Cinque tecnologie abilitanti per le costruzioni del futuro

Tecnologie ad alta definizione per il cantiere
Tecnologie ad alta definizione per il cantiere

Il settore delle costruzioni ha davvero bisogno di un po’ di innovazione. I progetti di maggiori dimensioni per essere completati richiedono in media il 20% in più di tempo e l’80% in più di spesa rispetto a quanto preventivato. Dagli anni ‘90 a oggi la produttività nelle costruzioni, lungi dal crescere, in alcuni mercati si è ridotta. I ritorni per le imprese sono spesso bassi e imprevedibili.

Tecnologie ad alta definizione per il cantiere

Oltre ad essere lento ad adottare soluzioni tecnologiche, il settore presenta alcuni problemi nella gestione dei processi di base. La pianificazione dei progetti, ad esempio, è poco coordinata tra studio di progettazione e cantiere, e il coordinamento spesso si realizza con strumenti cartacei. I contratti non prevedono incentivi all’innovazione, la misurazione delle performance è lacunosa e gli strumenti di gestione della catena di fornitura restano inadeguati.

Il settore non ha ancora adottato le nuove tecnologie digitali che potrebbero portare interessanti benefici nel medio-lungo periodo, in quanto questo richiede investimenti importanti nel breve e brevissimo termine. La spesa per ricerca e sviluppo nelle costruzioni viaggia su ritmi ben inferiori a quelli di altri settori: meno dell’1% dei ricavi, in media, rispetto a un 3,5-4,5% dei settori automotive e aerospaziale. Lo stesso vale per la spesa in IT, che è pari a meno dell’1% dei ricavi, anche se negli ultimi anni si stanno sviluppando alcune soluzioni software specifiche.

Certamente esistono alcuni elementi strutturali che ostacolano lo sviluppo delle tecnologie digitali nell’edilizia. L’implementazione di soluzioni tecnologiche in molte tipologie di progetti e molti cantieri dispersi sul territorio non è semplice. Ed è ancora più difficile raggiungere la necessaria massa critica, integrando nel processo di innovazione un numero elevato di piccole aziende coinvolte con contratti di subappalto.

Ma in ogni caso nessuno di questi fattori è destinato a migliorare nel medio e lungo periodo. I progetti diventeranno sempre più grandi e complessi, la spinta ad adottare pratiche sostenibili nei confronti dell’ambiente si farà sempre più forte, e a questo si sommerà la carenza di personale qualificato. Questi sono tutti sviluppi che richiedono approcci innovativi e differenti rispetto al passato: non sarà più sufficiente adottare un approccio incrementale, nella convinzione che ogni progetto sia unico e irripetibile.

Secondo il McKinsey Global Institute, nel mondo sarà necessario spendere fino a 57 trilioni di dollari da qui al 2030 per mantenere le infrastrutture a un livello in linea con la crescita dell’economia. Questo dovrebbe essere uno stimolo importante per spingere gli operatori del settore a investire nel miglioramento della propria produttività.

Vediamo quindi, in questo e in altri due articoli che seguiranno, cinque tecnologie abilitanti che potranno trasformare il settore delle costruzioni nei prossimi cinque anni. Nessuna di queste è particolarmente futuristica o fantascientifica: tutte sono basate su innovazioni in fase di sviluppo o prototipazione, per cui sono sufficientemente concrete in uno scenario da qui a 5 anni. Inoltre, potrebbero dare ulteriori frutti combinandosi fra loro.

Tecnologie ad alta definizione per la preparazione del cantiere

Le sorprese che si incontrano in fase di preparazione del cantiere sono una delle principali ragioni per cui i progetti accumulano ritardi e costi aggiuntivi. Le differenze tra le reali condizioni del terreno e le prime stime possono generare costosi cambiamenti del progetto.

Tecnologie per la preparazione del cantiere

Nuove tecnologie che integrano la fotografia ad alta definizione con la scansione laser 3D e i sistemi di mappatura geografica (GIS) possono essere abbinate all’uso di droni per aumentare notevolmente la velocità e l’accuratezza delle rilevazioni.

La fotogrammetria, ad esempio, fornisce già oggi immagini di alta qualità ad alta definizione delle aree di progetto, ma richiede tempi elevati per essere convertita in formati utilizzabili. Da questo punto di vista, la tecnologia lidar (una sorta di radar che usa impulsi luminosi invece di onde elettromagnetiche, già in uso nelle prime auto a guida autonoma) è molto più veloce delle tecnologie convenzionali, e fornisce immagini 3D ad alta qualità che possono essere integrate negli strumenti di progettazione come il BIM.

Usate in combinazione con radar in grado di analizzare il suolo in profondità, con magnetometri e altri strumenti, i lidar possono generare immagini 3D del sopra e sottosuolo delle aree di progetto. Questo è particolarmente importante in siti complessi, sensibili dal punto di vista ambientale o di interesse storico, dove occorre ridurre al minimo l’invasività dell’intervento.

Questi strumenti di rilevazione possono essere affiancati da sistemi geografici che consentono la sovrapposizione di mappe, immagini, reticoli di distanze e posizioni GPS. Queste informazioni possono poi essere caricate su altri sistemi di visualizzazione per la fase di progettazione.

Due o più strumenti possono poi essere usati in combinazione tra loro, per risparmiare tempo e denaro. Nell’analisi del percorso di alcuni fiumi nel Sud Est asiatico, finalizzata alla costruzione di mini-centrali idroelettriche, i rilevatori hanno usato mappe lidar per le informazioni generali sul terreno, e telecamere ad alta definizione montate su droni per l’analisi di aree specifiche.

Queste tecnologie di rilevazione oggi sono particolarmente accessibili, grazie alla progressiva riduzione di costo che hanno registrato nel tempo, e a fronte di livelli di qualità crescenti. Questo ha portato alla nascita di pacchetti di servizio per la rilevazione “tutto incluso” che comprendono tutti gli strumenti necessari e coprono tutte le fasi del procedimento. Alcune organizzazioni, governative e non, hanno iniziato anche a fornire gratuitamente mappe lidar del loro territorio di riferimento.

Quello della rilevazione è quindi il primo degli ambiti in cui l’adozione di tecnologie digitali può fare la differenza in termini di produttività ed efficacia delle attività di costruzione.

Nei prossimi due articoli vedremo altre quattro tecnologie dotate delle stesse potenzialità economiche.

Tag dell'articolo: edilizia e costruzioni, tecnologia

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