INDEXLAB, il laboratorio di fabbricazione digitale del Politecnico di Milano, ha gestito un’area dimostrativa in collaborazione con aziende partner per presentare progetti finalizzati a definire i nuovi paradigmi del costruire digitale attraverso l’intelligenza artificiale. Le dimostrazioni includevano l’implementazione di prototipi dal vivo che mettono in evidenza soluzioni integrate di progettazione, processi costruttivi, monitoraggio e manutenzione, ottimizzazione dei processi aziendali.
L’area dimostrativa è stato un momento di condivisione e di valorizzazione del potenziale della costruzione digitale.
I prototipi presentati a SAIE, evidenziavano il potenziale degli algoritmi di machine learning nella costruzione digitale, i vantaggi dell’integrazione dei principi di progettazione per la fabbricazione e l’assemblaggio (DFMA) e l’uso della robotica nelle linee di produzione, supportati dall’intelligenza artificiale.
Progetti presentati nell’area INDEXLAB
Woodot
Un progetto di INDEXLAB – Politecnico di Milano, insieme a Sigma Ingegneria, Eurostratex e Homberger
Woodot è un sistema innovativo per eseguire molteplici lavorazioni su travi lamellari in legno di grandi dimensioni e forme personalizzate. È costituito da un braccio robotico con 6 gradi di libertà, montato su un rover a guida automatizzata e dotato di un sistema di visione integrato con intelligenza artificiale. Il sistema può intercambiare diversi utensili, progettati appositamente per specifiche mansioni, come la rimozione di difetti del legno, il taglio con motosega, la verniciatura, la levigatura e la bordatura.
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Grazie a un modello di deep learning sviluppato specificamente per le caratteristiche del legno, il robot è in grado di riconoscere i difetti superficiali, catalogandoli in base alle loro dimensioni e posizioni sull’intero componente analizzato. Il braccio robotico, equipaggiato con una fresa, può quindi rimuovere autonomamente ogni difetto individuato, garantendo un controllo qualità superiore rispetto alle tecniche manuali e ottimizzando l’intera filiera produttiva.
Il sistema robotizzato su ruote è inoltre capace di eseguire tagli autonomi con motosega: grazie agli algoritmi di intelligenza artificiale, il robot può identificare l’area di interesse e determinare il tipo di taglio necessario per l’inserimento di piastre strutturali metalliche, automatizzando ulteriormente il processo produttivo degli elementi strutturali in legno.
La flessibilità del rover consente anche di applicare impregnanti e vernici mediante ugelli di dosatura e spazzole, nonché di eseguire operazioni di levigatura e bordatura su travi lamellari con profili personalizzati.
Woodot, grazie alla sua grande versatilità sia nelle lavorazioni che nella mobilità, mira ad automatizzare i compiti più usuranti dal punto di vista fisico e mentale, garantendo al contempo una cooperazione sicura con gli operatori.
Deetekt
Un progetto di INDEXLAB – Politecnico di Milano, insieme a Focchi Group e Dilium
Deetekt è un progetto che mira a rivoluzionare i processi di controllo qualità per la realizzazione di curtainwall di edifici. Il progetto introduce un workflow avanzato che integra tecnologie di intelligenza artificiale e sistemi di visione per il riconoscimento automatico dei difetti nei componenti.
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Grazie all’intelligenza artificiale, il sistema è in grado di identificare, già nella fase di approvvigionamento dei materiali, eventuali imperfezioni o anomalie nei pezzi, garantendo così un livello superiore di controllo qualità e flussi di lavoro senza interruzioni. A supporto di questa tecnologia, la realtà aumentata viene utilizzata per semplificare e velocizzare le operazioni di annotazione e segnalazione dei difetti riscontrati. Gli operai, dotati di visori AR, possono visualizzare direttamente sui componenti le annotazioni, ricevendo anche informazioni sulla provenienza dei pezzi e sulle specifiche di assemblaggio. Questo ottimizza l’intero processo di lavoro e riduce notevolmente lo sforzo fisico e mentale.
La realtà aumentata non solo facilita le operazioni, ma diventa immersiva grazie all’introduzione di uno “stargate” virtuale. Attraverso questo portale, i visitatori possono entrare in un gemello digitale di un cantiere reale per eseguire operazioni di verifica, come ad esempio il controllo di uno stato avanzamento lavori (SAL), anche a chilometri di distanza. Questa esperienza permette di sperimentare come tali tecnologie possano accelerare i processi e migliorare l’efficienza nella costruzione degli edifici. Essa dimostra concretamente come la sinergia tra intelligenza artificiale e realtà aumentata possa potenziare le capacità umane, rendendo il mondo delle costruzioni più semplice da gestire e più efficiente da vivere.
Il progetto rappresenta un importante passo avanti verso l’automazione intelligente dei cantieri, offrendo soluzioni concrete per migliorare la qualità, la sicurezza e la produttività nel settore delle costruzioni.
Louven
Un progetto di INDEXLAB – Politecnico di Milano, insieme a Cremonini
Louven è un sistema innovativo per la realizzazione di frangisole o pareti a forma libera, utilizzabile sia per interni che per esterni. L’intelligenza artificiale generativa viene impiegata per le fasi di progettazione ed è combinata con processi computazionali per le fasi fabbricative, che includono taglio laser, piegatura a controllo numerico e saldatura laser.
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Il sistema consente un’elevata personalizzazione degli elementi, permettendo al progettista di descrivere l’idea della facciata desiderata tramite semplici prompt di testo, delegando ai sistemi informatici la generazione del progetto completo. Questo approccio riduce il divario tra immaginazione e realizzazione, eliminando la necessità per il progettista di gestire i dettagli tecnici della costruzione.
Nello specifico, il sistema si basa sulla generazione automatizzata di un pattern a strisce fluide, che si combinano per formare superfici a doppia curvatura. L’integrità strutturale è garantita da un sistema a “T”, in cui ogni striscia è supportata da un elemento perpendicolare che funge da spina dorsale. Quest’ultima è realizzata tramite triangolazioni ottenute con piegature a controllo numerico, garantendo alle strisce un andamento fluido e dinamico. Le triangolazioni, in alluminio da 3 mm di spessore, conferiscono robustezza, mentre le strisce principali, realizzate in alluminio da 1 mm di spessore, sono piegate secondo le superfici rigate e unite tramite saldatura laser.
Il sistema conferma solidamente come si possano produrre andamenti fluidi e dinamici, dimostrando la complessità e la precisione della fabbricazione digitale. Le saldature laser consentono inoltre di unire materiali sottili senza comprometterne l’integrità o causare distorsioni.
Il sistema Louven integra in modo efficiente materiali, tecnologie e design, rendendo competitiva la realizzazione di forme complesse e fluide.
Le aziende che hanno partecipato all’Area Dimostrativa INDEXLAB
In collaborazione con
