I promotori
Negli ultimi anni abbiamo, sempre più, preso consapevolezza che le macchine e la robotica potranno aiutarci in modo concreto nei processi costruttivi. Non un sostituto dell’uomo ma un vero e proprio “add on” che consentirà di far fronte alle mutate esigenze e nuove problematiche che si pongono all’orizzonte dei prossimi anni.
I cambiamenti climatici e i relativi impatti ambientali, l’efficienza strutturale e sismica oltre che la sicurezza giocano sempre più un ruolo chiave. Oggi grazie alla virtualizzazione della progettazione e al building information modelling riusciamo a produrre una quantità tale di dati che ci consentono di fare corrette simulazioni e di conseguenza, in fase di esecuzione, dare spazio a macchine robotizzate a controllo numerico.
Il rapporto uomo macchina è da molti anni al centro dell’interesse del genere umano, ma ora questo tema sta arrivando a destare interesse anche in fasce di popolazione che una volta erano meno sensibili all’argomento o a comparti produttivi, come il mondo delle costruzioni, che se ne era tenuto a debita distanza.
Una prova recente l’abbiamo avuta su Rai 1, il primo gennaio, dove anche Roberto Bolle nel suo show “Danza con me” ha danzato con un braccio meccanico, portando la robotica addirittura nell’arte della danza.
Dalle storie Fidec il prototipo di cantiere avanzato Ance Giovani
Il progetto Digital Construction di Ance Giovani, con il supporto di Paolo Cascone (Codesignlab) come direttore scientifico, è finalizzato a sensibilizzare il mondo delle costruzioni verso l’industria 4.0.
Il progetto ha l’obiettivo, tramite casi studio e prototipi di cantieri avanzati, di mettere insieme industria delle costruzioni, mondo delle professioni e aziende di manufacturing, creando così una convergenza verso la costruzione digitale.
Il primo step del processo produttivo quindi tiene in considerazione la progettazione parametrica a partire dai modelli computazionali avanzati di design (anche tramite la personalizzazione dei modelli in un’ottica tailor made) fino ad arrivare alle simulazioni di performance del costruito.
Il secondo step è destinato allo studio dei materiali avanzati semifluidi e materiali lignei e lapidei. Infine, il terzo e ultimo step con i vari approcci che possono concorrere, tramite le tecnologie di fabbricazione digitale alla realizzazione del cantiere.
Quindi spazio a stampe 3D, cnc milling (processo di stampa – sottrattivo movimento – x,y,z materiale – legno, plastica, metallo) e bracci robotici, utili sia per nuovi modelli di fabbricazione con i materiali semifluidi, sia per le tecniche di assemblaggio dei materiali lignei o lapidei.
In realtà tutto il processo in una reale ottica 4.0 non si ferma alla realizzazione del cantiere ma tiene conto di tutto il ciclo di vita secondo le best practice dell’economia circolare e con un occhio attento al life cycle cost che parte dalla progettazione e termina con il fine vita del costruito, massimizzando il riciclo dei materiali a discapito dei rifiuti residui che debbono essere smaltiti.
Ovviamente tutto parte dalla progettazione e dove attraverso il concept, il design parametrico e lo studio dei materiali si possono fare delle simulazioni ambientali che vanno così a definire molte informazioni che possono essere di tipo energetico, sismico e d’illuminazione, oltre ovviamente alle analisi statiche. In questa fase viene definita anche la modularità degli elementi (costruiti off site) e le regole del relativo assemblaggio.
La robotica nelle nuove costruzioni
È interessante vedere come nelle simulazioni e nei progetti pilota l’applicazione della robotica sia utile per le nuove costruzioni, che operano con bracci per stampa 3D on site e con apposite malte cementizie additivate (l’industria chimica in Italia è tra le prime al mondo grazie anche ai reparti di ricerca e sviluppo di alcuni produttori) che per l’esistente, con applicazioni dirette, ove possibile, verso il retrofitting e implementazioni della prefabbricazione off site.
I bracci meccanici concorrono alla realizzazione delle parti d’opera negli stabilimenti di prefabbricazione e poi altri curano, assieme all’uomo, il processo di assemblaggio in cantiere, aumentando sicurezza, rapidità di esecuzione e precisione.
Insomma, questo è il futuro delle costruzioni e i giovani di Ance assieme all’arch. Paolo Cascone di Codesignlab l’hanno intercettato e interpretato nella maniera più autorevole.
Ora occorrerebbe uno spazio condiviso dove sperimentare a livello cantieristico o addirittura formare con veri e propri corsi, per sviluppare nuove professionalità e per far si che il punto d’incontro denominato Digital Construction, cioè la convergenza tra mondo delle costruzioni, mondo delle professioni e aziende di manufacturing avanzato possano trovare applicazione nell’industria 4.0.
Il comparto delle costruzioni ha bisogno di nuovi modelli di business e sicuramente questo è quello più congeniale. In Italia dobbiamo imparare a pensare sia le nuove costruzioni sia le ristrutturazioni in maniera digitale. Il tempo a nostra disposizione è davvero poco per restare competitivi se consideriamo il salto fatto all’estero.
di Antonio Ortenzi