Il futuro che verrà (presto)

Le macchine e attrezzatura per l'edilizia di oggi possono apparire - almeno a prima vista - simili a quelle progettate e prodotte cinque o sette anni fa; niente di più sbagliato!
Negli ultimi anni la tecnologia, inclusa quella legata al mondo delle costruzioni, si è sviluppata rapidamente.

Al centro di questo progresso è da mettere certamente in primo piano il lavoro svolto dai team di ricerca e sviluppo (R&S), dai produttori di OEM, ma anche delle molte aziende che lavorano nel settore come fornitori, produttori di attrezzature o consulenti.


Tavola inclinabile

La tavola inclinabile del nuovo centro di innovazione di Doosan Bobcat può essere inclinata fino a 45 °

Se è vero che i cambiamenti si sono sempre verificati nel settore delle costruzioni, si può affermare che ciò che è unico in questo momento dello sviluppo del settore è che molti di questi cambiamenti stanno convergendo e influenzando  il settore in uno strettissimo arco temporale.
Questo è importante, poiché i diversi progressi tecnologici non stanno avvenendo singolarmente, ma si influenzano a vicenda con sinergie estremamente importanti.

Johanna Huggare, responsabile delle piattaforme di macchine intelligenti, Volvo CE, commentando i cambiamenti tecnologici nel settore, ha sottolineato quanto sia corretto dire che "questo processo di cambiamento è paragonabile al periodo in cui sono state inventate per la prima volta le macchine da costruzione, un secolo fa".


Macchine Movimento Terra: arriva la tecnologia autonoma

Secondo un rapporto della società di consulenza Arthur D. Little, oltre il 90% degli OEM intervistati ha affermato che la tecnologia autonoma era rilevante per loro e il 50% aveva già investito in ricerca e sviluppo in questo settore, con il 30% che già offriva prodotti in semi-autonomia.

La ricerca e sviluppo per le macchine per il cantiere è guidata da due protagonisti: le grandi OEM e gli specialisti in tecnologia. Ci sono già molti esempi di applicazioni di guida autonoma, soprattutto  nel segmento minerario, in cui i percorsi sono altamente standardizzabili.

R&D alla francese

Manitou ha aumentato gli investimenti nel suo team di ricerca e sviluppo. 
 


Arthur D. Little ha oltre 3.400 persone occupate in ricerca e sviluppo e, sebbene non tutte queste siano focalizzate sulla costruzione stessa, gran parte sta lavorando su elementi all'interno del segmento delle costruzioni.

Per quanto riguarda le tecnologie emergenti a cui le aziende stanno lavorando per l'industria delle macchine da cantiere, Scott Crozier, direttore generale della divisione Ingegneria civile e costruzioni di Trimble, evidenzia macchinari autonomi, apprendimento automatico da streaming, realtà aumentata e analisi dei dati per la business intelligence.

Trimble

Trimble al lavoro su un mezzo autonomo e sulle tecnologie di apprendimento automatico


Guardando avanti ai progetti su cui potrebbero lavorare i team di ricerca e sviluppo del futuro, Crozier afferma: “Ci sono molti sviluppi in corso o in fase di introduzione nel settore delle costruzioni, ma quello che avrà il maggiore impatto è l'aumento dell'efficienza nella realizzazione delle opere (dallo scavo all'intero processo)  basata sull'analisi dei dati.

Piuttosto che aggiornare i vari parter se un progetto sarà eseguito nei tempi previsti o sui costi, le soluzioni si evolvono attraverso un uso più intensivo delle possibilità date dall'uso di intelligenze artificiali per dare strumenti e soluzioni (basati appunto sull'analisi di basi dati sempre più ampie) su come completare i progetti in modo più rapido ed economico.

La capacità di realizzare efficienti processi di costruzione, orientati dall'analisi dati, che producano valore, dipende dalle informazioni raccolte e dalla frequenza con cui vengono raccolte.

Uno dei progetti su cui Hitachi sta lavorando è quello di affrontare i problemi che un operatore può incontrare in alcune attività di ingegneria civile, come lo scavo di fossi o per condotte sotterranee, poiché l'operatore non può facilmente impostare una linea guida per lo scavo di riferimento.

L'escavatore è dotato di un sistema di controllo automatizzato dello  scavo (preimpostato dall'operatore)  e di un display multi-monitoraggio particolarmente evoluto.  Con l'assistenza del sistema, l'operatore può preimpostare un piano di lavoro desiderato direttamente dallo schermo, escavatore provvederà autonomamente a rispettare tali vincoli.


 Escavatore gommato full elettric di Hidromek

Un numero crescente di produttori sta investendo più tempo e denaro nelle proprie strutture di ricerca e sviluppo.  Ad esempio, Hidromek, ha aperto una seconda struttura di ricerca e sviluppo nel 2018 e che ora ora impiega circa 150 dipendenti.

La società esegue test su temi quali le emissioni sonore, le vibrazioni e miglioramento del consumo di carburante . Il primo risultato del lavoro della nuova struttura di ricerca si è concretizzato nell'escavatore gommato elettrico (visto a Bauma 2019), l'Hicon 7W.

Anche Doosan Bobcat ha  recentemente aperto un nuovo centro di innovazione nella Repubblica Ceca, ampliando e ammodernando le proprie strutture europee.

Il Centro di innovazione è un centro di eccellenza europeo per l'ingegneria, che funge da centro di ricerca e sviluppo per tutti i team di ingegneria di Doosan Bobcat in Europa, Medio Oriente e Africa (EMEA) e con responsabilità di controllo della progettazione globale per escavatori compatti da 1-3 tonnellate e supporto alla progettazione EMEA di altri prodotti Bobcat.

Anche i miniescavatori innovano

Prototipo di mini escavatore Kubota

Anche nel segmento compatto, l'evoluzione si muove a ritmo spedito. A Bauma di Monaco, ad esempio, Kubota ha presentato il GPL KX019-4, un prototipo di mini escavatore spinto da una nuova generazione di motori (Kubota Spark Ignition) che può essere alimentato a LPG (Gas Propano Liquido).

La Kubota ha annunciato a maggio 2019 che la società sta istituendo centri di innovazione in Giappone e in Europa per esaminare come le nuove tecnologie, le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC) e l'intelligenza artificiale (AI) possano essere integrate in nuovi macchinari e software.

Glen Hampson
, direttore dello sviluppo aziendale, Construction di Kubota, ha commentato che uno degli obiettivi dei nuovi centri sarebbe quello di ascoltare il feedback dei clienti e degli operatori.


Connettività, una sfida per il futuro, già presente

Anche il modo in cui lavorano i team di ricerca e sviluppo è cambiato grazie alla tecnologia disponibile. Jean-Yves Augé, responsabile R&S per la movimentazione e l'accesso dei materiali di Manitou, sottolinea come: “La connettività delle macchine ci consente di accedere ai dati che utilizziamo per progettare, sviluppare e convalidare i nostri prodotti.  Per quanto riguarda la realtà virtuale, Manitou ora implementa questo tipo di soluzione per progettare le macchine, coinvolgendo altre parti interessate come il servizio post-vendita e l'industrializzazione".

Tra il 2016 e il 2019, la forza lavoro di ricerca e sviluppo di Manitou è cresciuta da 230 a oltre 300 persone e le spese in ricerca e sviluppo sono aumentate del 22% tra il 2016 e il 2018, a dimostrazione della crescente importanza di questa divisione per l'azienda e della più ampia importanza di ricerca e sviluppo nel settore delle costruzioni. 

Dati aumentati non sono solo per gli OEM che investono in ricerca e sviluppo, ma anche per le aziende produttorici di motori. 

Motore ibrido

Perkins ibrido-elettrico

Perkins sta lavorando a diverse opzioni di potenza per i propri motori, come i nuovi propulsori elettrici ibridi. Ajay Prasher, responsabile marketing prodotti di Perkins, ha affermato che, a causa della complessità dei motori Stage V, un numero crescente di OEM chiede loro di essere maggiormente coinvolti in alcuni lavori di produzione e progettazione.  L'aumento del progresso tecnico dei motori ha anche portato alla disponibilità di ulteriori informazioni, per i team di ricerca e sviluppo degli OEM, su cui lavorare.

Apprendimento automatico

La Norton (colosso della sicurezza online) ha commentato che l'apprendimento automatico è rapidamente maturato negli ultimi anni: il core business dell'azienda è quello di creare mappe e immagini 2D e 3D e analizzare tali dati, cosa che l'Intelligenza Artificiale li aiuta a fare sempre più rapidamente.

Norton ha rivelato che la comprensione delle nuove tecnologie da parte del settore delle costruzioni è migliorata e che ora il proprio personale non deve più spiegare alle persone che cos'è il BIM o perché avere accesso a dati avanzati andrà a vantaggio della loro attività.

Tuttavia, sottolinea che qualsiasi nuova tecnologia prodotta deve avere un chiaro vantaggio per il cliente.
Schermata del software cloud bim4 Pix4D, che mostra due immagini ortografiche di due giorni diversi idipartimenti di ricerca e sviluppo.
Questo, unito ad un aumento degli investimenti in questo settore e una maggiore enfasi sull'ascolto del feedback dei clienti e degli operatori, oltre a test più intensi delle attrezzature, significa che la R&S è saldamente al centro dell'industria edile.