La digitalizzazione nelle costruzioni
Il mondo dell’edilizia, seppur per definizione uno dei settori più “concreti”, non sfugge a quello che sono le dinamiche della digitalizzazione e, in prospettiva, dell’introduzione della robotica.
Naturalmente si è ben lontani dall’idea che dei robot umanoidi possano lavorare su un cantiere, ma sempre più spesso macchine dalle disparate potenzialità fanno la loro comparsa in cantiere, direttamente o indirettamente. Se pensiamo ad esempio alla stampa di case in 3D, ai rilevamenti possibili grazie a laser e droni, alla presenza di macchinari sempre più sofisticati e alla progressiva introduzione della progettazione in BIM (Bulding Information Modeling) è chiaro che gli sviluppi stanno arrivando, e lo stanno facendo sempre più velocemente.
Entrando nello specifico campo delle macchine si può dire che i robot non sono più confinati nel mondo dell’industria, ma stanno conquistando gli spazi privati e interagiscono direttamente con le persone. Molteplici sono sia i campi di applicazione che le forme di interazione. Grazie al continuo sviluppo delle tecnologie e dei materiali più moderni, nonché al collegamento in rete globale di oggetti fisici con Internet (Internet delle cose), si può certamente presumere che in un futuro non troppo lontano i robot saranno in grado di fare tutto ciò che sa fare un essere umano, ma molto più a buon mercato, con maggiore precisione, forza e rapidità. Il tratto comune alla maggior parte delle definizioni è che i robot evidenziano almeno le seguenti caratteristiche:
• sono macchine meccaniche;
• hanno almeno un asse;
• sono controllabili, programmabili e versatili;
• possono essere equipaggiati con pinze, mezzi di produzione o altri strumenti.
La robotica e soprattutto i robot hanno quindi anche il potenziale di innescare un profondo cambiamento nel settore edile. L’impiego di robot nei cantieri edili è ancora oggi considerato un sogno (incubo) illusorio e visionario tra gli addetti ai lavori. Mentre i pessimisti temono la perdita di posti di lavoro, gli ottimisti sperano in una collaborazione tra esseri umani e robot in cantiere.
Ora, la seguente analisi della robotica nell’industria edile vuole dimostrare che i robot sono diventati ormai da tempo una componente reale della vita quotidiana nei cantieri edili.
Tuttavia, ci vorrà ancora un bel po’ di tempo prima che i robot umanoidi per l’edilizia possano sostituire i collaboratori sul cantiere. La ragione di ciò risiede, da un lato, nella profonda maturità tecnologica dei cosiddetti robot umanoidi per l’edilizia e dall’altro nell’ambiente complesso di un cantiere. I lavori edili vengono solitamente eseguiti nelle condizioni più complesse (al contrario ad esempio di una catena di montaggio), caratterizzate da frequenti cambiamenti di posizione, fluttuazioni meteorologiche, contatto con una grande varietà di materiali o anche spostamenti su terreni non asfaltati.
Il campo di applicazione dei robot nel settore dell’edilizia e del genio civile è fondamentalmente indipendente dal modello di business specifico, ovvero non dipende dal segmento, dall’attività e dalle attività lavorative effettive.
Un robot è un manipolatore multifunzione liberamente programmabile per la movimentazione di materiali, parti, utensili e attrezzi speciali. La sequenza di movimenti liberamente programmabile lo rende adatto per un’ampia varietà di compiti.
Categorie di robot per l’edilizia
Categorie di robot per l’edilizia secondo Alan M. Lytle, Jonathan B. O’Brien e Camel S. Saidi (2008)
La prima categoria comprende i cosiddetti robot teleguidati.
Essi non hanno la capacità di funzionare autonomamente ma necessitano di essere pienamente controllati in ogni momento dagli esseri umani. La seconda categoria comprende tutti i robot programmabili e controllati da computer che sono, ad esempio, dotati di sensori. La terza categoria si riferisce ai robot intelligenti che sono in grado di lavorare in modo semi o completamente autonomo. Diamo un’occhiata a queste tre categorie di robot per l’edilizia prendendo in considerazione una macchina specifica che soddisfa anche le caratteristiche distintive per i robot: l’escavatore.
• Un esempio di robot per l’edilizia teleguidato è il classico escavatore, che viene controllato manualmente dall’uomo senza aiuti intelligenti di supporto. L’escavatore è quindi intelligente solo quanto l’essere umano che lo aziona.
• Il comando dell’escavatore 3D è un buon esempio di un robot per l’edilizia, ovvero l’escavatore, programmabile. Ad esempio, una stazione permanente GPS può fornire dati di posizione e correzione per tutte le macchine dotate di GPS presenti in cantiere e il comando della macchina 3D nell’escavatore utilizza questi dati per calcolare tutte le informazioni necessarie per lo scavo.
• E cosa distingue un escavatore intelligente? Ebbene, un esempio è fornito dalla società americana Build Robotics con escavatori altamente intelligenti, che possono eseguire i lavori con l’aiuto di computer, sensori e intelligenza artificiale senza l’assistenza umana. In questo caso l’operatore dell’escavatore assume il ruolo di supervisore.
In conclusione, è vero che oggi la robotica è presente solo in maniera marginale sul cantiere, questo soprattutto per l’alta complessità di questo ambiente. Ma la storia ci dice che è proprio la dove
la sfida è complessa che l’ingegno agisce con ancora maggiore impegno quindi certamente il futuro ci riserverà, anche nel mondo della costruzione, grandi sorprese.
Articolo a cura di SSIC TI
