Gemello digitale semplifica la documentazione dei progetti di demolizione

Autore:Tobias Scharpenberg è Digital Content Creator nella divisione Geosystems di Hexagon

I gemelli digitali forniscono informazioni fruibili che semplificano il processo di documentazione e fatturazione dei progetti di demolizione.

Alla FISCHER Weilheim GmbH & Co. KG, demolizioni e smantellamenti sono attività precise, con tempi e flussi di lavoro accuratamente definiti. I tempi per i singoli flussi di lavoro sono particolarmente stretti quando si tratta di ponti su collegamenti stradali trafficati che devono essere riaperti il più presto possibile. Ai fini di una documentazione as-built efficiente e sostenibile delle infrastrutture, la società sta testando l'uso di laser scanner 3D.

Il ciclo di vita delle infrastrutture

Negli ultimi anni le soluzioni digitali hanno assunto un ruolo centrale in tutte le fasi di costruzione per realizzare progetti in modo efficiente, preciso, sicuro, sostenibile e redditizio. I dati e la loro elaborazione sono elementi fondamentali durante tutte le tappe della costruzione, e questo vale anche per i moderni progetti di demolizione. Prima della demolizione di infrastrutture, la documentazione as-built con laser scanner 3D offre una serie di vantaggi e cambia davvero le regole del gioco al momento della fatturazione.

Tutto da una fonte unica

In qualità di specialista leader nella logistica dei trasporti, nell'economia circolare e nel riciclaggio in Germania, FISCHER Weilheim GmbH & Co. KG prende sul serio la propria responsabilità nei confronti dell'ambiente e delle persone. Per questo motivo l'azienda si affida a una gestione accurata dei dati e a tecnologie moderne per i suoi progetti. Dopo aver testato per un anno i prodotti di diversi fornitori, l'azienda ha deciso di equipaggiare il proprio parco macchine con la soluzione di controllo Leica MC1 di Leica Geosystems, facente parte del gruppo Hexagon.

“L’esperienza che abbiamo fatto finora è stata infatti molto positiva”, racconta Sven Molt, capo del reparto rilevamenti. “Siamo ancora molto soddisfatti e sicuri d’aver preso la decisione giusta. Se abbiamo problemi in cantiere, facciamo una breve chiamata e dopo poco riceviamo aiuto via mail o telefono. Questo è decisamente un vantaggio.”

Alla FISCHER Weilheim le operazioni di costruzione e rilevamento sono processi integrati. Sven Molt guida un team di otto operatori di rilievi che, oltre al classico lavoro di rilevamento, sono anche responsabili del controllo macchina 3D del parco macchine. Un aspetto fondamentale di questo lavoro è la gestione dei dati digitali. Il team è coinvolto in tutte le fasi dei progetti di costruzione pesante: dal rilievo delle condizioni del terreno alla preparazione dei dati di progetto e al completamento della documentazione as-built per la fatturazione.

Le responsabilità del dipartimento comprendono anche la fatturazione dei progetti di demolizione. Tradizionalmente il team svolgeva attività di rilievo manuale, un processo che richiedeva molto tempo ed era soggetto a errori. Investendo in tecnologie moderne in questo segmento, l'azienda ha deciso di provare le soluzioni di cattura della realtà di Leica Geosystems.

Smart digital realityTM: un gemello digitale come base ottimale della fatturazione

“Sempre più di frequente ci viene richiesto di fornire una documentazione più dettagliata in merito alla fatturazione.”,spiega Molt.. “I prezzi fissi e le offerte a pacchetto rappresentano per entrambe le parti un rischio che a volte può concludersi positivamente per una parte e a volte per l'altra.” Per questo motivo, si preferisce prendere come base di calcolo la cubatura, cioè il volume dell’oggetto. A tal fine, si misura l'involucro esterno dell'oggetto e si calcola il volume del materiale.

Per soddisfare questi requisiti elevati, il team di Leica Geosystems ha consigliato una soluzione di scansione laser 3D che replica il mondo fisico e lo trasforma in un ambiente virtuale. Un gemello digitale dell'oggetto da demolire viene acquisito con una velocità e una precisione eccezionali. Tutte le informazioni importanti e utili possono essere visualizzate, estratte, analizzate e condivise per una migliore collaborazione attraverso soluzioni software di facile utilizzo sia in cantiere che in ufficio. Questo flusso di lavoro dal campo fino al completamento crea un vantaggio competitivo e consente di acquisire geometrie complesse con la massima produttività anche nelle condizioni più difficili. Per il calcolo esatto del volume dell’oggetto bastano solo pochi clic.

La soluzione di cattura della realtà 3D fornisce dati affidabili in tempo record

Molt vuole provare questa soluzione in condizioni reali. Nell'ambito di un ampio progetto, FISCHER Weilheim è stata incaricata di demolire sette ponti. Il progetto è iniziato con due ponti sopra l’autostrada A8 nel Sud della Germania. Come è consueto in questo tipo di progetti, il tempo a disposizione per il processo di rilevamento era molto limitato: la scansione di entrambi i ponti doveva avvenire in un giorno perché i lavori di demolizione sarebbero iniziati il giorno successivo.

Le spalle del ponte sono state sgomberate il giorno prima del rilievo. Questa fase ha consentito di catturare l'intera cubatura dei ponti senza spese aggiuntive ed era necessaria per facilitare il riciclaggio del materiale di demolizione dei ponti. Per ottenere una documentazione as-built rapida e affidabile nei tempi previsti, il team ha utilizzato il laser scanner 3D Leica RTC360.

Questa soluzione garantisce la massima produttività in quanto è portatile, rapida e precisa. Allo stesso tempo offre un elevato livello di automazione ed è facile da usare. Ogni scansione genera nuvole di punti ad alta risoluzione e immagini HDR (High Dynamic Range) in meno di due minuti. Impiegando la tecnologia avanzata VIS (Visual Inertial System), il laser scanner registra automaticamente la posizione e l'orientamento relativi mentre viene spostato da un punto all'altro. I dati di scansione della sua posizione effettiva vengono istantaneamente visualizzati nell'app Cyclone FIELD 360 su un tablet o uno smartphone sul campo. Le scansioni e le immagini vengono acquisite, registrate e verificate in modo automatico, consentendo il controllo della qualità in tempo reale e la registrazione dei dati in loco e riducendo al minimo i tempi di elaborazione in ufficio.

Dopo una breve ispezione del cantiere, vengono determinate le posizioni di installazione del laser scanner, tenendo conto delle zone pericolose. Per catturare l'intero oggetto nonostante il traffico in movimento, ciascun ponte viene scansionato da circa 12 posizioni diverse. Inoltre, 3-4 punti per ogni ponte vengono rilevati con il rover GNSS Leica iCON gps 70. In questo modo è possibile combinare le singole scansioni in un'unica nuvola di punti georeferenziata, fornendo dati precisi con un'elevata densità di informazioni.

Per calcolare la cubatura dei ponti, i dati della nuvola di punti vengono inizialmente ottimizzati e registrati nel software Cyclone REGISTER 360 con flussi di lavoro automatizzati. I dati vengono poi trasferiti al software Cyclone 3DR che offre una gestione completa della nuvola di punti con analisi e modellazione automatizzate, compresi semplici passaggi per il rilievo, la modifica e l'ispezione del gemello digitale.

Per calcolare il volume dei ponti, i dati della nuvola di punti vengono convertiti in un modello mesh 3D, dove tre punti di misurazione geometricamente vicini formano un triangolo per rappresentare la superficie degli oggetti scansionati. Il software fornisce le informazioni necessarie per la fatturazione del progetto di demolizione e consente una facile conferma delle informazioni attraverso la visualizzazione dei dati.

Dati precisi non lasciano spazio a discussioni

“Dal mio punto di vista, l’RTC360 è uno strumento fantastico,” riflette Molt. “È semplice, veloce e intuitivo. Abbiamo scansionato entrambi i ponti nel giro di mezza giornata. Senza il laser scanner, sarebbe stato molto più impegnativo. Avremmo dovuto fissare diversi target ai ponti e rilevarli con una stazione totale. Se ci sono errori o un'area è stata saltata, il giorno dopo il ponte non c'è più. E allora addio gemello digitale.”

Con la soluzione di cattura della realtà RTC360 le infrastrutture possono essere digitalizzate in modo rapido e preciso prima della demolizione. I processi automatizzati massimizzano la produttività e il controllo qualità in loco elimina gli errori. Di conseguenza, FISCHER Weilheim può confermare le misure ed esaminare i dettagli del gemello digitale in qualsiasi momento, anche dopo la demolizione dell'oggetto fisico. La tecnologia offre a Molt una base completamente nuova per fatturare i progetti di demolizione: “Anche in seguito, si ha sempre davanti a sé l'oggetto originale come prova. Si può andare su ogni piccolo dettaglio e misurarlo. Questo evita un mucchio di discussioni e rende la fatturazione molto più facile.”