L`INTEROPERABILITÀ DEL SOFTWARE

L’INTEROPERABILITÀ DEL SOFTWARE:
UNA STRATEGIA PER L’OTTIMIZZAZIONE
DEL PROCESSO EDILIZIO
Abstract
Il presente contributo, maturato nell’ambito del Comitato Promotore del Capitolo Italiano IAI (International
Alliance for Interoperability), propone l’interoperabilità del software quale strumento per gestire il cambiamento
nell’industria delle costruzioni.
A livello mondiale, infatti, il sistema economico nel suo complesso richiede un ripensamento in termini di
economia della conoscenza; in particolare il mondo delle costruzioni, costellato da consistenti criticità dovute
alla sempre più ridotta efficacia nell’interazione tra gli attori del processo edilizio, necessita di spinte per
l’innovazione di processo. Una peculiarità del settore delle costruzioni è per l’appunto costituita dalla gestione
dell’informazione, con particolare riferimento all’informazione di progetto, che mette in gioco il problematico
rapporto tra il settore edilizio e le più avanzate tecnologie dell’informazione.
Il presente contributo, illustrato il significato dell’interoperabilità dei software e riportati alcuni casi di studio, tra
i quali uno studio focalizzato sui problemi dell’integrazione tra lo standard IAI e lo scenario progettuale italiano,
si pone gli obiettivi di:
? mostrare le potenzialità di una strategia quale l’interoperabilità del software per l’industria delle costruzioni
? indicare alcune linee guida per la futura attività di ricerca del costituendo Capitolo Italiano IAI, il cui
compito fondamentale sarà quello di promuovere lo sviluppo e la diffusione di strumenti interoperabili nel
contesto edilizio italiano.
Il presente intervento si pone dunque quale obiettivo quello di illustrare una strategia per la gestione delle
Tecnologie dell’Informazione nel processo edilizio al fine di garantire qualità nel settore delle costruzioni.
IAI e qualità della progettazione 1
Questa breve introduzione intende collocare le possibilità offerte dall’uso degli standard IAI che verranno di
seguito presentati, all’interno del quadro della cosiddetta qualità del progetto.
La presenza di un Capitolo italiano della International Alliance for IAI al quale possono aderire progettisti,
società di progettazione, imprese di costruzione, produttori di componenti, ecc. può contribuire a migliorare le
condizioni in cui si svolge il processo edilizio nel nostro Paese. In particolare interessa lo svolgimento delle fasi
di progettazione, di verifica del progetto, di esecuzione e di manutenzione e il settore delle Opere pubbliche,
dove la verifica del progetto per la sua validazione è un’attività obbligatoria.
La creazione del Capitolo italiano è interesse di quanti ritengono la propria attività progettuale un processo da
organizzare mediante procedure e strumenti affidabili e quindi anche attraverso l’uso di standard predisposti per
la progettazione. Come l’uso di strumenti di elaborazione e di comunicazione che, pur specifici dei vari ambiti
disciplinari, siano compatibili tra loro nel modo più diretto possibile.
L’uso di software di progettazione interoperabili e il collegato uso di idonee classificazioni interne al processo e
al sistema edilizio costituiscono una strategia necessaria per perseguire l’obiettivo della qualificazione della
propria attività progettuale. Citando la UNI 10722, ricordo che la qualificazione del progetto consiste nel
disporre di procedure che “consentono sia la progressiva ottimizzazione delle scelte progettuali, sia la
dimostrazione che il progetto risultante è capace di soddisfare i requisiti espressi dalla committenza nel
programma dell’intervento”, oltre naturalmente ai cosiddetti requisiti essenziali richiesti per tutte le costruzioni.
E la qualificazione del progetto attraverso l’uso di strumenti di dimensionamento e di verifica condivisi tra i vari
operatori del progetto e interoperabile tra loro, consente di ottenere un progetto di qualità nei tempi previsti.
A chiarimento di questa premessa, é importante ricordare come l’attività di progettazione possa essere vista sotto
due aspetti:
? l’aspetto delle procedure generali e degli strumenti utilizzabili, dipendente dall’organizzazione e dalle
risorse dell’organismo di progettazione;
? l’aspetto decisionale, dipendente dal particolare intervento, dalla particolare commessa che l’organismo di
progettazione sta gestendo.
Il primo aspetto predispone l’organizzazione per lo svolgimento delle attività, come una sorte di risorsa di
impresa; il secondo opera l’adattamento e la scelta degli strumenti e delle procedure particolari e consente di
prendere le decisioni più opportune del caso.
E’ il primo aspetto quello che viene particolarmente condizionato dall’uso di strumenti conformi agli Standard
predisposti dallo IAI.
In particolare gli strumenti di elaborazione dei dati del progetto (software o programmi informatici) le cui
caratteristiche “gestionali” condizionano più o meno direttamente l’organizzazione delle attività progettuali fino
a poterne influenzare gli esiti complessivi. Tali strumenti infatti elaborano dati che provengono da strumenti
analoghi e devono essere disponibili al momento opportuno per essere immessi.
Data la struttura sempre più complessa del team di operatori che partecipano al progetto, la disponibilità dei dati
presso un operatore spesso non è immediata. Non solo, ma esiste il problema del loro aggiornamento e della
sicurezza di disporre di dati aggiornati. E quando sono disponibili, occorre immetterli nell’elaboratore con
possibilità di commettere degli errori.
Uno degli obiettivi quindi che derivano dalla esigenza di qualificazione del progetto sotto l’aspetto delle
procedure di elaborazione da effettuare mediante strumenti informatici, sia per la progressiva predisposizione e
ottimizzazione delle scelte, sia per dimostrare che le scelte sono soddisfacenti, consiste nella semplificazione
della gestione dei dati e dei risultati. Da una parte la gestione delle attività di dimensionamento, di verifica e di
computazione, sia a livello di un organismo di progettazione, sia di più organismi di progettazione coordinati.
Dall’altra la gestione dello stato del progetto, cioè del suo aggiornamento, sia a livello di elaborato predisposto,
sia a livello di stato del processo di progettazione.
La semplificazione e l’affidabilità delle procedure informatiche consentono al progettista di concentrare la
propria attenzione sul secondo aspetto della progettazione: quello della qualità delle scelte progettuali, ovvero
della loro eccellenza. Qualità che, è sempre utile ripeterlo, consiste nel soddisfacimento da parte del progetto sia
dei requisiti espressi dalla committenza, sia di quelli impliciti, come i Requisiti essenziali della Direttiva CEE sui
prodotti da costruzione, sia di quelli in conformità alla normativa. Eccellenza che consiste nella originalità e
nella innovazione delle scelte, nel superamento delle stesse aspettative della committenza
Lo scopo dell’intervento “L’interoperabilità del software quale strategia per l’ottimizzazione del processo
edilizio” al Focus tecnologico “L’informatica nell’ottimizzazione del processo edilizio” è, innanzitutto, di
1
Di Pierangelo Boltri, dottore di ricerca in Ingegneria Ergotecnica edile, è docente di Disegno dell’architettura
nel corso di laurea specialistica europea di Ingegneria edile - architettura e partecipa al Comitato promotore
soprattutto in veste di collaboratore all’attività normativa dell’UNI. E’ coordinatore del Gruppo di Lavoro UNI
"Qualificazione del progetto edilizio di nuovi interventi" della Commissione Processo edilizio e presiede la
Sottocommissione Costruzioni edili della Commissione Disegni tecnici e documentazione tecnica di prodotto.
rilevare, presso i progettisti come utenti e presso i produttori di software come fornitori, l’esigenza di
interoperabilità dei software di progettazione edilizia. E, di conseguenza, gli autori si propongono di
promuovere, sia culturalmente come docenti e ricercatori del Politecnico di Milano, sia fattivamente come
Comitato promotore del Capitolo italiano dell’I. A. I, le attività di quelle organizzazioni internazionali che
operano perché siano ottimizzati gli strumenti per la gestione delle attività in edilizia.
Processo edilizio: Esigenza di Miglioramento – Esigenza di Interoperabilità
L’inevitabile cambiamento che investe l’economia mondiale2
L’attuale contesto economico internazionale è contraddistinto dalla globalizzazione, la quale richiede alle
imprese nuovi e maggiori sforzi per ridefinire il proprio ruolo, le strategie di mercato, gli obiettivi di sviluppo, e
impone la ricerca di strumenti idonei a guadagnare in efficienza e competitività per poter rispondere alle nuove
sfide di un mercato definito, appunto, globale. Questa forte spinta al cambiamento ha favorito e accelerato un
modello di sviluppo che utilizza la conoscenza come fattore di spinta per la crescita dell'economia (knowledge
based economy ), in contrapposizione al sistema economico “tradizionale” basato sullo sfruttamento delle
“risorse naturali” (resources based economy ) (Andreta, 2003).
In tale contesto “globalizzato” assumono il ruolo di discriminanti per la generazione di ricchezza: l’educazione,
la formazione, la capacità di ricerca, la dotazione in infrastrutture, la disponibilità di capitali di rischio, la
capacità di trasformare la conoscenza in innovazione in un contesto di sviluppo sostenibile e di partecipazione
sociale e in particolare le Information and Communication Technologies (ICTs). Come dimostra l’OECD
(Organization for Economic Cooperation and Development) Information Technology Outlook 2002:
o le tecnologie dell’informazione svolgono un ruolo crescente nell’ambito dell’economia mondiale;
o le tecnologie dell’informazione sono sempre più largamente diffuse e qualsiasi tipo di impresa ottiene
consistenti benefici dal ricorso alle ICTs e dall’utilizzo di Internet;
o durante la seconda metà degli anni ’90 del Novecento, le tecnologie dell’informazione hanno
comportato consistenti e sempre crescenti investimenti che hanno garantito significativi risultati in
diversi paesi quali gli Stati Uniti, l’Australia e la Finlandia;
o la diffusione nell’economia dei vari paesi delle tecnologie dell’informazione ha garantito un
miglioramento nel campo dell’efficienza economica e in sostanza ha contribuito ad una consistente
crescita della produttività di tutti i settori legati alla produzione ed all’impiego delle ICT in numerosi
paesi dell’OCSE (OECD, 2002).
2
Di Maurizio Costantini e Francesca Cassaro.
Francesca Cassaro. Laurea in Ingegneria Edile/Architettura; Scuola di Dottorato in Sistemi e Processi Edilizi dipartimento BEST – Politecnico di Milano; assistente al laboratorio del corso di Tecnologia degli elementi
costruttivi + Organizzazione del cantiere – DIET - Università di Pavia; partecipazione al gruppo di lavoro
nell’ambito della ricerca “Reingegnerizzazione dei processi costruttivi e gestionali per gli interventi edilizi”;
Web site manger del Comitato Promotore del Capitolo Italiano IAI.
Maurizio Costantini. Laurea in Ingegneria Civile; Professore Ordinario di Tecnologia degli Elementi Costruttivi
- DIET – Università di Pavia; membro di numerose commissioni tecniche; autore di più di 150 pubblicazioni in
Italia e all’estero; consulente tecnico e scientifico; consulente del Consiglio Nazionale Ingegneri; relatore o
chairman in numerosi congressi e simposi nazionali e internazionali. Partecipa alle attività del Comitato
Promotore del Capitolo Italiano IAI in veste di Planning Manager.
Figura 1 – La diffusione delle tecnologie dell’informazione nei paesi OCSE, 2001 (mercato ICT/GDP, %) –
Fonte: OCSE sulla base di WITSA (World Information Technology and Services Alliance) e IDC (International
Data Corporation), 2002.
Il cambiamento nel mondo delle costruzioni3
La globalizzazione interessa anche il mondo delle costruzioni, all’interno del quale tutti gli operatori sono
chiamati a gestire il cambiamento che riguarda nello specifico il loro ruolo e, in generale, l’interconnessione con
gli altri attori del processo.
Lo stato dell’arte del contesto edile infatti, in termini di organizzazione del settore, in molti paesi europei, è
connotato da questioni aperte, quali:
? il crescente impiego del subappalto
? la scomparsa degli attori tradizionali
? la comparsa di attori con ruoli nuovi
? l’accentuarsi del gap tra i vari operatori determinato dalla nascita e dall’affermarsi di nuove tecnologie.
Queste osservazioni si concretizzano, per esempio in Francia - ma anche in Italia - in una serie di criticità che
interessano la manodopera di cantiere, in particolare il verificarsi di situazioni nelle quali i capi cantiere non
sono in grado di leggere le prescrizioni o per problemi di lingua (alta presenza di manodopera immigrata a basso
costo) o per la carenza di formazione adeguata, spesso legata all'estrazione sociale. Un altro problema
fondamentale è la mancata gestione dell'innovazione tecnologica che, pure presente nel settore, non è
adeguatamente indirizzata. Per rimanere nel contesto francese, si osserva infatti che i propulsori dell’innovazione
tecnologica sono i produttori di materiali che immettono sul mercato una notevole quantità di prodotti innovativi,
mentre le imprese, anche le grandi imprese, assistono a questi eventi in modo passivo, senza mai diventare esse
stesse protagoniste dell’innovazione.
Tutti questi fattori hanno dirette conseguenze sul processo, il cui controllo diventa sempre più arduo. Le attività
del settore delle costruzioni sono infatti sempre più complesse: la normativa tecnica raggiunge livelli di
articolazione e dettaglio sempre crescenti, in cantiere si richiedono livelli di controllo sempre più elevati e, come
conseguenza, le responsabilità di chi gestisce le diverse fasi del processo edilizio aumentano esponenzialmente.
Il settore delle costruzioni e le tecnologie dell’informazione4
Le moderne tecnologie dell'informazione stanno modificando radicalmente il modo di vivere, di lavorare, di
produrre documenti e di scambiare informazioni, per tutti i settori di attività. L'industria delle costruzioni, sia
pure lentamente rispetto ad altre realtà, ha cominciato ad adeguarsi a tali trasformazioni, con grandi aspettative;
da tempo si parla di commercio elettronico per l'edilizia - in questo specifico ambito iniziative di ricerca sono
3
Di Maurizio Costantini e Francesca Cassaro
Di Vittorio Caffi, architetto. Ha conseguito il titolo di dottore di ricerca in Ingegneria Ergotecnica Edile, presso
il Politecnico di Milano, con una tesi sulle Information Technologies per il processo edilizio e la progettazione.
E' docente incaricato nel corso di laurea specialistica europea di Ingegneria edile - architettura per il Laboratorio
CAD
(Informatica
grafica)
e,
sempre
nell'ambito
della
VI
facoltà
di
ingegneria
del Politecnico di Milano, del corso di Disegno, Tecnologia degli elementi costruttivi, Laboratorio CAD. Svolge
attività di ricerca nel campo delle IT per l'edilizia presso il dipartimento BEST ed è coordinatore del Comitato
Promotore IAI.
4
state finanziate dalla UE, da tempo attenta alle nuove tecnologie con il programma IST - e, da circa due anni, si
assiste al nascere di nuovi portali Internet per il settore: il termine e-construction è destinato a entrare nel
linguaggio degli addetti lavori.
L'industria delle costruzioni, a livello internazionale, avverte ormai la pressante necessità di ripensare le modalità
di utilizzo delle Information Technologies, allo scopo di sfruttarne appieno potenzialità e caratteristiche
innovative con l'intento di (priorità definite dalla Commissione CIB W078 Information Technologies for
Construction) integrare l’informazione ed i processi attraverso servizi che facciano riferimento al ciclo di vita del
prodotto, promuovere la comunicazione tra i vari attori che partecipano al ciclo di vita, e, infine, gestire il
processo in maniera integrata e coerente. Una prima ed ormai consolidata fase di applicazione delle Information
Technologies in edilizia ha visto l'introduzione di procedure e applicazioni che, sino ad ora, hanno consentito di
"meccanizzare" ciò che prima si faceva "a mano", ma non di razionalizzare i processi in termini reali, o di
modificarli in funzione delle potenzialità messe a disposizione delle nuove tecnologie. Lo stato dell'arte nel
settore edile mostra anzi che i sistemi informatizzati hanno reso ulteriormente problematica la gestione
dell'intero processo. I software sono infatti sempre più numerosi, specializzati e diversificati, e sempre meno tra
loro "dialoganti"; inoltre, con l'aumentare della complessità degli interventi e con il proliferare dell'outsourcing e
delle sub-forniture, ciascun operatore finisce per attivare e gestire gruppi che mettono in moto un continuo,
faticoso interscambio di dati, sia con i collaboratori interni ed esterni, sia con gli altri attori del processo. La
questione si complica ulteriormente se tutto questo viene analizzato nell'ambito dei lavori pubblici, dove, oltre
alla complessità del processo edilizio in se stesso, si aggiunge la complessità congenita legata alle procedure
dettate dalla normativa specifica.
Il progetto quale fase critica di organizzazione dell'informazione per l'intero processo
edilizio5
Tra le varie macroattività del processo edilizio, quella progettuale, anch'essa destinata a cambiare grazie
all'utilizzo delle IT, si pone probabilmente al centro della questione sulle nuove tecnologie: il corretto impiego
degli adeguati strumenti da parte dei progettisti potrà infatti dare prospettive di ampio respiro, in termini di
qualità, certamente al prodotto "progetto" e, come sostengono alcuni, all'intero processo edilizio (Caffi, 2000).
Ciò è dovuto al fatto che è nella fase progettuale che si pongono le premesse per una corretta organizzazione
dell'informazione, utile per l'intero ciclo di vita di un edificio. L'attività progettuale, tipicamente, reperisce
informazione per produrne altra, finalizzata alla produzione dell'edificio. Il quadro delle esigenze, più o meno
esplicite, del committente, i dati sul contesto in cui si colloca l'intervento, il quadro di normative cogenti e non,
l'informazione tecnica su materiali e componenti, costituiscono il complesso ambito di conoscenze che il
progettista deve acquisire, quale riferimento per eseguire il proprio lavoro. Il prodotto di quest'ultimo, il
progetto, è informazione che, in forme diverse - elaborati grafici, capitolati, computi... - contiene le istruzioni
utili per le fasi successive a quella progettuale, e condiziona pressoché irreversibilmente i costi di costruzione e
di gestione di un fabbricato. Un altro aspetto non trascurabile, è la crescente complessità della progettazione
edilizia, che sempre più spesso investe competenze molteplici e interdisciplinari, che devono correttamente
dialogare tra loro per garantire la qualità del prodotto finale del processo progettuale.
Le IT possono concretamente intervenire per favorire l'interazione e l’integrazione tra i soggetti protagonisti
della fase progettuale e quale ausilio per meglio strutturare il prodotto finale, il "progetto", che deve essere
chiaro e privo di ambiguità interpretative per assicurare una corretta esecuzione delle opere.
Se al progetto, poi, si attribuisce il senso più esteso di "pacchetto informativo" a corredo di un fabbricato,
agilmente consultabile e aggiornabile nel tempo, coerentemente con le modifiche cui può andare soggetto
l'edificio, diventa un potente strumento gestionale, una base informativa utile durante tutto il ciclo di vita del
costruito.
In termini di prassi produttive e di qualità del progetto, le IT, se sfruttate nelle loro potenzialità e non come mero
sostituto elettronico degli strumenti comuni, possono avere conseguenze importanti:
? approfondimento progettuale - strumenti di calcolo, visualizzazione e analisi sempre più potenti e
semplificati nell'uso permettono di migliorare il processo decisionale durante il progetto, offrendo la
possibilità di scelte consapevoli e fondate su criteri sempre più oggettivi;
? lavoro collaborativo (concurrent engineering) - gli strumenti IT favoriscono l'integrazione nel medesimo
progetto di competenze diverse altamente specializzate. Quando la nuova tecnologia è usata al meglio,
l'indagine progettuale è stimolata e favorita dalla possibilità di comunicare più facilmente e rintracciare,
anche a grande distanza, competenze che altrimenti sarebbero difficilmente reperibili;
? comunicazione delle informazioni - le nuove tecnologie contribuiscono a migliorare la comunicazione delle
informazioni, sia nell'ambito ristretto della fase di progetto, sia per quanto riguarda il rapporto tra questa
fase e le successive del processo edilizio.
Le affermazioni ottimiste appena avanzate, sembrano essere smentite dalla pratica quotidiana di chi utilizza
professionalmente le IT in edilizia, soprattutto per ciò che riguarda il secondo e il terzo dei punti sopra delineati:
5
Di Vittorio Caffi
le applicazioni software spesso non sono in grado di scambiare reciprocamente informazioni, poiché ciascuna di
esse è ottimizzata per lo scopo per il quale è stata concepita e ha il proprio formato di rappresentazione dei dati,
di solito non direttamente interpretabile da altri software. Per quanto riguarda il disegno 2D, per esempio, un
edificio viene rappresentato come un insieme di punti, archi, linee e poligoni, mentre un modellatore 3D
rappresenta l'edificio per solidi e/o superfici. Un software di computo metrico, invece, si preoccupa dell'edificio
in termini di quantità dei materiali che lo costituiscono, mentre un software per il calcolo strutturale tratta, oltre
che gli aspetti geometrici dell'edificio, le proprietà degli elementi portanti. Un software per l'analisi energetica a
sua volta descrive i volumi del fabbricato e le proprietà dei materiali pertinenti il tipo di verifica da eseguire.
Ciascun software si occupa di un particolare aspetto della progettazione, e perciò richiede dati specifici.
Affinché le prospettive offerte dalle IT per la qualità del progetto - al servizio in definitiva della qualità
dell'intero processo - siano realistiche, è necessario che gli strumenti software possano condividere e scambiare
dati tra loro in maniera semplice e sicura, secondo il concetto definito come interoperabilità del software.
L’interoperabilità del software per l’industria delle costruzioni: la IAI (International
Alliance for Interoperability) e le IFC (Industry Foundation Classes)
Il concetto di “interoperabilità”6
Prima di approfondire il discorso relativo all’interoperabilità, in particolare nel settore edilizio, con l’obiettivo di
chiarire l’importanza di tale strumento, è opportuno evidenziare le caratteristiche principali di un “settore edile
non interoperabile”:
? la mancanza di standard per lo scambio di informazioni tra gli operatori
? la scarsa coordinazione delle applicazioni software che non sono in grado di dialogare tra loro in maniera
reciproca e diretta
? la conseguente necessità di continue e ripetitive operazioni di input di dati che non aggiungono
informazione nuova al progetto
? la ridondanza di informazione
? il rischio di inefficienza e di errori nelle operazioni di input
? la mancanza di sicurezza nelle operazioni di interscambio dati, che comportano il rischio di perdita di
informazione.
Integrare l’informazione ed i processi attraverso le IT interoperabili significa correggere i problemi sopra
evidenziati secondo il loro grado di incidenza sulla scarsa efficienza informatica del processo edilizio, come
mostrato in Figura 2. Attraverso un'analisi riconducibile alla Legge di Pareto, opportunamente rivisitata per il
settore edile, ci si rende infatti conto che le non conformità da sottoporre ad azione correttiva con maggiore
urgenza sono la mancanza di standard e la scarsa coordinazione delle applicazioni software, le quali
rappresentano il 45% degli elementi di maggior costo che determinano l’80% dei costi non necessari (Caruso,
1999).
Caratteristiche
mancanza standard (1)
scarsa coordinazione applicazioni software (2)
necessità di input continui e ripetuti (3)
rischio di inefficienza e di errori (4)
ridondanza di informazione (5)
mancanza di sicurezza (6)
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Di Maurizio Costantini e Francesca Cassaro
% incidenza
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% incidenza
25
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% incidenza
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15
15
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Figura 2 - Percentuale di incidenza sulla scarsa efficienza del processo edilizio degli aspetti
del mondo non interoperabile.
Sottoporre ad azione correttiva la mancanza di standard e la scarsa coordinazione delle applicazioni software
vuol dire nello specifico mirare all’interoperabilità dei software, ossia alla capacità dei programmi di condividere
e scambiare dati in modo automatico, senza bisogno di interventi manuali per reinserire informazioni già definite
o integrare eventuali perdite di dati che possono essere la conseguenza di operazioni di scambio non eseguite
correttamente. L'interoperabilità di un software è infatti la sua capacità di interagire con altri specifici sistemi per
permettere la condivisione dei dati e del contesto operativo tra i diversi protagonisti del processo edilizio. Per
garantire l’interoperabilità è di vitale importanza definire applicazioni che siano basate su un medesimo standard
e che ne delimitino le parti opzionali che necessitano di essere individuate per una particolare applicazione. I
dispositivi sono interoperabili quando oltre a comunicare tra loro, sono in grado di svolgere insieme uno stesso
compito, ossia quando i dispositivi sono in grado di collaborare (Beolchi, 2002).
L'interoperabilità per il settore edilizio: la IAI7
Nello specifico, con un software interoperabile è possibile, per esempio, ottenere facilmente e velocemente da un
modello CAD3D i dati per un software di computo metrico, o l'input per un software di calcolo strutturale, senza
bisogno di nuovi input da parte dell'operatore e senza perdita di informazioni.
Lo sviluppo di tale concetto è avvenuto negli ultimi dieci anni grazie alle attività di ricerca e
sviluppo dell'International Alliance for Interoperability - IAI - un'associazione a carattere
internazionale per la definizione di uno standard, pensato espressamente per il settore AEC
(Architecture, Engineering and Construction) e per il Facility Management (FM), utile per la
definizione di un archivio di progetto integrato basato su modello informatico.
L'obiettivo dell'IAI è quello di garantire l'interoperabilità dei software per l'industria edilizia,
al fine di facilitare lo scambio di informazioni attraverso l'utilizzo di un unico modello di
progetto Object oriented, condiviso dagli operatori (committente, progettista, produttori, esecutori…), basato su
uno standard definito IFC (Industry Foundation Classes).
L'IAI, per il suo carattere internazionale, è particolarmente sensibile nei confronti della cosiddetta localizzazione
degli standard, vale a dire la necessità di adeguare le IFC alle esigenze dell'industria edilizia che, per metodi e
tradizioni costruttive, possono differire di molto da regione a regione.
A tale scopo l'organizzazione è divisa in capitoli internazionali, attualmente dieci:
? Australasia Chapter
? French Chapter
? German Speaking Chapter (Germania, Austria, Svizzera)
7
Di Vittorio Caffi
?
?
?
?
?
?
Japan Chapter
Korea Chapter
Nordic Chapter (paesi scandinavi)
North American Chapter (Canada, USA
Singapore Chapter
UK Chapter.
Figura 3 - La frammentazione del sistema informativo edilizio contrapposta al modello
informativo a oggetti condiviso secondo l'IAI.
Il decimo capitolo, quello spagnolo, si è ufficialmente costituito il mese di ottobre 2002. L'organizzazione
comprende oltre seicento membri, tra cui aziende produttrici di software e istituti di ricerca.
L'Italia potrebbe essere l’undicesimo capitolo: a luglio 2002 si è costituito il Comitato Promotore per il Capitolo
italiano, che ha preso parte alle ultime riunioni internazionali dell'IAI in qualità di osservatore.
Le Industry Foundation Classes (IFC) 8
Lo standard IFC, sviluppato dall'IAI permette di avere un linguaggio condiviso da tutti i domini disciplinari del
progetto, capace di descrivere i dati necessari per rappresentare un edificio nella sua complessità e costruire un
archivio integrato di progetto - definito come Integrated Project Database, IPDB - condiviso tra gli operatori.
L'IPDB permette di evitare errori legati a inserimenti di dati ripetuti, garantisce la coerenza dei dati di progetto
lungo tutto il processo, accresce efficienza ed efficacia delle comunicazioni e facilita lo scambio di dati e
informazioni tra i progettisti, ciascuno per il proprio campo disciplinare: l'ingegnere strutturale, per esempio, può
accedere ai dati forniti dall'architetto in maniera semplice e diretta e viceversa può fornire all'architetto i dati
aggiornati secondo le proprie simulazioni e verifiche, in maniera che il progetto architettonico possa essere
modificato correttamente e rapidamente, senza perdite né di informazioni né di tempo.
Le IFC - costruite a partire dalla norma ISO-STEP 10303 e riconosciute esse stesse come standard ISO/PAS
16739 - costituiscono un vero e proprio sistema per classificare e descrivere elettronicamente, in un formato
utilizzabile da un software, gli oggetti che possono fare parte di un progetto edile: porte, pareti, finestre,
impianti, elementi spaziali eccetera. Il formato IFC è disponibile per le aziende che fanno parte dell'IAI, che
possono sviluppare le proprie applicazioni sulla base di questo standard. Le applicazioni conformi alle IFC sono
in grado di condividere e scambiare dati senza bisogno di conversione da un formato a un altro. Oggetti creati da
un'applicazione CAD, saranno letti correttamente in tutte le loro caratteristiche da una qualsiasi altra
applicazione conforme, ossia interoperabile, che potrà eseguire, per esempio, una simulazione energetica. La
seconda applicazione, a sua volta, potrà aggiungere informazioni agli oggetti, e metterle a disposizione della
prima.
In questo modo è possibile costruire un vero e proprio documento di progetto condiviso tra operatori edili, utile
per tutto il ciclo di vita dell'edificio.
8
Di Vittorio Caffi
I software certificati IFC9
Lo standard IFC, nella sua release 2.X, riconosciuto ormai come standard ISO (ISO/PAS 16739 IFC2x Platform
Specification), conta un discreto numero di applicazioni software certificate come rispondenti alle specifiche
imposte.
Nella Tabella 1 è riportato un elenco delle applicazioni certificate - maggio 2003 - per tale release, con
l'indicazione del produttore e dell'ambito disciplinare di utilizzo.
È tuttora in corso una ulteriore fase di certificazione su altre applicazioni destinate a estendere il numero dei
software IFC disponibili.
Azienda
Bentley
Data Design System ASA (DDS)
G.E.M. Team Solutions
Graphisoft
Nemetschek AG
Prodotto
Triforma 8.0
ElectroPartner/HVACPartner
IFC2x-Interface for Autodesk
Architectural Desktop 3.3
ArchiCAD 7.0
Allplan/Allplot/Allfem/Allfa
Building Construction AuthoritySingapore/novaSPRINT
Olof Granlund Oy
Solibri
Vizelia
e-Plan Checking
YIT Construction Ltd
Cove
BSPro/RIUSKA
Solibri Model Checker
Facility on line
Applicazione
CAD per Architettura
CAD per impianti elettrici e HVAC
Interfaccia IFC- per CAD architettonico
CAD per Architettura
CAD
per
Architettura,
Ingegneria
Strutturale e Civile, Contractors e Facility
Managers
Strumenti di controllo dei documenti di
progetto
Interfaccia IFC e simulazione energetica
IFC model checker
CAD Visualizzatore VRML su base IFC
per facility management
Valutazione costi
Tabella 1 - Applicazioni certificate IFC 2.X
La partecipazione italiana alla IAI - il Comitato Promotore del Capitolo Italiano IAI
Il 25 giugno 2002 è stato costituito il Comitato Promotore del Capitolo Italiano con il patrocinio del
Dipartimento B.E.S.T. (Building Environment Sciences and Tecnology),
con il seguente gruppo operativo (cfr. Allegato A):
Chairmen
Coordinators
Planning Manager
Web site Managers
Advisors
Prof. Ing. Pietro N. Maggi
Prof. Ing. Benedetto Colajanni
Prof. Arch. Ezio Arlati
Arch. PhD. Vittorio Caffi
Prof. Ing. Maurizio Costantini
Ing. Francesca Cassaro
Arch. Pietro Donzelli
Prof. Arch. Pierangelo Boltri
Dott. Bruno Daniotti
BEST
DPCE
BEST
BEST
DIET
BEST
BEST
Politecnico di Milano
Università di Palermo
Politecnico di Milano
Politecnico di Milano
Università di Pavia
Politecnico di Milano
BEST Politecnico di Milano
Politecnico di Milano
BEST Politecnico di Milano
con l’obiettivo di dar vita al Capitolo Italiano IAI entro il termine ragionevole del 31 dicembre 2003, con il
compito fondamentale di promuovere lo sviluppo e la diffusione di strumenti interoperabilizi nel contesto
edilizio italiano, alla luce delle peculiarità del settore edilizio nazionale rispetto a quelle di altri paesi.
I membri aderenti al Comitato Promotore, ad oggi sono:
Università e Istituti di Ricerca:
?
?
?
?
?
?
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Dipartimento BEST (Building Environment Sciences and Technology) - Politecnico di Milano
Dipartimento di Progetto e Costruzione Edilizia - Università degli Studi di Palermo
Dipartimento DIET (Dipartimento di Ingegneria Edile e del Territorio) - Università degli Studi di Pavia
Dipartimento D.A.U. (Dipartimento di Architettura e Urbanistica) - Università degli Studi di Catania
Dipartimento DAUR (Dipartimento di Architettura, Urbanistica e Rilevamento) - Università degli Studi di
Padova
Istituto IDAU (Istituto di Disegno Architettura e Urbanistica) - Università degli Studi di Ancona
Di Vittorio Caffi
Mondo imprenditoriale:
?
?
ASSIMPREDIL
OPENPL@N – società che si occupa dello sviluppo di progetti e soluzioni IT per il Facility Management e
l’e-Business - Milano
? COMUFFICIO - Associazione Nazionale delle Aziende Costruttrici e Distributrici di Prodotti e Servizi per
l’Ufficio, l’Informatica e la Telematica - Milano
? 888 Software Products - Lendinara RO
? CIGRAPH Rivenditore software GRAPHISOFT - Marghera VE
? ACCA Software s.p.a. - Montella AV
? GRUPPO STR s.p.a. - Pecognaga MN
? S.T.A. DATA - Torino
? HORAE s.n.c. - Perugia
? STS s.r.l. - S.Agata Li Battiati CT
? Softing s.r.l. - Roma
? CDM DOLMEN s.r.l. - Torino
? INTERSTUDIO s.r.l. - Pistoia
? SOFT LAB - Ponte BN
? COINTEC software - Napoli
? BM SISTEMI - Modica RG
? BRAIN HELP - Milano
Il Comitato Promotore, durante il meeting di Tokyo dell’ottobre scorso, per volontà dell’International
Committee, ha assunto lo status di ‘Observer’, che lo ammette a conoscere e collaborare alle attività dell’IAI.
Il gruppo ha creato il proprio sito web (www.unipv.it/iai), sul quale sono riportati i dati relativi ai membri
aderenti, i link ai siti internazionali nonché le informazioni sulle iniziative svolte e in corso.
Tra le attività del Comitato Promotore va ricordato il convegno internazionale “Interoperabilità come
valorizzazione del progetto” – tenutosi presso il Politecnico di Milano il 6 maggio 2003, rivolto ai progettisti durante il quale sono stati presentati gli esiti di ricerche, condotte nell'ambito del dipartimento BEST del
Politecnico, sulle modalità di utilizzo del software nella pratica progettuale: sono state evidenziate le criticità
conseguenti all'utilizzo di applicazioni non interoperabili da parte del progettista, insieme alle nuove sfide
tecniche che l'utilizzo delle nuove tecnologie pone agli studi professionali. Un contributo sostanziale al buon
esito dal convegno è stato apportato dagli interventi, oltre che dei rappresentanti del Comitato Promotore, di
esponenti di primo piano dei Capitoli internazionali IAI:
1. Il Prof. Vladimir Bazjanac (University of California - IAI NA) ha tenuto una presentazione sull'utilizzo
delle tecnologie interoperabili per il progetto dei nuovi edifici del Lawrence Berkeley National
Laboratory, nel quale sono stati trattati con particolare attenzione gli aspetti di contenimento dei
consumi energetici, di controllo della qualità ambientale e di controllo dei costi. La presentazione del
Prof. Bazjanac ha mostrato come sia possibile, a partire da un modello CAD 3D, definire in maniera
integrata e coerente l'approfondimento progettuale utilizzando il modello virtuale dell'edificio per
analizzare i diversi aspetti sopra richiamati.
2. L'ing. John Mitchell (Graphisoft - IAI International ), responsabile della promozione tecnica IAI, ha
presentato alcuni casi studio internazionali di applicazione delle tecnologie interoperabili per la
progettazione, e ha fornito una eccellente dimostrazione di come queste tecnologie si stiano
diffondendo a livello internazionale.
3. Il Prof. Roland Billon (École d’Architecture de Marseille-Luminy - IAI France) e l'ing. Frédéric Grand
(BBS Slama - IAI France) hanno presentato le esperienze francesi in materia di interoperabilità, nello
specifico l'utilizzo di tecnologie su base internet per rendere disponibile ai progettisti l'informazione
tecnica di prodotto secondo modalità che ne permettono l'uso diretto con i software dedicati al progetto
(dalle applicazioni CAD a quelle per l'esecuzione di verifiche tecniche energetiche, o per la redazione di
capitolati e di computi metrici).
Il Comitato Promotore ha anche presentato un progetto di ricerca in risposta al bando COFIN 2003, (a cui
partecipano quali unità locali il Dipartimento Casa Città del Politecnico di Torino; il Dipartimento BEST Building Environment Sciences and Technology - del Politecnico di Milano; l’Istituto di Disegno, Architettura e
Urbanistica dell’Università degli Studi di Ancona; il DIET - Dipartimento di Ingegneria Edile e del Territorio dell’Università degli Studi di Pavia).
Il progetto nazionale COFIN prelude a una più ampia proposta di ricerca, da presentare nell'ambito del Sesto
Programma Quadro Europeo, relativamente alla priorità Information Society Tecnologies. A tale scopo si sono
già stabilite intese di collaborazione con il Capitolo Francese IAI, che ha dato avvio a un gruppo di studio per la
presentazione del progetto.
L’Interoperabilità per il mondo delle costruzioni: considerazioni generali e casi di studio
Banche dati di oggetti intelligenti10
Le IFC in sostanza costituiscono un linguaggio informatico ad oggetti. In realtà esistono svariati linguaggi
informatici basati sul concetto di oggetto, ma nessuno di essi prevede la coincidenza tra oggetto informatico e
oggetto fisico, così come lo standard IFC. Lo standard IFC infatti si pone quale obiettivo l’identificazione tra
oggetto fisico e oggetto informatico in modo tale da far sì che l’oggetto informatico diventi un oggetto
intelligente, dotato cioè di tutte le proprietà caratteristiche dell'oggetto fisico, e i database diventino insiemi di
oggetti intelligenti. In questo modo ogni oggetto appartiene ad una classe, possiede determinate proprietà ed è
caratterizzato da una serie di relazioni. Ad esempio, l’oggetto facciata appartiene alla classe delle chiusure
verticali opache e possiede specifiche proprietà legate all’appartenenza a tale classe; l’oggetto facciata inoltre
contiene le finestre, le quali appartengono alla classe delle chiusure verticali trasparenti e a loro volta possiedono
altre proprietà caratteristiche dell’appartenenza a tale classe; infine l’oggetto facciata si appoggia ad un pilastro,
il quale appartiene alla classe dei pilastri ed è anch'esso definito dalle proprietà della sua categoria di
appartenenza. Così definito l’oggetto facciata, opportunamente istruito, si adatta automaticamente, ad esempio,
allo spostamento di un pilastro.
Gestire il processo edilizio con software interoperabili: significato e conseguenze11
Il presente paragrafo chiarisce in che cosa consiste l’utilizzo di strumenti informatici interoperabili per il
processo edilizio, e quali conseguenze ciò può avere per il settore.
È necessario sottolineare che l'idea di interoperabilità del software prelude in realtà a un altro importante
concetto, che è quello della gestione del processo per mezzo di un archivio di progetto condiviso dagli operatori
del settore edilizio lungo l'arco di vita di un fabbricato. L'idea di archivio di progetto condiviso (IPDB) consiste
in un modello digitale dell'edificio in grado di riunire in se stesso le specifiche del fabbricato: informazioni
puramente geometriche così come dati sulle caratteristiche di materiali e finiture, o sui costi e tempi delle
lavorazioni piuttosto che sulla durabilità di materiali e componenti e sulle operazioni e scadenze per la
manutenzione, o informazioni relative a contratti e procedure di appalto dei lavori. Il concetto di fondo, a
prescindere dalle diverse sfumature che l'idea di IPDB assume secondo i diversi ricercatori (Amor e Faraj, 2000),
riguarda la possibilità di avere a disposizione un unico archivio informativo, condiviso dagli operatori del
settore, i quali possono trarre da esso, lungo l'intero ciclo di vita del fabbricato, le informazioni necessarie a
svolgere la propria attività.
Il vantaggio evidente di questo modo di lavorare è la coerenza dell'informazione. L'esistenza di un unico IPDB,
da cui gli operatori attingono quanto di proprio interesse, e nel quale vengono annotate le modifiche relative
all'evoluzione di un fabbricato, permette di avere a disposizione dati certi e univoci, al contrario di quanto
normalmente avviene con la documentazione cartacea, ma spesso anche con la documentazione su base
informatica, quando non sufficientemente e correttamente strutturata; documenti separati non sempre sono in
grado di assicurare l'omogeneità e la coerenza dei dati in essi contenuti, poiché non sempre vengono
reciprocamente aggiornati.
Al contrario un archivio unico non comporta problemi di questo genere, poiché i dati sono registrati una volta
sola ed eventualmente modificati qualora se ne presenti la necessità: ciascun operatore è tenuto ad aggiornare
l'archivio di progetto con le eventuali variazioni apportate all'edificio (per esempio nel caso di operazioni di
manutenzione), al fine di assicurare che l'"immagine virtuale" disponibile sia effettivamente corrispondente allo
stato di fatto dell'edificio reale.
10
11
Di Maurizio Costantini e Francesca Cassaro
Di Vittorio Caffi
INFORMAZIONE STRUTTURATA
IN MANIERA CONVENZIONALE
ARCHIVIO INFORMATIVO PER
L'EDILIZIA INTEGRATO - IPDB
I dati sono reperibili in
documenti separati
L'informazione è condivisa
tra gli operatori
I documenti sono ottenuti
dall'archivio unico
Scala 1: 100
Scala 1: 100
Figura 4 - Informazione strutturata: i possibili approcci.
È dunque comprensibile perché l'interoperabilità del software sia premessa cruciale e fondamentale per la
realizzazione di un IPDB: operatori diversi hanno la necessità di utilizzare informazioni di natura diversa, che
sono trattate da applicazioni non omogenee tra loro. Deve perciò esistere un linguaggio comune, che consenta a
tali applicazioni di interagire in maniera diretta e sicura, senza perdita di dati o inserimenti erronei, con l'IPDB.
Questo linguaggio è oggi offerto dall'IAI, con lo standard IFC che, come si è visto nei paragrafi precedenti, è già
disponibile per diverse applicazioni software.
L'IPDB viene predisposto a partire dalla fase di progettazione; questa costituisce infatti il primo momento in cui
l'informazione viene organizzata da parte del progettista, il quale ha la responsabilità di predisporre i documenti
e i dati progettuali in maniera tale che possano essere effettivamente impiegati, oltre che per le fasi costruttive,
quale strumento di conoscenza dell'edificio, utile a gestirne tutto il ciclo di vita. Il primo passo per
l’implementazione di un IPDB consiste nella modellazione CAD 3D dell'edificio (AA VV, 2002), per mezzo di
un software conforme alle specifiche IFC12. Il modello di progetto così costruito è costituito da oggetti edilizi,
quali muri, pilastri, porte, finestre, e tutti gli elementi ritenuti necessari dal progettista nella fase di definizione
iniziale.
Utilizzando la propria applicazione IFC, il progettista dapprima elabora un layout rispondente al briefing
progettuale stabilito con il cliente da sottoporre a quest'ultimo, il quale può disporre a sua volta di un
visualizzatore IFC per valutare il progetto via internet, qualora non voglia direttamente interagire con il
professionista presso la sede di quest'ultimo.
Una volta confermato lo schema preliminare da parte del cliente, il progettista provvederà a precisare le
caratteristiche dei componenti, utilizzando anche fonti informative compatibili IFC distribuite in rete: gli oggetti
componenti il modello, reperiti sui siti delle aziende fornitrici piuttosto che nell'archivio dello studio di
progettazione, saranno già dotati di informazioni tecniche necessarie per la stesura di capitolati tecnici ed
operativi, nonché dei computi estimativi. Altri elementi, come gli impianti per esempio, potranno essere aggiunti
in fasi successive in cui si preciseranno ulteriormente le scelte progettuali, anche con l'interazioni di figure
disciplinari diverse. Il modello 3D così predisposto infatti potrà essere condiviso, anche in rete, con gli altri
operatori che intervengono nella definizione delle specifiche progettuali, secondo precise regole di gerarchia
stabilite da colui che può essere definito come il "proprietario" del modello informatizzato, vale a dire la figura
destinata a gestire il processo di costruzione e l'IPDB che lo rappresenta. I singoli operatori avranno accesso
all'archivio informatizzato per le parti loro consentite e potranno modificare solo quanto di propria pertinenza,
secondo le modalità stabilite dalla organizzazione gerarchica. Il progettista strutturale, per esempio, potrà
proporre modifiche al layout architettonico che dovranno essere confermate dal relativo responsabile di progetto;
qualora questo non avvenga, lo strutturista dovrà elaborare soluzioni alternative che, una volta accettate,
verranno implementate nel modello e ne costituiranno parte integrante. Questo tipo di procedura riguarderà
evidentemente tutti gli operatori, che apporteranno le proprie modifiche all'IPDB secondo il proprio ruolo nel
12
Si veda il paragrafo I software certificati IFC a pag. 8.
processo e secondo quanto permesso loro dal "proprietario" dell'IPDB. Quest'ultimo, in funzione delle fasi di
processo, non necessariamente dovrà essere la medesima figura. In fase progettuale, per esempio, potrà essere
una figura incaricata dal committente dell'opera di gestire e coordinare i diversi operatori. In fase di esecuzione
potrà essere il direttore dei lavori, o il project manager, che sarà responsabile di aggiornare l'IPDB secondo la
realtà oggettiva della realizzazione, qualora si verifichi tale necessità in funzione di possibili varianti dovute a
qualsivoglia motivo. Ciò al fine di garantire che il responsabile della fase successiva del processo, quella della
manutenzione, il nuovo "proprietario" del modello, il Facility Manager, possa accedere a informazioni certe
sull'edificio, tali da metterlo in condizione di conoscere con sicurezza il manufatto da gestire, in tutte le sue
caratteristiche.
Le IFC e la Svezia (IAI 2003)13
Il presente caso di studio riguarda il futuro programma nazionale svedese (2004-2008) di innovazione nel
campo dell’Information & Communication Technology per lo sviluppo e la gestione del processo edilizio, ed è
stato presentato da Adina Jågbeck della SKANSKA, durante un seminario dell’IAI Implementer Support Group
relativo all’IFC2?2 tenutosi a Budapest il 10 aprile 2003 (Jågbeck, 2003). Esso mostra come il concetto di
interoperabilità del software per l’impresa delle costruzioni sia l’elemento chiave anche per realtà internazionali.
Il settore edilizio, con particolare riferimento alla realtà scandinava, è caratterizzato:
? dalla unicità dei progetti da realizzarsi in condizioni di temporaneità e mutevolezza
? dalla cooperazione di gruppi di lavoro per periodi di tempo limitati
? dalla esistenza di molteplici attori
? da un debole orientamento verso la soddisfazione del cliente e, di conseguenza, da una inconsistente
efficienza della catena del valore
? da prodotti che devono durare nel tempo
? da una consistente influenza da parte degli attori pubblici.
Quindi ciò di cui si necessita è una capacità innovativa che, al presente si traduce nella necessità di creare
raggruppamenti industriali (strette relazioni d’affari, modelli di accordo, vicinanza, condivisione delle fonti
dell’innovazione, dei fornitori e delle risorse) di fronte ad una limitata domanda di cambiamento (serie piccole,
scarsa competenza tecnica da parte del cliente, bassa competizione a livello sia nazionale sia internazionale);
mentre al futuro si traduce nel porsi quale obiettivo il supporto all’innovazione e da qui alla crescita attraverso
l’incremento e il ricorso a linee guida per lo sviluppo (esigenze del cliente, soprattutto del cliente pubblico). Per
fare questo sono necessari alcuni pre-requisiti:
? l’instaurarsi di un clima “all’insegna dell’innovazione”, le cui parole chiave siano competenza,
intraprendenza e formazione
? la messa a punto di un sistema per l’innovazione, ovvero di un sistema che sia di supporto ad imprese,
ricercatori e società per creare, diffondere ed sfruttare la tecnologia e la conoscenza
? l’individuazione delle ICT quali componenti importanti, attraverso le quali passare da infrastrutture basate
sulle ICT a meccanismi per la futura gestione dello sviluppo.
A partire da queste considerazioni, fatto tesoro dello stato dell’arte, individuate possibilità ed ostacoli e messo a
punto l’obiettivo a lungo termine, il gruppo di ricerca ha focalizzato i cosiddetti obiettivi realistici, che hanno
consentito di fare una pianificazione, ovvero di individuare le aree di sviluppo, le priorità, i partecipanti, i metodi
di lavoro, i tempi e le risorse economiche. Per fare questo sono stati evidenziati alcuni elementi topici:
? la tradizione di cooperazione che:
o nell’ambito del programma interessa i finanziatori industriali e pubblici
o nell’ambito dei progetti interessa le imprese, le università, gli sviluppatori
o riguarda l’importanza delle strutture di informazioni stabili, che diventano ordinarie o neutrali
o riguarda, a lungo termine, il far tesoro dell’esperienza ed il rinnovamento della conoscenza
? i sistemi di classificazione funzionale, ovvero:
o gli standard internazionali
o i sistemi di classificazione svedesi (il sistema PcsfB, per esempio)
? la piattaforma ITBoF 2002, la quale comprende:
o metadati relativi alle informazioni di documenti
o IFC ed SBxml relativi alle informazioni sui progetti (sostenute ma discutibili), che hanno quali
vantaggi la struttura, il controllo totale, l’interoperabilità e la possibilità di scelta unica e come
svantaggi promesse, difficoltà, rigidità e compromessi
o FI2xml relativi alle informazioni sui servizi (FM)
? i risultati ottenuti dai programmi di ricerca precedenti:
o stime a medio termine con grado di certezza accettabile
o eccellenti risultati di revisione per il lungo periodo
13
Di Maurizio Costantini e Francesca Cassaro
Occupant’s
Occupant’s
client
client
Occupant
Occupant
Landlord
Landlord
FM
FM
Developer
Developer
SubSubcontrractor
contrractor
Builder
Builder
ICTICTleverantör
leverantör
legend:
Consultant
Consultant
result
Supplier
Supplier
supplier
client
requirement
Figura 5 – Il flusso delle informazioni attraverso la cosiddetta ”catena del valore” del
processo edilizio
Si è poi osservato, a partire dall’analisi del flusso di informazioni attraverso la cosiddetta “catena del valore” del
processo edilizio (Figura 5) che il valore dei prodotti e dei servizi cresce attraverso la catena delle fasi di
esecuzione e di gestione. Sono state dunque definite le seguenti linee guida a cui fare riferimento:
? sviluppo continuo attraverso l’implementazione del settore “Ricerca e Sviluppo”
? attenzione ai molteplici aspetti della gestione dell’informazione (riutilizzo dell’informazione attraverso il
Knowledge Management; struttura del contenuto attraverso il Content Management; disponibilità
dell’informazione in materia di affari attraverso il Records Management; strumenti di gestione
dell’informazione attraverso il Document Management; la gestione de ll’informazione legata al prodotto
attraverso il Product Data Management)
? condivisione dell’informazione attraverso standard e piattaforme comuni
? cooperazione e collaborazione a livello internazionale.
L’obiettivo principale in via provvisoria è quello di far sì che i proprietari immobiliari, i Facility Manager, le
imprese edili e le imprese di telecomunicazioni e di IT collaborino al fine di sviluppare e distribuire i prodotti ed
i servizi richiesti per il beneficio degli utenti degli edifici e delle infrastrutture. I principali temi saranno:
? valore aggiunto per il cliente (nuovi prodotti e garanzia della qualità di prodotto)
? processi coordinati ed efficienti (visualizzazione, gestione della qualità, cooperazione, accordi)
? più elevati livelli di competenza (competenza nell’educazione e nell’industria, gestione dell’informazione,
eliminazione delle imprese di marginale importanza)
? ICT come elemento catalizzatore per nuovi affari (nuovi modelli di business, nuovi attori, coinvolgimento
del cliente, progetti pilota).
La parole chiave sono:
? Innovazione (conoscenza, cooperazione, strumenti, requisiti del cliente, business)
? Implementazione (standard, prodotti, processi)
? Ricerca e Sviluppo e soprattutto Interoperabilità.
I partecipanti sono:
? esponenti del mercato
? esponenti del settore civile
? esponenti del settore IT (sviluppatori di IFC coinvolti in termini di risorse economiche, risorse temporali,
software, formazione, …)
? rappresentanti del Governo,
con particolare riferimento a:
? consulenti
? produttori di materiali (si pensi alla opportunità di mettere a punto banche dati informatizzate di schede
tecniche di prodotto)
? esponenti del Facility management
?
?
mediatori di informazioni,
appartenenti sia al settore edile sia al settore universitario.
Problemi sull’integrazione tra lo standard IAI- IFC e lo scenario progettuale italiano14
Il presente caso di studio mostra i risultati di una ricerca effettuata nell’ambito del Comitato Promotore del
Capitolo Italiano IAI. La ricerca ha preso avvio dall’analisi delle problematiche di integrazione delle Information
Technology nelle fasi progettuali del processo edilizio, a partire da una verifica dell’entità di tali problematiche
nell’ambito di alcuni progetti15.dello studio di Architettura Paolo Bodega di Lecco.
L’analisi ha permesso di evidenziare le seguenti questioni aperte:Grande quantità di informazione: il progetto
relativo ad un’area costiera del Lago di Como ha comportato, per lo sviluppo dal preliminare
all’esecutivo l’utilizzo di trentuno protocolli software diversi.
2. Necessità di continue e ripetitive operazioni di trasferimento dati: il flusso di informazione tra i diversi
operatori coinvolti comporta una serie di operazioni di trasferimento dati.
3. Scarsa compatibilità tra le applicazioni software: gli strumenti informatici oggi utilizzati nelle fasi
progettuali comunicano tra di loro raramente e con difficoltà.
4. Rischio di errori e di perdita d’informazione nel trasferimento e nella gestione dei dati: il quadro
delineato determina notevoli criticità durante lo svolgimento della fase di progettazione esecutiva.
5. Mancanza di standard di riferimento: il flusso informativo nelle fasi progettuali non è facilmente
razionalizzabile con strumenti non interoperabili.
6. Mancanza di software interoperabili, certificati IFC, prodotti per il mercato italiano.
7. Differenze esistenti tra la struttura del modello IFC, proposto dall’IAI, e la normativa italiana: è
necessario implementare lo standard IFC tenendo conto delle peculiarità del contesto italiano.
Con l’obiettivo di approfondire le questioni sopra evidenziate, si è deciso di sviluppare due principali filoni di
studio:
1. Analisi della compatibilità tra i software di progetto
2. Confronto tra lo standard IFC ed il contesto normativo italiano relativamente agli aspetti di
classificazione e sviluppo progettuale.
Analisi della compatibilità tra i software di progetto
Il grado di compatibilità tra i software di rappresentazione è stato rilevato con una serie di test di trasferimento
dati, che ha consentito di predisporre una tabella per ciascuna tipologia di file di trasferimento (*.dwg, “.dxf,
*.xml, ecc.) contenente il livello di compatibilità secondo la scala indicata in Tabella 2.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
Nessuna od impossibile trasmissione dati;
Geometrico 2D con linee semplici;
Geometrico 2D con geometrie;
Geometrico 2D con superfici;
Geometrico 3D a filo di ferro;
Geometrico 3D a facce;
Geometrico 3D a solido;
Non geometrico – materiali;
Non geometrico – stratigrafia;
Non geometrico - caratteristiche fisiche dei materiali;
Completa compatibilità.
Tabella 2 - Livelli di compatibilità
Questo studio si è configurato come la prima parte di un’analisi mirata a verificare più in generale la
compatibilità tra i vari software di progetto, compresi quelli di calcolo (es. energetico, strutturale, ecc.).
Creazione
Lettura
14 AutoCAD
AutoCAD®
Architectural ®
ArchiCAD ®
Revit ®
®
7
3
2
Di Bruno Daniotti, dottore in Fisica. Ha conseguito il titolo di dottore di ricerca in Ingegneria Ergotecnica
Edile,
Architectural®
presso il Politecnico di Milano.
7
E' ricercatore presso il dipartimento
3 BEST. Si occupa2di strumenti per la
qualità del costruito in termini di prestazioni ambientali e di durabilità. Partecipa alle attività del Comitato
ArchiCAD
®
2
2
2
Promotore
IAI.
15
Lo
studio
è
stato
svolto
grazie
al
tirocinio
di
Efrem
Ropelato
e
Simone
Gonella
per
il
Diploma
Universitario
Revit ®
2
2
2
in Edilizia del Politecnico di Milano.
Tabella 3 RIASSUNTO COMPATIBILITA’ -*.DWG®
Creazione
Lettura
AutoCAD®
AutoCAD ®
Architectural ®
ArchiCAD ®
Revit ®
7
7
1
7
1
Architectural®
7
ArchiCAD ®
1
1
Revit ®
2
2
1
3
Tabella 4 RIASSUNTO COMPATIBILITA’ -*.DXF®
A titolo di esempio si riportano i risultati ottenuti per i file di trasferimento che hanno ottenuto i migliori livelli
di compatibilità: *.dwg, *.dxf (cfr. Tabella 3 e Tabella 4). Le tabelle mettono in luce come anche i file con le
migliori prestazioni consentano buoni livelli di compatibilità per elementi tridimensionali solo per due software:
è dunque necessario implementare la compatibilità tra i software per agevolare le diverse attività progettuali che
necessitino di continui trasferimenti di dati tra software diversi. Il quadro è ancora più drammatico se si tiene
conto anche del trasferimento dati tra i software di rappresentazione e i software di calcolo. L’ipotesi IAI di
strumentare l’Interoperabilità facendo riferimento ad una rappresentazione per oggetti secondo le IFC
faciliterebbe di gran lunga la comunicazione dei dati tra i vari software, e quindi degli attori edilizi, non solo
nell’ambito della fase progettuale ma in generale nell’ambito delle diverse fasi del processo edilizio.
L’integrazione dello standard IFC nel contesto normativo italiano
Il secondo studio si è concentrato sull’analisi delle problematiche di integrazione dello standard IFC nel contesto
normativo italiano. I riferimenti normativi italiani relativi al sistema di classificazione analogo a quello adottato
nelle IFC ed al controllo della documentazione nello sviluppo progettuale sono elencati di seguito:
? UNI 8290 p.1 Edilizia residenziale. Sistema tecnologico. Classificazione e terminologia.
? UNI 10722. Edilizia. Qualificazione e controllo del progetto edilizio di nuove costruzioni.
Da un confronto tra il sistema IFC ed il sistema di classificazione definito nella normativa italiana (UNI 8290
p.1) emergono alcune differenze significative:
? Il sistema di classificazione UNI, strutturato secondo diversi livelli di complessità con riferimento alle
funzioni svolte dalle parti tecnologiche risulta più idoneo a gestire l’analisi progettuale attenta alle
prestazioni tecnologiche delle parti stesse.
? Il sistema IFC, è invece strutturato per oggetti che risentono fortemente della matrice informatica e quindi
non contengono determinate connotazioni finalizzate all’utilizzo nel processo edilizio; confrontando a titolo
di esempio i diagrammi relativi ad una parte dei due sistemi di classificazione (cfr. Figura 6) si può notare
come l’elemento muro nel sistema IFC prescinda dalla sua collocazione funzionale mentre nella norma UNI
si distingue chiaramente la parete esterna come chiusura dalla parete interna come partizione.
Elementi da
costruzione
Chiusura
Chiusura
verticale
Aperture
Componenti
Pareti
perimetrali
Muro
Copertura
Partizioni
interne
Trave
Finestra
Infiss
i
Orizzontali
Corpo della finestra
Vetro
Scala
Gradini
Verticali
Pareti
perimetrali
Infiss
i
…………….
Figura 6 Diagrammi parziali dei sistemi di classificazione IFC (a sinistra) e UNI (a destra)
L’altro filone di analisi del contesto normativo riguarda l’organizzazione della documentazione nello sviluppo
delle fasi progettuali facendo con riferimento alla norma UNI 10722. Edilizia. Qualificazione e controllo del
progetto edilizio di nuove costruzioni.
A partire da quest’ultima analisi, sono state avanzate tre proposte per l’integrazione del sistema IFC, tenendo
conto delle esigenze in termini di informazione relative allo sviluppo dei progetti preliminare, definitivo ed
esecutivo:
? Le fasi del progetto potrebbero connotare il primo livello dello standard IFC relativo al progetto ed
articolarlo secondo le tre fasi progettuali.
? La classe documenti di controllo potrebbe contenere i documenti che devono essere forniti per
strumentare le singole fasi del progetto.
? Gli attributi degli oggetti che rappresentano in IFC le parti tecnologiche (o funzionali-spaziali)
dovrebbero essere definiti in funzione delle necessità informative relativamente allo sviluppo delle fasi
progettuali (Es: dalle specificazioni ambientali nella fase preliminare fino alle specifiche tecniche della
fase esecutiva, passando attraverso le specificazioni di prestazione tecnologica nel progetto definitivo).
Per concludere, quelle analizzate sono solo alcune delle differenze che saranno prese in considerazione
dall’attività di ricerca del costituendo Capitolo Italiano IAI al fine di favorire l’integrazione dello standard IFC
nel contesto italiano sia per quanto riguarda la classificazione sia per quanto riguarda le fasi progettuali.
Bibliografia
?
?
?
AA VV (2002) “Optimiser et échanger son project CAO avec les IFC”, CD-Rom Mediaconstruct, Francia
2002.
Amor, R. e Faraj, I. (2000) “Misconceptions of an IPDB, in Objects and Integration for AEC”, atti del
convegno, BRE - Watford, UK, 13-14 marzo 2000.
Andreta, E. (2003) “Politiche e organizzazione della ricerca nell’Unione Europea”, “Seminari sulle Politiche
della Ricerca”, Corso trasversale della Scuola di Dottorato di Ricerca del Politecnico di Milano, 11 aprile
2003, Milano.
?
?
?
?
?
?
Beolchi, L. (2002) (editor) “Telemedicine Glossary – 4th edition – 2002 Working Document”, DG INFSO,
European Commission Information Society.
Caffi, V. (2001) “Information Technologies e processo edilizio – Applicazioni e prospettive per il progetto”,
tesi di dottorato in Ingegneria Ergotecnica Edile, Politecnico di Milano.
Caruso di Spaccaforno, A. (1999) “Valutazione economica dei progetti nell’arte del costruire”, UTET,
Torino.
Jågbeck, A. (2003) “The New Swedish ICT National Program - What is the role of IFCs in Sweden’s
continuing ICT for Construction program”, Atti del Seminario IAI Implementer Support Group - IFC2?2,
Budapest, 10 aprile 2003.
OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) (2002) “Information Technology
Outlook 2002”.
http://www.unipv.it/iai (sito ufficiale Comitato Promotore del Capitolo Italiano IAI)
Allegato A – Organigramma del Comitato Promotore del Capitolo Italiano IAI
Comitato Promotore
del Capitolo Italiano IAI
International Alliance for Interoperability
Web site http://www.unipv.it/iai
E-mail [email protected]
Chairmen
Prof. Ing. Pietro N. Maggi
[email protected]
Prof. Ing. Benedetto Colajanni
[email protected]
Prof. Arch. Ezio Arlati
[email protected]
Arch. PhD. Vittorio Caffi
[email protected]
Planning Manager
Prof. Ing. Maurizio Costantini
[email protected]
Web site Managers
Ing. Francesca Cassaro
[email protected]
Arch. Pietro Donzelli
[email protected]
Prof. Arch. Pierangelo Boltri
[email protected]
Dott. Bruno Daniotti
[email protected]
Co-ordinators
Advisors
Politecnico di Milano
Department of Building Environment Sciences and Technology (BEST)
Sede di Via Bonardi. 15
20133 MILANO
Tel.: +39/02 2399 6000 - 6033
Fax: +39/02 2399 6020