Costruzioni stradali 4.0: un cloud interconnette macchine edili e impianti di miscelazione

L'obiettivo è una regolazione intelligente del processo edile

Lo società svizzera Ammann ha potuto trarre importanti considerazioni da un progetto di ricerca tedesco,  e le aziende svizzere delle costruzioni stradali devono poter approfittare di tali informazioni.

L'Internet è in grado di registrare automaticamente informazioni di rilevanza dal mondo reale, correlandole e mettendole a disposizione in rete. Sta per arrivare l'«Internet delle macchine per le costruzioni stradali»? Forse. Il progetto di ricerca Smart Site, al quale hanno collaborato partner in consorzio dei settori di ricerca ed economia, ha integrato in un sistema complessivo l'intera catena logistica e il processo lavorativo di un cantiere stradale, mediante una soluzione intelligente collegata in cloud. La praticabilità del progetto è stata dimostrata con la massima evidenza presso l'ultimativa applicazione dimostrativa, vale a dire l'intervento di rinnovo del rivestimento di corsia della Strada provinciale Landstrasse L1206 a Filderstadt, nella Svevia. Con Ammann ha partecipato ai lavori anche una società svizzera che produce impianti di miscelazione e macchine edili.

Eventuali errori che si presentano durante le costruzioni stradali, ad es. se l'asfalto non viene compattato adeguatamente e quindi diventa fragile, comportano sempre costi notevoli. Infatti la sezione edile o la strada deve essere smantellata e rifatta. Inoltre i cantieri stradali comportano sempre intasamenti del traffico - una situazione decisamente poco piacevole. Come risolvere il problema? Una delle cause essenziali di una qualità insoddisfacente è la collaborazione di diversi soggetti nelle costruzioni stradali, spesso con sistemi di progettazione, gestione e reporting centralizzati e non flessibili. Di solito i fornitori di sistemi offrono soluzioni per singoli segmenti della catena del valore, che nella prassi si lasciano correlare in una rete complessiva solo mediante immissioni manuali e notevoli oneri a livello locale. Fino ad oggi non si disponeva di procedure univoche, basate su una pianificazione coordinata, per trasmettere informazioni di rilevanza per il controllo di impianti di miscelazione o rulli. Pertanto le cooperazioni interaziendali e l'utilizzo di diversi modelli di apparecchiature stradali in un intervento costruttivo sono supportati in modo insufficiente, o addirittura inesistente. Anche le successive fasi di assicurazione della qualità e di documentazione degli interventi edili sono contraddistinte da crash nel sistema e attività meramente manuali. «Si tratta di una tematica che intendevamo affrontare da tempo», commenta Kuno Kaufmann, Head of Digital Products Machines dell'Ammann Group. «P noi era evidente fin dall'inizio che il potenziale del progetto Smart Site era enorme». L'Ammann Group, in veste di fornitore globale per il settore delle costruzioni stradali, si delineava come partner ideale per il progetto. «Il progetto di ricerca Smart Site ha evidenziato chiaramente le possibilità offerte dalle soluzioni di automatizzazione e collegamento in rete di tutti i soggetti e dalla regolazione dinamica dei processi», riassume Kaufmann. «Smart Site rileva e documenta i dati valutabili per ambiente, macchine edili e regolazione del processo costruttivo durante l'intera catena del valore ‹costruzioni stradali›. Partendo da una pianificazione centralizzata per l'intera catena del valore, si forniscono a tutti i soggetti interessati dall'esecuzione lavori informazioni dinamiche e decentrali, che spaziano dall'impianto di miscelazione, alla logistica dei trasporti fino alla finitrice stradale automatizzata e ai rulli assistiti». Naturalmente si dispone già di altre soluzioni, come per il controllo della compattazione, ma tali soluzioni isolate comportano il possibile rischio di impedire una digitalizzazione completamente correlata, rammenta Kaufmann. L'obiettivo dell'Ammann Group consiste proprio in una digitalizzazione completa. La Q point AG, un'unità spin-off dell'Ammann Group specializzata nella digitalizzazione per le costruzioni stradali, mette a disposizione del settore edile una piattaforma digitale aperta e indipendente (si faccia riferimento al sito: www.schweizerbauwirtschaft.ch/qpoint). Il motto operativo è: dal cantiere analogico locale al cantiere regionale interconnesso in rete. «L'obiettivo è una regolazione intelligente del processo edile», spiega Kaufmann. «Si sfrutta lo sviluppo di procedure integrate nel piano BIM, retroazioni, analisi e controlli di dati edili specifici semantici, basati su contesti situativi e concatenati autonomamente. Si ottiene il risultato desiderato grazie allo scambio autonomo di informazioni tra macchine edili, tra ambiente e macchina edile e tra direzione lavori e macchina edile». Si realizza così un'interfaccia informativa per tutti i partecipanti al progetto edile. Tutti gli elementi della catena del valore per le costruzioni stradali in asfalto si lasciano quindi strettamente interconnettere. Un fattore da non sottovalutare: la piattaforma informativa deve essere indipendente. «Dovrebbe essere aperta a tutti», sottolinea Kaufmann, «per costruttori, fornitori di software e hardware o per gli utenti, come le aziende delle costruzioni stradali. Miriamo a una soluzione globale e non a isola, con interfacce aperte a tutti i partecipanti del sistema, senza distinzione. La partecipazione è invece auspicabile».

Le considerazioni ricavate dal progetto Smart Site sono state integrate dalla Ammann anche nello sviluppo di ulteriori prodotti. Nell'ambito dello Smart Site è stato ad esempio realizzato un rullo a movimentazione autonoma. Naturalmente si tiene conto anche del fattore sicurezza. In un video si dimostra che il rullo non solo controlla continuamente il grado di compattazione del rivestimento, ma che dispone anche di una soluzione integrata anti collisione. Il rullo si arresta automaticamente se rileva la presenza di una persona, impedendo quindi possibili incidenti.

I cantieri stradali sono particolarmente idonei alla digitalizzazione viste le notevoli risorse logistiche correlate. Il progetto Samrt Site è stato supportato dal Ministero federale tedesco dell'economia e della tecnologia con il programma «Autonomik für Industrie 4.0».