Che cos’è un modello di dati (DT)?

In questo articolo, troverete le informazioni più importanti sui modelli di dati e su come vengono sviluppati.

Ogni organizzazione del settore delle costruzioni ha il proprio modo di strutturare i dati, e questo va benissimo. Ma per rendere possibile comunicare e scambiare le informazioni con altre organizzazioni e sistemi in modo affidabile, è necessario un terreno comune. Un approccio condiviso per strutturare e trasformare i dati in una risorsa interoperabile deve essere implementato in tutta l’industria delle costruzioni. Questo consentirà alle organizzazioni di tutte le dimensioni di portare avanti le proprie iniziative di digitalizzazione e di beneficiare delle numerose tecnologie disponibili sul mercato oggi. Ancora più importante, un approccio comune allo sviluppo di modelli di dati in edilizia facilita lo scambio di dati e accelera la trasformazione digitale dell’intero settore.

Per affrontare queste necessità, è stata creata la metodologia del modello di dati, che è ulteriormente sviluppata dagli enti di standardizzazione, come CEN e ISO, per fornire all’industria una linea guida sulle regole comuni e le migliori prassi per strutturare i dati per uso digitale.

Seguire le norme internazionali per definire e strutturare le informazioni sui prodotti in modelli di dati comuni è fondamentale per raggiungere un grado di digitalizzazione più alto nell’intero settore.

Per il suo utente, un modello di dati (DT) è una struttura di dati comune che descrive le caratteristiche (chiamate “proprietà”) di un oggetto da costruzione, le sue prestazioni e le sue qualità fisiche, in base una fonte attendibile di informazioni: uno standard o una normativa.

D’altra parte, per qualsiasi software, la struttura del modello di dati è un insieme di concetti che sono tra di loro collegati attraverso relazioni diverse. Istituendo queste connessioni tra i concetti attraverso pezzi di codice unici, viene impostata una logica specifica per le macchine. Questo ci consente di creare un linguaggio tecnologico comune, che aiuta qualsiasi software a convogliare il significato in modo uniforme, indipendentemente dal linguaggio usato in un particolare Paese.

Ci sono numerosi termini tecnici che dobbiamo spiegare ulteriormente quando parliamo della metodologia che sta dietro ai modelli di dati. Si tratta di oggetti da costruzione, proprietà, attributi e gruppi di proprietà.

Cos’è un oggetto da costruzione?

Uno dei prerequisiti principali e obbligatori per definire e creare un modello di dati è avere un oggetto da costruzione al quale associare il modello di dati.

L’oggetto da costruzione identifica l’oggetto di interesse in un processo di costruzione, che il modello di dati descrive ulteriormente. Può essere una finestra, una porta esterna, un isolamento in polistirene espanso (PSE), una parete in muratura, ecc.

Cosa sono una proprietà, un attributo e i gruppi di proprietà?

Possiamo pensare a una proprietà di un prodotto come al blocco costruttivo più piccolo che definisce un prodotto per uso digitale.

Le proprietà sono caratteristiche che descrivono un oggetto da costruzione. Per creare una proprietà, è necessario definire i suoi attributi. Gli attributi possono essere la “misura”, il “valore, “l’unità”, ecc. della proprietà. Questi sono i “metadati” della proprietà che definiscono quale quantità fisica misura la proprietà e l’unità nella quale è espressa.

Definire proprietà univoche con attributi diversi è un passo molto importante che consente al software di confrontare i valori, per esempio, comparare la percentuale di assorbimento d’acqua di due prodotti.

Infine, i gruppi di proprietà sono semplicemente raccolte che consentono agli utenti di raggruppare le proprietà in base a un determinato criterio e poi di riutilizzarle e ridistribuirle facilmente.

In Paesi diversi e all’interno di organizzazioni differenti, le caratteristiche (o le proprietà) di un prodotto non condividono lo stesso nome, la stessa ortografia o la stessa abbreviazione. Pertanto, i vari programmi software considerano diverse queste informazioni. La metodologia del modello di dati tiene conto di tutte queste differenze.

Per aiutare le macchine a comprendere il significato previsto dell’informazione c’è la necessità di una struttura di concetti comune e di relazioni tra questi concetti.

Nomi-e-concetti: le macchine non sono in grado di confrontare i valori se non possono collegarli allo stesso concetto

• Il processo crea un sistema di validazione rigoroso di tutti i contenuti digitali e definisce in che modo le proprietà e gli attributi devono essere determinati da utenti ed esperti in un dizionario di dati, come anche in che modo questo contenuto deve essere mappato ad altri dizionari di dati.
• L’obiettivo è quello di consentire lo scambio di informazioni di qualità tra i protagonisti del settore per usi multipli, come il modello digitale, anche per il commercio internazionale e le necessità di manutenzione.

Quando parliamo di modelli di dati, è importante dire che le fonti affidabili delle caratteristiche (o proprietà) dei prodotti sono le norme internazionali, le norme europee (come le norme armonizzate), i regolamenti, le direttive, i documenti e altro.

È anche importante sottolineare che esiste una gerarchia specifica di queste fonti di dati attendibili presi in considerazione nella struttura dei modelli di dati. Le fonti di dati legali, come le norme europee armonizzate, hanno una priorità maggiore rispetto alle norme nazionali, e le norme nazionali hanno una priorità maggiore dei requisiti riconosciuti dall’utente come BREEAM e COBie.

Questo è il modo in cui i modelli di dati sono creati per servire come struttura comune da utilizzare quando si gestiscono i dati sui prodotti da costruzione.

Le fonti attendibili delle caratteristiche del prodotto sono le norme internazionali, le norme europee, i regolamenti, le direttive, i documenti e altro. I modelli di dati servono come struttura comune da utilizzare quando si gestiscono i dati sui prodotti da costruzione.

Gli enti di standardizzazione internazionali CEN e ISO hanno pubblicato una serie di norme che riguardano la metodologia per creare i modelli di dati. Queste norme sono sviluppate come parte del lavoro del comitato tecnico 442 del CEN e sono state pubblicate nel 2020:

• EN ISO 23386 Building information modelling e altri processi digitali utilizzati nelle costruzioni – Metodologia per descrivere, creare e mantenere proprietà nei dizionari di dati interconnessi – Questa norma descrive le regole per definire e una metodologia per creare e mantenere il contenuto di un dizionario di dati. In pratica, aggiunge un processo di governance comune per tutti gli utenti, responsabile dello sviluppo di un linguaggio di dati comune. Ogni nuova voce in un dizionario di dati viene sottoposta alla stessa verifica, tutte le voci sono descritte ugualmente bene. Questo avviene indicando come riferimento le fonti pertinenti attuali (idealmente norme e regolamenti) e con l’approvazione di esperti del settore, così che il contenuto del dizionario riflette il linguaggio effettivo usato nei progetti. Questa struttura è molto importante per garantire l’interconnettività tra i diversi dizionari di dati nel settore delle costruzioni, consentendo così un linguaggio comune per l’intera industria.
• EN ISO 23387 Building information modelling (BIM) – Modelli di dati per oggetti da costruzione utilizzati nel ciclo di vita dei beni edilizi – Concetti e principi – Si tratta del documento che consente una strutturazione comune di dati per il settore delle costruzioni attraverso i cosiddetti modelli di dati. I modelli di dati sono una rappresentazione strutturata degli oggetti da costruzione e delle loro caratteristiche. Sfruttano entrambe le norme qui sopra per fornire strutture di dati basate sul linguaggio comune da un dizionario di dati, sottoposte a un rigoroso processo di governance ai sensi della EN ISO 23386. Questo rende i modelli di dati rappresentazioni digitali comprensibili all’uomo, leggibili dalla macchina e interoperabili degli standard e delle normative dai quali sono derivati.

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Quando un produttore completa un modello di dati, il risultato viene chiamato scheda tecnica (TDS). Una scheda tecnica riassume le prestazioni e le caratteristiche tecniche di un prodotto, materiale o componente specifico in base a un regolamento specifico o a un requisito del mercato che è stato incorporato nel modello di dati.

In altre parole, una scheda tecnica è una sorta di passaporto del prodotto: è tracciabile al produttore e univoca per il prodotto da costruzione. Le schede tecniche consentono a tutti gli attori che partecipano ad un processo costruttivo di beneficiare di dati dei produttori affidabili, accurati e aggiornati.

Inoltre, i produttori possono integrare l’archivio che conserva le loro informazioni digitali di prodotto con i loro sistemi PIM, DAM o ERP. In questo modo possono garantire che i dati contenuti nella scheda tecnica siano sempre aggiornati. Queste schede tecniche possono servire come unica fonte di verità (SSoT) e le informazioni che contengono possono essere aggiornate automaticamente in qualsiasi sistema di terza parte.

Le schede tecniche possono essere popolate con i dati dei prodotti da costruzione da altri attori oltre al produttore. Tali TDS sono spesso indicate come “specifiche del progetto” perché il loro autore può verificare l’accuratezza dei dati contenuti nella TDS nel momento specifico in cui la scheda tecnica è creata.

Dopo aver descritto che cos’è la metodologia del modello di dati, esamineremo i vantaggi che porta e in che modo i dati strutturati possono portare l’edilizia al livello successivo di digitalizzazione.

Essenzialmente, lo scopo dei modelli di dati è di garantire che chi richiede i dati (ad es. proprietari di immobili, architetti, specificatori, appaltatori, gestori della struttura) e chi fornisce i dati dei prodotti (produttori, distributori) scambino informazioni sui prodotti sulla base delle stesse strutture e usando lo stesso linguaggio digitale.

Qualsiasi attore coinvolto nel progetto di costruzione può usare i DT per impostare i requisiti, popolarli con i dati effettivi e verificare i dati in ingresso rispetto ai requisiti. L’implementazione dei modelli di dati è il pezzo mancante del puzzle che collega le informazioni sul prodotto dei produttori ai requisiti e alle necessità dei clienti.

A parte rendere lo scambio di informazioni sul prodotto un processo molto più efficiente, i modelli di dati servono anche come collegamento alle tecnologie intelligenti che l’industria delle costruzioni può sfruttare.

Solo dopo aver costruito una struttura stabile di dati digitali attraverso i modelli di dati saremo in grado di creare e trarre beneficio dalle rappresentazioni digitali dei beni fisici (Gemelli digitali), di mantenere una rete di dispositivi connessi a internet (Internet delle cose), di permettere loro di imparare da stimoli esterni (Intelligenza artificiale) e anche di evolvere verso un mercato digitale comune all’interno dell’industria delle costruzioni.

I modelli di dati sono particolarmente utili per i produttori che possono popolarli con le informazioni più aggiornate e accurate sui prodotti, i materiali, i sistemi e i componenti che producono. Tra i vantaggi più importanti dei DT per i produttori ci sono:

• Migliore qualità dei dati: Una singola fonte di informazioni per tutti i reparti e le filiali, la fine delle incertezze negli appalti, i clienti che guadagnano la fiducia nei dati ai quali possono accedere al volo.
• Adattabilità ai modelli industriali esistenti: Applicando le norme più recenti per la strutturazione dei dati, i produttori garantiscono che i loro dati ad alta qualità possano entrare in qualsiasi canale digitale esistente o emergente.
• Risparmi immediati – Introducendo i modelli di dati, il produttore medio può ridurre sostanzialmente i costi di gestione dei dati, riducendo al minimo l’inserimento dei dati e la manutenzione manuale di svariate banche dati interne ed esterne.

Gli obiettivi principali del cliente sono quelli di portare a un buon esito il proprio progetto e programma, rimanere conformi alle normative, operare in modo efficace e, da ultimo, crescere. Per ottenere tutto ciò, deve garantire la cooperazione e la coordinazione con le altre parti interessate. Tra i vantaggi che i DT basati su standard portano ai clienti ci sono:

• Il modo intelligente per raggiungere gli obiettivi del progetto: Una gestione migliorata dei requisiti informativi e un processo decisionale potenziato su costi, prestazioni, impatto ambientale, ecc.
• Scambio di informazioni automatizzato e fornitura a tutte le parti interessate nella filiera
• Dati di alta qualità nell’intero ciclo di vita: manutenzione preventiva, integrazione con sistemi FM, accesso ai dati storici: tutto possibile con i dati strutturati.

L’appaltatore può beneficiare delle stesse opportunità del cliente in termini di efficienza e maggiore competitività nel processo di offerta. Poiché l’appaltatore ha molte responsabilità riguardo alla sicurezza dei materiali incorporati e dei lavori, nonché riguardo alla conformità con i requisiti, la validazione e verifica automatica dei dati per i beni costruiti sono fondamentali. Alcuni dei vantaggi includono:

• Migliorano la collaborazione tra tutte le parti interessate implementando un linguaggio digitale comune.
• Riducono al minimo il rischio di errori verificando che l’intera filiera sia conforme a requisiti e regolamenti.
• Riducono i costi di progetto e traggono vantaggio dalla trasformazione digitale vulcanica (LCA, stima dei costi, gemelli digitali, analisi storica).

La costruzione è un processo complesso. Come parte del processo iterativo di specifica, molteplici attori devono fornire dati diversi che descrivono le prestazioni dei vari prodotti o elementi da costruzione da installare. Questo viene fatto a diversi stadi di progetto e a diversi livelli di informazione. Ecco alcuni dei vantaggi di lavorare con informazioni standardizzate e ben strutturate:

• Identificare facilmente i dati del prodotto necessari in tutte le fasi della catena informativa.
• Migliorare la collaborazione e ridurre il rischio di errori attraverso requisiti informativi definiti chiaramente per ruolo, stadio, scopo e livello di informazione.
• Creare/riutilizzare specifiche basate sulle migliori prassi e cercare prodotti corrispondenti.