Infrastrutture: ecco come nasce il gemello digitale di un ponte

Quali sono le operazioni necessarie a creare il digital twin di un ponte, una strada o un’autostrada?

Lorenzo Rossi, Amministratore Delegato di Movyon, evoluzione di Autostrade Tech, ha raccontato ai microfoni di Ingenio quali sono i passaggi che portano alla realizzazione del gemello digitale di un’infrastruttura.

Il punto di partenza per realizzare il gemello digitale di una infrastruttura è la digitalizzazione delle ispezioni, accompagnata da una scomposizione in diversi elementi dell’opera d’arte così da consentire associazioni tra difetti e componenti. 

Tutti i dettagli nella video intervista. 

Digitalizzazione delle ispezioni e scomposizione dell’opera: come nasce il gemello digitale di un’infrastruttura 

Realizzare la copia digitale di un’infrastruttura, che sia un ponte, una strada o un’autostrada, prevede una sequenza di operazioni ben precise. 

Come raccontato da Lorenzo Rossi in occasione della prima edizione del Forum Ingegneria 4.0. promossa da CSPFea e FEA Engineering, disporre del digital twin di un’opera d’arte è oggi fondamentale: non solo agevola le operazioni di monitoraggio strutturale e controllo dell’infrastruttura ma soprattutto consente una migliore gestione della sicurezza. 

Le più evolute tecnologie, a esempio, oggi consentono di disporre dell’immagine tridimensionale di un ponte, la cosidetta Bridge View, dove il pixel di una foto equivale a mezzo millimetro nel mondo reale. Ciò permette di poter fare il browsing dell’opera con una precisione di gran lunga maggiore di quella che si otterrebbe con un’ispezione visiva in loco a soli cinque cm dall’infrastruttura stessa.

Metodologie innovative che possono da subito complementare e in futuro forse anche archiviare del tutto le tecniche di controllo, come il Bay Bridge, che non sempre rendono agevole il lavoro degli ispettori preposti al monitoraggio di un’opera d’arte.

Il digital twin step by step

Ma come si realizza il gemello digitale di un’infrastruttura?

«Prendiamo a esempio un ponte, la prima operazione è la scomposizione in elementi - ha spiegato l’Ing. Rossi nella seconda parte dell’intervista - e non si tratta di un’operazione banale, anche perché non vi sono manuali che indicano di quanti pezzi è composta un’infrastruttura. Per questo occorre trovare la sintesi corretta, affinché il numero di elementi non sia né eccessivamente alto né troppo ridotto, fatto questo si comincia ad associare un’anomalia rilevata in un’infrastruttura e, attraverso un tablet, la si collega all’elemento e al componente elementare dell’infrastruttura costruendo una prima base dati che già digitalizza completamente il processo di ispezione. Infatti, il tecnico ispettore saprà esattamente dove è stato collocato e come è stato classificato il difetto riscontrato dal collega che è intervenuto prima di lui».

Ma questo è solo l’inizio della creazione di un digital twin. 

«Il passo successivo è realizzare il Point Cloud - ha continuato Rossi - ovvero l’immagine digitale di un’opera con una scansione dell’infrastruttura e poi il cosidetto image texturing, ossia «spalmare» le fotografie su una base georeferenziata di ponti. La fase più interessante è quando un elemento, un gruppo di punti o coordinate x y z, vengono messe in relazione con l’oggetto e il componente del ponte stesso. In questo modo, toccando un punto del ponte, è possibile individuare il difetto che viene automaticamente portato all’interno del database proprio perché precedentemente associato all’elemento di asset. L’ultima fase di questo processo è l’utilizzo di tecniche di intelligenza artificiale per tracciare l’evolversi del difetto inviando lo stesso drone, nel medesimo punto per scattare la foto del difetto due o tre mesi dopo».

Strade, auto e città che dialogano: la mobilità connessa del futuro

La gestione digitale delle infrastrutture, tuttavia, è solo un esempio del processo di innovazione che sta portando avanti Movyon. 

Grazie alla Ricerca e Sviluppo, la società centro di eccellenza e soluzioni ITS, sta studiando soluzioni avanzate per la gestione della sicurezza, della traffico e lo sviluppo di smart road, smart city e smart tolling (pedaggio intelligente).

«In base alle statistiche che abbiamo, da qui al 2030, il 50 per cento dei veicoli sarà a guida completamente autonoma - ha aggiunto l’AD Rossi - in quest’ottica stiamo collaborando con i Car Maker che hanno un bisogno assoluto che l’infrastruttura trasmetta alle auto le informazioni necessarie affinché possano prendere decisioni in autonomia anche in assenza del guidatore. Inoltre stiamo già vagliando la possibilità di creare tratti di strade o autostrade in cui i veicoli non si spostino con il carburante ma trainati da un’induzione elettromagnetica attraverso l’elettrificazione dell’asfalto. Movyon sta lavorando per capire se queste possibilità si concretizzeranno davvero».

Dal monitoraggio delle infrastrutture alla mobilità connessa: l’intervista a Lorenzo Rossi