È possibile risolvere la carenza di manodopera nell’edilizia migliorando i servizi nei settori meccanici, elettrici e idraulici (MEP)?

• Il settore delle costruzioni, incluse le aziende produttrici di sistemi MEP, ha bisogno di incrementare la produttività e di attirare più personale.
• Il software BIM (Building Information Modeling) riduce il carico di lavoro per gli operai specializzati, risparmiando risorse e materiali.
• Le simulazioni avanzate possono essere utilizzate per migliorare l'impatto ambientale di un edificio nel corso del suo intero ciclo di vita.

La carenza di manodopera qualificata è un problema che riguarda tutti i settori industriali e si prevede un peggioramento della situazione nei prossimi 10 anni. Uno dei settori più colpiti è quello delle costruzioni, compresi i servizi d’ingegneria meccanica, elettrica e idraulica (MEP). Si tratta di un'ampia gamma di tecnologie: dal riscaldamento alla ventilazione, dal condizionamento ai servizi igenico-sanitari, dall'automazione degli edificialle comunicazioni, alle reti dati sino agli impianti elettrici. 

Alla fine del 2022, nove aziende su dieci intervistate in Francia e Germania hanno dichiarato di non riuscire a trovare abbastanza lavoratori qualificati. L'Austria, un Paese con una popolazione di soli 9 milioni di abitanti, ha un gap di 250mila posizioni da coprire. Secondo uno studio del Korn Ferry Institute (PDF, p. 4) questa tendenza globale continuerà: si prevede una carenza globale di 85 milioni di lavoratori qualificati entro il 2030.

La carenza di manodopera qualificata è aggravata dal cambiamento demografico

La situazione è simile negli Stati Uniti. Secondo uno studio di Stanley Black & Decker, negli USA il settore edile sta attualmente accusando una carenza di oltre 650mila lavoratori qualificati, un problema che è stato esacerbato dalla pandemia. I dati della Camera di Commercio americana indicano che circa 47 milioni di lavoratori si sono ritirati dal mercato del lavoro o si sono trasferiti in altri settori. I fattori demografici sono un'altra causa di questa drastica diminuzione dell'offerta. I baby boomer avevano una formazione adeguata ed erano ben rappresentati nei mestieri qualificati, ma coloro che non l'hanno ancora fatto andranno in pensione nei prossimi anni, lasciando un vuoto ancora più grande in settori come quello dei servizi MEP nelle costruzioni. Già nel 2017, l'Ufficio Statistico del Lavoro degli Stati Uniti ha rilevato che il 43% della forza lavoro qualificata aveva più di 45 anni, mentre i giovani tra i 16 e i 24 anni rappresentavano solo il 10%. 

Per combattere queste carenze, l’impiego in modo efficace delle esigue risorse umane non è sufficiente. Dal punto di vista ambientale, risulta anche fondamentale integrare tecnologie innovative. Il settore delle costruzioni ha uno dei maggiori impatti ambientali al mondo. La costruzione di uffici, abitazioni, impianti industriali e infrastrutture consuma una quantità enorme di risorse. Secondo un rapporto delle Nazioni Unite, il settore edile mondiale è responsabile del 38% del totale delle emissioni di anidride carbonica. Nel Regno Unito, l'edilizia causa circa il 20% delle emissioni dell'ambiente costruito e, in base alle stime attuali, è un numero destinato a salire a oltre il 50% entro il 2035. Nel 2018, i progetti di costruzione e demolizione negli USA hanno coinvolto oltre 600 milioni di tonnellate di rifiuti, più del doppio della quantità generata dalle famiglie e dalle imprese statunitensi.

Gestione integrata di dati e progetti 

Il settore delle costruzioni è stato condizionato da requisiti di efficienza e di gestione dei progetti sempre più severi. La particolare pressione sui servizi MEP nell’edilizia e sull'impiantistica industriale ha dato lo spunto per un progetto pilota tra Autodesk e IGO Industries, azienda internazionale basata in Austria e specializzata in questi settori. IGO utilizza Autodesk Construction Cloud (ACC) per unire i vantaggi di uno strumento di gestione basato sul cloud per progetti di costruzione su larga scala e per creare un database come unica fonte a cui attingere dati da condividere con i propri partner. Insieme, utilizzano queste informazioni dalla fase di pianificazione al completamento del progetto.

“La soluzione impiega una tecnologia sicura per integrare tutte le parti coinvolte in un'unica rete su larga scala“, afferma Michael Mair, Responsabile CAD, IT e sviluppo di software presso la consociata IGO Ortner Anlagen.

ACC si basa sui programmi esistenti, tra cui Autodesk Assemble, BuildingConnected, BIM 360, e PlanGrid. Questi software beneficiano di nuove funzionalità, tra cui un ambiente di archiviazione cloud in cui operano insieme progetti, dati e persone. I dati generati durante le fasi di progettazione e costruzione possono essere utilizzati anche una volta che gli impianti MEP saranno attivi. I costi per l'energia e le altre risorse possono essere mantenuti bassi, riducendo così anche le emissioni di CO2.   

Progetti sempre aggiornati 

Queste tecnologie hanno portato benefici a PH Electric, un'impresa con sede a Plaistow, nel New Hampshire. L'azienda progetta e realizza servizi nel settore elettrico e delle telecomunicazioni, oltre ad offrire sistemi di allarme antincendio. Corey Coleman, responsabile in ambito virtual design and construction (VDC), apprezza il significativo miglioramento del flusso di dati tra il back office e il cantiere.

“Il personale era solito lavorare con set di disegni obsoleti, il che costituiva un problema”, spiega. “L'aggiornamento di questi file era noioso e ci costava molto tempo e risorse”. Ora, grazie a BIM 360, il caposquadra ha accesso sempre all'ultima versione dei disegni.   

Pianificazione ottimizzata di materiali e risorse

“È anche molto più facile coordinarsi con chi lavora sul posto, ora che condividiamo le informazioni e tutti lavorano insieme con BIM 360 Glue o BIM Collaborate” , spiega Coleman. Un processo di progettazione cooperativo evita l'approccio meccanico ai singoli compiti che spesso si traduceva in una posa inefficiente di cavi e tubi. Un altro risultato è un risparmio significativo in termini di manodopera e materiali. “L'uso di [Autodesk] Revit ci ha permesso di ridurre al minimo e semplificare qualsiasi tipo di modifica successiva”, aggiunge Coleman. “Ora possiamo far produrre i pezzi necessari e tagliarli con precisione in anticipo, il che rende le cose molto più facili per gli operai sul campo”.

Ora che le parti si incastrano perfettamente e non è più necessario ricorrere a tentativi, con tutti i rischi del caso, il personale di cantiere utilizza molto meno materiale. Il Building information modeling (BIM) ha aiutato PH Electric ad aumentare l'efficienza dei materiali del 50%, in alcuni casi fino a oltre il 90%. “Questi guadagni in termini di efficienza non solo riducono i nostri costi, ma rendono anche il progetto più economico per i nostri clienti”, afferma Coleman. “E possiamo offrire i nostri servizi a un prezzo di mercato migliore, il che ci dà un enorme vantaggio competitivo”.

Identificare il potenziale di risparmio energetico

PH Electric utilizza Revit per verificare in anticipo l'efficienza energetica di un edificio e identificarne il potenziale di ottimizzazione. Revit può anche creare una mappa di calore per l'edificio e simularne il consumo energetico. “Il modello 3D ci fornisce una solida analisi dei costi”, continua Coleman. “Queste informazioni aiutano i nostri clienti a gestire i loro edifici in modo efficiente, contribuendo così a proteggere l'ambiente e il clima ”. 

Anche Takasago Thermal Engineering Group, che opera nel settore della climatizzazione, sta implementando processi sempre più basati sul BIM nella fase di costruzione dei suoi progetti. L'azienda giapponese ha riconosciuto che i fattori demografici e le pratiche lavorative hanno incrementato la domanda di soluzioni che riducano il carico di lavoro e aumentino l'efficienza. “La nostra sfida è migliorare la produttività e aumentare l'attrattiva del settore delle costruzioni nel suo complesso”, afferma Motokazu Furuya, CEO del dipartimento DX Management. 

Sempre più entusiasmo per il BIM 

Subito dopo che Takasago ha annunciato il passaggio dai sistemi CAD tradizionali al BIM, anche molti dei suoi fornitori hanno scelto di integrare la stessa soluzione nella loro pianificazione progettuale. Ma il processo di trasformazione è ancora agli inizi. “Cambiare i flussi di lavoro richiede tempo”, sostiene Furuya. “L’uso di un CAD dedicato permette di realizzare disegni più velocemente, ma il BIM consente grandi vantaggi in termini di processo complessivo, come le modifiche su larga scala e la gestione dei progressi”. Takasago sta aumentando in modo incrementale il numero di progetti che comportano l’uso del BIM. “Stiamo cercando di quantificare i miglioramenti specifici della produttività e di dimostrarli ai nostri partner”, afferma Furuya. 

Simulare l'impatto ecologico di un edificio lungo tutto il suo ciclo di vitacycle 

Furuya aggiunge che le informazioni contenute in un modello 3D possono essere utilizzate per tutto il ciclo di vita di un edificio, compresa la sua durata operativa e che un modello di questo tipo apporta un valore maggiore rispetto ai disegni tradizionali dei progetti. “Il nostro obiettivo aziendale è quello di essere creatori di ambienti”, afferma. “I progetti basati sul BIM costituiscono la base più adatta a raggiungerlo ”. La meta finale, secondo Takasago, è poter fornire soluzioni complete tenendo conto dell'impatto ecologico di un edificio durante ogni aspetto del suo ciclo di vita, dalla costruzione alla demolizione, compresa la CO2 emessa mentre è in attività. L'azienda prevede di mostrare simulazioni dei gas serra generati nella fase di pre-costruzione e durante la costruzione dell'edificio, offrendo ai clienti una gamma di opzioni per aumentare l'efficienza.

Gli strumenti BIM basati sul cloud offrono vantaggi economici tangibili per la pianificazione degli impianti MEP, migliorando al contempo l'efficienza delle risorse e la tutela del clima. Questi fattori potrebbero convincere i giovani a tornare a cercare posizioni lavorative qualificate nell'industria delle costruzioni.