Dirigere i Lavori e i Cantieri nella Età della Digitalizzazione

La modellazione e la gestione informativa sono considerate sinonimi di «collaborazione», nella misura in cui, esse per funzionare al meglio, richiedono condizioni di integrazione tra i soggetti coinvolti nella commessa.

Il che comporta, in teoria, una perfetta simmetria e trasparenza informativa tra le contro parti in causa durante la realizzazione di lavori.

La relazione che intercorre tra direzione lavori e direzione tecnica di cantiere, al contrario, è considerata come uno dei luoghi per eccellenza in cui avvengono il conflitto e la mediazione e, nelle situazioni peggiori, in cui si può verificare la collusione, tanto più che l'accezione di impresa appaltatrice che si utilizzerà in seguito deve essere interpretata come raggruppamento temporaneo di imprese, potenzialmente confliggenti, disposte, in caso di contenziosi consistenti, anche a contestare le reciproche azioni, oltre che quelle del committente.

Occorre, perciò, domandarsi come in epoca digitale, le categorie precedentemente accennate possano avere luogo o, come auspicabile per l'ultima evenienza, non determinarsi.

BIM, obiettivo As Built

Si è avuto modo, in altre circostanze, di riflettere sulla ottimale configurazione di un modello informativo federato (in futuro, unico) per la esecuzione di un contratto di appalto di lavori.

In primo luogo, occorre sottolineare che il valore primario di tale modello consiste nella sua versione As Built (o meglio, come successivo Asset Information Model), finalizzato a Operations & Maintenance.

Ciò che accade, tuttavia, è che né i progettisti né gli esecutori, tanto negli appalti di sola esecuzione, quanto in quelli di progettazione ed esecuzione integrate, posseggono l'interesse e la cultura atta a tal fine, non solo perché ciò, al di là dell'obbligo in capo al direttore dei lavori nei contratti pubblici, fuoriesce dalla sfera contrattuale, a differenza della concessione o forse anche della locazione finanziaria, ma poiché la cultura professionale e imprenditoriale si arresta per tradizione al collaudo tecnico-amministrativo dell'opera.

Naturalmente, il primo scopo che ci si dovrebbe prefiggere sta nel garantire l'accertamento tempestivo della conformità quantitativa e qualitativa del realizzato al progetto e al contratto cosicché la remunerazione all'impresa appaltatrice (e, indirettamente, alla sua catena di fornitura) sia tempestiva.

Il modello informativo

In ogni caso, affinché un modello informativo, al termine della progettazione esecutiva possa essere di utilità per la direzione dei lavori e per la direzione tecnica di cantiere dovrebbe essere articolato, nelle sue entità informative elementari, secondo una logica costruttiva, che solitamente non appartiene ai progettisti, oggi (domani) tenuti solamente a trarre da esso i documenti consueti.

In altri termini, per quanto essi possano entrare nel dettaglio costruttivo delle soluzioni progettuali ideate, non sempre ne percepiscono tutte le implicazioni realizzative che, se non compaiono necessariamente negli elaborati, nei documenti tradizionali, traspaiono, invece, dai modelli informativi.

Il documento progettuale è, in effetti, un veicolo prescrittivo che, anche in termini non solo grafici, ma pur testuali, «rappresenta» l'elemento da realizzare, mentre l'oggetto incluso nei modelli informativi inizia a «simulare» il suo processo esecutivo.

Il modello informativo dovrebbe, in particolare, riflettere una relazione univoca tra l'entità informativa, mono-, bi- e tri-dimensionale, l'oggetto, e la voce del prezzario, la voce di computo, l'attività del programma dei lavori.

Attualmente tale relazione non è sempre agevole da inverare, ma l'allineamento è ormai alle viste.

Al contempo, il livello informativo, geometrico-dimensionale e alfa-numerico di ciascun oggetto dovrebbe risultare adeguato alle disposizioni di legge, oltre che alle pattuizioni contrattuali, ma, al contempo, possedere una intrinseca «flessibilità».

Tra l'altro, la pretesa esattezza e affidabilità di un computo metrico derivante da un modello informativo si basa sulla nozione di «gemello digitale», ma sappiamo bene quanto una modellazione informativa efficiente non abbia l'ambizione di duplicare, anticipandola virtualmente, la «realtà», bensì di ricorrere ad algoritmi e ad altri espedienti per la computazione medesima. Il che rende la precisione della stima strettamente dipendente dalla qualità del modello informativo predisposto.

Ora, infatti, specialmente negli appalti di sola esecuzione, è palese che quasi nessun progetto esecutivo sia realmente immediatamente eseguibile, né che esso sia eseguito esattamente come preconizzato inizialmente, in particolare modo per quanto attiene alla successiva attività dell'esercizio e della manutenzione dell'opera.

I singoli oggetti passeranno, in effetti, dapprima attraverso il vaglio delle diverse unità organizzative dell'impresa appaltatrice, per poi proseguire col contributo di fornitori e di imprese sub appaltatrici e, infine, al netto delle varianti in corso d'opera, subiranno la turbolenza delle modifiche minori attuate dalle controparti.

A questo proposito, un committente consapevole della gestione informativa dovrebbe, per prima cosa, sin dalla progettazione almeno definitiva, imporre, o richiedere, ai propri progettisti di strutturare gli oggetti contenuti nei modelli informativi in modo tale che essi possano essere riutilizzati (magari, in parte, congiuntamente) tra direzione dei lavori e direzione tecnica di cantiere, senza che quel modello, o quei modelli, debba essere completamente rieditato.

Nella migliore delle ipotesi, un oggetto, nel corso della progettazione esecutiva dovrebbe, riflettendo una identità univoca nel computo metrico estimativo, transitare nella sequenza costruttiva (il modello 4D) ipotizzata (nell'appalto di sola esecuzione) in assenza degli esecutori.

Ipotizziamo che, nella emulazione acritica tra stazioni appaltanti, il capitolato informativo richieda ai progettisti tra gli usi la modellazione 4D: ciò non può essere inteso come un semplice esercizio fittizio, o generico, di visualizzazione di sequenze costruttive che derivano da soggetti ignoti ed esclusi dalla ideazione, bensì come lo sforzo, straordinario, di iniziare, in assenza degli esecutori, a simulare i processi attuativi nella logica dei costruttori.

Una visualizzazione 4D di sequenze immaginifiche costringerà, infatti, direttore dei lavori e direttore tecnico di cantiere a gettare il modello informativo posto a base di gara o del contratto e a rifarlo.

A questo momento del processo, il modello informativo (e gli elaborati documentali che da esso se ne trarranno), nell'appalto di sola esecuzione, costituirà la base per la formulazione delle offerte tecniche ed economiche da parte delle imprese concorrenti che se ne serviranno per formulare tutte le simulazioni possibili, oltre che per offrire determinate prestazioni.

Quel modello informativo, infatti, potrà servire per simulare, in offerta, le interazioni critiche col gaming oppure ad anticipare le condizioni rischiose nella realtà immersiva.

La modellazione 4D, nelle intenzioni più corrette e nelle pratiche più avvertite, rappresenta un passaggio cruciale per l'impresa appaltatrice, ma, comunemente, costituisce essenzialmente un veicolo comunicativo indirizzato al committente, poiché risulta ancora frequentemente un esercizio condiviso tra Project Planner e 4D Modeller.

L'apparato informativo messo a disposizione da parte della stazione appaltante ai concorrenti dovrebbe, in effetti, in generale, costituire un forte deterrente per questi ultimi nell'offrire eccessivi ribassi sull'importo posto a base di gara.

È di palmare chiarezza che una delle pre-condizioni da conseguire per il successo della modellazione informativa consti nell'affidare i lavori con il minimo ribasso, in modo da poter esercitare cooperativamente il governo del cantiere a opere delle due controparti, senza dover ricorrere al conflitto per recuperare margini di profitto irrinunciabili, per cui la presenza di un modello informativo federato accurato sarebbe di inesorabile intralcio.

Il primo quesito che ci si deve, dunque, porre riguarda l'iter che i modelli e gli oggetti percorreranno una volta che siano stati consegnati dalla stazione appaltante all'impresa appaltatrice.

Il che equivale a chiedersi se il modello informativo federato debba duplicarsi o possa rimanere unico.

In ogni caso, dopo l'aggiudicazione della gara di appalto, e la relativa sottoscrizione del contratto, l'evoluzione del modello informativo federato compete all'impresa appaltatrice.

Esso sarà sviluppato internamente a essa, col contributo, potenzialmente «conflittuale», delle diverse unità organizzative di sede e degli specifici responsabili di commessa, essendo al centro delle negoziazioni coi fornitori e coi subappaltatori che, peraltro, secondo il DM del MIT 560, sono obbligati a concorrervi direttamente e non solo per presa in carico.

Si ha qui da affrontare un apparente paradosso, poiché gli oggetti inclusi nella progettazione esecutiva dovrebbero possedere un appropriato grado di definizione e di sviluppo che, peraltro, nei contratti privati, può raggiungere il livello dell'indicazione merceologica specifica, cosa vietata in ambito dei contratti pubblici, e, al contempo, dovrebbero essere agevolmente modificabili.

Nel primo caso, una imposizione da parte dei progettisti all'impresa appaltatrice, per quanto riconosciuta contrattualmente in termini onerosi, ne riduce la capacità negoziale nei confronti dei fornitori, mentre in contesto pubblicistico conferisce una ingannevole percezione di «definitività» dell'oggetto medesimo.

In realtà, il vero e proprio coordinamento progettuale riguarda il livello costruttivo e vede protagonisti l'impresa appaltatrice e la propria catena di fornitura, ponendo in secondo piano la direzione dei lavori, sotto l'ottica della gestione informativa.

In che misura quest'ultima possa accedere al modello informativo federato in questa fase, peraltro dilatata alla durata dell'intero periodo contrattuale, è cosa, infatti, controversa, influenzata dal grado di trasparenza e di collaborazione previsto nel contratto di appalto.

Solo, d'altronde, in quadri contrattuali collaborativi che tendano ad attenuare fortemente l'identità antagonistica di stazione appaltante e impresa appaltatrice è possibile immaginare con realismo che la direzione dei lavori possa partecipare alla modellazione informativa a livello di progettazione costruttiva e disporre di una quasi completa trasparenza delle transazioni commerciali che intercorrono nella catena di fornitura.

Nell'ambito di una concezione per cui, al contrario, l'impresa appaltatrice non debba, sino al livello esecutivo, avere alcun ruolo progettuale, appare inverosimile che essa sia poi disposta a rendere intelligibili alla controparte i dati sensibili, a iniziare dai margini di ricarico e dai tempi di pagamento verso la catena di fornitura.

Il modello informativo corrispondente alla progettazione costruttiva sarà, comunque, incrementalmente esaminato e approvato dalla direzione dei lavori, ma, comunque, è importante che la committenza (e i suoi rappresentanti) siano del tutto coscienti che occorre davvero disporre del modello informativo più aggiornato che sarà spesso, frutto di una serie di tensioni e di conflitti all'interno della controparte.

La Direzione lavori

In realtà, alla direzione dei lavori serve comprendere che, nella gestione informativa, il ruolo dell'impresa appaltatrice nei confronti della propria catena di fornitura replichi quello della committenza originaria verso di essa.

D'altronde il perfezionamento della progettazione costruttiva attraverso i modelli informativi non garantisce, come per la progettazione esecutiva, una unità conclusiva di tempo, ma si dipana lungo l'intera durata dei lavori, riassumendosi solo a posteriori nel As Built.

Ciò significa che, all'interno di un ambiente di condivisione dei dati, la stazione appaltante, analizzando le prestazioni di coloro che gestiscono i modelli informativi, potrebbe svolgere Business Intelligence per valutare le criticità intercorse nella progettazione di carattere costruttivo, come parte di una direzione dei lavori.

A questo punto, una volta concordato il modello informativo federato, gli oggetti, o meglio i loro contenuti informativi, fluiranno all'interno dell'ambiente di condivisione dei dati verso applicativi di gestione operativa in tempo reale sul campo.

Qui le rilevazioni, quantitative e qualitative (inerenti a quantità, qualità, tempi, costi, salute, sicurezza, ambiente, regolarità), sugli oggetti fisici, applicate ai loro doppi digitali, saranno certo effettuate, separatamente o congiuntamente dalle controparti, anzitutto, in modalità tempestiva, georeferenziata, documentata, ma soggettiva, al netto del ricorso agli strumenti di computazione.

In realtà, gli applicativi di gestione delle informazioni sul terreno permettono di generare dash board in grado di migliorare analiticamente la comprensione effettiva delle prestazioni dell'impresa appaltatrice e dei suoi affiliati: ma anche della direzione dei lavori e del coordinamento della sicurezza.

In ogni modo, la maggior parte delle rilevazioni, unilaterali o in contraddittorio, per quanto tempestivamente localizzate sugli oggetti del modello informativo, rimarranno a lungo soggettive e, dunque, passibili di contestazioni.

Un primo passo verso l'oggettivazione deriva dall'uso mensorio delle nuvole di punti, tratte da laser scanning o digital imaging, tanto più che esse contengono elementi che giuridicamente potrebbero essere giudicati (è il caso di dirlo a proposito dei contenziosi) oggettivi.

Un secondo, decisivo, passo consisterà nel flusso di dati provenienti dai sensori dislocati sui prodotti, sui macchinari, sugli operatori che, ovviamente, riguarderanno anche gli aspetti legati alla salute, alla sicurezza e all'ambiente.

Questa mole di dati, oggi «soggettivi», confluisce, da questi applicativi agli ambienti di contabilizzazione analitica e industriale.

Nel primo caso, con maggiore accuratezza e precisione, tali valori genereranno libretti delle misure, registri di contabilità e, infine, gli stati di avanzamento dei lavori, basato sugli oggetti.

Nel secondo caso, i valori alimenteranno gli indicatori di gestione CPI e SPI propri dell'Earned Value Management, accertando quantità previste ed effettive, costi stimati e fatturati.

Gli effetti della digitalizzazione

Nel medio termine, un primo effetto dirompente della digitalizzazione delle rilevazioni consisterà, da un lato, verso il rendere perfettamente equivalenti, in termini di precisione, economicità e tempestività, le rilevazioni effettuate per la contabilità analitica della direzione dei lavori e della direzione tecnica (stato di avanzamento dei lavori e stato interno dei lavori) - sia pure svolte da differenti punti di vista -, mentre, d'altro canto, esse saranno accessibili, in remoto, al responsabile unico del procedimento della stazione appaltante così come al top management di sede dell'impresa appaltatrice.

Occorre, infatti, essere ben coscienti che i flussi informativi acquisiti sul campo in tempo reale conducano a processi decisionali potenzialmente istantanei e remoti, in virtù della potenza delle metriche messe in atto e della loro telemetricità.

Ovviamente, in primo luogo, attraverso il modello informativo potranno essere gestite celermente le non conformità rilevate dalla direzione dei lavori e le riserve avanzate dall'impresa appaltatrice e le conseguenti contro deduzioni del direttore dei lavori.

Tale rapidità del riscontro dei fenomeni, già oggi praticabile, e, in prospettiva, del loro accertamento, sconvolge evidentemente una prassi che proceduralmente è intrisa di asimmetrie, di differimenti, di mediazioni.

In secondo luogo, esso dovrà registrare tutte le piccole variazioni subentrate in corso d'opera che, a differenza delle varianti al progetto, potrebbero non avere ripercussioni dirette sulla remunerabilità in termini di conformità qualitativa e quantitativa, ma che potrebbero preludere a contestazioni qualora il pagamento non fosse anche subordinato alla totale accuratezza del As Built.

A oggi il caso di massima contemporaneità tra lavorazioni effettuate e loro valutazione di conformità è dato da forme di scavo dei terreni semi-autonome per cui i dati sui volumi e sulla conformità siano accessibili immediatamente anche in remoto.

Analogamente, sensori adeguati permettono, in tempo reale, di valutare la conformità del calcestruzzo fresco e della struttura nel corso del getto, anticipando valutazioni attualmente postume.

Nelle applicazioni più sperimentali, i dati generati sul campo giornalmente consentono di utilizzare forme di machine learning per le predictive analytics, attraverso una duplice modalità: l'analisi delle immagini e l'analisi delle non conformità testuali o numeriche.

A proposito del primo tema, esperienze condotte dimostrano come l'analisi delle immagini possa permettere automaticamente di individuare non conformità negli elementi oggetto di lavorazioni (riconducibili ai loro gemelli digitali nel modello informativo) e negli apprestamenti per la sicurezza.

In tema di analisi delle non conformità rilevate in precedenza, stazioni appaltanti e imprese appaltatrici che dispongono di vaste moli di dati sono state capaci di anticipare una serie di fenomeni di criticità.

In tema di intelligenza artificiale, inizia a esservi, dunque, la possibilità di prevedere probabilisticamente la contestazione, oltre a poterla rilevare immediatamente, così come recettori e attuatori, sensori presenti a connettere operatori, apprestamenti, macchinari, potranno semi-autonomamente generare allerte, sospendere lavorazioni e altro.

Lo snodo critico, tuttavia, risiede nella definizione del modello a livello di progettazione costruttiva attraverso metodologie di Lean Construction che coinvolgano i fornitori e i subappaltatori, come il Last Planner System.

Il che vuol dire che l'impresa appaltatrice (con il concerto della stazione appaltante, se previsto nel contratto) non si limita a pretendere dai fornitori e dalle imprese appaltatrici lo sviluppo progettuale in modalità costruttiva e a verificarne la congruità tramite l'analisi dei conflitti, bensì deve richiedere agli stessi un apporto attivo e partecipato che si riverbera sulla programmazione dei lavori e sulla logistica di cantiere.

Il direttore dei lavori, colocalizzando, nello stesso spazio fisico, tutti i referenti delle parti coinvolte (inclusi i sub) per la gestione informativa e, contemporaneamente, relazionandosi in remoto coi responsabili di sede, potrà valutare la coesione della catena di fornitura.

Si tratta, però, di un modus lontano dai rapporti consolidati all'interno delle catene di fornitura italiane, che tende a modificarne la natura.

Allo stesso modo, il Location-Based Management System, il vero 5D, consente di impostare la programmazione dei lavori in maniera dettagliata e affidabile, in modo che tutte le variazioni sulla disponibilità reale delle risorse siano gestite tempestivamente e che le squadre operative non subiscano interruzioni nell'attività, venendo dislocate ove possibile.

La sfida principale, nello scenario più avanzato, risiede nella produzione di stati di avanzamento dei lavori giornalieri, giungendo al punto di determinare la sovrapposizione dei flussi economici e di quelli finanziari.

Si tratterebbe di uno scenario rivoluzionario, distante sideralmente da una prassi in cui i conflitti si moltiplicano ritardando l'emissione dei certificati di pagamento e in cui i pagamenti sono differiti oltre misura.

Ritornando al tema principale, per prima cosa, tutte le forme correnti di ricorso alla realtà aumentata (ad esempio, attraverso gli Hololens), permettono sia ai membri dell'ufficio di direzione dei lavori sia della direzione tecnica di cantiere di sovrapporre agli oggetti fisici già realizzati, un corredo informativo non altrimenti accessibile, oltre che a visualizzare ciò che ancora non è stato realizzato.

Se teniamo in conto che alcune tecnologie consentono, sovrapponendo nuvole di punti a oggetti tratti dalle scene 4D del modello informativo, una stima semi-automatica accurata della percentuale di completamento delle attività (e degli oggetti) oltre che delle quantità prodotte, la con-fusione tra virtuale e reale sul terreno conduce a una relazione differente tra direzione dei lavori e direzione tecnica di cantiere.

Per ogni elemento costruttivo in corso di realizzazione, entro un contratto di tipo collaborativo, a entrambe le parti (incluse le sub-parti di una di queste, mandatari e mandanti, fornitori e subfornitori) potrebbero essere, sul terreno e in remoto, immediatamente accessibili tutte le vicende che lo riguardano, incluse stime probabilistiche della sua realizzazione ultima.

Direttori dei lavori, collaudatori in corso d'opera, coordinatori per la sicurezza, controllori tecnici, direttori tecnici di cantiere, capi squadra: come cambieranno le identità e le relazioni tra di essi?