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Il gemello digitale nell'edilizia: vantaggi, sfide ed esempi reali

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Cloud

IoT

Tendenze

La tecnologia del gemello digitale, che crea uno specchio virtuale dell'ambiente e degli oggetti tangibili, sta emergendo come un fattore di cambiamento che distingue le aziende nel settore AEC (Architettura, Ingegneria e Costruzioni).

I punti salienti di Forrester Research una tendenza positiva, rivelando che 55% dei responsabili delle decisioni in materia di tecnologia software a livello globale stanno integrando attivamente i gemelli digitali nei loro processi. Queste implementazioni costruttive si estendono dalle prime fasi di progettazione agli aspetti continui della manutenzione, dimostrando l'ampia applicabilità e l'impatto positivo di questa tecnologia innovativa.

Per quanto riguarda il settore AEC, anche gli operatori di medie e grandi dimensioni trovano la tecnologia del gemello digitale estremamente utile, in quanto aiuta a risolvere diverse sfide specifiche del settore, tra cui l'ottimizzazione dei costi, la sicurezza, la pianificazione accurata e altro ancora.

In questo articolo del blog, vi sveliamo l'essenza della La tecnologia digital twin nell'edilizia, fornire esempi reali e discutere le tendenze future.

Che cos'è un gemello digitale nell'edilizia?

I vantaggi dell'integrazione della tecnologia digital twin nel settore delle costruzioni sono stati evidenti fin dalla sua nascita. Non sorprende quindi che le imprese non ignorino questa tecnologia avanzata per non perdere l'opportunità di ottimizzare le risorse, accelerare la fase di pianificazione, eliminare i rischi per la sicurezza dei dipendenti, ecc.

Nell'ambito dei progetti di costruzione, i gemelli digitali sono riproduzioni virtuali accurate di spazi, oggetti, edifici e infrastrutture del mondo reale. Questi modelli digitali dinamici consentono ai team di costruzione di esplorare e interagire virtualmente con la proprietà fisica durante le fasi iniziali di progettazione e pianificazione, favorendo un processo di sviluppo del progetto più interattivo ed efficiente.

Per generare gemelli digitali accurati, gli ingegneri informatici e i professionisti del settore edile si avvalgono delle seguenti tecnologie avanzate:

IoT

I sensori e i dispositivi IoT raccolgono sistematicamente i dati del mondo reale dagli oggetti e dagli ambienti fisici, fornendo la base per la rappresentazione digitale.

AI e ML

Queste tecnologie prevedono l'elaborazione e l'analisi dei dati raccolti per ricavarne spunti significativi, facilitando il processo decisionale informato.

XR

Con le tecnologie di realtà estesa (AR&VR&MR), gli ingegneri creano repliche virtuali di entità fisiche, consentendo simulazioni per migliorare la pianificazione dei progetti.

Cloud

Il gemello digitale si affida al cloud computing per l'archiviazione sicura dei dati. I servizi Cloud consentono l'accesso e la gestione senza soluzione di continuità di grandi quantità di dati.

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Il gemello digitale nell'edilizia: statistiche di mercato

$55bn

è la dimensione del mercato dei gemelli digitali prevista per il 2028

$2.3bn

è la dimensione stimata del mercato del gemello digitale nel settore delle costruzioni nel 2023

17%

il CAGR del mercato del gemello digitale nel settore delle costruzioni (2023-2028)

Come funzionano i gemelli digitali

Integrazione e replica dei dati

Il fulcro dei gemelli digitali è l'integrazione e la replica senza soluzione di continuità dei dati del mondo reale. Questo processo comporta la raccolta e l'aggregazione di dati provenienti da asset o sistemi fisici in tempo reale. Sensori, dispositivi IoT e altre fonti di dati svolgono un ruolo cruciale nell'acquisizione di informazioni sullo stato, le prestazioni e il comportamento della controparte fisica.

Una volta raccolti, questi dati vengono replicati in un ambiente virtuale, creando un'immagine speculare dell'asset fisico. La controparte virtuale, nota come gemello digitale, rispecchia gli attributi del sistema fisico, consentendo una comprensione completa del suo stato attuale.

Simulazione e analisi

I gemelli digitali incorporano capacità avanzate di simulazione e analisi. Sfruttando sofisticati algoritmi e tecniche di modellazione, i gemelli digitali simulano il comportamento e le interazioni delle loro controparti fisiche. In questo modo, gli stakeholder possono comprendere i potenziali scenari, valutare le prestazioni in diverse condizioni e prevedere i risultati futuri.

Attraverso la simulazione e l'analisi, il team di costruzione può eseguire scenari "what-if" per identificare potenziali sfide e ottimizzare i tempi di costruzione. Ad esempio, il team può simulare l'impatto delle condizioni meteorologiche avverse sul programma di costruzione.

Sincronizzazione e feedback continui

Una delle caratteristiche principali e dei punti di forza di La tecnologia digital twin nell'edilizia è la sincronizzazione e il feedback continui. Mantenendo una sincronizzazione continua con le loro controparti fisiche, i gemelli digitali consentono una relazione dinamica e reattiva tra l'ambiente virtuale e quello fisico. I feed di dati in tempo reale provenienti da sensori e dispositivi IoT garantiscono che il gemello digitale rimanga aggiornato, riflettendo qualsiasi cambiamento o evento che si verifica nel mondo fisico.

La sincronizzazione continua consente al gemello digitale di fornire un feedback accurato e tempestivo. Questo ciclo di feedback è fondamentale per migliorare il processo decisionale, facilitare la manutenzione predittiva e migliorare le prestazioni complessive del progetto.

Vantaggi del gemello digitale nell'edilizia

La tecnologia digital twin sta trasformando il settore delle costruzioni, agendo da catalizzatore per cambiamenti significativi nella gestione e nell'esecuzione dei progetti. L'adozione di gemelli digitali nell'edilizia porta molteplici vantaggi che non dovrebbero essere ignorati dagli operatori del settore competitivi e innovativi.

Visualizzazione migliorata

I gemelli digitali forniscono una visualizzazione immersiva e dettagliata dei progetti di costruzione. Grazie ai modelli 3D e all'integrazione dei dati in tempo reale, le parti interessate ottengono una visione completa del progetto in ogni sua fase. Questa visualizzazione avanzata facilita una migliore comprensione del cantiere, aiutando le revisioni dei progetti, identificando potenziali problemi e consentendo un processo decisionale più informato.

Miglioramento della collaborazione

La collaborazione è ottimizzata con i gemelli digitali, che forniscono una piattaforma condivisa per tutti gli attori coinvolti nel processo di costruzione. Architetti, ingegneri, appaltatori e project manager possono collaborare in un ambiente virtuale, favorendo una comunicazione e un coordinamento migliori. Questo approccio collaborativo garantisce che tutti lavorino con lo stesso insieme di dati, riducendo gli errori e migliorando l'efficienza del progetto.

Monitoraggio in tempo reale

I gemelli digitali consentono il monitoraggio in tempo reale delle attività di costruzione. I sensori e i dispositivi IoT integrati nel cantiere trasmettono continuamente dati al gemello digitale, offrendo informazioni aggiornate sui progressi, sull'utilizzo delle risorse e sui potenziali problemi. Il monitoraggio in tempo reale consente ai project manager di prendere decisioni proattive, di affrontare tempestivamente le sfide e di mantenere il progetto nei tempi previsti.

Ottimizzazione dei costi

I gemelli digitali svolgono un ruolo cruciale nell'ottimizzazione dei costi di costruzione. Grazie agli approfondimenti basati sui dati, le parti interessate possono identificare le aree di riduzione dei costi, snellire i flussi di lavoro e ridurre al minimo lo spreco di risorse. La capacità di simulare diversi scenari consente una migliore pianificazione del budget, riducendo la probabilità di sforamento dei costi e garantendo che i progetti di costruzione rimangano finanziariamente sostenibili.

Maggiore sicurezza

La tecnologia dei gemelli digitali nel settore delle costruzioni eleva le misure di sicurezza a nuovi livelli. Grazie al monitoraggio in tempo reale dei dati sul cantiere, che comprendono i movimenti dei lavoratori e le condizioni ambientali, i gemelli digitali eccellono nell'identificare i potenziali rischi per la sicurezza. Questi sistemi avanzati sono in grado di attivare avvisi e notifiche, consentendo un intervento immediato per prevenire gli incidenti.

Manutenzione predittiva

I gemelli digitali facilitano la manutenzione predittiva monitorando continuamente le condizioni delle attrezzature e delle infrastrutture edili. Analizzando i dati in tempo reale, il gemello digitale è in grado di prevedere quando è probabile che le attrezzature richiedano manutenzione, aiutando a prevenire i guasti e a ridurre al minimo i tempi di fermo. Questo approccio proattivo estende la durata di vita dei macchinari, riduce i costi di manutenzione e garantisce il regolare svolgimento delle attività di costruzione.

Visualizzazione migliorata

Miglioramento della collaborazione

Monitoraggio in tempo reale

Ottimizzazione dei costi

Maggiore sicurezza

Il La tecnologia digital twin nell'edilizia eleva le misure di sicurezza a nuovi livelli. Grazie al monitoraggio in tempo reale dei dati sul cantiere, che comprendono i movimenti dei lavoratori e le condizioni ambientali, i gemelli digitali eccellono nell'identificare i potenziali rischi per la sicurezza. Questi sistemi avanzati sono in grado di attivare avvisi e notifiche, consentendo un intervento immediato per prevenire gli incidenti.

Manutenzione predittiva

"La tecnologia del gemello digitale non è uno strumento di lusso per gli eletti. Secondo il mio giudizio professionale, è un imperativo strategico per il settore delle costruzioni. In un settore in cui la precisione, l'efficienza e la sicurezza sono fondamentali, i gemelli digitali rappresentano la spina dorsale del successo dei progetti edili moderni. Questa tecnologia è in grado di migliorare il modo in cui si pianificano i progetti, si ottimizzano i processi, si garantisce un ambiente di lavoro sicuro e altro ancora. Senza dubbio, i gemelli digitali sono la soluzione pratica che consente ai nostri progetti di costruzione di funzionare in modo più fluido e intelligente."

Alina Filatova

Responsabile del reparto BA del Innowise

Esempi reali di gemelli digitali nell'edilizia

L'iconica struttura di The Shard a Londra è un esempio convincente dell'impatto duraturo della tecnologia digital twin sui progetti edilizi. Durante la fase di progettazione, intricati disegni architettonici e simulazioni strutturali complete sono stati perfettamente integrati nel gemello digitale dell'edificio. Dopo la fase di costruzione, questo gemello digitale ha continuato a essere una risorsa chiave, svolgendo un ruolo fondamentale nel monitoraggio delle prestazioni in corso dell'edificio, con particolare attenzione all'efficienza energetica e all'integrità strutturale.

Questo modello completo ricostruisce l'intera città, fornendo una visione granulare, isolato per isolato e strada per strada. Dotato di sensori, droni e altri strumenti, questo gemello digitale facilita la raccolta di dati in tempo reale. Al di là della sua abilità tecnica, il gemello digitale di Singapore è pronto a svolgere un ruolo fondamentale nel promuovere gli sforzi di sostenibilità e affrontare le problematiche ambientali. Per esempio, i dati dei modelli degli edifici del gemello digitale saranno utili per pianificare strategicamente la posizione dei pannelli solari, in linea con l'impegno di Singapore di distribuire almeno due gigawatt di energia solare entro il 2030.

Un esempio degno di nota che dimostra l'efficacia della tecnologia digital twin nelle attività di costruzione è il caso del Terminal 5 di Heathrow. Con una moltitudine di soggetti coinvolti, progetti intricati e una tempistica incalzante, la costruzione del terminal ha posto sfide significative. L'utilizzo della tecnologia digital twin si è rivelato fondamentale per il team di progetto, fornendo una panoramica completa dell'avanzamento dei lavori.

Il Frammento

Singapore virtuale

Aeroporto di Heathrow Terminal 5

Un esempio degno di nota che dimostra l'efficacia di la tecnologia del gemello digitale nelle costruzionin impegno è evidente nel caso del Terminal 5 di Heathrow. Con una moltitudine di soggetti coinvolti, progetti intricati e una tempistica incalzante, la costruzione del terminal ha posto sfide significative. L'utilizzo della tecnologia digital twin si è rivelato fondamentale per il team di progetto, fornendo una panoramica completa dell'avanzamento dei lavori.

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Gemelli digitali nell'edilizia: tendenze future

La tecnologia del gemello digitale nell'edilizia si sta evolvendo rapidamente ed è pronto a compiere progressi trasformativi. In prospettiva, diverse tendenze promettono di essere cruciali per l'industria delle costruzioni e per gli operatori del mercato.

Previsioni basate sull'intelligenza artificiale

Gli algoritmi di intelligenza artificiale, alimentati da ampie serie di dati, consentono previsioni precise sulle potenziali sfide, sul fabbisogno di risorse e sulle tempistiche del progetto. Questa infusione di previsioni guidate dall'intelligenza artificiale consente ai team di costruzione di ridurre in modo proattivo i rischi, ottimizzare la pianificazione e garantire il successo del progetto.

Espansione IoT

Man mano che i dispositivi IoT diventano più sofisticati, la loro integrazione nell'ecosistema del gemello digitale si espande. Questo potenziamento migliora l'acquisizione dei dati in tempo reale, fornendo una rappresentazione dinamica e accurata dello stato delle attrezzature, delle condizioni dei materiali e dei fattori ambientali in cantiere.

Integrazione delle città intelligenti

I gemelli digitali stanno diventando componenti integrali di iniziative più ampie di smart city, influenzando lo sviluppo urbano su scala globale. L'interconnessione dei gemelli digitali tra diversi progetti di costruzione all'interno di una città favorisce il monitoraggio e la gestione olistica. Questa integrazione contribuisce alla sinergia tra gli elementi dell'infrastruttura urbana, ottimizzando l'utilizzo delle risorse, promuovendo la sostenibilità e coltivando ecosistemi urbani intelligenti.

Miglioramento dell'interoperabilità

Una delle principali tendenze future della tecnologia digital twin nel settore delle costruzioni è la maggiore interoperabilità. Il settore delle costruzioni è destinato ad assistere a una maggiore compatibilità tra le diverse piattaforme e soluzioni software. Questo sviluppo garantisce una collaborazione senza soluzione di continuità tra le varie parti interessate, tra cui architetti, ingegneri, appaltatori e project manager. Il risultato è un approccio più integrato, collaborativo ed efficiente durante tutto il ciclo di vita dell'edificio.

FAQ

Che cos'è un gemello digitale nell'edilizia?

Un gemello digitale è una rappresentazione virtuale di un edificio che utilizza droni, sensori, robot e altre tecnologie per raccogliere dati reali. Questo collegamento continuo tra il modello fisico e quello digitale viene aggiornato regolarmente, offrendo così una visione significativa delle prestazioni del progetto.

In che modo il gemello digitale può essere utile ai progetti di costruzione?

L'impiego di gemelli digitali nei progetti edilizi facilita una maggiore efficienza per le imprese di costruzione. Integrando perfettamente modelli digitali e fisici, queste controparti simulano l'ambiente di costruzione autentico, riducendo in modo significativo i tempi e i costi associati all'ingegneria del progetto.

Quali sono le sfide dell'implementazione dei gemelli digitali nel settore delle costruzioni?

L'integrazione della tecnologia del gemello digitale con i sistemi esistenti rappresenta una sfida notevole, che richiede sforzi considerevoli sia da parte degli sviluppatori che degli utenti. Sebbene questo processo possa richiedere tempo e denaro, è indispensabile per un'implementazione di successo. Inoltre, un ambiente favorevole che supporti le pratiche data-driven, come l'analisi e l'apprendimento automatico, è cruciale per sfruttare appieno i vantaggi del digital twin. vantaggi dei gemelli digitali nell'ediliziaCome una maggiore efficienza operativa, risparmi sui costi e migliori capacità decisionali.

Quali sono le tendenze future dei gemelli digitali per l'edilizia?

Le tendenze future dei gemelli digitali per l'edilizia comprendono le previsioni basate sull'intelligenza artificiale, l'espansione dell'IoT, l'integrazione delle smart city e una migliore interoperabilità. Questi progressi mirano a migliorare la gestione dei progetti, a ottimizzare l'utilizzo delle risorse e a promuovere l'efficienza collaborativa nell'intero ciclo di vita delle costruzioni.

Come possono le imprese di costruzione iniziare a utilizzare i gemelli digitali?

Basta che ci contattiate! I nostri esperti si dedicano all'integrazione dei gemelli digitali nelle attività delle imprese edili, fornendo una strategia completa per semplificare il processo di implementazione. Grazie alla nostra vasta conoscenza delle tecnologie all'avanguardia, forniamo soluzioni personalizzate che comprendono l'acquisizione dei dati, la modellazione 3D e l'analisi in tempo reale. La competenza di Innowise va oltre l'ottimizzazione dei flussi di lavoro nel settore edile, migliorando la collaborazione tra gli stakeholder del progetto e garantendo l'effettiva adozione delle tecnologie digital twin. Scegliendo Innowise come partner, le imprese edili possono sfruttare i gemelli digitali per migliorare l'efficienza dei progetti, ridurre i costi e ottenere un vantaggio competitivo nel settore delle costruzioni in rapida evoluzione.

Dmitry Nazarevich CTO

Data: 8 febbraio 2024

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