4D e 5D, significato e opportunità: i vantaggi del modello informativo per la gestione del progetto

Quando ci riferiamo ad un modello informativo digitale non ci limitiamo a descrivere un modello tridimensionale parametrico, ma anche e soprattutto ad una serie di strutture di dati e informazioni che ad esso si sovrappongono e con esso si integrano. Sebbene il concetto ed i vantaggi della produzione di un modello tridimensionale siano semplici da cogliere anche ai meno esperti in materia, le modalità di integrazione di dati e gli scopi per i quali essi debbano essere legati a geometrie tridimensionali o, più in generale, ai contenitori informativi, non è sempre di immediata comprensione. Mentre la produzione di un modello tridimensionale permette di virtualizzare un progetto o un prodotto consentendone una lettura olistica e completa, l’integrazione di dati all’interno di un modello informativo consente una gestione sistematica di aspetti progettuali, tipologici, quantitativi, temporali, economici e di classificazione.

Ad oggi la normativa non suggerisce una lista di requisiti informativi minimi da integrare nei modelli, dunque, la predisposizione degli stessi è demandata alle stazioni appaltanti o, più in generale, alle committenze, a seconda delle necessità contingenti di ogni progetto. Quindi, semplificando, se avessimo la necessità di stabilire quanti e quali serramenti acquistare potremmo attribuire il dato “tipo serramento” all’interno della geometria che li virtualizza, con la possibilità di ottenere una restituzione tabellare o grafica di tutte le tipologie di serramenti predisposte nel progetto e le relative quantità.

In quest’ottica si pongono i concetti di 4D e 5D ampiamente descritti nelle serie UNI 11337 e UNI EN ISO 19650, ovvero le normative italiane che orientano le modalità di gestione digitale dei processi informativi nel campo dell’edilizia in Italia. Ma cosa s’intende per quarta e quinta dimensione?

Il 4D consiste nella gestione digitale del tempo in relazione alle tre dimensioni spaziali geometriche. Tale processo permette di gestire la pianificazione dei lavori atti a produrre un’opera. 

Il 5D consiste nella gestione economica di un progetto in relazione al tempo e alle tre dimensioni spaziali geometriche. Tale processo consente di gestire la pianificazione economica e finanziaria dei lavori atti a produrre un’opera.

L’esigenza della gestione di un processo 4D e 5D si manifesta principalmente durante la fase di esecuzione dei lavori nella quale, oltre al committente, i due soggetti maggiormente coinvolti sono il General Contractor (o i fornitori) e la Direzione Lavori.

Dal punto di vista del GC la gestione digitale del processo temporale ed economico, oltre a garantire maggior trasparenza di gestione del processo con la DL e il committente, porta ad avere evidenti vantaggi in termini di:

• valutazioni preventive di interferenze temporali geometriche legate alla viabilità di cantiere, allo stoccaggio degli approvvigionamenti, alle opere provvisionali di cantiere, alla presenza contemporanea di squadre di lavoro differenti ecc..
• pianificazione più consapevole e affidabile delle lavorazioni e dei flussi di cassa
• tempi più contenuti di gestione del cantiere e di tutta la documentazione a corredo 

Per la DL i vantaggi di tale metodologia di lavoro si possono riassumere in:

• riduzione dei tempi dovuti ad una miglior comunicazione con il GC
• valutazione preventiva dell’impatto di modifiche progettuali
• attività di controllo documentale e di analisi degli avanzamenti del GC più affidabile

Tradizionalmente il metodo più diffuso per la gestione del processo temporale di una commessa si configura con la stesura, da parte del GC, di un cronoprogramma dei lavori a cui vengono applicati costi, ricavi e risorse al fine di sviluppare e valutare le curve di produzione. La scomposizione del cronoprogramma avviene per mezzo di una classificazione WBS ovvero per pacchetti di lavorazioni omogenee. A seconda della granularità prevista dalla WBS si otterrà una scomposizione dei lavori più o meno dettagliata e un conseguente livello di verifica e controllo degli avanzamenti più o meno minuzioso da parte sia del GC che della DL. In questa modalità di lavoro la valutazione dei tempi di schedulazione viene stimata sulla base del computo metrico estimativo e degli elaborati grafici messi a disposizione dai progettisti al termine della progettazione esecutiva. La mancanza di una connessione che leghi la rappresentazione bidimensionale ai singoli articoli di computo rappresenta un limite che, in taluni casi, può sfociare in refusi o errori di valutazione, sia nelle prime fasi di pianificazione che durante il progress di cantiere. Tale criticità genera un’incertezza non solo per il GC, ma soprattutto per la DL ed il committente.

Ad oggi non esiste una procedura che riporti una modalità condivisa di gestione informativa 4D e 5D o il grado di relazione che i documenti di pianificazione temporale o contabile debbano avere con i modelli informativi, in tal senso ogni operatore è libero di interpretare e gestire il processo in relazione al suo grado di maturità e alle sue effettive necessità. In tal senso è evidente che l’associazione della Work Breakdown Structure agli elementi modellati sia un’operazione necessaria per generare un legame tra gli stessi con il cronoprogramma dei lavori ed i costi.

Il modello informativo così impostato potrà essere relazionato alla schedulazione e, sfruttando i dati WBS, utilizzato per sviluppare delle simulazioni tridimensionali dei lavori individuando, ad esempio, eventuali interferenze temporali legate alla sovrapposizione di lavorazioni contemporanee. Allo stesso modo, associando dati economici agli elementi modellati (articoli, prezzi, codici elementi tecnici) sarà possibile instaurare una connessione anche con il computo metrico estimativo. Questi legami risultano particolarmente utili non solo nelle prime fasi di pianificazione, ma soprattutto durante la fase di esecuzione delle opere: aggiornare le geometrie rispetto ad ottimizzazioni di cantiere o a varianti in corso d’opera permette di ottenere in maniera semi-automatica l’aggiornamento della pianificazione di commessa. In tal senso è inoltre possibile ottimizzare, rispetto al processo tradizionale, le attività di rilievo dei dati di avanzamento cantiere, le attività preparatorie alla redazione dei SAL/SIL/Libretti misure e le attività di controllo dei costi in fase di cantiere.

I processi 4D e 5D ripercorrono le modalità di lavoro tradizionalmente proposte garantendo maggior tracciabilità e coerenza dei dati prodotti.

La gestione di progetto e cantierizzazione di grandi opere esige un controllo molto efficiente in quanto evitare anche piccoli errori, su grandi quantità, permette di scongiurare scostamenti economici sensibili. Anche dal punto di vista temporale, il monitoraggio sull’effettivo andamento delle lavorazioni permette di rilevare tempestivamente eventuali allungamenti dei tempi realizzativi. Entrambi gli aspetti, se correttamente controllati, garantiscono il rispetto dei budget di commessa. 

In termini di sostenibilità inoltre è doveroso considerare che la durata di un cantiere è un parametro che può avere pesanti effetti sia in termini economici (valore e ritorno dell’investimento), sia in termini ambientali.

I processi di gestione 4D e 5D seguono le metodologie di lavoro maggiormente diffuse nell’ambito del Project Management, con l’obiettivo di definire un processo univoco che permetta di controllare i tempi e i costi in progress a partire da un database di informazioni unico e comune, ovvero il modello informativo.