Il valore di un gemello virtuale che rispecchia la dinamicità del mondo delle costruzioni

15/06/2021 3356

Cos'è un Virtual Twin, o Gemello Virtuale? Qual è la sua funzione e quali sono i vantaggi per la progettazione, costruzione e la gestione di edifici e infrastrutture?


 

Dal BIM al Virtual Twin: l'evoluzione digitale dei modi di progettare

In un’epoca in cui gli architetti e gli ingegneri non progettano più edifici, ma “esperienze”, anche il settore delle costruzioni deve tener conto, in egual misura, di elementi fisici e digitali, di forma e funzione, di business e innovazione.

In linea con questa tendenza, il Building Information Modeling (BIM) nato per coadiuvare i progettisti nella realizzazione di un edificio raccogliendo, combinando e collegando digitalmente tutti i dati rilevanti di una costruzione,  ha subito un’evoluzione esponenziale fino ad integrarsi nel virtual twin, o gemello virtuale : un approccio integrato per pianificare, progettare, costruire e gestire edifici e infrastrutture in modo più efficiente.

 

In che modo?

Immaginate di poter creare dai dati standardizzati di progettazione una replica virtuale semplice e intuitiva di tutti i componenti, i sistemi e gli spazi di una struttura in costruzione.

Ora modellate all’interno di questi stessi spazi il modo in cui le persone interagiscono con l’ambiente costruito fornendo risposte operative in tempo reale, ad esempio sullo stato dei sottosistemi edilizi e sugli impianti dell’edificio in costruzione.

 

Virtual Twin di un edificio

 

Così come è concepito, il virtual twin, anche noto come “gemello digitale dinamica”, permette di spingersi oltre il BIM con cui si strutturano i dati per creare la replica virtuale di una costruzione.

L’uso di un gemello virtuale, infatti, rende operativamente consapevole in tempo reale chi lo utilizza su come realizzare al meglio strutture, macchine o prodotti. In parole semplici: chi ricorre a un gemello virtuale utilizza le informazioni raccolte dai sensori riportandoli in modo interoperabile anche da altri sistemi, per analizzare i processi e operazioni che avvengono in fase di progettazione, esecuzione o utilizzo dell’edificio, dando risposte concrete alle esigenze di chi, poi, deve gestire quanto realizzato.

In tal senso, il virtual twin serve per comprendere lo stato del bene, per simulare scenari alternativi e di trasformazione, minotorare il funzionamento e risolvere problemi.

 

Dati operativi in tempo reale per simulazione virtuali aggiornate

È dunque bastato abbinare alla tecnologia BIM quella IoT – Internet of Things capace di organizzare e standardizzare i dati della progettazione e della costruzione per creare una replica digitale di tutti i componenti, i sistemi e gli spazi di una struttura? Ebbene sì, ma c’è di più.

La recente aggiunta di tecnologie in ascesa e in continua evoluzione, come il cloud computing, l’intelligenza artificiale e il machine learning, fa sì che la rappresentazione virtuale di un’entità fisica con cui si comunica in tempo reale attraverso interazioni bidimensionali si trasformi in un vero e proprio sistema “olistico”, in cui la parte fisica e quella virtuale si supportano evolvendo l’una con l’altra.

Tornate, infatti, a focalizzare l’attenzione sulle opportunità che possono derivare, nell’ambito delle costruzioni, ad esempio dalla simulazione dei movimenti delle persone per definire i piani di evacuazione in caso di emergenza. Oppure alla rappresentazione dei rischi di alluvione per progettare edifici “intelligenti” o, ancora, per gestire l’uso dell’energia attraverso il rilevamento delle persone presenti in un fabbricato.

Tanto più utile quanto più ricco di dati, il gemello virtuale diventa, così, a pieno titolo, lo strumento con cui gestire in maniera intelligente gli edifici, anche grazie alla crescita esponenziale di dati disponibili su oggetti e persone.

Un tema di particolare attualità è rappresentato dalla manutenzione del patrimonio infrastrutturale esistente, strade, viadotti, ponti, gallerie, per cui sono in atto importanti ed estese campagne di monitoraggio e sorveglianza finalizzate a sviluppare conoscenza puntuale dettagliata dello stato di ogni infrastruttura.

 

Virtual Twin per la manutenzione del patrimonio infrastrutturale

 

La costruzione di gemelli virtuali su grande scala, efficienti nella gestione di grandi moli di dati, sarà un passaggio obbligato per l’implementazione di tecniche di monitoraggio e manutenzione predittiva.

In questo contesto, una piattaforma integrata è l’unico strumento in grado di unire l’operato di concessionari, imprese e progettisti.

 

Un gemello virtuale anche per condividere abilità e competenze

Infrastrutture ed edifici rappresentano, infatti, l’applicazione ideale del virtual twin, considerata la possibilità di gestire e far dialogare tra loro in maniera efficace ruoli e figure professionali che in passato lavoravano in modo isolato, con poca collaborazione.

In tal senso, gli strumenti digitali in generale, e le tecnologie di simulazione e virtualizzazione contenute nel gemello virtuale in particolare, consentono un maggior controllo e una migliore ottimizzazione della realizzazione collettiva dei progetti che, per sua stessa natura, è particolarmente complessa.

Oggi, infatti, in un settore delle costruzioni in continua ridefinizione delle sue figure professionali all’interno di un ambiente di produzione digitale sempre più interdisciplinare e interconnesso, la creazione di un progetto non riguarda più solo la sua costruzione materiale. Al layout dell’edificio si è aggiunta la logica dei sistemi di costruzione che, da fisica, con l’avvento della robotica e della simulazione computazionale, è diventata ancora più digitale.

Eppure, per competere in un panorama mondiale sempre più frammentato e complesso, i protagonisti del settore delle costruzioni devono poter condividere conoscenze, strumenti e flussi di lavoro che, a loro volta devono integrare un’ampia gamma di informazioni digitali.

 

Si stringe il cerchio tra progettazione ed esecuzione

Per questo motivo servono piattaforme in grado di utilizzare gemelli virtuali completi, perché finalizzati a esplorare, valutare e sperimentare a 360° nuove idee da trasformare in realtà.

Oggi che è possibile virtualizzare tutto, anche nel mondo delle costruzioni si può decidere, allora, di avere un approccio completamente nuovo alle cose.

Ne è convinta IDeCOM, Open BIM Company attenta a fornire servizi di costruzione ottimizzando le attività sul campo, e a offrire soluzioni funzionali a ridurre i costi.

Specialista nell’uso della costruzione modulare, IDeCOM utilizza la 3DEXPERIENCE Platform on Cloud per i suoi progetti di Digital Construction: il ricorso alla piattaforma software di Dassault Systèmes consente di integrare in modo flessibile insiemi disparati di informazioni, strumenti e flussi di lavoro.

In altre parole, con 3DEXPERIENCE Platform on Cloud, IDeCOM non si limita a riprodurre per i propri clienti i flussi di lavoro tradizionale in ambiente digitale, ma integra e gestisce il modo in cui le informazioni digitali di progetto vengono create, organizzate, distribuite e conservate.

In modo adattabile, IDeCOM sposa la logica di Dassault Systèmes, che consente di seguire processi personalizzati e non standard, facilitando la collaborazione e consentendo alle imprese di amplificare le proprie competenze.

Adattando il flusso di lavoro ai requisiti di produzione diventa, infatti, possibile fornire strumenti per gestire, organizzare e comprendere come - e da chi - le informazioni vengono generate, assemblate e create.

In questo modo, i flussi di lavoro vengono personalizzati; i vincoli di fabbricazione e costruzione risultano integrati in modo adattivo nei modelli di progetto; la lavorazione artigianale digitale diventa la somma di una creazione collettiva senza che le informazioni di progetto si perdano da una fase all’altra.