COBie: una soluzione IFC-based al problema del Facility Management

Il dato secondo cui, analizzando l’intero ciclo di vita di un edificio, il costo di gran lunga maggiore[1] riguarda la fase di gestione e manutenzione dello stesso, oggi non rappresenta più una novità. Per questa ragione, il BIM[2] per il Facility Management[3] è vista da molti come l’applicazione più interessante della modellazione informativa, la nuova metodologia di lavoro con cui anche l’industria italiana delle costruzioni si trova a dover (ed ha la necessità di) fare i conti.
In questo ambito, uno dei risultati più alti che la ricerca è riuscita ad ottenere a livello internazionale è COBie (Construction Operations Building information exchange[4]). Gli addetti ai lavori ne avranno probabilmente sentito parlare, e ad alcuni saranno venuti i brividi sapendo che da quest’anno è diventato obbligatorio nel Regno Unito – un mercato florido e di forte interesse anche per le aziende italiane – per i progetti pubblici.

L’acronimo e l’importanza delle minuscole
Con l’obiettivo di fare chiarezza sull’argomento, partiamo dall’ultima parte dell’acronimo: information exchange. COBie è dunque uno strumento che serve a scambiare informazioni, un mezzo di comunicazione. Come ogni comunicazione, si rendono necessari un mittente ed un destinatario; nel caso di COBie le figure coinvolte sono, in realtà, due fasi del processo edilizio: da un lato la fase di Construction, intesa come intero processo di realizzazione dell’edificio, dalla pianificazione alla consegna dei lavori, dall’altro la fase di Operation, ossia la gestione e manutenzione dell’organismo edilizio.
L’attuale strumento attraverso cui questa comunicazione avviene sono principalmente documenti cartacei e file PDF (fig.1), i cosiddetti manuali d’uso e manutenzione di cui viene corredato ogni prodotto installato nell’edificio.

Fig. 1 – Questa fotografia è ormai storicamente associata a COBie. Essa è stata proposta dagli sviluppatori dello standard sin dai primi studi sul tema e vuole mostrare come vengano tradizionalmente “gestiti” i documenti di consegna e chiusura lavori.

Questo sistema ha fatto sì che, quando necessaria, l’informazione contenuta in questi strumenti risulta essere di difficile reperibilità, spesso persa in faldoni accumulati nell’ultimo degli sgabuzzini o in cartelle digitali di decine e decine di file non classificati. Per non parlare del fatto che non sempre questa informazione è disponibile alla consegna dei lavori, ma spesso solo mesi più tardi.

Un manuale d’uso e manutenzione interoperabile
COBie ha come obiettivo quello di sostituire i mezzi attraverso cui oggi l’informazione viene veicolata, proponendo una struttura informativa digitale standardizzata (fig. 2) che possa accogliere i contenuti normalmente inclusi in schede tecniche di prodotto, manuali d’uso e manutenzione, documenti di garanzia, ecc.

Fig. 2 – L’immagine presenta in maniera schematica l’organizzazione dell’informazione proposta da COBie. Un singolo edificio (Facility – nel caso di un complesso di edifici verrà prodotto un file COBie per ciascun edificio) viene gestito spazialmente attraverso Zones e funzionalmente attraverso Systems. Le Zones sono costituite da diversi Spaces, ciascuno di essi allocato ad un determinato Floor, coincidente con un livello dell’edificio. I Systems sono invece associazioni di Components che hanno lo scopo di erogare un determinato servizio. Ogni Component è descritto da un Type; ciò significa che le cento porte installate in un edificio daranno origine a cento diversi Component e magari a otto Type diversi: la porta in legno ad un’anta 80x210cm, la porta in legno ad un’anta 90x210cm, la porta tagliafuoco 100×210 cm, ecc. COBie permette di definire anche altri tipi di relazioni che possono intercorrere tra i prodotti installati: Assembly consente di definire quali prodotti sono fisicamente composti a formare un prodotto più complesso; Connection consente invece di mettere in relazione due prodotti che sono interessati da una relazione logica, l’esempio tipico è quello dell’interruttore e della lampadina. Ai prodotti sono poi associate informazioni inerenti alla loro manutenzione: Jobs, descrizioni delle operazioni di manutenzione da intraprendere; Resources, strumenti e risorse per realizzare gli interventi manutentivi; Spare, parti di ricambio che vengono consegnate alla chiusura dei lavori.
Va sottolineato che ciascuno dei blocchi rappresentati nello schema coincide con uno dei fogli di lavoro del formato XML di COBie.

In particolare COBie si occupa di trasmettere le informazioni dei cosiddetti managed asset. Citando Bill East[5], l’originale ideatore e sviluppatore dello standard[6] (fig. 3), per managed asset si intendono quei prodotti che richiedono operazioni di gestione, manutenzione continuativa, hanno parti consumabili e necessitano di ispezioni periodiche. Insomma, facendo un sunto di tutte queste caratteristiche, il cerchio si stringe attorno alle sole componenti attive dell’edificio. Ed, in particolare, parliamo tipicamente di quelli che potremmo definire prodotti ‘da catalogo’: un certo tipo di pompa, un modello di porta, una lampada a LED, ecc.

Fig. 3 – Evoluzione storica di COBie e delle MVD sul Facility Management. Dall’introduzione di COBie nel contesto UK, si è venuto a creare una differenza di vedute fra l’implementazione britannica dello standard, tendente ad applicare COBie per la gestione di tutti gli asset dell’edificio ed anche per le infrastrutture, e quella originale americana, che identifica nelle componenti attive e nei prodotti ‘da catalogo’ il solo core business di COBie. Ad oggi, comunque, lo standard COBie è congiuntamente di proprietà di buildingSMART Alliance e buildingSMART UKI, il capitolo britannico ed irlandese di buildingSMART International.

L’implementazione di COBie in pratica
Se però la stampa di un documento o di un file in formato PDF non è un segreto per nessuno, resta da chiarire come un file COBie possa essere generato. Semplificando, ciò di cui abbiamo bisogno sono gli elementi fisici del progetto considerato e le rispettive informazioni, attributi propri dell’oggetto, localizzazione spaziale, informazioni relative alle operazioni di manutenzione, ecc. La fonte da cui ottenere questi dati non può che essere un modello BIM coordinato comprendente i contributi specifici di tutti attori coinvolti nel processo di ideazione e realizzazione dell’opera.
Il workflow ideale (fig. 4) prevedrebbe che dal modello condiviso ed opportunamente strutturato si generasse un file di scambio COBie esportando il modello in formato IFC (o IFCXML) attraverso la COBie Model View Definition[7] (MVD).
Una MVD non è altro che un sottoinsieme di IFC[8] (ISO 16739:2013) e può essere vista come un filtro alle informazioni contenute in un modello, finalizzato a trasmettere le sole informazioni utili a perseguire un determinato obiettivo. Pertanto, una MVD per il Facility Management com’è COBie, definirà quali sono gli oggetti che intende trattare e quali sono le informazioni che, per questi oggetti, è importante trasmettere.
Si diceva: prevedrebbe. Il condizionale infatti è d’obbligo, dal momento che ad oggi nessun software supporta l’esportazione di file IFC secondo la COBie MVD, pur ufficialmente pubblicata da buildingSMART Alliance[9].
In pratica, l’unico formato in cui un file COBie può essere prodotto è il formato .xml, un formato tabellare semplicemente editabile da software come Microsoft Excel. È possibile ricavare COBie in formato .xml direttamente dal BIM authoring tool utilizzato, se questo dispone di uno specifico plug-in, oppure attraverso applicazioni esterne, anche open-source, a partire dal modello esportato in formato IFC.
Va specificato che i test effettuati sui software[10], sono stati condotti su file COBie in formato XML o, se in formato IFC, ottenuti attraverso la Coordination MVD o la FM Handover MVD[11], mai ufficialmente pubblicata da buildingSMART.

Fig. 4 – Lo schema mostra le possibilità e le problematiche rispetto alla trasmissione delle informazioni secondo lo standard COBie a partire da un modello federato omnicomprensivo dei contributi degli attori coinvolti.

Ed una volta raccolte tutte le informazioni tramite COBie? Il file COBie può essere importato dai software CMMS (Computer Maintenance Management System) e CAFM (Computer Aided Facility Management)[12] per costituire l’archivio informativo su cui impostare i programmi di gestione dell’edificio.

La strada tracciata da COBie
Al di là degli aspetti pratici che possono inficiare l’applicabilità dello standard (uno fra tutti la possibilità di ottenere un modello BIM coordinato completo e debitamente strutturato), il valore di COBie risiede nel tentativo di dare una struttura standardizzata ad un processo di scambio delle informazioni. Se il processo è organizzato, l’informazione sarà organizzata; e se l’informazione è organizzata, l’utente può reperire l’informazione, elaborarla e quindi utilizzarla per gli scopi che stavano alla base di quel processo.
Seppur COBie tratti solo una parte della grande questione legata alla manutenzione degli edifici, il lavoro di definizione dei processi su base IFC costituisce un ingrediente fondamentale nel raggiungimento della tanto agognata interoperabilità nel settore delle costruzioni.

Link utili:

COBie US:
http://www.prairieskyconsulting.com/
https://www.wbdg.org/resources/cobie.php
https://www.nationalbimstandard.org/
https://www.linkedin.com/groups/2638637

Cobie UK:
http://shop.bsigroup.com/forms/PASs/BS-1192-4-2014/
https://www.thenbs.com/knowledge/what-is-cobie

Note:

[1] I dati ci parlano di un rapporto fra i costi di design & construction e quelli di operation & maintenance che parte da una forbice 25%-75%, che si allarga ulteriormente per determinate destinazioni d’uso.
[2] BIM è l’acronimo di Building Information Modelling, un termine che sta ad indicare una metodologia di lavoro basata sulla condivisione fra gli attori coinvolti di un database digitale tridimensionale atto a supportare le decisioni nell’intero ciclo di vita del progetto, dalla progettazione alla costruzione fino alla fase d’uso e dismissione.
[3] Quella del Facility Management è una disciplina molto vasta che considera la gestione dei beni immobili sotto tutti i punti di vista: la gestione dei servizi all’edificio, agli spazi e alle persone.
[4] www.nibs.org/?page=bsa_cobie. L’acronimo ufficiale non lo prevede, ma spesso potrete trovare il termine COBie tradotto come Construction to Operations Building information exchange. Queste versione è preferibile in quanto quel “to” focalizza maggiormente l’attenzione sulle due fasi del processo fra le quali si inserisce lo scambio delle informazioni secondo lo standard COBie, sottindendone la finalità.
[5] Bill East è un ingegnere civile e dottore di ricerca formatosi presso Virginia Tech e l’Università dell’Illinois. Ha iniziato a sviluppare COBie mentre lavorava nel Corpo degli Ingegneri dell’Esercito Americano ed attualmente è proprietario di una società di consulenza, la Prairie Sky Consulting di Chicago. Nel corso della sua carriera ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra cui il premio American Society of Civil Engineer, Government Civil Engineer of the Year.
[6] La prima versione di COBie risale addirittura al giugno 2007 e nasce come progetto del corpo degli ingegneri dell’esercito americano (US Army Corps of Engineer – USACE).
[7] La COBie MVD è pubblicata da building SMART alliance, il capitolo americano di buildingSMART International (http://docs.buildingsmartalliance.org/MVD_COBIE/).
[8] IFC è l’acronimo di Industry Foundation Classes, il formato di dati completamente aperto ed interoperabile elaborato da buildingSMART International. IFC è finalizzato ad essere il linguaggio comune e condiviso per il raggiungimento dell’openBIM, ovvero un utilizzo del BIM totalmente slegato dall’uso di software specifici e dei loro formati proprietari.
[9] buildingSMART Alliance è il capitolo statunitense di buildingSMART International.
[10] A questo indirizzo (www.nibs.org/?page=bsa_cobiemm) è possibile consultare i risultati che alcun tra i maggiori software BIM hanno raggiunto nell’esportazione ed importazione delle informazioni codificate secondo lo standard COBie.
[11] In origine buildingSMART sviluppò la Basic FM Handover MVD, atta a coprire lo scambio delle informazioni fra le fasi di Design e Construction. A questa, avrebbe dovuto seguire la citata Extended FM handover MVD, che sarebbe stata invece finalizzata a regolare lo scambio fra le fasi di Construction e Operation. Tuttavia questa evoluzione non si è mai realizzata in maniera ufficiale e, ad oggi, l’unica MVD pubblicata sul tema del Facility Management è COBie.
[12] I software CAFM forniscono il Facility Manager con gli strumenti amministrativi che permettono di tracciare, gestire e pianificare la manutenzione di un edificio. Essi sono perlopiù associato ad una funzione amministrativa piuttosto che ad un’attività tecnica. I software CMMS sono invece usati per pianificare ed archiviare le attività di manutenzione associate ai prodotti ed alle attrezzature installate in un edificio. Le due applicazioni non vanno confuse. Si consideri a titolo di esempio la stanza di un paziente in un ospedale. Assicurarsi che il sistema di chiamata dell’infermiere sia correttamente ispezionato, manutentato e riparato è un’attività da CMMS. La conoscenza dei dati sui membri dello staff del reparto, dello specifico paziente nella stanza, delle attrezzature presenti nella stanza e dei relativi sistemi di connessione è invece materia dei CAFM. (fonte: www.wbdg.org)