L’Internet delle Cose (IoT) e il cloud computing stanno rinnovando sistemi e processi in vari settori produttivi, dalla manifattura all’aerospaziale, influenzando progettazione, produzione e manutenzione (Tao et al., 2019). Nel settore edile, la transizione digitale, sebbene sia una scelta essenziale per la governance urbana, è rallentata dalle complessità dei sistemi costruiti, della diversità degli stakeholder e dell’evoluzione delle tecnologie di costruzione. Tuttavia, gli studiosi ammettono che la digitalizzazione applicata alla manutenzione e alla gestione potrebbe migliorare significativamente la qualità degli ambienti costruiti e il business delle aziende.
Le potenzialità e le lacune delle applicazioni odierne dei gemelli digitali (o Digital Twin – DT) per la manutenzione urbana sono un interessante punto di partenza perché evidenziano la fattibilità di scenari che uniscono il mondo reale e il modello virtuale.
Il concetto di DT apre nuove prospettive per la pianificazione della manutenzione nei settori edilizi. Ci si aspetta infatti che questi siano in grado di sostenere i policy maker e i professionisti controllando i comportamenti degli spazi rispetto alle esigenze degli utenti e prevedendo interventi di manutenzione sulla base delle prestazioni rilevate (Zheng et al. 2020). Secondo McKinsey (2015), i DT nei processi di cura urbana forniranno infatti risparmi potenziali fino a 630 miliardi di dollari nel mercato delle costruzioni nel 2025. In questa prospettiva, devono essere in grado di avere caratteristiche fortemente predittive per valutare gli stati attuali e successivi dei sistemi reali e prevedere i guasti (Tjønn 2019).
I digital twin supportano già i manager e i tecnici nelle decisioni simulando scenari adattivi in risposta ai dati che rilevano e acquisiscono in tempo reale. Sviluppati come simulazioni integrate multi-fisiche, multi-scala e probabilistiche, utilizzano i migliori modelli fisici e i sensori più avanzati per riflettere la vita dei loro gemelli reali (Glaessgen e Stargel, 2012). Nell’era delle città intelligenti, consentono anche la previsione delle future prestazioni, grazie all’implementazione di modelli predittivi e tramite la simulazione dell’impatto che le soluzioni progettuali potrebbero generare.
In questa prospettiva, i gemelli digitali diventano strumenti strategici per adottare strategie di gestione innovative e sostenibili dei sistemi urbani che favoriscono il monitoraggio quotidiano attraverso sensori, tecnologie di misurazione e IoT, tenendo sotto controllo il sistema costruito e offrendo un’interfaccia che consente la gestione delle operazioni passate e presenti e la previsione del futuro.
La digitalizzazione e, in particolare, il DT, appare come un’opportunità per catalizzare e monitorare i processi di trasformazione e sviluppo delle città in una prospettiva di economia circolare e di sostenibilità.
In uno scenario caratterizzato da approcci collaborativi alla gestione dell’ambiente costruito, l’estensione del processo di acquisizione dei dati al coinvolgimento dei cittadini nella rilevazione dei difetti è l’ipotesi di ricerca discussa per un DT di prova in fase di sviluppo nella vecchia area portuale di Genova.
Sin dagli anni ’90, la comunità scientifica ha infatti lavorato per coinvolgere amministratori, aziende e utenti in un processo tecnico, culturale e sociale in grado di gestire la stratificazione e l’interconnessione che caratterizzano l’ambiente costruito.
Il Digital Twin è l’ambiente in cui oggi l’amministrazione può simulare e pianificare con precisione le attività dell’area in modo che sia salutare, sicura e confortevole per i visitatori e per coloro che vi lavorano ed efficiente in termini di gestione delle risorse per chi la gestisce e sostenibile per l’ambiente.
Oltre a essere strumenti strategici per la gestione urbana, i gemelli digitali sono diventati un ponte tra l’amministrazione e i cittadini poiché permettono di acquisire consapevolezza sulla manutenzione degli edifici e delle infrastrutture, promuovendo così una partecipazione attiva alla costruzione di comunità più resilienti e sostenibili e una governance più collaborativa dell’ambiente costruito.
Con l’avanzare della tecnologia, l’interazione tra i Digital Twin e la cittadinanza diventa un aspetto cruciale per plasmare le città del domani in modo più intelligente e green, creando una sinergia che migliora la qualità dell’ambiente urbano, la gestione delle risorse, e rendendo le città più interconnesse, efficienti ed ecologicamente sostenibili.
