delle registrazioni prima del passaggio all’esercizio.
Dal modello digitale a un’opera in esercizio affidabile
L’evoluzione dal BIM ai gemelli digitali cambia il ruolo delle informazioni di progetto. I modelli non sono più utili solo per il coordinamento della progettazione e la pianificazione della costruzione; possono diventare parte dell’infrastruttura informativa utilizzata per gestire e mantenere l’opera.
Questa transizione accresce l’importanza dell’assurance. Più le decisioni dipendono dalle informazioni digitali, più diventa importante sapere se tali informazioni rappresentano accuratamente l’opera fisica.
Modelli, specifiche e informazioni ingegneristiche descrivono l’opera pianificata.
Dati as-built, ispezioni, prove e informazioni operative descrivono l’opera fisica consegnata.
il progetto è in grado di dimostrare che la sua rappresentazione digitale corrisponde all’opera fisica effettivamente costruita, provata, messa in servizio e consegnata?