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TECNOLOGIE DIGITALI

definizione di circostanze di esercizio ottimali volte In questo modo, è possibile raccogliere un’ar-
a comprimere le tempistiche di fermo-impianto. ticolata sequenza di input digitali in un lasso di
Sempre in un’ottica di lungo termine, infine, sono tempo relativamente contenuto (pochi minuti per
facili da intuire le ricadute positive in materia di si- ogni singola posizione di scansione), generando
curezza occupazionale, se consideriamo anche quindi una cosiddetta “nuvola di punti” (un insie-
soltanto la sensibile riduzione delle ore-uomo desti- me di coordinate dimensionali nello spazio), che
nate alla fase di rilievo tecnico-dimensionale in pre- costituiscono la rappresentazione informatica
senza (e della conseguente esposizione al rischio dell’ambiente scansionato.
di infortunio, soprattutto in ambienti confinati e/o I dati grezzi così ottenuti costituiscono una no-
a rischio d’incidente rilevante) a fronte della possi- tevole mole di informazioni che vanno a ricom-
bilità, una volta che i dati derivanti dalle scansioni prendere differenti elementi d’interesse (come
abbiano consentito la creazione e l’aggiornamento caratteristiche superficiali, trame, colori ecc.) e
di un modello digitale predittivo giudicato affidabile rappresentano la fonte di informazioni per suc-
(per esempio, digital twin) di fornire un riferimento cessive elaborazioni oltre che per ottenere di-
condiviso che vada a snellire non solo il flusso di versi tipi di output utilizzabili in ambito esecutivo
lavoro delle tradizionali discipline tecniche (come (per esempio, modelli tridimensionali, planime-
analisi stress e strutturale, in primis), ma si possa trie, montaggi e sezioni, P&ID, immagini statiche
integrare con tutte le funzioni di gestione dell’im- o video).
pianto stesso (HSE, logistica ecc.). Una campagna di rilievo è solitamente articola-
ta in fasi sequenziali, per permettere di eseguire
I principi di funzionamento molteplici acquisizioni da diverse angolazioni/
posizioni, combinandone i risultati per definire
All’atto pratico, la tecnologia di scansione laser 3D un modello 3D completo e accurato. I sistemi di
si basa sull’impiego di un dispositivo elettro-ottico scansione a tempo di volo (TOF) e quelli a mo-
meccanico che rileva autonomamente gli oggetti dulazione di fase (Phase-Shift Laser Scanning)[2]
circostanti nella loro esatta collocazione spaziale risultano, di solito, adatti al rilievo di superfici di
(ossia, nelle tre dimensioni): perché questo avven- dimensioni medio-grandi, con dettaglio massimo
ga, si ricorre solitamente a un sistema che non al- pari a 4-5 mm e un campo d’azione che va dal
tera in alcun modo le superfici esaminate, ma ne mezzo metro ai due chilometri.
stima la posizione rispetto alla fonte di emissione È notevole la diffusione di nuovi sistemi di map-
sulla base di diversi fattori, come il tempo di ritorno patura e digitalizzazione basati su tecnologia
(Time of Flight - TOF) o la variazione di fase. “SLAM” (Simultaneous Localization and Map-
ping)[3]. Questa nuova famiglia di strumenti uti-
lizza la scansione laser per creare in tempo reale
La tecnologia di scansione laser la mappa dettagliata di un ambiente servendosi
3D si basa sull’impiego di un di algoritmi che combinano i dati di ritorno gene-
rati da laser, telecamere e altri sensori, per rac-
“dispositivo elettro- cogliere informazioni utilizzabili in una notevole
ottico meccanico che rileva varietà di applicazioni. In quest’ottica, l’aspetto
focale è legato alla simultaneità, per l’appunto,
autonomamente gli oggetti delle funzioni di localizzazione (ossia, dell’esat-
circostanti nella loro esatta ta determinazione della posizione del sensore
Figura 1 - Nuvola di punti (a collocazione spaziale, in tre nell’ambiente) e di mappatura secondo un pro-
cesso continuo, perfezionato iterativamente man
sinistra) e modello derivato (a dimensioni mano che si raccolgono nuovi riscontri.
destra) Uno dei principali vantaggi dei sistemi “SLAM”,
[Fonte: 3Units Technologies, quindi, è che possono essere impiegati senza il
WESCAN Solutions, 2023]
bisogno di informazioni pregresse (per esempio,
tracciati, rilievi ecc.) né di altre cognizioni prelimi-
nari legata al contesto da scansionare, rendendo
possibile confrontarsi con ambienti sconosciuti
e/o dinamici in cui i metodi di rilevamento tradi-
zionali potrebbero essere troppo lenti, o persino
inapplicabili.
In generale, la versatilità dei sistemi “SLAM” è
anche una delle ragioni che li rende particolar-
mente diffusi nei settori della robotica e dei mezzi
a guida autonoma, soprattutto se associati a for-
me più o meno strutturate di IA cui demandare:
• la calibratura preliminare dei dispositivi se-
condo modelli di apprendimento iterativo
(deep learning) al fine di ridurre il “rumore
di fondo” durante il rilievo in campo com-
pensando i problemi generati dall’eventuale

56 Impiantistica Italiana - Luglio-Agosto 2023