Grandi pavimentazioni logistiche: grazie ai Digital Twin progettazione e manutenzione ottimizzate

Grandi pavimentazioni logistiche sotto stress perché sottoposte quotidianamente a continue prove di resistenza dal punto di vista meccanico e dinamico. Nella movimentazione delle merci, infatti, queste superfici sono soggette a continue sollecitazioni che, nel tempo, possono causare avvallamenti, sgranamenti, sfaldamenti e rotture. Oltre a compromettere la loro funzionalità, le conseguenze impattano sulla sicurezza causando, per altro danni, collaterali a cose, mezzi e persone, incrementando i costi di gestione.

Le sfide legate alla progettazione di una logistica intensiva

Per ottimizzare la gestione di un immobile caratterizzato da una planarità importante nell’area Nord Est di Vercelli e allineare i requisiti costruttivi alle richieste del cliente finale, la proprietà alla fine del 2021 si è rivolta a ITS, azienda cremonese, specializzata nella costruzione di pavimentazioni industriali. Lo stabilimento doveva essere utilizzato in maniera intensiva da un grande operatore logistico di caratura internazionale che, tra i vari requisiti, aveva chiesto alla proprietà una progettazione conforme alla metodologia BIM, allineandosi alle attuali normative che lo consigliano.

La sfida? Ottimizzare la realizzazione di grandi pavimentazioni industriali, considerando le modalità di utilizzo. Oltre a sostenere le sollecitazioni di un’area di stoccaggio adibita a magazzino e attrezzata con scaffalature automatizzate con vari sistemi translo, la pavimentazione doveva integrare le filoguide su cui si muovono i veicoli autonomi (carrelli e muletti) in ingresso e in uscita dalle varie aree adibite alle attività di kitting, di fitting e di packaging.

Pavimenti industriali trasformati in Digital Twin

Il progetto doveva essere affrontato ex novo, partendo dalla definizione del layout della pavimentazione. Per garantire tutte le modalità strutturali e costruttive necessarie ad assicurare l’elasticità delle superfici e la loro durata per massimizzarne il ciclo di vita, ITS ha considerato i requisiti applicativi del progetto, perseguendo un approccio altamente innovativo.

Oltre a scegliere come materiale un calcestruzzo ad alta stabilità volumetrica, caratterizzato da un numero più ridotto di giunti (jointless) per ovviare al circolo vizioso del loro indebolimento e degrado, lo specialista è stato un trailblazer nell’introdurre il BIM nell’ambito della progettazione delle pavimentazioni. Le finalità di creare i gemelli digitali (Digital Twin) degli asset avevano motivazione diverse e complementari:

• utilizzare un ambiente di prototipazione virtuale e di simulazione 3D delle pavimentazioni per effettuare velocemente tutti i test necessari, permettendo agli specialisti di risolvere eventuali criticità e incongruenze già in fase di progettazione;
• abilitare un modello 3D federato, atto a risolvere clash detection e clash management, model check e code check, condividendo un unico ambiente informativo per armonizzare il lavoro di, proprietari, sviluppatori, consulenti, contrattor, subcontractor, fornitori e tutti gli operatori in un unico ecosistema, eliminando ogni tipo di conflitto, evitando così di doverli scoprire e affrontare in cantiere;
• perfezionare le modalità di monitoraggio e controllo delle pavimentazioni in ottica di PLM (Product Lifecycle Management) e di risk management, applicando modalità predittive e sistematizzate alle attività di manutenzione per pianificare gli interventi nei tempi più opportuni e garantire lo stato degli asset nel tempo.

Abilitando una capacità predittiva rispetto allo stato dell’opera, infatti, l’obiettivo finale del progetto era di massimizzare il servizio, consentendo alla proprietà di pianificare con largo anticipo interventi puntuali e mirati, riducendo al minimo l’interruzione della continuità operativa degli operatori ed elevando la sicurezza degli ambienti.

Il BIM applicato alle grandi pavimentazioni logistiche

Nel giugno del 2022 è IDeCOM ad occuparsi della modellazione 3D, in quanto già referente di ITS per altri progetti in cui era richiesta l’applicazione della metodologia imposta dal Building Information Modelling (BIM).

La magnitudo del progetto era estremamente significativa: si trattava di considerare le caratteristiche del sottofondo, l’utilizzo di giunti, armature metalliche come reti elettrosaldate o fibre nonché il mix-design del calcestruzzo per modellare tre grandi pavimentazioni:

• un piano terra con una pavimentazione di 3.000 metri quadri di superficie;
• un piano ammezzato, sulla facciata esterna, di 11.700 metri quadrati di superficie;
• la pavimentazione esterna pari a 3.800 metri quadrati di superficie.

Product Lifecycle Management a supporto delle grandi pavimentazioni logistiche

Utilizzando la piattaforma 3DEXPERIENCE di Dassault Systémes, IDeCOM ha messo a sistema e risolto in maniera più intelligente, efficiente e veloce tutte le fasi di progettazione e prototipazione. L’utilizzo del BIM già in fase progettuale, è risultata strategica, aiutando a prevenire tutti gli eventuali errori di progettazione e di costruzione.

«Tra i vari requisiti del capitolato – precisa Andrea Bassani, direttore tecnico di Idecom – rientrava una precisa richiesta di usare un formato di interscambio standardizzato e aperto a supporto della collaborazione tra tutti gli stakeholder del progetto. Per abilitare il workflow del processo costruttivo abbiamo adottato uno standard aperto IFC. La possibilità di verificare in un ambiente virtuale le incongruenze tra i disegni 2D prodotti con sistemi CAD tradizionali ed il modello 3D realizzato, ci ha permesso di verificare delle incongruenze costruttive, anticipando e risolvendo le problematiche prima di arrivare in cantiere».

Nel 2022, grazie all’ottimizzazione progettuale e costruttiva basata su BIM e Digital Twin, il magazzino, costruito in tempi rapidissimi, è entrato in funzione. Oggi le modalità di supervisione degli asset sono guidate dai dati e dalle analisi.

«La peculiarità di questo progetto è stata gestire l’estensione delle componentistiche che sono nell’ordine delle migliaia di migliaia come, ad esempio, i giunti di costruzione che sono relativamente piccoli se confrontati con i quasi 30mila metri quadrati di superficie con una modellazione spinta al dettaglio costruttivo, realizzata in scala 1:1. Un altro aspetto rilevante della progettazione – ha concluso Andrea Bassani - è che in ambito BIM le prescrizioni per prefabbricati ed altri elementi costruttivi sono abbastanza puntuali, mentre creare un gemello digitale di una pavimentazione industriale cablata, intelligente e automatizzata è un ambito molto innovativo per cui esistevano solo prescrizioni piuttosto generiche. Da questo punto di vista siamo stati dei pionieri, lavorando fortemente sulla parte di ricerca e sviluppo per definire tutti gli automatismi necessari a creare criteri di modellazione delle grandi pavimentazioni logistiche intensive ottimale, standardizzata e replicabile in altri ambiti applicativi».