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Ingegneria di Manutenzione

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Piero Morelli

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(9)

Prefazione xiii

1 Ingegneria dei sistemi applicata alla manutenzione 3

1.1 De nizione dicomponente . . . 3

1.2 Sistemae funzionedisistema . . . 6

1.3 Funzionedisistema: AÆdabilita . . . 7

1.3.1 AÆdabilitadiun sistemamonocomponente . . . 7

1.3.2 Rateo diguasto delcomponente . . . 8

1.3.3 AÆdabilitadiun sistemacon piu componenti . . . 10

1.3.4 Diagramma a blocchi diaÆdabilita| RBD . . . 10

1.4 Metodidi calcoloaÆdabilisticodei sistemi. . . 12

1.4.1 Strutturein serie . . . 12

1.4.2 Strutturein parallelo. . . 12

1.4.3 Conteggio delleparti . . . 13

1.4.4 Metododell'elemento chiave . . . 13

1.5 Disponibilitadeisistemiriparabili . . . 15

1.5.1 Disponibilitaistantanea . . . 17

1.5.2 Disponibilitaasintotica . . . 21

2 RCM | Manutenzione mirataall'aÆdabilita 23 2.1 Storiadellamanutenzionee stato dell'arte . . . 24

2.2 Ingegneria dimanutenzione . . . 27

2.2.1 Manutenzione e manutenibilita . . . 27

(10)

2.2.4 Sicurezza, rischioe livellodiaccettazione delrischio . 29

2.3 IntroduzioneallaRCM . . . 30

2.3.1 Funzioni estandard difunzionamento . . . 31

2.3.2 Guastifunzionali . . . 32

2.3.3 Modidiguasto e causediguasto . . . 32

2.3.4 Conseguenze deiguasti . . . 33

2.3.5 Risultati dellaRCM . . . 35

2.4 Strategiedimanutenzione . . . 36

2.4.1 Manutenzione Correttiva . . . 36

2.4.2 Manutenzione Proattiva | Preventiva . . . 36

2.4.3 Manutenzione Proattiva | Predittiva . . . 40

2.4.4 Ricerca deiguastinascosti. . . 43

2.4.5 Terotecnologia . . . 44

2.4.6 Riprogettazione . . . 45

2.5 Ilprocesso decisionale . . . 46

2.5.1 Ildiagramma decisionale. . . 46

2.5.2 Ilpersonaleaddetto allemanutenzioni . . . 50

2.5.3 Le schede dimanutenzione . . . 50

2.6 RCM | Applicazionealcaso MydrinFinley. . . 51

2.6.1 Presentazione dell'azienda . . . 51

2.6.2 Descrizione eschemidi impianto . . . 52

2.6.3 Analisifunzionale . . . 52

2.6.4 Risultati RCM . . . 61

3 Simulazione Monte Carlo applicata alla manutenzione 77 3.1 Natura dellasimulazione numerica . . . 77

3.2 Modelli perlasimulazione numerica . . . 79

3.3 Avanzamento temporaledellamissione . . . 81

3.4 Simulazionidistribuite . . . 82

(11)

3.5.1 Cenni storicisul metodo Monte Carlo . . . 84

3.5.2 Stima dell'errore . . . 86

3.5.3 Applicazione del Monte Carlo al calcolo della proba-bilitadifuga neutronica . . . 87

3.5.4 Calcolo delleakage con tecnicadisplittingneutronico 90 4 Il codice RAMSES 93 4.1 Funzioni implementate . . . 93

4.2 Note sullaprogrammazione . . . 96

4.3 Strutturalogica . . . 97

4.4 Organizzazione degliarchivi deidati . . . 99

4.4.1 Archiviodei componenti . . . 99

4.4.2 Archiviodei pezzidiricambio| magazzino . . . 103

4.4.3 Archiviodel personale| oÆcina . . . 104

4.5 Impostazione diun progetto . . . 106

4.5.1 Controllo dellasimulazione . . . 106

4.5.2 Controllo disistema . . . 109

4.5.3 Matrice diaÆdabilitadisistema . . . 109

4.5.4 Gestionedelledipendenze|standbyepropagazione dei guasti . . . 110

4.5.5 Condizionidicarico eratei diguasto deicomponenti . 112 4.5.6 Impostazione dellapoliticadimanutenzione . . . 115

4.6 Diagrammidei risultatidisimulazione . . . 121

4.6.1 Disponibilitadelsistema . . . 121

4.6.2 Costo diesercizio . . . 122

4.6.3 Rischio diesercizio . . . 122

4.6.4 Disponibilitadeipezzi diricambio . . . 125

4.6.5 Disponibilitadellamanodopera . . . 126

4.7 Strategiedisimulazione . . . 128

4.7.1 Gestione deltempo edegli eventi . . . 128

(12)

4.7.4 Estrazione deltempoal guasto| teoria dell'eta . . . 135

4.8 Strategiedimanutenzione . . . 140

4.9 Limitidellasimulazionenumericaapplicataallamanutenzione144 5 Applicazioni della simulazione di manutenzione 145 5.1 Sistemadiattuatoridipotenza . . . 145

5.1.1 Analisifunzionaledell'impianto . . . 145

5.1.2 Diagramma a blocchidiaÆdabilita. . . 148

5.1.3 Fisicadel guasto deicomponenti . . . 150

5.1.4 Gra co diaÆdabilita . . . 152

5.1.5 Ilproblemadellacontaminazione . . . 152

5.1.6 Simulazione dirisorsescarsee dei costidiesercizio . . 155

5.2 Ottimizzazione diunpiano dimanutenzione automobilistico . 157 5.2.1 Rateo diguasto delmotore indottodall'olio . . . 158

5.2.2 Simulazione dellapoliticadimanutenzione ottima . . 160

6 Analisi dei guasti mediante MLE 165 6.1 Ilproblemadell'analisideidati diguasto . . . 165

6.2 Principiodifunzionamento del MLE . . . 166

6.3 ContributiMLE perilmodellodiguasto classico . . . 168

6.3.1 Tempialguasto . . . 168

6.3.2 Datidiguasto censuratiperintervalli . . . 168

6.3.3 Datisospesi . . . 168

6.3.4 Esempio diapplicazione delMLE | casoclassico. . . 169

6.4 ContributiMLE perilmodellodiguasto con difettosita . . . 171

6.4.1 Tempialguasto . . . 173

6.4.2 Datidiguasto censuratiperintervalli . . . 173

6.4.3 Datisospesi . . . 174

6.4.4 Esempio diapplicazione delMLE con difettosita . . . 174

(13)

A.1 De nizioni. . . 181

A.1.1 Spazio campione, campo deglieventi, probabilita . . . 181

A.1.2 Probabilitacondizionale ed indipendenzastatistica . . 183

A.2 Teoremisulla teoriadellaprobabilita . . . 183

A.2.1 Addizionepereventi mutuamenteescludentisi. . . 184

A.2.2 Moltiplicazione perdueeventi indipendenti . . . 184

A.2.3 Moltiplicazione perdueeventi arbitrari . . . 184

A.2.4 Addizionepereventi arbitrari . . . 184

A.2.5 Teoremadellaprobabilitatotale . . . 184

A.2.6 Legge deigrandinumeri . . . 185

A.2.7 Teoremadel limitecentrale . . . 185

A.3 Funzioni distribuzionediprobabilita . . . 185

A.3.1 Esponenziale . . . 186 A.3.2 Weibull . . . 186 A.3.3 Gamma . . . 187 A.3.4 Normale . . . 188 A.3.5 Lognormale . . . 189 A.3.6 Uniforme . . . 189 A.3.7 Binomiale . . . 190 A.3.8 Poisson . . . 191 A.3.9 Geometrica . . . 191

B Generazione di variabili casuali 193 B.1 Tecnicadellatrasformata inversa . . . 193

B.2 Tecnicadellareiezione . . . 194

(14)
(15)

1.1 Rateo diguasto infunzionedeltempo . . . 9

1.2 Esempio didiagramma ablocchidi aÆdabilita . . . 10

1.3 Esempio diun diagrammaa blocchidiaÆdabilitaa ponte . . 13

1.4 Diagramma a pontesempli cato nel caso (a) con E 5 funzio-nantee nelcaso (b)con E 5 guasto . . . 14

1.5 Sequenza dieventipossibiliperlaD(tj1). . . 18

1.6 Equivalenza dei processi stocastici (a) e (b), per la variabile aleatoriaz . . . 19

2.1 Matrice dieccellenzadellamanutenzione. . . 23

2.2 Evoluzione storica deirequisiti dimanutenzione . . . 24

2.3 SchedainformativaRCM . . . 32

2.4 Tipologiedel rateo diguasto infunzionedeltempo . . . 38

2.5 Perturbazionediun sistema stabile . . . 39

2.6 Funzionedensita diprobabilitadiguasto. . . 39

2.7 Conditionmonitoring,curva dievoluzione deiguastipotenziali 40 2.8 Frequenza delleispezionie intervalloP 7!F netto . . . 41

2.9 Diagramma didecisionedelle attivitadellaRCM . . . 47

2.10 Schedadelpiano dimanutenzioneRCM . . . 48

2.11 Schema funzionaledellalinea diproduzioneMydrin . . . 53

2.12 Caldaiaperoliodiatermico . . . 54

2.13 Turbosfera. . . 55

2.14 Impianto dimessa avuoto . . . 56

(16)

solidi catoagranelli . . . 58

2.17 Sistemadiraccolta dell'acqua . . . 59

2.18 Impianto diessicazionedelcollante . . . 60

2.19 Impianto direfrigerazionedell'acqua nel circuitoprimario . . 61

2.20 Sistemadiaspirazione deifumiedelle polveri . . . 61

3.1 Sperimentazionesulsistema . . . 78

3.2 Avanzamento temporalea passo sso . . . 81

3.3 Avanzamento temporalemediantesalto fraglieventi . . . 82

3.4 Simulazionedibiorisanamentodeisuoli|Concentrazionedi Fe ++ al giorno1e algiorno60 . . . 84

3.5 Simulazionedel volodi10 neutroni . . . 90

3.6 Simulazionedel volodi1 neutronecon splittingneutronico . 91 4.1 Codice RAMSES| schermata iniziale . . . 97

4.2 Archivio deicomponenti . . . 99

4.3 Schemadiunimpiantodipompaggiocostituitodaduepompe A eBin paralleloe daun insiemedicentralinedi controllo . 100 4.4 Formato delleschedenell'archiviodei pezzi diricambio. . . . 103

4.5 Formato delleschedenell'archiviodel personale . . . 105

4.6 Interfaccia del main . . . 106

4.7 E ettodellarisoluzionedicalcolo utilizzata:perottenere un pro locontinuo occorreutilizzareun passomolto ne . . . . 107

4.8 Esempio diuncontrollo disistema . . . 109

4.9 Rappresentazione della funzione diaÆdabilita tramite RBD e relativamatrice . . . 110

4.10 Interfaccia dicontrollo delledipendenze|catene incidentali e ridondanzepassive . . . 111

4.11 Diagrammidelrateodiguastoperintensitadelcaricocrescente112 4.12 Interfaccia di predisposizionedelle condizioni di carico e dei rateidiguasto deicomponenti . . . 114

(17)

| Ispezioniperiodiche . . . 118

4.15 Attivitadimanutenzioneaggiuntive perisottosistemi . . . . 120

4.16 Esempio disottosistema | motoriduttore . . . 120

4.17 Disponibilitadisistema|uncomponente;rateodiguasto co-stante(MTTF =3000);manutenzionecorrettiva (MTTR= 2450); disponibilitaasintotica=0:55 . . . 121

4.18 Costo di esercizio | un componente; Weibull p.d.f. (X 0 = 1000 =5#=2000; manutenzionecorrettivaconrinnovoal 30% esostituzione alterzo intervento. . . 123

4.19 Rischio diesercizio | un componente; Weibull p.d.f. (X 0 = 500 = 5 # = 2000); manutenzione correttiva con rinno-vo al 20%; sostituzione al terzo intervento; indice di danno continuativo=5 . . . 124

4.20 Rischio diesercizio | un componente; Weibull p.d.f. (X 0 = 500 = 5 # = 2000); manutenzione correttiva con rinno-vo al 20%; sostituzione al terzo intervento; indice di danno istantaneo=100 . . . 124

4.21 Livellodimagazzino | sistemaisolato . . . 125

4.22 Livello di magazzino | soglia minima di riordino pari a 20 unita . . . 126

4.23 Disponibilitadimanodopera. . . 127

4.24 Diagramma a blocchidiaÆdabilita . . . 132

4.25 Ridondanzepassive| standbymaster-slavee standby sim-metrico . . . 133

4.26 Condizionidicaricoeciclidicaricocon relativipro lidirischio136 4.27 Rateo diguasto eprobabilitadiguasto diun singoloperiodo 137 4.28 Estrazione deltempoal guasto| funzionehazard suddivisa inpiuperiodi . . . 138

4.29 Interventidimanutenzioneperdiversiandamentidelrateodi guasto neltempo . . . 142

5.1 Impianto oleodinamico . . . 146

5.2 Diagramma a blocchidiaÆdabilitadell'impianto . . . 149

5.3 Pro lodiaÆdabilitadelsistema . . . 152

(18)

componenti . . . 154

5.6 Disponibilitapratica con ispezionie sostituzionisul uido . . 155

5.7 Disponibilitadel sistemasemi isolato . . . 155

5.8 Valutazionecomparativadellaconvenienza economica . . . . 157

5.9 Diagramma Bi{Weibulldiprobabilitadiguasto delmotore . 161

5.10 Disponibilita del motore con politica di manutenzione del

costruttore . . . 161

5.11 Disponibilita del motore con politica di manutenzione

otti-mizzata . . . 162

6.1 Super ciedimassimaverosimiglianza . . . 167

6.2 Super ciedimassimaverosimiglianzalogaritmica . . . 171

6.3 Diagramma a blocchi di aÆdabilita di un componente con

duemodidiguasto . . . 172

6.4 Probabilita di guasto in funzione dei km percorsi e

percen-tuale dicomponentidifettosisuperstiti . . . 176

B.1 Generazione di variabili aleatorie mediante inversione della

(19)

1.1 Applicazionitipichedei processistocasticie gradodidiÆcolta 16

2.1 Conseguenze dei guasti funzionali e interventi manutentivi

proposti . . . 34

4.1 Speci cadelcodice RAMSES . . . 93

4.2 Speci cadelcodice RAMSES| segue . . . 94

4.3 Speci cadelcodice RAMSES| segue . . . 95

4.4 Speci cadelcodice RAMSES| segue . . . 96

5.1 Parametridiguasto perlasimulazione delsistema . . . 151

5.2 Schedadimanutenzioneprogrammata dell'autovettura . . . . 158

5.3 Sensibilitadegliespertialguasto motore . . . 159

5.4 ParametridelleBi{Weibullper lasimulazione . . . 160

6.1 Dati di guasto censurati per intervalli:eventi di guasto rac-coltiperclassidipercorrenzachilometrica . . . 169

6.2 Dati diguasto censuratiperintervalli:vetturesuperstitiper classidipercorrenzachilometrica . . . 170

6.3 Andamento dei componenti difettosi superstiti nel parco di vetturecircolanti . . . 175

(20)
(21)

Lo scopo diquesta tesi didottorato di ricerca, consite nel fornirela giusta

collocazionedellamanutenzionefraledisciplinedell'ingegneria,raccogliendo

eformalizzandolemetodologiedianalisidiaÆdabilitaedipiani cazione

de-gliinterventiall'internodiununicoprocessodiprogettazione edicontrollo.

In lineadiprincipio,un processo dianalisidei guastie di programmazione

dellamanutenzionedeveessereingradodifornirechiareesicurerisposteai

seguentiinterrogativi:

 Quali sono le funzioni richieste e con quali criteri di prestazioni il

sistemae chiamatoad assolverle?

 Qual'el'andamentodelladisponibilitadelsistemainfunzionedel

tem-po?

 Quantiguasti e diquale tipo si possono veri caredurante lavita del

sistema?

 Quali possono essere le conseguenze che ledono la sicurezzae la

pro-tezioneambientale?

 Quantipezzi diricambiosononecessari?

 Che tipo di interventi di manutenzione preventiva risultano

tecnica-mente fattibili? A qualiscadenzedevono essereprogrammati?

 Aquanto ammonta la previsionedel costo diesercizio delsistema?

 Quante squadredimanutenzionedevono essereassegnate al sistema?

 Comedeve essereorganizzatala logisticadimanutenzione?

 Conqualitecnichesi prevedediriconoscere iguastiequaliprocedure

devono essere attivateperfarvifronte?

 

Epossibileimplementaretecnichedi`conditionmonitoring'delle

(22)

mentiche sianoin grado dimisurarne l'eÆcacia e l'eÆcienza. L'eÆcacia in

primo luogo, in quanto l'obiettivo principe consiste nel garantire che il

si-stema oggetto distudio continui a svolgere le propriefunzioni nei limitidi

prestazioniaccettabili,secondolespeci cherichiestedegliutilizzatori.

L'eÆ-cienzainsecondoluogo,manonperquestodiminoreimportanza,inquanto

perseguendol'obiettivodicuisopra, occorreimpegnare ilminimodirisorse

possibili, organizzando con razionalita il supporto logistico del sistema al

nediraggiungereimassimilivellidirendimento digestione.

La migliorestrategiadimanutenzione puoessere piani cata,apriori,

solo se si e in grado di prevedere con la necessaria precisione l'evoluzione

del sistema nel suo contesto operativo futuro. 

E allora possibile formulare

un modello matematico del sistema, studiarne la dinamica ed osservare le

reazioni allasimulazione di eventuali stimoliesterni. I metodi ed i modelli

noti dell'ingegneria deisistemipossono essere molto utiliper larisoluzione

di casi semplici, ma sovente richiedono la formulazione di ipotesi troppo

restrittivecheaumentanoinmodoinaccettabileladistanzadelmodellodalla

realta.

Unastradaalternativaeda ascinante,chehopercorsoconentusiasmo

durantequestitreannidistudiericerca,consistenellasimulazionenumerica

dellavitadelsistema,utilizzandoilmetodoMonteCarloperlagestionedei

processistocasticidiguastoeperl'esecuzionedegliinterventidi

manutenzio-ne.HoquindimessoapuntoilcodicedisimulazioneRAMSES,perseguendo

l'idea di costruire uno strumento di misura dell'eÆcacia e dell'eÆcienzadi

una politicadimanutenzione simulata alcalcolatore.

Neicapitolicheseguonosipresentanoiconcettidibasedell'ingegneria

deisistemiapplicataalcasodellamanutenzioneesiintroduceilformalismo

della Reliability Centred Mainteance come miglior guida nella

piani cazio-ne delle schede di manutenzione. Nel seguito si introducono le nozioni di

base per fornire una struttura solida e corretta alla simulazione numerica

dei sistemiriparabili e si presenta il codice RAMSES corredando le

infor-mazioni tecniche con i dovuti esempi ed applicazioni pratiche. Si conclude

il lavoro, in ne, con la presentazione di un modello di massima

verosimi-glianza particolarmente utile per le analisi dei dati sperimentali di guasto

(23)
(24)

Ingegneria dei sistemi

applicata alla manutenzione

Introduciamo in questo capitolo, privilegiandola sintesi espositiva e la

ra-piditadi lettura,lebasi diingegneria deisistemi. Ciso ermeremocon una

maggiore dovizia di particolari, sugli aspetti utili ad una piu chiara

com-prensione degli argomenti esposti nei capitoli successivi, che presentano i

modelli diaÆdabilita e lemetodologiedisimulazionenumericaapplicatial

casodella manutenzione.

1.1 De nizione di componente

Side nisce componente un'entita caratterizzata da:

1. unnumero nito distatidiscreti

2. unisieme difunzionio regoleditrasferimento fragli stati

La de nizionedeglistatie unprocesso arbitrario,che dipendedal

li-vellodidettaglioalqualecisivuolespingerenellaformulazionedelmodello

di un sistema. Gli stati permettono di identi care univocamente le

carat-teristiche di funzionamento del componente durante la sua evoluzione nel

tempo.

PercomoditasiutilizzilavariabileinteraediscretaS peridenti care

isingolistati. Peresempio,forniamounadescrizionedeipossibilistatidiun

componente `motore':

S =1 stato passivo,cioeil motorenoneguasto,maalmomentonon viene

(25)

S=0 motoreguasto.

Questi tre stati sono generalmente presenti nella de nizione della

maggio-ranza dei componenti, e possono essere suÆcienti per formulare un buon

modellodi simulazione; neicasi speci ci,tuttavia, la de nizionedegli stati

puo spingersi piu nel dettaglio, per esempioride nendolo stato di rottura

S=0ed aggiungendo altristaticome segue:

S=0 ilmotoreerotto,ilguastoestatorilevato,lerisorsedimanutenzione

sono disponibili,lariparazionee inprogresso.

S= 1 ilmotoreerotto,mailguastononestatoancorarilevato,pertanto

nessunintervento manutentivoe inprogramma. 1

S= 2 il motoree guasto, il problemae stato rilevatoma non puoessere

risolto causala mancanzadiuna necessariarisorsamanutentiva. 2

S= 3 il motore e malfunzionante, il guasto e stato rilevato, ma risulta

temporaneamente non riparabile a causa di vincoli legati al contesto

operativo delcomponente. 3

S= 4 il motore non e guasto, ma e passivo a causa di lavori di

ma-nutenzione preventiva, atti a ridurre la probabilita che si guasti nel

futuro.

S=3 il componente vieneutilizzato al massimofattore dicarico

ammissi-bile, accelerandoeventuali fenomenidiusura e difatica.

Come si nota, la de nizione degli stati deve essere univoca, nel

sen-soche una stessa condizionedi funzionamento,o di guasto,non puoessere

descritta con le stesse sfumature da due stati diversi. Al proposito si noti

che gli stati descritti sopra, da S

4 a S

1

sono tutti stati passivi, ed

indi-canopertanto la stessacondizionedifunzionamentoal tempo presente, ma

speci canouna diversaevoluzione delcomponente nelfuturo.

Le funzioni di trasferimento fra gli stati sono tipicamente legate

al-la natura del componente ed alle interazioni del componente con il resto

del sistema e con l'ambiente. In particolare possiamo suddividerle in due

categorie:

1

Questotipodistatoefrequentequandoicomponentinonfunzionanoincontinuo.

2

Classicamenteipezzi diricambio olamanodopera specializzata.Sinoti cheil

pro-blemadell'ottimizzazionedellerisorseediimportanzafondamentalenell'ingegneriadella

manutenzione.

3

(26)

prietaintrinsechedelcomponente.Ilguastoimprovvisodiuna

lampa-dinane e untipico esempio.

interazioni sono processi che induconoil trasferimento fra stati a seguito

dieventi esternial componente. L'esempio classicoe ilcaso della

ma-nutentenzione,checontrolladall'esternodelcomponentelefunzionidi

trasferimento fragli statidirottura.

Siosservichelefunzioniditrasferimentopossonodescriveresiaprocessi

sto-casticiche processideterministici.Inentrambiicasipossonoesseretrattate

nell'ambito dellateoriadei processistocastici. 4

Consideriamo, quindi, per il caso generale delle funzioni di

trasferi-mentoperprocessistocastici,lafunzionedensitadiprobabilitadiuscitadai

singolistatinellaforma:

f( S;t) (1.1)

oinmodopiucompatto, f

i

(t). Inparticolare,f

i

(t)dt esprimelaprobabilita

cheilcomponente,entratonellostatoS altempot=0,neescaesattamente

al tempo t. 5

Tale de nizionecontiene inse tutte le informazioni necessarie

perlasimulazionedelladinamicadelsistemaseesoloseiltrasferimento da

ognisingolo statoe univocamente diretto verso un solostato di arrivo. 6

Neicasiincuiiltrasferimentodistatononsiaunivoco,occorrede nire

una funzionedi trasferimento parziale, o funzione dihazard parziale,come

z

ij (t t

i

), che esprimela densita diprobabilitache il componente, entrato

nellostato i altempo t

i

,si trasferiscaallostato j altempo t, condizionata

al fatto che durante l'intervallodi tempo [t; t

i

[il componente si mantenga

nellostato i.

Nell'ipotesidi indipendenza statisticafra lefunzioni ditrasferimento

parziali,l'espressionedellafunzioneditrasferimentototale,anchenotacome

rateo totaleditrasferimento,o funzionehazard,e laseguente:

z i ( t t i )= n X j=1 z ij (t t i ) (1.2)

cioe il rateo totale di trasferimento da uno stato i e la somma di tutti i

rateiditrasferimentoparzialiinuscitadai. Ladimostrazionee immediata.

Osserviamo,ora,chedatalaprobabilitaditransizionedallostatoiallostato

j nellaforma F ij (t)=1 e R t 0 z ij (x)dx 4

PeriprocessideterministiciuseremofunzionidensitadiprobabilitaÆ diDirac.

5

Vedremo nella sez. 4.7.4 una metodologia per considerare delle funzioni di

trasferimentode niteatratticonp.d.f.diverse.

6

(27)

F i (t)=1 e R t 0 z i (x)dx (1.3)

Derivandola 1.3 siottiene la densitadi probabilita ditransizionein uscita

dai: f i (t)= dF i (t) dt =z i (t)e R t 0 zi(x)dx = 0 @ n X j=1 z ij (t) 1 A e R t 0 zi(x)dx

che si puoanche scrivere come:

f i (t)= 0 @ n X j=1 ij (t) 1 A z i (t)e R t 0 z i (x)dx dove ij = z ij (t) z i (t)

rappresentalaprobabilitacheilcomponente,inuscitaaltempotdallostato

isitrasferiscaallostato j. 7

1.2 Sistema e funzione di sistema

Si de nisce sistema un insieme di m componenti, con m  1. Il vettore

~ S = (S 1 ;S 2 ;;S m

), i cui elementi rappresentano gli indicatori di stato

deisingolicomponenti, si chiamavettore distato delsistema. Ildominiodi

esistenzadelvettore sichiamaspaziodelle fasidel sistema.

Inse,lade nizionedisistemanonaggiungerebbeinformazionial

con-cettodicomponente,senonfossechealsistemapossonoessereassociate

del-lemisureR diprestazioni, de nitecomefunzionidisistema 8 nellagenerica forma R=R( ~ S) 7 Naturalmente n X j=1 ij (t)=1

essendocertocheilcomponenteuscitodallostatoiraggiungaunqualsiasistatoj(principio

diconservazionedeicomponenti!).

8

(28)

Possiamodare la seguente importantede nizione dellafunzionedi sistema

aÆdabilita:

L'aÆdabilita e la misura della probabilita di successo di una

missione.

dove permissione si intende losvolgimento dellafunzione richiesta, per un

bendeterminatoperiododitempo,incondizionidifunzionamentonominali

e sotto condizioniambientalipre ssate.

Il calcolo dell'aÆdabilita R(t) dipende quindi dal tipo di missione

(la funzione che gli utilizzatori richiedono al sistema), dalla durata della

missione (per quanto tempo il sistema deve continuare ad assolvere alla

funzione richiesta) e dal pro lo di missione (le prestazioni richieste, che

incidono sull'intensita delle sollecitazioni e le condizioni ambientali, 9

piu

omeno favorevoli alsistema).

1.3.1 AÆdabilita di un sistema monocomponente

Consideriamoun sistemacostituito da un solocomponente ericaviamo

l'e-spressione della funzione di sistema aÆdabilita. Per cominciare, de niamo

gli statidelcomponente, e precisamente:

S 1 componente funzionante S 0 componenteguasto

Inquestocasolefunzioniditrasferimentosono2esonounivocamente

de nite dalla densita di probabilita f(t) di uscire dallo stato S

1

(l'unica

soluzione di trasferimento possibile e verso lo stato S

0

) e dalla densita di

probabilita di uscire dallo stato S

0 10

(tornando, secondo l'unica soluzione

possibile,allostato S

1 ).

Osserviamo che le condizioni di funzionamento nominali del

com-ponente, ed i vincoli legati al contesto ambientale, sono le informazioni

necessarie e suÆcienti per la de nizione delle funzioni di trasferimento.

Consideriamoquindinotala f(t).

9

Lecondizioni ambientalide niscono dalpunto divistatecnicoilcontestooperativo

delsistema.Peresempio, temperaturadiesercizio+40 Æ C,temperaturedistoccaggio da 20 Æ Ca+50 Æ

C,umiditadal40al60%,presenzadipolverioagenticorrosivi,accelerazioni

massimedi0:5g afrequenzeda10a30Hzecosvia.

10

Nel calcolo dell'aÆdabilita possiamo trascurare questa seconda funzione di

(29)

funzionamento delsistemaperuna durata paria T'.

A questo punto la missione e de nita nei minimi dettagli, per cui

si vede che la funzione di sistema aÆdabilita puo essere espressa come la

probabilita che il sistema si mantenga nello stato ~ S = (S 1 ), per tutta la duratadimissione T: R(T)=1 Z T 0 f(x)dx = 1 F(T)

dove la F(t) rappresenta la cumulata della funzione di trasferimento f(t).

Ricordandol'equazione1.3 sipuoanche scrivere:

R(T)=e R

T

0 (x)dx

introducendo il rateo di trasferimento (t), noto in letteratura come rateo

diguasto. 11

1.3.2 Rateo di guasto del componente

Nellasezione1.3.1abbiamovistocheilcalcolodell'aÆdabilitadiunsistema

costituito da un singolocomponentee riconducibilealproblemadi stimare

l'espressionedelladistribuzionediprobabilitadiguastof(t),oinalternativa

l'andamento delrateo diguasto (t).

Dalpuntodivistapratico,risultapiuconvenientepercorrerela

secon-dastradaproposta,concettualmentepiuvicinaalleosservazionisperimentali

dellefrequenze diguasto deisistemi.

In gura1.1simostradisegnatoinlineacontinua,unesempio

dell'an-damentodelrateodiguastoinfunzionedeltempo,secondoilclassicopro lo

a`vascadabagno'. 12

Lecrocette appuntateall'assedeitempirappresentano

una plausibileevidenza sperimentale dei malfunzionamentidi esercizio per

un sistemarealmente caratterizzato da un comportamento al guasto

si at-to. Si noti, al proposito, che un addensamento delle crocette sull'asse dei

tempi implica necessariamente un aumento del rateo di guasto, e

vicever-sa,ladispersionedelleosservazionisperimentalidiguasto ne giusti canola

riduzione.

Dal punto di vista matematico, e possibile formulare un modello a

vasca da bagno sommando il contributo di tre distinte funzioni densita di

probabilita diguasto. Per esempio, utilizzando la distribuzionedi Weibull,

11

In e etti (t) rappresenta dal punto di vista sico il rateo di trasferimento del

componenteversolostatodiguastoSfault.

12

Generalmenteutilizzatoperdescriveretrefasidellavitadiuncomponente,nell'ordine

(30)

impostando opportunamente i parametri per ottenere tre ratei di guasto

polinomialiconandamentidecrescente( <1),costante( =1) ecrescente

( >1).Perulterioridettaglisifaccia riferimentoall'appendiceA.3.2 ealla

sezione4.7.4.

Nella maggioranza dei casi pratici, tuttavia, idati di guasto

disponi-bili sono pochi 13

e non permettono una distinzionechiara e netta delle tre

zonedellacurva avascada bagno.Di piunon tuttiicomponentimeccanici

presentanountalecomportamentoalguasto. 

Etipicaperleapplicazioni

ae-ronautiche,infatti,unaelevataincidenzadifenomenidiguastocaratterizzati

daisoliguasti infantili edai guasticasuali delperiododivitautile.

L'approssimazione dei dati secondo una curva di rateo di guasto

co-stante nel tempo, come si indica in tratteggio in gura 1.1, non solo puo

essere l'unicasoluzioneproponibile,ma spesso coincide anche con la realta

deifatti, come avvieneperilcaso deicomponenti elettronici.

Secondo tale importante approssimazione, pur con tutti i limiti del

caso, 14

l'aÆdabilitadiun sistema peruna missione didurata T diventa:

R(T)=e T

Osserviamo,perconcludere,cheesistonoarchivididatiche

contengo-noivalorinumericidelrateodiguasto costanteneltempo,percomponenti

13

Leanalisideidatisperimentalivengonogeneralmentepromosseaseguitodiun'elevata

criticitadeiguasti. 

Eragionevoleritenere,quindi,chesifacciailpossibileperridurneal

massimol'occorrenza.

14

Inparticolare si perde lamemoria delpassato e non risulta possibile descrivere

fe-nomeni di usura o di mortalita infantile. L'aÆdabilita e uguale per tempi di missione

(31)

mento. 15



E possibile stimare il valore piu opportuno da inserire nei calcoli

con laformulaseguente,divaliditagenerale:

= 0  U  E  Q dove ilvalore 0

lettodal manuale viene corretto con un fattore diutilizzo



U

2[0;1] ,unfattore

E

>0legatoallecondizioniambientalieall'intensita

deicarichied un fattore

Q

>0 legato allaqualita diproduzione.

1.3.3 AÆdabilita di un sistema con piu componenti

Alivellodisistemicostituitidam>1componenti,lafunzionedisistema

af- dabilitaR=R( ~

S;L)dipendeancora dallostatodelsistema,e quindi

dal-l'aÆdabilitadeisingolicomponenti,einpiudalmodoincuitalicomponenti

interagisconoperassolvereallafunzionerichiesta.

LalogicaLdifunzionamentodelsistemadipendeinmodopesantedai

requisitidellamissione.Vienegeneralmentecodi catainappositidiagrammi

ablocchidiaÆdabilita,previa l'esecuzionediun'analisifunzionale.

1.3.4 Diagramma a blocchi di aÆdabilita | RBD

Figura 1.2: Esempio didiagrammaa blocchidiaÆdabilita

Ildiagramma a blocchidiaÆdabilita,dicui si mostra un esempioin

gura1.2,fornisceuna rappresentazionegra ca dellastrutturalogicaLche

ilsistema utilizzanell'a rontare lamissione. 16

15

Citiamo, fra itanti, ilRAC NEPRD, ilBellcore TR-332, ilMIL-HDBK-217, l'IEC

61709 ...

16

Ilsistemasfruttasemprealmeglioleproprierisorseperportareatermineconsuccesso

lamissione,coscomeunplotonedisoldatisischieranelmodopiuopportunoperacquisire

(32)



E chiaro,che perdato sistema sico, lastrutturadel RBD dipende

dal tipo di missione da compiere. Per fare un esempio, consideriamo il

ca-so pratico del sistema di pompaggio di un circuito primario in un reattore

PWR, tipicamente realizzato con gruppi di quattro o piu pompe

idrauli-che sicamente dispostein parallelo.Consideriamoi dueseguenti pro lidi

missione:

1. barrecompletamenteinserite,conportata di uidorefrigeranteal

mi-nimopergarantirel'asportazionedelsolocaloredovutoaldecadimento

deiprodottidi ssione.

2. reattore funzionante allamassima potenzadi targa,con laportata di

uidorefrigerante massimadiesercizio.

Supponiamo,inoltre,chedairisultatidell'analisifunzionalecondotta sutale

gruppo di pompaggio, risulti che una singola pompa sia perfettamente in

gradodifarefronte allaportata minimarichiesta, mentre che pergarantire

laportatamassimadieserciziosianonecessariealmeno3pompefunzionanti

sulle4 complessivamentedisponibili.

NelprimocasodimissioneseguecheilRBDdelsistemadipompaggio

presenta quattrocomponentifunzionaliditipopompadispostiinparallelo,

usufruendo, quindi,del massimo margine di aÆdabilita. Nel secondo caso,

invece, il RBD contieneun macrogruppo funzionaledicomponentipompa

dispostiin logica ridondante, con ridondanza attiva 3 su 4 ed un margine

diaÆdabilitadecisamentepiuridotto.

Fatta questa doverosa premessa, osserviamo che la composizione del

diagramma risultapiusemplice sesie ingrado dirispondere con sicurezza

allaseguente domanda:

Quali elementi del sistema sono indispensabilipersoddisfare la

funzionerichiesta durante lamissione? Quali,al contrario,

pos-sono guastarsi senza che la funzione risultante del sistema ne

resticompromessa?

I componenti indispensabili per lo svolgimento del compito saranno posti

in serie nel diagramma, mentre i componenti ridondanti (e cioe quelli che

possonoguastarsisenza alterarelacapacita dirispostadelsistema)

verran-noopportunamentedispostiinparallelo.Secondo questalogicaglielementi

funzionanocomeinterruttori elettrici.Unelemento guastoimplicaun

inter-ruttoreaperto,mentreunelemento correttamente funzionanteeequivalente

alcircuitochiuso.

17

(33)

chiudono a seconda che i relativicomponenti si siano guastati, oppure che

sianostati riparati.Per veri care se il sistema e funzionante, proseguendo

nell'analogiaelettrica,esuÆcienteapplicareunatensioneaicapidelcircuito

edosservarese passacorrente.

Concludiamo ribadendo che le informazioni contenute nel

diagram-ma a blocchi di aÆdabilita concorrono unicamente a de nire la logica di

funzionamento L nelrispettodei requisitidella missione.Pertanto, ad ogni

singolo bloccologico del diagramma competono duee soltanto duestati di

funzionamento del componente interessato, lo stato funzionante e lo stato

diguasto. 18

Dipiu,adognisingolobloccovieneassociatoununico mododi

guasto delcomponente. 19

1.4 Metodi di calcolo aÆdabilistico dei sistemi

Presentiamoinquestasezione imetodipiudi usipercomporrelafunzione

distato aÆdabilita.

1.4.1 Strutture in serie

In questo caso il sistema sara funzionante se lo sono contemporaneamente

tuttiglielementidellacatena.Nell'ipotesiincuiimodidiguastodei

compo-nentisianostatisticamenteindipendenti,perilteoremadellamoltiplicazione

delleprobabilita(cfr.appendiceA.2.2),risultaevidentechel'aÆdabilitadel

sistemae laproduttoria delleaÆdabilita deisingolicomponenti:

R(t)= n Y i=1 R i (t)

Nelcaso dirateidiguasto 

i

costanti neltemposi ottiene:

R(t)=e P n i=1  i t 1.4.2 Strutture in parallelo

Inquesto caso, reciprocamente allasezione precedente, ilsistema sara

gua-sto 20

selosonocontemporaneamentetuttiicomponentidelparallelo.

Sem-18

Gli statidifunzionamentodegradatononvengonopresiinconsiderazione.

19

Componenticaratterizzatidapiumodidiguastovengonostrutturaticonsiderandoun

collegamentoinseriefratantiblocchettilogici,unoperognimododiguasto.

20

Perstatodiguastodelsistemanon siintendelarottura sicadituttiicomponenti,

bensl'impossibilitadifarefronteallafunzionerichiesta.Intalsensoconvieneparlaredi

(34)

produttoria valeperlaprobabilitadi guasto F(t): F(t)= n Y i=1 F i (t)

da cuisegue che

R(t)=1 n Y i=1  1 R i (t) 

Nel casopiusemplice delparallelofra duecomponenti siottiene:

R=R 1 +R 2 R 1 R 2

1.4.3 Conteggio delle parti

Questo metodo, dirapidissimaapplicazione, sfruttal'ipotesiestremamente

conservativa, secondo la quale tutti i componenti del sistema sono

consi-derati egualmente indispensabili per lo svolgimento della missione, e tutti

i rispettivi modi di guasto sono fra loro statisticamente indipendenti.

Sot-to tale ipotesi l'aÆdabilita si calcola come il prodotto delle aÆdabilita dei

singolicomponenti: R(t)= n Y i=1 R i (t)

Questo metodo e utile durante le primissime fasi della progettazione, per

stimarel'andamentominimo teoricodell'aÆdabilitaneltempo.

1.4.4 Metodo dell'elemento chiave

Figura 1.3: Esempio diundiagramma ablocchidiaÆdabilitaa ponte

Puocapitare,nellapratica,didovercalcolarelafunzionediaÆdabilita

di un diagramma a ponte, del tipo rappresentato in gura 1.3, oppure di

dovereconsiderare casi incui gli elementi non sonofraloro statisticamente

indipendenti. 21

21

Untipicoesempioelaricorrenzadellostessocomponente sicoinpiuposizionilogiche

(35)

il parallelo non sono suÆcienti. Bisogna quindi sempli care il diagramma

scegliendounelemento chiavee scindendoil problemaneiseguentiduecasi

mutuamente escludentisi:

elementochiave funzionante laprobabilitadiquestoeventoeR

chiave (t).

Ildiagrammasisempli casostituendoalsimbolodell'elementochiave

un `corto circuito' 22

elementochiave guasto laprobabilitadiquestoeventoecomplementare

allaprecedente,eprecisamente1 R

chiave

(t).Inquestocasol'elemento

viene sostituitoneldiagramma daun circuitoaperto.

Figura1.4:Diagrammaapontesempli catonelcaso(a)conE

5

funzionante

enel caso(b) conE

5

guasto

Per l'esempio di gura, scegliamo come elemento chiave l'elemento

E

5

.IlRBDsisempli caneiduesottocasi schematizzatiin gura1.4, dacui

si puo calcolare l'aÆdabilita del sistema con il teorema dell'addizione per

eventimutuamente escludentisi(cfr.appendiceA.2.1)come segue:

Caso(a),P(a)=R(E

5 ) R a = h R(E 1 )+R(E 3 ) R(E 1 )R(E 3 ) ih R(E 2 )+R(E 4 ) R(E 2 )R(E 4 ) i Caso(b),P(b)=1 R(E 5 ) R b =R(E 1 )R(E 2 )+R(E 3 )R(E 4 ) R(E 1 )R(E 2 )R(E 3 )R(E 4 ) 22

Dal puntodivistalogico,inquestosottocasosihalacertezzadelfunzionamentodel

(36)

sistemaR sys =P(a)R a +P(b)R b : R sys =R(E 5 ) h R(E 1 )+R(E 3 ) R(E 1 )R(E 3 ) ih R(E 2 )+R(E 4 ) R(E 2 )R(E 4 ) i + + h 1 R(E 5 ) i h R(E 1 )R(E 2 )+R(E 3 )R(E 4 ) R(E 1 )R(E 2 )R(E 3 )R(E 4 ) i

1.5 Disponibilita dei sistemi riparabili

Lo studio analitico dei sistemi riparabili,come si mostra schematicamente

nella tabella 1.1, necessita delle applicazionidi una vasta classe di

proces-si stocastici, a partire dai semplici Poisson, per passare ai Markov e semi

Markov, no anche a processi rigenerativicomplessi. I processi non

rigene-rativi, invece, puressendo ipiu interessanti per leforti implicazioniaicasi

reali di manutenzione, si dimostrano troppo complessi per una soluzione

analiticaerestanoquindioggettodistudioperlasimulazionenumerica,che

presentiamonel capitolo 3.

Gli strumentiessenzialiperglistudidelladisponibilitadeisistemi,in

partegiapresentati,sonoidiagrammiablocchidiaÆdabilita,le

distribuzio-nidi probabilita che descrivono lefunzioni ditransizione distato dei

com-ponenti, le informazioni inerenti la strategia di manutenzione, il supporto

logistico,leridondanze ed ingenerale ledipendenzefragli elementi.

Le espressioni delladisponibilitaistantanea, asintoticae

dell'aÆdabi-lita inintervalli dimissione possono essere ricavate analiticamente solo nei

casi dei processi stocasticipiu semplicie sotto ipotesi strettamente

sempli- cative della struttura del sistema, della sica del guasto dei componenti

e delle distribuzioni di probabilita dei tempi di riparazione. In

particola-re si avanzano delle ipotesidi carattere generale,che trovano una sintetica

descrizionequidiseguito:

Operazione in continuo pertuttiicomponenti delsistemache nonsono

guastio soggetti alleriparazioni.

Assenza di guasti passivi indotti,cioedaperiodidiforzatainattivitadel

sistema.

Una singola squadra dimanutenzione che agisce a livello di sistema,

scendendoverso icomponentisecondo strategieopportune,del tipo a

coda FIFO 23

o perprioritadiintervento.

Ridondanze per i componenti ridondanti guasti si assume che la

ripara-zione vengae ettuata senza disattivareil sistema

23

(37)

stocastici

Pocessi di Riserva deipezzidi ricambio, Teoriadel Media

rinnovo rateidi guasto arbitrari,tempi di

riparazionetrascurabili

rinnovo

Processidi Uncomponente riparabile, Teoriadel Media

rinnovo

al-terno

ratei di guasto e tempi di

ripara-zionearbitrari

rinnovo

Processidi Sistemicon strutturaarbitraria,i Equazioni Bassa

Markov

omogenei

cuielementihannorateidiguasto

edi riparazionecostanti

di erenziali

Processi

se-miMarkov

Sistemi i cui elementi presentano

ratei di guasto costanti o con

di-stribuzione di Erlang e tempi di

riparazionearbitrari Equazioni integrali Media Processi se-mi rigenera-tivi

Sistemicon strutturaarbitraria, i

cuielementihannorateidiguasto

costantierateidiriparazione

arbi-trari; alcune strutture ridondanti

i cui elementi possono presentare

anche rateidiguasto arbitrari

Equazioni integrali Alta Processi non rigenerativi

Sistemi reali, con ratei di guasto

e di riparazione arbitrari, con

fe-nomenidipropagazionedeiguasti

e logiche di dipendenza statistica

fraglieventi

Calcoli so sticati; equazioni allederivate parziali Smodata

Tabella1.1: Applicazionitipiche deiprocessistocasticie gradodidiÆcolta

As good as new ipotesi secondo la quale un intervento di manutenzione

riporta lo stato del componente riparato agli stessi parametri di un

componente nuovo.

Indipendenza statistica levariabilialeatoriedeitempidifunzionamento

alguastoedeitempidiriparazionivengonoconsiderate

statisticamen-te indipendenti.

Supporto logistico si trascurano gli interventi di manutenzione

preven-tiva; l'attivazione / disattivazione dei componenti in ridondanza e

immediata; ladisponibilitadei pezzi diricambioe illimitata.

Osserviamo, in conclusione, che i modelli analitici lavorano bene, e sono

(38)

eÆcacemente risolticon lasimulazionenumericamedianteilmetodoMonte

Carlo.

1.5.1 Disponibilita istantanea

Consideriamoilcasodiuncomponente,conrateodiguastoerateodi

ripa-razionecostantineltempo.Side niscedisponibilitaistantanealafunzione

di sistema D(t), come la probabilita che il componente sia funzionante

al-l'istante t, condizionata al fatto che per t= 0 il componente fosse nuovo e

funzionante. Ricaviamo l'espressioneanalitica, che si ottiene con una certa

diÆcoltaanche peruncaso cos`isemplice.

Consideriamo,percominciare,lade nizionediD(tjk),probabilitache

il componente sia funzionante all'istante t, posto che fosse nuovo e

funzio-nanteall'istante t=0 epostoche sisianoveri catiesattamentek guastiin

]0; t[.Daquesta premessasegue che:

D(t)= 1

X

k=0

D(tjk) (1.4)

Per inciso, si noti anche che si puo scrivere R(t) = D(tj0), essendo D(tj0)

laprobabilitache il componentesia funzionanteall'istantet, postoche non

si sia veri cato alcun guasto in [0;t[. Vediamo ora la forma di D(tj1), che

indicalaprobabilitadiosservareesattamente unguasto ed una riparazione

nell'intervallo [0;t[. Esistono chiaramente 1 2

`storie utili',o combinazioni

di guasto e di successive riparazioni, che apportano il loro contributo

per-sonale al calcolo della D(tj1). Se indichiamo le due funzioni di transizione

di stato del componente come f(t) e g(t), 24

possiamo supporre che

duran-tel'evoluzionedi una generica `storiautile',il guasto avvenga all'istantedi

tempo t=t 1 ,con t 1 2[0;t[ e probabilita f(t 1

); che la riparazione avvenga

al tempo t =t 2 , con t 2 2 [t 1 ;t[ e probabilita g(t 2 t 1 ); che il componente

non siguastipiu noal tempo t, con probabilita1 F(t t

2 ).

La generica `storiautile'e quindiunivocamentedeterminata dalla

se-quenzadeitreeventielementarirappresentatischematicamentein gura1.5:

 guasto int 1  riparazionein t 2  sopravvivenza no a t 24

Rispettivamente, la funzione densita di probabilita di guasto e la funzione densita

diprobabilitadiriparazione. Ricordiamoanche,cheinquestocasogli statipossibili del

componentesonosolamentedue, eprecisamentelostatodifunzionamento e lostatodi

(39)

che sono fraloro statisticamenteindipendenti. Possiamoallora calcolare la

probabilitache ilcomponenteevolvasecondo lagenerica`storiautile'come:

P util e =f(t 1 )g(t 2 t 1 )  1 F(t t 2 ) 

Le singole `storie utili' sono fra loro mutuamente escludentisi,per cui,per

il teorema dell'addizione delle probabilita per eventi disgiunti, e possibile

calcolare D(tj1) come la somma della probabilita P

util e

estesa a tutte le

possibili`storieutili':

D(tj1)= Z t 0 Z t t 1 f(x)g(y x)  1 F(t y)  dydx

Per estensionericaviamo l'espressionedi D(tjk):

D(tjk)= Z t 0 Z t t 1  Z t t 2k 1 f(t 1 )g(y t 1 )g(z t 2k 1 )  1 F(t z)  dzdydx

dove si hanno k guasti ai tempi t

1 ;t 3 ;;t 2k 1 e k riparazioni ai tempi t 2 ;t 4 ;;t 2k .

Come suggerisce la gura 1.6, possiamo riscrivere la D(tjk) in forma piu

compatta: D(tjk)= Z t 0 k (z)  1 F(t z)  dz (1.5) dove k (z)= Z t t 1  Z t t 2k 1 f(t 1 )g(y t 1 )g(z t 2k 1 )

ela funzionedensitadiprobabilitadellavariabilealetoria z,ultimoistante

di una sequenza alternata di k guasti e k riparazioni. Possiamo adesso

so-stituire la1.5 nella1.4, estraendo il termineR(t) =D(tj0) al difuori della

sommatoria: D(t)=e t + Z t 0 " 1 X k=1 k (z) # e (t z) dz (1.6)

(40)

aleatoriaz

Sinotichel'integraleelaseriesonostaticambiatidiposto,essendoentrambi

operatoriaddittivi.LeespressionidiR(t)edF(t),inoltre,vengonosostituite

con leformulerelative alcasodirateo diguasto costante.

Cerchiamo,adesso,unaformapiuconveniente periltermine

k (z).In

particolare,osservandola gura1.6,sinotacheiprocessistocastici(a)e(b)

sono del tutto equivalenti dal punto di vista matematico. 25

In particolare,

il processo stocastico (b) puo essereinterpretatosecondo loschema (b 0

), da

cuisi deduceche:

z=z 1 +z 2 ; z 1 = k X i=1 t gi ; z 2 = k X j=1 t rj

Lavariabilealeatoriazelasommadellevariabilialeatoriez

1 ez

2

;pertantola

funzionedensitadiprobabilita

k

(z)puoanche esprimersicomeintegraledi

convoluzionedellefunzionidensitadiprobabilitaf k z1 (t)ef k z2 (t).Informule: k (z)= Z z 0 f k z1 (x)f k z2 (z x)dx (1.7)

oanche, cheedel tutto equivalente:

k (z)= Z z 0 f k z1 (z x)f k z2 (x)dx

Osserviamo, a questo punto, che la f k

z1

(t) e la f k

z2

(t) sono note, in quanto

entrambelevariabilicasualiz

1 ez

2

sonolasomma,rispettivamente,ditempi

alguasto edi tempidiriparazionedistribuitisecondo lefunzionidensitadi

probabilitaesponenzialee t ee t .Lap.d.f. 26

dellasommadikvariabili

25

Non lo sono dal punto di vista sico, essendo impossibile, nel nostro caso, che le

funzioniditrasferimentononalterinolostatodelsistema.

26

(41)

distribuzioneGamma G k (t): f k z1 (t)=G k (t)= (t) k 1 e t (k) eanalogamente perlaf k z2 (t), sostituendoa 

L'equazione 1.7 viene quindi riscritta nei termini della convoluzione

delle due distribuzioni Gamma, relative ai tempi al guasto e ai tempi di

riparazione,tenendo conto che, pervalori interidik, (k)=(k 1)!.

k (z)=  k  k (k 1)!(k 1)! Z z 0 x k 1 e x (z x) k 1 e (z x) dx

Per lasoluzionedell'integralediconvoluzione, che comparenell'espressione

della

k

(z),convienepassareallatrasformatadiLaplace.Considerandoche:

1. la trasformata diuna convoluzione di funzioniL h R t 0 f(x)g(t x)dx i 

e il prodotto delletrasformate dellefunzionistesse ~ f(s)~g(s) 2. L  x k 1 e x  = (k 1)! (s+) k siottiene, perla ~ k (s): ~ k (s)=   s+   s+ 

Osserviamo, ora, che la trasformata di Laplace, essendo un operatore

inte-grale,ne mantiene anche laproprieta addittiva,percui sipuoscrivere:

L " 1 X k=1 k (z) # = 1 X k=1   s+   s+ 

Dallaconvergenza della serierisulta:

L " 1 X k=1 k (z) # =  s(s++) eantitrasformando siottiene: 1 X k=1 k (z)=   1 e (+)z  +

Sostituendo questa espressione nella 1.6, la formula della disponibilita

di-venta: D(t)=e t + Z t 0   1 e (+)z  + e (t z) dz

(42)

sponibilitaperilcasodiuncomponentesingolo,conrateodiguastocostante

e rateodi riparazionecostante:

D(t)=  + +  + e (+)t (1.8) 1.5.2 Disponibilita asintotica

Si osservi che la forma dell'equazione 1.8 contiene un primo addendo

co-stante,ed un secondo addendoche siestingue neltempo. 

E allorapossibile

ricavareilvaloreasintoticodella disponibilitanellaforma:

D A = lim t!+1   + +  + e (+)t  =  + La D A

viene generalmente espressain funzione del tempo medio alguasto

(MTBF) edel tempomediodiriparazione (MTTR ) 27 comesegue: D A = 1 MTTR 1 MTBF + 1 MTTR = MTBF MTBF +MTTR 27 MTBF= 1  ; MTTR= 1 

(43)
(44)

RCM | Manutenzione

mirata all'aÆdabilita

La direzione aziendale si attende dal mangement della manutenzione

pre-stazioni sempre migliori degli impianti e, nello stesso tempo, la riduzione

dei costi della manutenzione. A tal ne occorre nalizzare molto bene le

azioni manutentive che l'evoluzione delle sollecitazioni sui componenti

ri-chiede,arrivandoa conosceree a dominareil binomiocausa e etto. Questo

eloscopodellametodologiaRCM,che siponecome unodeglistrumentidi

programmazione piuavanzatidellamanutenzione.

Figura2.1: Matrice dieccellenzadellamanutenzione

L'ingegneriadi manutenzione deve esserecapace di operare sia incampo a

(45)

capaci die ettuaretutte leelaborazionipiu opportune.

Si osservi la matrice delle attivita di gura 2.1; gli interventi di

ma-nutenzione devono essere rigorosamente fatti bene, cioe eÆcienti, e devono

essererigorosamenteutili,cioeeÆcaci,penal'insostenibilesprecodelle

risor-se. In tal senso, la metodologia RCM rappresenta lo strumento ottimo per

raggiungerel'eccellenzanellamanutenzione;l'eccellenzamanutentivanone,

diviene!

2.1 Storia della manutenzione e stato dell'arte

Qualsiasiattrezzatura(macchina,apparecchiatura,fabbricato...)presenta

una naturale tendenzaad invecchiareed usurarsicon il passaredel tempo,

diminuendoconseguentementelapropriaeÆcienza.Intalsensola

manuten-zione puo essere vista come l'insieme delle attivita atte alla conservazione

dellecaratteristiche dieÆcienza e didisponibilitadiun bene.

Figura 2.2: Evoluzione storica deirequisitidimanutenzione

Sebbenetalefunzionefossechiara,comesivedein gura2.2,l'industriasolo

direcenteha compresolasuaimportanza strategica, tanto che la

manuten-zione industriale e ancora oggi di incerta collocazione nell'organigramma

delleaziende. L'unitaorganizzativa aziendalechene rappresentalefunzioni

ecomunque subordinata alleunitadi produzionee quindine deve

assecon-dare le esigenze. La razionalizzazione dei processi produttivi, dovuta alle

(46)

for-diversa dimensione, che non le considera piu semplici attivita produttrici

dicosti, mamezziindispensabiliperraggiungeregliobiettividiproduzione

aziendali.

Scopo della manutenzione e anche produrre sulla base del piu basso

livello di costi possibile,razionalizzando le risorsee concorrendo a rendere

lagestione sempre piu competitiva.Massimizzare il fattoredi utilizzodelle

attrezzatureedilmantenimentocostantedellorolivellodiproduttivitasono

obiettivi primari in una gestione vincente dell'impresa industriale, per cui

la manutenzione diventa essenziale per garantire la massima eÆcacia ed

eÆcienza dellaproduzione.

Losviluppostoricodellamanutenzionehaseguitodiparipasso

l'evolu-zione dell'automazione industriale,con gli apportipiu signi cativiche

pro-vengono dai settori siderurgico, chimico, petrolchimico, nucleare ed

aero-nautico. Nell'industriasiderurgica, nell'ambito dellaripresaeconomica

suc-cessiva alla seconda guerra mondiale, lo scopo fondamentale era produrre

in larga scala nei minimitempi tecnici, per cui la disponibilita delle

mac-chine veniva ad assumere una importanza primaria,e conseguentemente si

cominciavano ad approfondire i concetti, le politiche e la tecnologia della

manutenzione. L'industriachimicahafornito unfondamentale apporto

al-lo sviluppo delletecniche piuso sticate di manutenzione, dovendo operare

nellecondizioni critiche dialte pressionied alte temperature, con materiali

nocivi.Leesigenze dielevataproduttivitadell'industriapetrolchimica,

han-no portato ad un elevatogrado di automazione e allosviluppodi politiche

dimanutenzione sotto condizione, connessea tecniche dicontrollo e di

dia-gnosticadeimacchinari.Le industrienucleare edaeronautica,in ne,hanno

promossol'applicazionedelle teorie diaÆdabilita egli studidivalutazione

probabilisticadelrischio,che hannoportato un apportofondamentalenello

studiosistematico deiguasti.

Negliultimianni,l'automazionenelcampodell'industria

manifatturie-rahaportatoaconsiderarel'importanzadellamanutenzioneancheinquesto

settore. Nel passaggio dall'era industriale a quella postindustriale

l'esigen-za di mantenere l'eÆcienza degli impianti prevale rispetto alla tendenza a

svilupparli, e lamanutenzione assume un ruolo di primaria importanza. Il

concettodimanutenzionevieneadessereassociatoad esigenzedisicurezza,

diprotezioneambientale, diaÆdabilita,e gliimpianticomincianoad essere

concepitieprogettatisulla baseditalirequisitiritenutiormaiessenziali. In

talsenso,losviluppodeimetodidiIngegneriadell'aÆdabilitahacontribuito

inmodo determinantea fornireuna piuappropriatacollocazionescienti ca

alleattivita dimanutenzione.

(47)

eunodeiparametrisucuipoterintervenireperilcontrollodeicosti, e

que-stoha contribuitonotevolmente all'evoluzione di` loso e'dimanutenzione

basatesull'ottimizzazionedeirisultatitecniciedeconomici. 2

Taleevoluzione

ha cambiato completamente il concetto dimanutenzione,da semplice

atti-vita diintervento correttivo,all'insieme diattivitaprogrammate necessarie

adassicurareunbuonostatodiconservazioneedunregolarefunzionamento

degliimpianti.Oggiesistonodiversescuoledipensieroperlamanutenzione, 3

applicabilia diversi livelli in funzionedelle realiesigenze; si tratta di

sche-mi,procedure e metodiche nella pratica sono mescolati tra loro, portando

all'usodisistemidimanutenzione ibridi.

Non esiste, in generale, un approccio manutentivo in assoluto

prefe-ribilead altri,in quanto ogni sistemaproduttivorappresenta un caso a se,

con le sue particolari problematiche. Per logica conseguenza ne segue che

la varieta delle macchine all'interno di un impianto porta all'adozione di

politiche di erenziate. In particolare il TPM, modello di derivazione

giap-ponese che sipresenta comesistemadimanutenzione perlaproduttivita,si

pre ggel'obiettivodimigliorarecontinuamentel'eÆcienzadegliimpiantidi

produzione.La sottilepeculiaritadelmodello,chene costituisceilpunto di

forza,consisteinuna politicagestionale che non silimitaalmero ripristino

della funzionalita,ma che dedica il massimo degli sforzi e dellerisorse per

eliminarele perdite dovute alle fermate,ai rallentamentidelle linee ed alle

difettosita.

Illivellodimanutenzione chesi vuoleraggiungere,e ilrisultato diun

processodecisionalearticolatoecomplesso,chetienecontodituttiipossibili

fattoriche coinvolgonole macchine oggetto dimanutenzione:

 caratteristiche tecniche

 importanzanel cicloproduttivo

 prolungamento delservizio

 sicurezza

 salvaguardia dell'ambiente

 assunzione di maggiori rischiproduttivipermargini di contribuzione

bassi

 studio delle condizioni di funzionamento degradato e della dinamica

dei guasti

1

Diversamentedalcostodellavoroedellematerieprimechesonodipendentidafattori

esterniequindipresentanoridottissimimarginidiintervento.

2

Esistono diversiindicidicontrollodeirisultati, fraiqualicitiamo l'OEE|Overall

EquipmentEÆciency.

3

(48)

Osserviamo, perconcludere, che levarie politiche manutentive,puravendo

in comune lo scopo di ottimizzare i risultati tecnici ed economici, si

di e-renziano comunque sul livello del controllo di tali risultati, a seconda che

assumaparticolarerilievol'aÆdabilita,sicurezzao laproduttivita.

2.2 Ingegneria di manutenzione

2.2.1 Manutenzione e manutenibilita

La manutenzione comprendel'insieme diattivita volte aconservareo

ripri-stinare lostato difunzionamento diun componente, con il minimo

dispen-diodirisorse.Dal puntodivista operativo,lamanutenzionesisuddividein

proattivae correttiva.

La manutenzione correttiva, in genere nota come riparazione, viene

eseguita dopo aver rilevatoil guasto ed opera in modo tale da riportare il

componenteadunostatoincuisianuovamenteingradodisvolgerela

funzio-nerichiesta.Inparticolareleazionidimanutenzionecorrettivacomprendono

la localizzazione e l'isolamento del guasto, lo smontaggio, la riparazione, il

montaggio, il riallineamentoed eventuali controlli nali.

La manutenzione proattiva, al contrario, cerca di sfruttare al

massi-moletecnichediprevenzionee dipredizionedeiguasti,attraverso l'utilizzo

di opportuni sistemidi `condition monitoring' e la programmazione di

op-portuni interventi ad intervalli pre ssati, volti alla riduzione dei guasti da

usura. L'intento della manutenzione proattiva consiste anche nella ricerca

dei guasti nascosti, cosdetti in quanto interessando elementiridondanti o

sistemi di protezione, sono rilevabili solo durante l'esecuzione di apposite

ispezioni.

Persempli careicalcolivienegeneralmenteadottata l'ipotesidi

con-siderareicomponentiriparatiidenticiaicomponentinuovi. 4

La manutenibilita di un componente esprime la probabilita che gli

interventidimanutenzionevengano completatientrole scadenzepre ssate,

secondo le procedure stabilite e con l'utilizzo di risorse contate. 5

Da un

punto di vista formale la manutenibilita considerail componente immerso

nelproprioambientedifunzionamentoeneindicalafacilitadimanutenzione

perdatalogistica edate risorse. 6

4

Approssimazioneditipoasgoodasnew.Inrealta,comevedremonelcapitolo4,uno

deivantaggidellasimulazionenumericaconsistenellapossibilitadiconsiderareriparazioni

conunacertapercentualediusuraresidua.

5

Inparticolarepezzidiricambio,strumentiepersonalepre ssati.

6

(49)

consi-te al concetto di manutenibilita sono il MTTR (Mean Time To Repair)

per il caso della manutenzione correttiva ed il MTTPM (Mean Time To

Preventive Maintenance) nel caso della manutenzione proattiva. Meno

no-toe il MTBUR(Mean TimeBetween Unscheduled Removals), che fornisce

indicazioniinteressantipervalutare l'eÆcacia delpiano dimanutenzione.

Lostudiodellamanutenibilitadeisistemiedeicomponentideveessere

introdotto gia durante la fase di progettazione, secondo i canoni

dell'inge-gneria simultanea, attraverso lo sviluppo ed il sostegno di una cultura di

manutenzione.Nonperquesto, tuttavia,sarannoda trascurarelefasidi

in-stallazionee disupportologisticodel sistema,chesono invecefondamentali

perconservareun elevatogradodimanutenibilitaneltempo.

2.2.2 Supporto logistico e ricambi

Un corretto dimensionamento del supporto logistico garantisce l'utilizzo

economico ed eÆciente del sistema per il ciclo di vita previsto.

L'eÆca-cia del supporto e una diretta conseguenza dei bene ci di una cultura di

manutenzione validamenteintegratanel progettoe nelpostvendita.

Un aspetto stimolante per l'ingegneria di manutenzione e legato al

crescente sviluppotecnologico, che induceuna rapidaobsolescenza di

mac-chine ed impianti. Diventa infatti indispensabile,quando il sistema esce di

produzione,stimarecorrettamentelariservadipezzidiricambiodestinatia

servirelamanutenzionesullungoperiodo.Atal neeopportunosviluppare

dei modelli di analisi dei dati di guasto utili per una previsione dei ritorni

dalcampo. 7

2.2.3 Disponibilita

Come abbiamo gia visto, la disponibilitarappresenta l'estensione del

con-cetto di aÆdabilita al caso dei sistemi riparabili.In particolare si de nisce

disponibilitaistantanealaprobabilitache ilsistemasiaingradodisvolgere

lafunzione richiesta, all'istantedi tempo considerato e perdate condizioni

ambientalielogistiche.

Comee ovvio,assiemeaimodidiguasto deicomponentioccorre

con-siderarealtrifattori che in uenzanoinmodopesante ladisponibilita,quali

ilsupportologisticoedilfattoreumano.Alpropositoenormacomune

stabi-liredeiparametridiriferimentoideali,che permettonodicalcolareilvalore

derilamanutenibilitadiunaereoinvolo,cheesensibilmentediversadallamanutenibilita

dellostessovelivoloaterra.

7

Siveda,atitolodiesmpio,l'applicazionedelmetodoMLEconmodellodidifettosita

(50)

do ipotesi molto pesanti quali ratei di guasto costanti, continua

operabi-litadelsistemaecompleto rinnovo deicomponentiriparati,ladisponibilita

istantanea convergerapidamentealvalore asintoticoseguente:

D=

MTTF

MTTF +MTTR

2.2.4 Sicurezza, rischio e livello di accettazione del rischio

La sicurezzaesprimela capacita diun sistemadinon causare danni.

Natu-ralmente nonpossono esseretolleratidanniallepersone, maneanche danni

signi cativi alle cose. Piu in generale, la percezione di sicurezza di un

si-stema nasce dalla convinzione che non si possa ragionevolmente veri care

alcuntipodieventocheprovochiconseguenzeinaccettabili,aseguitodell'uso

corretto,dell'abuso odel guasto.

Dal punto divista dianalisidelrischio,sipuonotare chelasicurezza

incondizionidinormalefunzionamentoeunaconseguenzadellaprevenzione

diincidenti.Lasicurezzanell'abusosenza dolooincondizionidiprestazioni

degradateo diguasto,e inveceuna diretta conseguenzadellasicurezza

tec-nica e dell'applicazione di metodologie di progettazione a danneggiamento

tollerato ea guasto sicuro. 8

Osserviamochelaprevenzionedegliincidentideverisolvereiproblemi

di sicurezza dovuti ad eventi certi (ilfunzionamento del sistema nelle

con-dizioni operative previste e una certezza), descrivendo le procedure per il

correttoesicuroutilizzodellamacchinaeprevedendoleprotezioni

opportu-ne.Alcontrario,lasicurezzatecnicadevespessoconfrontarsiconeventirari,

caratterizzati da fortiincertezze sulla dinamica e sugli e etti. In tal senso,

uno degli obiettivi puo essere quello di valutare e migliorare la sicurezza

intrinsecadelsistemaaglierroriumani,aisabotaggi,allecatastro naturali

e a tutti gli eventi che esulano dalle ragionevoli norme di funzionamento

progettuali.

Strettamente connessi al concetto di sicurezza tecnica sono il rischio

edilcontrollodelrischio,includendoleanalisidirischioelasogliadi

accet-tabilitadelrischio.Tipicamenteinterdisciplinari,questetipologiedianalisi 9

coinvolgonoaspettidell'ingegneria,dellapsicologiaedellapolitica,voltialla

sceltadellivellodirischioche siedispostiad accettare,edallaconseguente

valutazionedeirequisititecnici,deicostidiimpianto edeglisforzidi

manu-tenzionechetaledecisionecomporta.Inparticolareeimportantestabilireil

giustopesofraprobabilitadeglieventie relativie etti (conseguenzein

ter-8

Introdottesecondolanotazioneinglesedamagetolerant efailsafe.

9

(51)

minididanno). In ne,percompletezzadiindagine,eopportunocondurre

leanalisidirischioconsiderandoanchelecauseprimedeglieventiincidentali

egli e etti a diversilivelli,da quello localedel componenteo della

macchi-na, noallivelloultimodell'utilizzatore,odell'interasocietache fruiscedel

servizio.

Concludiamo sottolineando l'importanza degli aspetti psicologici

le-gati alla percezione del rischio e l'importanza di entrambe l'aÆdabilita e

l'analisidirischio,laprimavolta agarantireil funzionamentodelsistemae

laseconda volta agarantirneil funzionamento insicurezza.

2.3 Introduzione alla RCM

Dal punto di vista dell'ingegneria sono due gli aspetti che devono essere

consideratiperladirezionediunimpianto:inprimoluogo deveessere

man-tenutoeÆcienteed insecondo luogo puoessere necessariointrodurre

modi- che emiglioriesaltuariediprodotto, odiprocesso. 

Eopinionecomuneche

sussitaunadistinzionedifondotrailconcettodimanutenzione,tipicamente

indirizzatoaripristinaree aconservareunostato esistente,edilconcettodi

modi caemiglioria,che comportailnecessariocambiamentoed il

riproget-to dello stato esistente. In tal senso siinserisce lanuova scuoladi pensiero

propostadallaRCM.

La manutenzione non e piu vista come il mantenimento di uno

sta-to di funzionamento pre ssato (quello previsto dal progetto, secondo cuiil

sistema e stato pensato e costruito), bens viene de nita come l'insieme

delle attivita volte a far s che il sistema continui a fare cio che il

suo utilizzatore desiderache faccia.Seosserviamocheidesideri

dell'u-tente sonolegati allecondizioni ambientalie allalogistica, cioe al contesto

operativo,possiamoallora de nirelaRCMcome:

il processo voltoa determinareirequisitidimanutenzione diun

sistema nelsuocontesto operativo.

L'interoprocessodipensieroRCMvienesviluppatosullabasedelleseguenti

sette domande:

1. Quali sono le funzioni ed i relativi standard di funzionamento del

sistema nelsuocontesto operativo?

2. In quali modiilsistema puofallire lapropriamissione?

10

Al proposito la regola dimoltiplicazione Rischio = Probabil it aDanno e la piu

(52)

4. Qualile conseguenze?

5. Qual'e lagravitadelleconseguenze?

6. Cosasipuofareperprevenireo predirreognisingolo guasto?

7. Cosasidovrebbe farenelcaso dinon fattibilitadegliinterventi

proat-tivi?

Data l'estrema importanza, i concetti chiave delle sette domande di base,

vengono discussipiuindettaglioquidiseguito

2.3.1 Funzioni e standard di funzionamento

PrimachesiapossibileapplicarelaRCMperde nireilpianodi

manutenzio-nenecessarioaÆncheilsistemasiaingradodifareciocheisuoi utilizzatori

desideranoche faccia,occorrerisolvere idueproblemiseguenti:

 capirecosa sidesideradalsistema

 assicurarsiche ilsistema siaingrado dicominciarea farlo

IlprimopassonellaRCMconsistedunquenelde nirelefunzionidelsistema

nel suocontesto operativo, assieme alleprestazioni richieste. In particolare

possiamosuddividerele esigenze degliutilizzatoriin duecategorie:

funzioni primarie giusti canol'acquisizionedelsistemaede niscono

spe-ci che tecniche quali produttivita, velocita, capacita di trasporto o

immagazzinamento, qualita diprodotto ...

funzioni secondarie riconoscono che ad una macchina o impianto viene

generalmenterichiestoqualcosainpiurispettoallesoleprestazioni

tec-niche.Inparticolareiclientihannoaspettativedisicurezza,controlloe

protezione, ergonomia,integritastrutturale, economia,eÆcienza

ope-rativa, conformita allenorme vigenti e di salvaguardia dell'ambiente,

design...

Nonsi trascuri l'importanza di questa primafase di analisifunzionale, che

svoltapropriamente,conlastrettacollaborazionedegliutilizzatoridel

siste-ma,puorichiedere noaunterzodeltemponecessarioacompletarel'intero

processo RCM. Iprimirisultatisipossonogiaconsolidare neiterminidi

ac-quisizionedi una mole considerevoledi informazioni sul funzionamento del

(53)

Ricordiamoche,secondolalogicadellaRCM,ilpianodimanutenzionedeve

essere tale da conservare la capacita del sistema di fare fronte alla

funzio-ne richiesta dagli utenti con le prestazioni volute. In tal senso la

manu-tenzione deve occuparsi dei soli eventi di guasto tali da compromettere la

soddisfazionedell'utilizzatore:iguastifunzionali.

Si noti che esiste una sottile ma importante di erenza fra guasti e

guastifunzionali,essendoiprimilegatiagliinconvenientitecniciedisecondi

alla mancata soddisfazione del cliente. Per inciso, la de nizione di guasto

funzionaleprende in considerazione anche le condizioni di guasto parziale,

talida non mettere in crisiil sistema, ma da farlo funzionare ad un livello

diprestazionidegradatoed inaccettabile.

2.3.3 Modi di guasto e cause di guasto

Identi catiiguastifunzionalioccorreindividuarelediversemodalitadi

gua-stosecondocuiilsistemapuoincorrerenellaperditadifunzionalita.Perogni

singolomodo diguasto,in ne,bisogna cercaredistabiliretutte le possibili

cause.Un'analisiFMECA 11

puo esseredigrande utilita.

Figura2.3: SchedainformativaRCM

Al termine di questa fase conviene raccogliere tutte le informazioni

sullefunzioni,suiguastifunzionalie suirelativimodidiguasto in

un'appo-sita struttura che si chiama foglio informativo. Il fogio informativo, di cui

si mostraun esempioin gura 2.3, viene organizzato utilizzando un codice

univoco per laidenti cazionedel singolo modo diguasto, e deve contenere

anche unaprima sommariadescrizionedeglie etti del guastofunzionale.



E importante mantenere una strutturaordinata e gestire un archivio

11

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