L’analisi funzionale nella pianificazione della manutenzione

La Function Breakdown Structure (FBS) per la definizione delle priorità nella manutenzione programmata

  • Dicembre 19, 2016
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  • Figura 1 - Esempio di diagramma “how?-why?” per Function Breakdown Structure (FBS) [Thiry M., 1997; Gronqvist M., Male S., Kelly J., 2006]
    Figura 1 - Esempio di diagramma “how?-why?” per Function Breakdown Structure (FBS) [Thiry M., 1997; Gronqvist M., Male S., Kelly J., 2006]
  • Figura 2 - Esempio di diagramma “how?-why?” per applicazione della tecnica di analisi funzionale ad un progetto di edificio scolastico [McElligott W. C., Norton B. R., 1995; Gronqvist M., Male S., Kelly J., 2006].
    Figura 2 - Esempio di diagramma “how?-why?” per applicazione della tecnica di analisi funzionale ad un progetto di edificio scolastico [McElligott W. C., Norton B. R., 1995; Gronqvist M., Male S., Kelly J., 2006].

La pianificazione della manutenzione di un organismo edilizio è un ambito esteso e articolato che attualmente è ancora in fase di sviluppo e progresso. Il processo di pianificazione della manutenzione può essere strategicamente migliorato per incrementare l'affidabilità delle previsioni di manutenzione in un'ottica di ottimizzazione delle risorse.

Al fine di ottimizzare la pianificazione della manutenzione, risulta indispensabile l'affinamento del processo di assegnazione delle priorità agli interventi manutentivi. L'assegnazione delle priorità agli interventi manutentivi, in primo luogo, si fonda sullo studio degli aspetti critici relativi alla tutela delle persone, degli aspetti normativi ed degli aspetti ambientali.

La norma UNI 10366: 2007 Manutenzione. Criteri di progettazione della manutenzione definisce, infatti, entità critica quella entità che per vincoli tecnici, economici e/o legislativi richiede appropriate attenzioni ed analisi. In particolare la previsione e l'organizzazione dell'attività manutentiva deve garantire il rispetto dei requisiti minimi stabiliti dalla normativa cogente in relazione alla specificità del bene edilizio in esame.

In altri termini le attività di manutenzione previste da norme di legge devono essere previste nel piano di manutenzione e hanno prioritaria importanza. Tuttavia è possibile introdurre una ulteriore riflessione sul profilo d'uso e di funzionamento dell'immobile e delle sue componenti spaziali e tecniche, infatti esso può influenzare in modo rilevante l'analisi volta all'individuazione delle aree di criticità del bene, che quindi necessitano di particolari attenzioni rispetto alle altre.

Basti pensare ad uno stesso elemento tecnico, ripetuto molteplici volte all'interno di un organismo edilizio; a seconda della sua ubicazione e funzione, esso avrà un livello di criticità differente, dipendente dall'unità spaziale in cui esso è collocato, dalla funzione che essa svolge e dal ruolo che l'elemento stesso ha nel garantire la funzione stessa.

Dunque, oltre all'imprescindibile analisi degli aspetti legislativi e di tutela delle persone e dell'ambiente, l'analisi funzionale rappresenta un ulteriore elemento di studio per la definizione di quegli elementi dell'organismo edilizio che risultano funzionalmente critici e che dunque richiedono opportune attenzioni ed analisi. In quest'ottica l'analisi funzionale non solo è uno strumento propedeutico alla definizione delle priorità nella manutenzione, ma anche all'individuazione dell'opportuna combinazione di strategie manutentive da adottare per i differenti elementi tecnici come sottolinea anche la norma UNI 11257:2007 Criteri per la stesura del piano e del programma di manutenzione dei beni edilizi. Linee guida. Alla luce di ciò, risulta evidente l'importanza di possedere informazioni circa la rilevanza funzionale di ciascun elemento tecnico componente l'organismo edilizio.

Function Breakdown Structure

Tra le metodologie di analisi funzionale attualmente più diffuse vi è la Function Breakdown Structure (FBS). Questa metodologia nasce principalmente in ambito industriale come tecnica di individuazione e analisi delle funzioni di nuovi prodotti in fase di ideazione, al fine di sviluppare l'idea del prodotto sulla base delle reali esigenze del cliente e di concretizzare questa idea elaborando un progetto attraverso la traduzione delle esigenze in funzioni misurabili ed attribuibili ai componenti del prodotto finale.

La Function Breakdown Structure (FBS) si basa sull'identificazione delle customer function, ovvero di quelle funzioni che, secondo la volontà del cliente, il prodotto dovrebbe soddisfare. Si tratta di un metodo customer oriented, volto a tradurre le esigenze del cliente in funzioni direttamente attribuibili agli elementi che andranno a comporre il prodotto finale. La tecnica prevede di rappresentare le funzioni, evidenziandone i legami di dipendenza, con un diagramma "how?-why?" (Figura 1, Figura 2).

Questa tipologia di diagramma si presta a ricevere una doppia lettura: leggendo il diagramma da sinistra verso destra si risponde alla domanda "come?", scendendo a livelli di funzioni di ordine inferiore, viceversa leggendo il diagramma da destra verso sinistra si risponde alla domanda "perché?", risalendo a livelli di funzioni di ordine superiore. La scomposizione delle funzioni ha termine quando si raggiunge il livello di dettaglio che permette di attribuire una funzione elementare ad uno o più elementi compenti il prodotto.

L'analisi funzionale e la  definizione delle priorità nella manutenzione programmata

L'applicazione della Function Breakdown Structure (FBS) per l'analisi funzionale di organismi edilizi consente di individuare le esigenze del committente e tradurle in funzioni elementari direttamente associabili agli elementi tecnici costituenti l'organismo edilizio, di gerarchizzare le funzioni elementari individuate sulla base del livello di importanza che esse hanno per il committente e di definire quali tra gli elementi tecnici che compongono l'organismo edilizio sono funzionalmente critici, rispetto al contributo che essi garantiscono al soddisfacimento di ogni funzione.

L'analisi funzionale di un organismo edilizio, basata sulla Function Breakdown Structure (FBS), si esplica mediante una procedura sistematica articolata nelle seguenti fasi:

1. identificazione e rappresentazione delle funzioni dell'organismo edilizio richieste dal committente, attraverso l'elaborazione del diagramma "how?-why?".

2. Scomposizione in unità ambientali, attraverso l'impiego della Space Breakdown Structure (SBS) e scomposizione in elementi tecnici, attraverso l'impiego della Product Breakdown Structure (PBS). In questo modo, per ogni unità ambientale vengono individuati tutti gli elementi tecnici che la compongono.

3. Per ogni unità ambientale, associazione di livelli di importanza (qualitativi, ad es. A, B, o C) a ciascuna funzione presente nel diagramma "how?-why?". I principali criteri utilizzati per attribuire il livello di importanza alle funzioni sono relativi alle seguenti tematiche:

  • natura dell'unità ambientale;
  • tipologia di utenza che interessa l'unità ambientale;
  • entità dell'utenza che interessa l'unità ambientale;
  • tipologia e durata delle azioni/attività da svolgersi nell'unità ambientale;
  • entità dell'arco temporale di permanenza dell'utenza nell'unità ambientale;
  • possibilità e conseguenza di una mancata erogazione della funzione.

4. Associazione delle funzioni elementari, ordinate secondo i livelli di importanza, agli elementi tecnici che contribuiscono a garantirla.

5. Individuazione degli elementi tecnici dell'edificio funzionalmente critici sulla base del contributo che essi garantiscono al soddisfacimento di ogni funzione. Un elemento tecnico sarà ritenuto funzionalmente critico quando esso avrà un ruolo fondamentale nel garantire una funzione caratterizzata da un elevato livello di importanza.

Questa procedura consente, sistematicamente, di individuare, definire e valutare le funzioni richieste dal committente e di individuare gli elementi tecnici dell'organismo edilizio funzionalmente critici. Il metodo rappresenta un utile strumento di supporto decisionale per la pianificazione della manutenzione.

Esso pone le basi per gerarchizzare tutti quegli interventi manutentivi che non costituisco obbligo normativo, e dunque, per stimare le priorità degli stessi sulla base della loro rilevanza funzionale. Tuttavia va sottolineato che non vi è una diretta corrispondenza tra elemento funzionalmente critico e priorità di intervento, ovvero non tutti gli elementi risultanti funzionalmente critici dall'analisi svolta dovranno essere prioritariamente manutenuti. Piuttosto l'analisi restituisce un prospetto che individua quegli elementi che svolgono un ruolo di notevole importanza nel garantire le funzioni più importanti per il committente.

A partire da questo prospetto dovranno essere avviate riflessioni sulla base delle caratteristiche tecniche e sullo stato di conservazione/degrado degli elementi individuati. Integrando queste informazioni di carattere oggettivo alle informazioni funzionali sarà possibile definire le opportune strategie manutentive per i diversi elementi tecnici.

Se applicato in fase di progettazione, questo metodo presenta inoltre molteplici vantaggi legati al fatto che l'esito dell'analisi funzionale, svolta nella fase di ideazione del progetto, potrebbe essere inserita nel documento di brief. Essa potrà così costituire una base per l'avvio, fin dalla fase di progettazione, di importanti riflessioni sugli aspetti legati alla futura gestione e manutenzione dell'organismo edilizio in termini di scelta di elementi tecnici e materiali con riguardo alle tematiche di affidabilità, quindi, durabilità e manutenibilità e di disponibilità degli stessi.

Concludendo, il proposto metodo qualitativo di analisi funzionale rappresenta una guida per l'attività di pianificazione e programmazione degli interventi manutentivi in un'ottica di allocazione efficiente delle risorse ed un concreto strumento di supporto agli studi volti a contenere i costi di manutenzione lungo il ciclo di vita dell'organismo edilizio.

Nazly Atta

Dott.ssa in Ingegneria, Dottoranda di ricerca presso il Dipartimento ABC del Politecnico di Milano