BIM 4D E VISUAL PROJECT MANAGEMENT PER LA GESTIONE DEL CANTIERE DI UN’OPERA COMPLESSA – IL CASO STUDIO DI ELT

blog 01.03.2021

AUTHOR: Marco Pavesi

TUTORS: Alessandro Zichi – Enrico Battocchio

INTERNSHIP: Cimolai S.p.A.

MASTER: Master in “BIM Manager” a.a 2019/20

 

Nel settore delle costruzioni, la difficoltà nel rispettare i tempi stimati per la realizzazione dell’opera rappresenta uno dei punti deboli dell’intero processo produttivo. I nuovi strumenti e le nuove metodologie legati al Building Information Modeling possono rivoluzionare il settore aiutando le figure responsabili della gestione del cantiere ad applicare i concetti di project management, già ampiamente conosciuti nel settore manufatturiero, anche a quello edilizio, dove possono risultare incisivi specialmente gli strumenti di “Visual Project Management”. Questo termine indica l’integrazione tra strumenti di rappresentazione grafica e di gestione delle informazioni, allo scopo di rappresentare dati in un modello visivo. Seguendo questi principi è possibile pianificare la gestione di tutte le risorse coinvolte migliorando l’efficienza dei processi e limitando i ritardi nei tempi di consegna. In particolare, la quarta dimensione del BIM (BIM 4D) è quella che identifica il legame tra il modello tridimensionale sviluppato digitalmente e i dati di programmazione relativi alle varie fasi di lavorazione in cantiere e che permette di realizzare una simulazione visiva delle attività di costruzione dell’opera.

L’obiettivo del progetto di tesi è quello di valutare l’impatto del BIM 4D sulla gestione delle tempistiche di cantiere per le imprese di costruzione, applicando i principi di Visual Project Management e di BIM 4D al caso reale della costruzione del Telescopio ELT nel sito cileno di Cerro Armazones da parte di Cimolai S.p.A., società operante a livello internazionale nella progettazione, fornitura e montaggio di strutture in acciaio, per il committente ESO (European Southern Observatory). ELT rappresenta un progetto particolarmente complesso, nel quale è possibile analizzare in maniera significativa i vantaggi degli strumenti e dei metodi applicati che possono essere utilizzati dall’impresa di costruzione al fine di elaborare una corretta pianificazione dei lavori ed evitare problematiche impreviste quando le lavorazioni sono in corso. Per raggiungere questo scopo, è stato progettato e messo in pratica un workflow nel quale sono stati definiti ruoli e responsabilità delle figure coinvolte ed esplicitate le diverse attività da portare a termine, dapprima verificando che i modelli tridimensionali avessero le caratteristiche necessarie per un loro corretto inserimento nel modello 4D, quindi programmando una regola per l’associazione automatica tra le attività pianificate e gli oggetti coinvolti, infine utilizzando la simulazione generata come strumento realmente in grado di prevedere ed evidenziare le criticità del cantiere. Per realizzare la simulazione e analizzare le problematiche è stato associato l’utilizzo del software Primavera P6 per la gestione delle informazioni relative alla pianificazione delle attività, all’utilizzo del software Navisworks Manage, capace di collegare le voci del cronoprogramma agli oggetti dei tipici modelli BIM tridimensionali. AL contempo, per automatizzare alcune applicazioni, è stato progettato un algoritmo servendosi della piattaforma di programmazione grafica Dynamo.

FOR FOREIGN STUDENTS:

In the construction industry, one of the most critical weaknesses is the difficulty of respecting the timetable of the production processes. New tools and methodologies arising from Building Information Modeling can revamp the sector by assisting construction managers to apply the project management principles to their work as managers commonly do in the manufacturing field. Most especially during construction the tools involved in Visual Project Management techniques can be effectively used. By taking advantage of the integration of graphical representation and information management knowledge it is possible to show data in a graphic form. Along these lines it is possible to plan for the involved assets thereby improving the processes effectiveness and reducing delays in the activities with respect to scheduling. In particular, it is the fourth dimension of BIM (BIM 4D) that identifies the association between the digital three-dimensional models and the timetable that explain the activities planned for the construction. This tool allows for a visual simulation of the activities scheduled.

The aim of this work is to evaluate the effect of BIM digital tools on the construction companies’ management of timetables by applying Visual Project Management and BIM 4D principles to the actual case of the construction of Extremely Large Telescope (ELT) at the top of Cerro Armazones, Chile. Works are organized by Cimolai S.p.A., an Italian company that operates worldwide in the fields of design, supply and installation of steel structures while the developer is European Southern Observatory (ESO). Because the ELT project is particularly complex, it is possible to analyse the advantages of using BIM tools and methods to develop an efficient work timetable and to avoid unforeseen problems during construction activities in a significant way. To reach this goal, a workflow is planned and implemented in which roles and responsibilities of the technical team are defined and activities are explicitly stated. First, it is necessary to check that all three-dimensional models contain the geometric and informative data to implement them in the 4D model; second, a specific rule is developed to automatically match the objects in the models with the related activities of the schedule; third, the generated construction works simulation is used as a basic tool to predict and prevent potential problems within the timetables. To create the simulation and to analyse the construction issues, the software used are Primavera P6 for managing planning and timetables and Navisworks Manage for matching the schedule activities with the 3D objects. The visual scripting environment Dynamo is used to develop an algorithm capable of automating some applications.

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