Best practice | "Dal BIM al Digital Twin"

1. INFRASTRUTTURE SOSTENIBILI
E DIGITALIZZAZIONE
07.05.2024
Gruppo CAP
1
GIUSEPPE BARBERIO
GRUPPO CAP
Responsabile ufficio Sviluppo digitale & Progetti BIM
Dal BIM al Digital Twin

2. 2
AGENDA
• Contesto di riferimento
• Il percorso di implementazione
• Le applicazioni del BIM in CAP
• Ricerca & Sviluppo

3. 3
GRUPPO CAP SUL TERRITORIO
Gruppo CAP gestisce il servizio idrico integrato della Città
metropolitana di Milano e in alcuni comuni delle province di
Monza-Brianza, Pavia, Varese e Como

4. 4
RETI E IMPIANTI IN NUMERI
ACQUEDOTTO
133 comuni serviti
1.845.422 abitanti
722 pozzi
249,7 milioni di mc
d’acqua prelevata
6.461 km rete acquedottistica
18.813 prelievi acque potabili
728.865 determinazioni analitiche
190.806.906 mc di volume totale
d’acqua erogata
FOGNATURA
133 comuni serviti
1.879.451 abitanti
492 km collettori
6.528 Km rete fognaria e collettori
DEPURAZIONE
154 comuni serviti
2.412.800 abitanti
278.380.274 milioni di mc
di acqua reflua trattata
115.337.272 milioni di mc
di acqua reflua riutilizzata
(41% totale)
+ 81.030 ton fanghi prodotti di cui il
40% riutilizzati in agricoltura
40 impianti di depurazione

5. 5
GESTIONE DIGITALE DELLE INFRASTRUTTURE
ASSET MANAGEMENT
Dal completo censimento delle
informazioni dei principali
componenti degli impianti
CARTOGRAFIA
Con la rete idrica e
fognaria completamente
rilevata al 2019
TELECONTROLLO
Con il progetto nato nel 2013
ed oggi parte integrante della
control room

6. 6
AGENDA
• Contesto di riferimento
• Il percorso di implementazione
• Le applicazioni del BIM in CAP
• Ricerca & Sviluppo

7. PRINCIPALI STEP DEL PERCORSO
Implementazione
Introduzione e
implementazione
metodologia BIM.
Percorsi di
formazione generale
e specifica e primi
progetti pilota
Struttura BIM
Percorsi
iperspecializzazione
e creazione ufficio
sviluppo digitale e
progetti BIM. Premio
BIM&Digital Award
con il progetto del
Sistema Nord Milano
BIM in action
Certificazione figure
BIM aziendali,
sperimentazioni BIM
oltre il cantiere e
affinamento
standard interni
SGBIM
Perfezionamento e
consolidamento
procedure, standard
e strumenti per
traguardare la
certificazione SGBIM
UNI/PdR 74:2019
BIM as Usual
Livello di maturità
del BIM avanzato.
Analisi integrazione
della dimensione
sostenibilità e
costruzione Digital
twin
2021 2022 2023 2024 2025

8. 8
MODELLO ORGANIZZATIVO INGEGNERIA
SVILUPPO
DIGITALE E
PROGETTI BIM
AREA PROG. E
REAL.
FOGNATURA
STRUTTURE
RILIEVI E
SUPPORTO
PROGETTI
CONTO TERZI
AREA PROG. E
REAL.
ACQUEDOTTO
PERMITTING
AREA PROG. E
REAL.
DEPURAZIONE
ORGANIZZAZIONE MATRICIALE
CENTRALIZZAZIONE COMPETENZE
CROSS FERTILIZATION
SERVIZI
INGEGNERIA
LINEE DI BUSINESS
DIREZIONE ENGINEERING
IMPATTI FUNZIONALI IN OTTICA BIM E
DIGITALIZZAZIONE
• SVILUPPO DIGITALE E PROGETTI BIM
Sviluppo standard e punto di riferimento Engineering
per progettazione e cantierizzazioni BIM based.
Gestione progetti di ricerca, integrazioni sistemi e
sviluppo soluzioni per Digital Twin
• RILIEVI E SUPPORTO PROGETTI
Focus su attività di digitalizzazione del patrimonio
esistente
• AREE PROGETTAZIONE E DL
Gestione fornitori su commesse BIM, utilizzo standard
aziendali, utilizzo ACDat, sviluppo piccoli progetti BIM
anche in affiancamento

9. 9
UFFICIO SVILUPPO DIGITALE E PROGETTI BIM
Responsabile Ufficio & BIM Manager
• Competenze in BIM & Digital Asset Management
• Definizione Standard BIM e infrastruttura applicativi
• Gestione ACDat, supervisione e verifiche QA/QC progetti BIM
BIM Engineer – BIM Specialist INFRA
• Competenze in progettazione e direzione lavori
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Sperimentazioni su progetti Pilota
BIM Coordinator
• Competenze in progettazione architettonica
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Coordinamento e staff training
BIM Engineer – BIM Specialist MEP
• Competenze in progettazione e direzione lavori
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Sperimentazioni su progetti Pilota
Ingegneria
Idraulica
Ingegneria
Civile
Rilievi
Project
Management
BIM
Asset Management
Ris.1
Ris.2
Ris.3
Ris.4
Ris.5
Overlapping Experience No Common Experience
BIM Technician – BIM Specialist ARCH
• Esperto rilievi digitali
• Gestione librerie oggetti e template
• Supporto alla gestione dell’ACdat
Tecnici certificati ai sensi della UNI/PdR 78:2020
Superusers - Randy Deutsch

10. 10
UFFICIO SVILUPPO DIGITALE E PROGETTI BIM
Responsabile Ufficio & BIM Manager
• Competenze in BIM & Digital Asset Management
• Definizione Standard BIM e infrastruttura applicativi
• Gestione ACDat, supervisione e verifiche QA/QC progetti BIM
BIM Engineer – BIM Specialist INFRA
• Competenze in progettazione e direzione lavori
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Sperimentazioni su progetti Pilota
BIM Coordinator
• Competenze in progettazione architettonica
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Coordinamento e staff training
BIM Engineer – BIM Specialist MEP
• Competenze in progettazione e direzione lavori
• Supporto alla definizione degli Standard BIM
• Sperimentazioni su progetti Pilota
Ingegneria
Idraulica
Ingegneria
Civile
Rilievi
Project
Management
BIM
Asset Management
Ris.1
Ris.2
Ris.3
Ris.4
Ris.5
Overlapping Experience No Common Experience
BIM Technician – BIM Specialist ARCH
• Esperto rilievi digitali
• Gestione librerie oggetti e template
• Supporto alla gestione dell’ACdat
Tecnici certificati ai sensi della UNI/PdR 78:2020
Superusers - Randy Deutsch
DATA SCIENCE
GIS
DATABASE
PROGRAMMAZIONE

11. 11
DEFINIZIONE DEGLI STANDARD
MODELLO DATI
PROCESSI
CAPITOLATI
INFORMATIVI
LINEE GUIDA
ACDAT
FORMAZIONE
LIBRERIE OGGETTI
STRUMENTI
BIM

12. 12
IL BIM COME TECNOLOGIA ABILITANTE DEL DIGITAL TWIN
INGEGNERIA
GESTIONE
IT
BIM
SPECIFICHE
TECNICHE
DATI IN TEMPO
REALE
INFORMAZIONI
ACCESSIBILI
REALTÀ
VIRTUALE
ECOSISTEMI
DIGITALI
COLLABORAZIONE E
MIGLIORAMENTO CONTINUO

13. 13
AGENDA
• Contesto di riferimento
• Il percorso di implementazione
• Le applicazioni del BIM in CAP
• Ricerca & Sviluppo

14. PROGETTI BIM IN NUMERI

15. Importo progetto
• C.ca 35 mln €
Descrizione progetto
• Centrale di Cornaredo, Dorsale di 18 km e
gruppo di rilancio a servizio dei comuni di
Cornaredo, Pregnana Milanese, Rho, Pero,
Arese, Baranzate, Bollate
• Dismissione sette impianti e centralizzazione
risorsa idrica su quattro impianti, due di
progetto e due riattivati
BIM uses
• Flussi informativi disciplinati
• Riduzioni errori di progettazione
• Utilizzo dei modelli in cantiere
• Futura integrazione con EAM
IL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO NORD MILANO

16. Predisposizione capitolato e condivisione
Standard BIM
Definizione e aggiornamento piano di
gestione informativa
Progettazione BIM da rilievo con nuvola di
punti e informatizzazione modelli
Verifiche QA/QC: model checking, clash
detection e code checking
Configurazione ACDat: profilazione utenti,
flussi informativi, cicli approvativi
1
2
3
4
5
IL SISTEMA ACQUEDOTTISTICO NORD MILANO - FOCUS

17. Importo progetto
• C.ca 6 mln €
Descrizione progetto
• Realizzazione nuova centrale di trattamento
acqua potabile di Borghetto Lodigiano e
interventi di ammodernamento
dell’impianto esistente
BIM uses
• Sviluppo modelli BIM costruttivi a supporto
delle attività di contabilizzazione verifica
dell’eseguito
• Sviluppo As Built per successiva integrazione
con sistemi di Asset Management
• Sviluppo della modellazione su ambiente di
condivisione dati
BIM NELLA REALIZZAZIONE

18. Passaggio di consegna progetto esecutivo e
analisi requisiti BIM per il cantiere
Definizione condivisione informativa e
contenuti dei modelli
Produzione e aggiornamento modelli in
funzione dei SAL
Verifiche informative dei modelli di cantiere
Configurazione piattaforma di condivisione
dati
1
2
3
4
5
BIM NELLA REALIZZAZIONE - FOCUS

19. Importo progetto
• C.ca 3 mln €
Descrizione progetto
• Realizzazione nuova centrale di captazione
e trattamento acqua potabile nel comune di
Rho a servizio di una nuova dorsale di
distribuzione con due nuovi pozzi supeficiali
e due profondi
BIM uses
• Utilizzo modelli multi-disciplinari
collaborativi in cloud
• Produzione elaborati di progetto di diretta
estrazione dai modelli
• Sperimentazione 5D con computazione
semi-automatica
INTEGRAZIONE DIMENSIONE ECONOMICA

20. Rilievo As-Is point cloud based e
modellazione multi-disciplinare
Creazione modelli collaborativi in cloud su
piattaforma ACC
Produzione elaborati progettuali con
rappresentazione 3D comparative
Sperimentazione 5D per estrazione CME
dinamico
Progettazione BIM e modellazione elementi
architettonici e MEP
1
2
3
4
5
INTEGRAZIONE DIMENSIONE ECONOMICA - FOCUS

21. Importo progetto
• 3,2 mln €
Descrizione progetto
• Realizzazione di una vasca disperdente per
la raccolta e lo scarico in suolo delle acque
meteoriche di «seconda pioggia». Tale
presidio, dotato a monte di un manufatto
ripartitore, consentirà di ridurre l’eccessiva
portata attualmente convogliata in un corpo
idrico superficiale
BIM uses
• Utilizzo modelli collaborativi in cloud con
approccio multi-software e sperimentazione
flussi informativi e interoperabilità tra
progettisti dell’area tecnica
• Calcolo quantità di scavo
• Produzione elaborati di progetto di diretta
estrazione dai modelli
MODELLAZIONE TOPOGRAFICA VASCHE

22. Creazione DTM (Digital terrain model) in
ambiente BIM da rilievo GPS in sito
Definizione modello federato e creazione
modelli collaborativi in cloud con ACC
Modellazione 3D degli elementi puntuali e
lineari di dettaglio in ambiente Revit
Produzione elaborati progettuali, QTO e
volumi scavo con approccio multi-Sw
Modellazione degli elementi superficiali e
lineari in ambiente Civil 3D
1
2
3
4
5
MODELLAZIONE TOPOGRAFICA VASCHE - FOCUS

23. Descrizione progetto
• POC BIM-EAM per integrazione sistemi su 3
test pilota: rilievo opera esistente (caso
illustrato), revamping e aggiornamento dati
a sistema di un’ opera esistente,
realizzazione nuova opera e creazione
anagrafica su gestionale
• Rilievo e ricostruzione Scan to BIM di
impianti acquedottistici esistenti,
parametrizzazione modelli e caricamento su
sistema di gestione asset
BIM uses
• Ricostruzione geometrica informativa degli
impianti gestiti da gruppo CAP
• Centralizzazione informazioni Asset
• Virtual Reality per parziale remotizzazione
delle attività in campo
INTEGRAZIONE INGEGNERIA DELLA MANUTENZIONE

24. Rilievo laser scanner e post produzione
nuvola di punti
Restituzione BIM attraverso modellazione
SCAN to BIM
Mappatura ed export IFC georeferenziato
Ingestione modello su gestionale e
ricostruzione anagrafica asset
Parametrizzazione modelli armonizzati con
il sistema di gestione Asset
1
2
3
4
5
INTEGRAZIONE INGEGNERIA DELLA MANUTENZIONE - FOCUS

25. Descrizione progetto
• Direzione lavori del progetto del nuovo
Headquarter a Milano in capo a Gruppo
CAP
• Data la complessità progettuale e il numero
di elaborati generati dai vari fornitori si è
voluto sviluppare il modello AS-Built
attraverso ricostruzione CAD to BIM
• Costruzione anagrafica Asset e
parametrizzazione modello
BIM uses
• Centralizzazione elaborati grafici a supporto
del facility management in un unico modello
• Successiva implementazione della parte MEP
per sperimentazione di gestione attività di
manutenzione basate su modello digitale
BIM & FACILITY MANAGEMENT

26. Analisi della documentazione di progetto ed
elaborati 2D As-Built
Creazione modelli collaborativi in cloud su
piattaforma ACC
Creazione oggetti BIM parametrici di
dettaglio e modellazione con LOD F
Creazione Anagrafica per successivo
caricamento in sistema EAM
Parcellizzazione modelli disciplinari e
definizione modello federato
1
2
3
4
5
BIM & FACILITY MANAGEMENT - FOCUS

27. Descrizione progetto
• Sulla base dei risultati ottenuti con la POC
BIM-EAM si è partiti con una prima fase di
valutazione digitalizzazione Asset
• Rilievo e ricostruzione Scan to BIM
geometrica e informativa su un numero
limitato di impianti acquedottistici esistenti,
finalizzato a classificare le tipologie di Asset
in termini di effort necessari per la
modellazione
BIM uses
• Ricostruzione patrimonio opere
• Estrapolazione elaborati grafici
• Analisi effort per la modellazione
• Futura integrazione con EAM
• Masterplan digitalizzazione Asset
VERSO LA DIGITALIZZAZIONE DEL COSTRUITO

28. Rilievo laser scanner e ricostruzione nuvola
di punti
Modellazione Scan to BIM impianti
acquedottistici
Classificazione tipologie di impianti
acquedottisti
Definizione masterplan tempo-costo
digitalizzazione asset
Informatizzazione modelli secondo
anagrafiche EAM
1
2
3
4
5
VERSO LA DIGITALIZZAZIONE DEL COSTRUITO - FOCUS

29. 29
AGENDA
• Contesto di riferimento
• Il percorso di implementazione
• Le applicazioni del BIM in CAP
• Ricerca & Sviluppo

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WoS Scopus
WoS Vs. Scopus
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ANALISI DEL CONTESTO ACCADEMICO

31. 31
DIGITALIZZAZIONE E RICERCA PER LE WATER UTILITIES
INFORMATION MANAGEMENT
WATER MANAGEMENT
WATER SUPPLY
CLIMATE CHANGE

32. 32
LA CENTRALITÀ DEL DATO E DEI FORMATI APERTI
DIGITAL
TWIN
BIM DATA
SENSOR DATA
AM DATA
GIS DATA
OTHER
SOURCES
ECOSISTEMA
DIGITALE
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STAKEHOLDER 1
STAKEHOLDER 2
STAKEHOLDER N
STAKEHOLDER 1 STAKEHOLDER 2 STAKEHOLDER N
Data Production
Data Integration
Data Queryable

33. 33
LA COLLABORAZIONE CON BUILDING SMART
openBIM for the Water Sector - Call for Participation
Water
Domain

34. GRAZIE PER L’ATTENZIONE