Il crollo del Viadotto Polcevera (o Ponte Morandi) di Genova ha aperto il dibattito su come la manutenzione delle grandi opere è essenziale per evitare tragedie e disastri come quella accaduta lo scorso 14 agosto nella capitale ligure.
Attualmente sono già presenti innovazioni che possono salvaguardare e prevenire incidenti. L’ingegneria civile nel nostro Paese deve cominciare a rendersi conto di quanto l’intelligenza artificiale, l’uso di droni, big data e sensori elettronici posizionati su ponti, viadotti e oleodotti possa fare la differenza nella realizzazione e manutenzione di grandi progetti.
Intelligenza artificiale per le grandi opere
La società di consulenza McKinsey & Company in un recente report del 2017 identificava cinque principali categorie di applicazioni dell’intelligenza artificiale per ingegneri e costruttori:
- La prima è quella che viene chiamata reinforcement learning (insegnamento rinforzato), una tecnica che prevede l’analisi delle prove fatte e degli errori compiuti, per elaborare algoritmi che indicano il modo più efficiente di gestire i processi aziendali.
- La seconda applicazione permette di elaborare un sistema in grado di prevedere i rischi dei progetti, testare la loro fattibilità, e fare lo stesso con la qualità e la stabilità dei materiali.
- La terza riguarda invece un trend nascente nel settore delle costruzioni, ossia la modularizzazione e la prefabbricazione. «Un numero crescente di progetti utilizza una grande quantità di materiali lavorata al di fuori dei cantieri. Questo comporta naturalmente una maggiore attenzione a tutta la catena della logistica per controllare i costi e il flusso di cassa in generale».
- La quarta applicazione riguarda invece il machine learning (l’utilizzo di macchine sempre più sofisticate), il cui migliore esempio è il robot, che impara cosa fare attraverso le simulazioni. In questo modo, le macchine possono essere dedicate al lavoro su materiali prefabbricati o sulla manutenzione.
- L’ultima applicazione è quella che viene chiamata image recognition e prevede il ricorso a immagini in 3D, realizzate attraverso i droni e la raccolta di immagini in tre dimensioni. Uno dei campi in cui viene usata questa applicazione è quello del controllo di qualità.
L’ascesa dei droni per l’edilizia
Quello dei droni, grazie alla loro flessibilità d’uso, sta diventando uno dei trend tecnologici emergenti: le prospettive sono ampie, così come le applicazioni di questa nuova tecnologia. Tra i diversi settori, oggi questa tecnologia sta avendo un impatto sempre maggiore su quello delle costruzioni.
Se è vero, come sostengono alcuni operatori del settore, che le imprese edili non hanno ancora colto le potenzialità di tale tecnologia, basterebbe ricordare che con un rilievo aerofotogrammetrico mediante drone, è oggi possibile avere in tempo reale, per una strada in costruzione, i volumi di scavo, i profili delle sezioni, i riporti di terreno e ogni altra informazione non ottenibile con tali velocità e precisione.
L’uso dei droni è molto importante sia nella fase di progettazione, in quanto permette di rilevare sia l’area di intervento, che lo stato di avanzamenti dei lavori, ma anche nella manutenzione. La sua capacità di esaminare con accuratezza materiali e strutture, come ad esempio i pilastri, evita la presenza dell’uomo in luoghi particolarmente pericolosi. Questo sta già accadendo con le infrastrutture delle tlc. L’azienda che sta lavorando a una sperimentazione che lavora in tal senso è Ennova, startup sorta nel 2010 nell’incubatore I3P del Politecnico di Torino, particolarmente versata nell’implementazione di servizi e soluzioni digitali per il mercato “Smart”.
L’impresa ha già dato il via ai primi esperimenti con un gigante delle tlc facendo volare i propri droni in Umbria e nel Lazio, in zone spesso quasi impraticabili.
Questo consente di redigere una scheda dell’intervento corredata di fotogrammetria 2D e video con tutti i punti di interesse e inoltrare perciò l’eventuale richiesta di intervento a chi di dovere.
Il software non permette comunque soltanto di acquisire immagini live, attività questa ormai quasi scontata. Dopo aver analizzato lo stato di salute dell’infrastruttura tramite le immagini, sarà possibile analizzare i dati.
Sensori elettronici e Big Data
L’uso di sensori elettronici che attraverso un collegamento wireless sono capaci di misurare lo stato di salute dei ponti comunicando in tempo reale, attraverso una piattaforma software, eventuali deformazioni, spostamenti, inclinazioni e temperatura comporterebbe diversi vantaggi per le grandi opere. Questa tecnologia esiste già e comporto numerosi vantaggi sia da un punto di vista pratico che da un punto di vista economico, in quanto costerebbe meno delle attuali ispezioni visive che vengono effettuate durante l’anno. Inoltre consentirebbe di generare una quantità di dati sufficiente a lavorare su base statistica, in modo da arrivare a una manutenzione predittiva.
Un vantaggio è che in questo modo, mentre si fa prevenzione, si accumula anche conoscenza grazie ai big data. Poi, a livello pratico, si tratta di installare qualche centinaio di sensori e quindi di creare un modello digitale della struttura assegnando alle varie misurazioni delle soglie d’allarme. Bastano pochi mesi di misurazioni per accumulare abbastanza dati da essere in grado di individuare le principali anomalie.
Allora perché non cominciare ad utilizzarle?