La manutenzione nella progettazione dei beni fisici

La spinta alla competitività e la diffusione dei concetti di sostenibilità in tutte le sue valenze, sociali, economiche, ambientali, come già aveva stabilito la Commissione Brundtland delle Nazioni Unite nel 1987, ha finalmente accresciuto e sviluppato una maggiore sensibilità qualitativa verso i beni tangibili che vengono ideati, progettati, costruiti, utilizzati e manutenuti per migliorare la qualità della vita.

I beni industriali, siano essi impianti, macchine, attrezzature, componenti, edifici, infrastrutture e così via, sono oggi definiti, con una dizione unica "Physical Assets, (vedi ISO 55000, PAS 55, CEN TC 319 WG 10, pr EN 16646 Maintenance within Physical Asset Management) su cui di fatto insistono norme e criteri di progettazione, di esercizio e di manutenzione sempre più integrate ed evolute.

Ne deriva che l'attenzione della ricerca, dei progettisti, del management e degli utilizzatori dei beni fisici si è spostata dal breve anno di esercizio al ciclo di vita in tutta la sua durata sostenibile, considerando in modo più completo i fattori guida caratteristici, tra cui anche la manutenzione, che nel tempo possono fare la differenza, contribuendo a

conseguire il maggior ritorno possibile da ogni Asset (ROA). La competitività di un bene fisico, si apprezza sempre più, valutando il Total life Cost del bene (T.L.C.), nel quale pesa in modo determinante la manutenzione necessaria per assicurare le prestazioni contrattuali attese per tutta la durata di vita. Sensibile a queste esigenze, la Commissione Manutenzione dell'UNI ha istituito una apposita Sottocommissione per integrare nella UNI 11454 ("Manutenzione - la manutenzione nella progettazione di un bene fisico"), edita nel luglio del 2012, i valori della manutenzione nella progettazione dei beni fisici.

La norma specifica principi, criteri, metodologie, modalità, elementi informativi e gli indicatori di contenuto manutentivo, che è necessario considerare e includere nei processi di progettazione di un bene fisico, al fine di assicurare nel ciclo di vita, le caratteristiche, i livelli di prestazione e le durate attese, concordate nelle relative specifiche tecniche e nei capitolati contrattuali.

Le macrofasi del ciclo di vita di un bene fisico

La complessità del processo di progettazione di un bene fisico implica un elevato numero di scelte per realizzare un progetto capace di ottimizzare il ciclo di vita del bene fisico (vedi figura 1).

Il progettista deve tener conto delle tecniche di ingegneria (edile, meccanica, elettrotecnica, elettronica, ecc) dell'esperienza di campo della manutenzione e dei criteri della ingegneria di manutenzione per finalizzarli al conseguimento delle caratteristiche richieste dal committente di durata del bene.

La figura 1 evidenzia le macrofasi del ciclo di vita progettazione - costruzione - esercizio, in una visione sistemica ed iterativa dei vari processi, integrata e supportata dal feedback dei dati di campo della manutenzione, significativamente filtrati ed elaborati dall'ingegneria di manutenzione nell'ottica del miglioramento continuo.

In relazione alla dimensione e complessità, la fase di progettazione si compone in estrema sintesi di:

• studi di prefattibilità/fattibilità;
• inserimento dei requisiti manutentivi;
• definizione dei modelli di riferimento;
• elaborazione dei calcoli e verifiche;
• conformità e validazione;
• industrializzazione;
• la fase di costruzione a sua volta comprende fabbricazione - montaggio - collaudo, mentre nella lunghissima fase dell'esercizio che dura il 90% della durata totale di vita, spetta di fatto alla manutenzione il presidio tecnico e la spinta propulsiva al miglioramento e all'innovazione.

L'industrializzazione del bene fisico

Particolarmente importante è la fase di Industrializzazione del bene, in coerenza con il rispetto dei requisiti richiesti dal cliente e dalla normativa in essere, in sintesi comprende:

• salute, sicurezza, ambiente (HSE) con tutti i derivati che ne conseguono; analisi e valutazione dei rischi, procedure, piani formativi ecc;
• documentazione tecnica: tutte le informazioni necessarie certificate dai vari fornitori, per conoscere il bene, effettuare l'esercizio, la manutenzione, sviluppare programmi di addestramento e formazione adeguati;
• le specifiche prestazionali quantitative e qualitative;
• le procedure di collaudo;
• i manuali d'uso (avviamento, esercizio, arresto);
• i manuali di manutenzione;
• le raccomandazioni relative alla alienazione dei beni in relazione alla tipologia dei materiali.

Un buon livello di industrializzazione, già raggiunto in fase di rilascio del progetto, consente di ridurre i tempi di avviamento-messa a regime e ridurre i costi di esercizio e manutenzione.

Il contributo dell'ingegneria di manutenzione

L'ingegneria di manutenzione fornisce criteri, metodologie e strumenti che possono rendere il percorso di vita dei beni fisici più pianificabile, gestibile e controllabile e quindi più economico. Questi criteri riguardano:

• la codifica strutturale delle varie unità (albero delle configurazioni);
• la valutazione delle caratteristiche RAMS intrinseche di progetto: Reliability, Avaiability, Maintenability, Safety;
• l'analisi e valutazioni dei rischi e le conseguenti barriere dei protezione e prevenzione;
• l'analisi delle cause ed effetti dei guasti FMEA e FMECA;
• l'ottimizzazione delle configurazioni impiantistiche ed il livello di ridondanza ottimale;
• la criticità delle varie unità e componenti;
• la definizione dei key performance indicators;
• l'adozione di programmi di conservazione di energia attuabili dalla manutenzione;
• l?applicazione dell'ICT(Information Comunication Technology) nella strumentazione e gestione della manutenzione;
• la definizione delle specifiche di manutenzione;
• la predisposizione delle good maintenance practices;
• l'utilizzo di tools di diagnostica, incorporati e non;
• l'impiego di strumenti predittivi per la valutazione dello stato fisico dei componenti critici soggetti ad usura;
• la definizione dei piani preventivi;
• le raccomandazioni di massima relative alle politiche di manutenzione più idonee;
• il cruscotto di controllo delle performance (cockpit);
• la definizione dei ricambi strategici e specifici.

L'ingegneria della manutenzione deve poter intervenire da subito, a partire dalle prime fasi di sviluppo ed elaborazione del progetto, in modo da includere e adottare per tempo le soluzioni più efficaci a conseguire la continuità delle prestazioni del bene fisico attese per tutta la durata della vita. Continua poi a partecipare in modo determinante al ciclo di esercizio, secondo lo schema di figura 2.

L'auspicio

La norma UNI 11454:2012 evidenzia come nella progettazione, per ottenere beni fisici sostenibili, che rispondano ai requisiti e alle attese dei committenti per lunghi cicli di vita, sia indispensabile capitalizzare al meglio le informazioni tecniche derivanti dalle Good Maintenance Practices e dai criteri dell'Ingegneria della Manutenzione. Per realizzare un progetto eccellente il progettista è sempre più chiamato ad avere:

• nel design thinking una visione ampia e multidisciplinare che includa la manutenzione;
• nell'imagineering una elevata capacità empatica, per prevenire e limitare gli effetti negativi delle inevitabili problematiche manutentive,che accompagneranno il bene fisico per tutta la durata della sua vita. Come dicono all'Università di Standford (Santa Clara - San Francisco) auspichiamo che il progettista con la sua professionalità sappia passare dal deja vu al vuja de.

Articolo estratto da U&C n.04 - Aprile 2014

Franco Santini,

CT UNI Manutenzione

Responsabile SC UNI 11454,

Chairman CEN TC 319 Maintenance,

Presidente A.I.MAN.