Dagli USA cinque lezioni per usare i droni nell’edilizia

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Il portale americano sUASnews, una delle più importanti testate online statunitensi sul business dei droni, ha rilasciato un interessantissimo rapporto sull’utilizzo dei Sapr nel settori delle costruzioni, che a livello globale è il secondo meno innovativo e meno aperto alle nuove tecnologie, superato in questa poco esaltante classifica negativa solo dall’agricoltura.

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La scarsa apertura all’innovazione rende problematica l’industria edile, scrivono in un rapporto del 2016 gli analisti di McKinsey che hanno messo sotto la lente 22 grandi imprese cantieristiche: un industria che nel mondo vale 8.500 miliardi di dollari ma i progetti più ambiziosi tipicamente sfondano i budget fino all’80% e i tempi per la consegna del 20%, senza contare che in alcuni mercati la produttività dei cantieri è in declino dagli anni ’90.

Problemi che potrebbero essere in parte risolti con l’uso dei droni, tanto che per Goldman Sachs proprio l’edilizia potrebbe essere il mercato maggiore per i droni civili, e in questo settore ha scommesso 3DRobotics dopo il fallimento delle sue ambizioni di creare dei droni semiprofessionali e consumer. In effetti i droni ben si adattano all’edilizia, a cominciare dalla limitazione più importante dei droni civili, l’obbligo di volare entro il raggio visivo del pilota, che nello spazio tutto sommato limitato e protetto di un  cantiere non è un vero problema. D’altronde anche in Italia abbiamo visto utilizzi importanti dei droni durante i lavori di costruzione del sito di Expo.

Prima lezione: i droni aggiungono valore al lavoro quotidiano

Immagini riprese dal drone durante la costruzione dell'Expo di Milano

Immagini riprese dal drone durante la costruzione dell’Expo di Milano

Nonostante non manchino i problemi, specialmente per i cantieri in area urbana e quelli vicino agli aeroporti dove ottenere i permessi è un incubo (ricordiamo in Italia l’assurda, sterile polemica sollevata dalla stampa generalista per la relativa vicinanza dell’area Expo all’aeroclub di Bresso), i droni sono l’unica alternativa praticabile al problema i raccogliere dati 2 e 3D dall’alto, e questo genere di dati sono preziosi per risolvere rapidamente problemiprogettuali e costruttivi non banali: come esempio, l’esperienza dell’italiana 3DEffe che ha usato droni per risolvere un guaio notevole in un cantiere a Montecarlo (articolo disponibile sul numero 18 di DronEzine magazine). In particolare, le mappe bidimensionali forniscono documentazione fotografica dei progerssi del cantiere 8che era lo scopo primario dei voli sul cantiere Expo), i modelli 3D si rendono utilissimi per gli studi ingegneristici sulla statica della costruzione e diversi tipi di sensori possono dare ulteriori informazioni sulla qualità della costruzione, dall’analisi laser delle strutture portanti ai gradienti termici delle parti più critiche del manufatto, come ha fatto l’italiana Italdron che con un drone ha misurato la temperatura delle vetrate dei grattacieli del Dubai. 

Seconda lezione: servono progetti pilota per l’uso dei droni nel BIM (Building Information Modeling)

Schermata 2017-03-27 alle 11.07.15Il BIM negli ultimi dieci anni è diventato un cardine fondamentale nella scienza delle costruzioni: secondo questa metodologia, tutti i dati rilevanti di un edificio in costruzione possono essere raccolti, combinati e collegati digitalmente. La costruzione virtuale è visualizzabile inoltre come un modello geometrico tridimensionale.
Un concetto semplice sulla carta, difficile da mettere in pratica, Perché richiede un cambio di mentalità profondo da parte di tutte le figure professionali coinvolte, dagli architetti agli ingegneri i capimastro, che devono imparare a lavorare in team e collaborare tra loro, una cultura poco diffusa nella cantieristica. In una ricerca di KPMG su oltre 200 grandi cantieri, si è visto che il 42% dei siti usava droni per la modellazione tridimensionale della costruzione, ma solo il 20% aveva un vero sistema integrato di gestione dei dati raccolti dal drone. Chiaramente la strada è ancora lunga, e l’integrazione dei droni nel BIM richiede di fare piccoli passi, un pezzetto alla volta, per far metabolizzare al personale i vantaggi della modellazione aerea.

Terza lezione: il volo automatico è fondamentale ma non è magico

site-monitorNei cantieri, è prassi usare routine di volo automatico per riprendere correttamente i dati utili per monitorare il cantiere. Ma se il volo in sé è totalmente automatizzabile e basta davvero premere un bottone e il drone fa tutto da solo, altrettanto non si può dire dell’utilizzo dei dati che la macchina raccoglie. L’analisi tridimensionale è ancora un’arte, e i programmi di modellazione richiedono professionisti preparati e un’attenta pianificazione delle rotte, oltre alla scelta del materiale più idoneo, dai drone ai sensori ai programmi di processing e post produzione. Una volta che i drone atterra, è comune scoprire che i dati acquisiti sono molto meno che perfetti: se il volo è semplice da gestire, la gestione dei dati può diventare estremamente complicata. Il fatto che il volo possa essere automatizzato non significa assolutamente che basti premere un pulsante anche per avere un modello tridimensionale utilizzabile. Per avere risultati occorre investire in personale preparato.

Quarta lezione: Predisporre protocolli di sicurezza

downloadPer i grandi cantieri, come AT&T, BP,  Southern Company, il primo motivo dell’uso dei droni non è quello di risparmiare soldi quanto quello di evitare rischi per il personale. Il controllo umano di un cantiere espone a rischi notevoli, basti pensare alla necessità di muoversi imbracati su alte strutture e ponteggi,  sotto crichi sospesi e strutture ancor non definite ingombre di materili edili e attrezzature. Nel 2015 ci sono stati 4.379 caduti sul lavoro nei soli Stati uniti, e di questi uno su cinque (927) sono morti nei cantieri edili, il 40% per cadute da ponteggi e tetti. Usare il drone può aiutare ad abbassare questo spaventoso bilancio, ma bisogna fare attenzione a non inserire nuovi rischi per evitare quelli vecchi. Il regolamento ENAC è molto stringente, e se applicato correttamente, con terminatori, cavi di vincolo e buffer il drone può diventare molto sicuro. ma bisogna anche dotarsi di protocolli interni modellati sulla realtà del cantiere: per esempio, nel cantiere Expo il drone volava solo durante la pausa pranzo, e i lavoratori erano avvisati e istruiti sui potenziali rischi delle operazioni. vanno predisposti punti di ritrovo e piani di evacuazione in caso di problemi al drone o al link di controllo, create procedure ad hoc per la manutenzione, i controlli pre e post volo e per la condotta delle operazioni.

Quinta lezione: Ci vogliono nuovi standard per l’adozione di massa dei droni in edilizia

3d-robotics-faa-grantSecondo sUASNews, non sono le regole (asfissianti negli USA come da noi) a far volare bassi i droni che pur promettono vantaggi per miliardi di dollari in questo settore industriale, ma la mancanza di standard condivisi. C’è molto da fare per definire standard per hardware, software, formazione professionale e servizi. Nelle scuole di volo oggi si impara (forse) a pilotare un drone, ma sono ancora pionieristici i corsi professionali, che dovranno essere molto più approfonditi e personalizzati a seconda delle funzioni del lavoratore. Non resta che avere pazienza, man mano che i droni si diffondono si svilupperà e rafforzerà un intero ecosistema, le best pratices verranno definite e adottate. E questo porterà al decollo dell’intero settore dei droni edili.

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