HOEPLI TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI. Per l articolazione ELETTROTECNICA degli Istituti Tecnici settore Tecnologico

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1 TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI GAETANO CONTE MARIA CONTE MIRCO ERBOGASTO GIULIANO ORTOLANI EZIO VENTURI Per l articolazione ELETTROTECNICA degli Istituti Tecnici settore Tecnologico 3 HOEPLI

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3 GAETANO CONTE MARIA CONTE MIRCO ERBOGASTO GIULIANO ORTOLANI EZIO VENTURI TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Per l articolazione Elettrotecnica degli Istituti Tecnici settore Tecnologico VOLUME 3 EDITORE ULRICO HOEPLI MILANO

4 UN TESTO PIÙ RICCO E SEMPRE AGGIORNATO Nel sito sono disponibili: materiali didattici integrativi; eventuali aggiornamenti dei contenuti del testo. Copyright Ulrico Hoepli Editore S.p.A Via Hoepli 5, Milano (Italy) tel fax hoepli@hoepli.it Tutti i diritti sono riservati a norma di legge e a norma delle convenzioni internazionali

5 III Indice Prefazione Modulo A Principi e tecniche di gestione 1 Obiettivi 2 Prerequisiti 2 Siti Web di interesse 2 A1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza 3 A1.1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza secondo lo standard BS OHSAS 18001:07 3 A1.2 Il sistema documentale secondo lo standard BS OHSAS 18001:07 5 A1.3 I vantaggi nell adozione di un sistema di gestione per la sicurezza 5 A1.4 Cenni sull integrazione dei sistemi di gestione 6 Test di verifica 7 A2 La qualità totale, le tecniche economiche di analisi dei costi e le implicazioni di carattere ambientale in azienda 8 A2.1 Il concetto di qualità 8 A2.2 La filosofia della qualità totale 10 A2.3 Il miglioramento continuo 11 STRUMENTI E TECNICHE PER IL MIGLIORAMENTO CONTINUO 13 A2.4 Le norme ISO IL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ 19 CERTIFICAZIONE DEL SISTEMA DI GESTIONE PER LA QUALITÀ 21 A2.5 La certificazione di qualità del prodotto 24 A2.6 Le tipologie di costo 24 A2.7 Cenni sulla determinazione e informatizzazione dei costi di prodotto 26 A2.8 Costi del ciclo di vita di un prodotto 28 A2.9 I costi legati alla qualità 29 A2.10 La compatibilità ambientale 30 A2.11 I costi ambientali 32 IX A2.12 Il sistema di gestione ambientale e il riconoscimento EMAS 33 A2.13 La gestione dei rifiuti 34 Esercizi di verifica 35 Test di verifica 35 A3 Lavorare per progetti 37 A3.1 Il project management e il progetto 37 A3.2 Le fasi di un progetto 38 A3.3 Il principio chiave nella gestione di un progetto 39 A3.4 Obiettivi di progetto 42 A3.5 L organizzazione dei progetti 43 LE STRUTTURE ORGANIZZATIVE 43 IL RUOLO DEL PROJECT MANAGER 45 LA GESTIONE DELLE RISORSE UMANE E DELLA COMUNICAZIONE 47 A3.6 Pianificazione e controllo di un progetto 51 A3.7 Tecniche di pianificazione e controllo 52 WORK BREAKDOWN STRUCTURE 53 TECNICHE DI RISK MANAGEMENT 54 LA PROGRAMMAZIONE E IL CONTROLLO DEI TEMPI 55 LA PROGRAMMAZIONE E IL CONTROLLO DEI COSTI 59 Esercizi di verifica 60 Test di verifica 60 A4 Il mercato del lavoro 62 A4.1 Il sistema di transazioni di lavoro 62 A4.2 Strategia europea per l occupazione 63 A4.3 Riferimenti normativi italiani 64 A4.4 Rapporti di lavoro 65 A4.5 Rapporti di lavoro atipici 65 SOMMINISTRAZIONE DI LAVORO A TEMPO DETERMINATO 65 SOMMINISTRAZIONE DI LAVORO A TEMPO INDETERMINATO 66 LAVORO A TEMPO DETERMINATO 66 LAVORO A TEMPO PARZIALE 66 LAVORO PARASUBORDINATO 66 CONTRATTI A CAUSA MISTA: FORMAZIONE E LAVORO 67 ALTRE TIPOLOGIE CONTRATTUALI ATIPICHE 67 Test di verifica 68 A5 Applicazione: gestione di un progetto 69 A5.1 Il caso di una commessa di ingegneria 69

6 IV Indice A5.2 Tecniche di collaudo 69 COLLAUDO DOCUMENTALE-AMMINISTRATIVO 69 COLLAUDO TECNICO 69 COLLAUDO FUNZIONALE E PRESTAZIONALE DEGLI IMPIANTI 69 A5.3 Lavorare per progetti 70 A5.4 Proposta di elaborazione di un diagramma di Gantt 74 Modulo B Programmazione avanzata e applicazioni dei PLC 75 Obiettivi 76 Prerequisiti 76 Siti Web di interesse 76 B1 Richiami alla programmazione di base dei PLC 77 B1.1 Operazioni logiche booleane (logica a bit) 77 CONTATTI STANDARD 77 CONTATTI DIRETTI 78 CONTATTO NOT 79 TRANSIZIONE POSITIVA E NEGATIVA 79 ASSEGNA 79 ASSEGNA DIRETTAMENTE 80 IMPOSTA,RESETTA (N BIT) 80 IMPOSTA DIRETTAMENTE,RESETTA DIRETTAMENTE (N BIT) 80 NESSUNA OPERAZIONE 81 ESEMPI 81 B1.2 Operazioni di temporizzazione 82 AVVIA TEMPORIZZAZIONE COME RITARDO ALL INSERZIONE (TON) 83 AVVIA TEMPORIZZAZIONE COME RITARDO ALL INSERZIONE CON MEMORIA (TONR) 83 AVVIA TEMPORIZZAZIONE COME RITARDO ALLA DISINSERZIONE (TOF) 83 ESEMPI DI INSERZIONE CORRETTA ED ERRATA DI TEMPORIZZATORI 85 COSTRUZIONE DI UN TEMPORIZZATORE 87 ESERCIZI CON TEMPORIZZATORI 87 B1.3 Operazioni di conteggio 89 CONTA IN AVANTI (CTU) 90 CONTA INDIETRO (CTD) 90 CONTA IN AVANTI/INDIETRO (CTUD) 91 B1.4 Operazioni di confronto 92 Test di verifica 93 B2 Programmazione avanzata dei PLC 94 B2.1 Aree di memoria e funzioni indirizzabili 94 B2.2 Operazioni di trasferimento 96 TRASFERISCI BYTE, PAROLA, DOPPIA PAROLA, NUMERO REALE 96 TRASFERISCI BLOCCO DI BYTE, BLOCCO DI PAROLE, BLOCCO DI DOPPIE PAROLE 97 SCAMBIA NELLA PAROLA 97 TRASFERISCI BYTE DIRETTAMENTE IN LETTURA 98 TRASFERISCI BYTE DIRETTAMENTE IN SCRITTURA 98 B2.3 Operazioni di controllo programma 99 FINE CONDIZIONATA/ASSOLUTA 99 COMMUTA IN STOP 99 RESETTA WATCHDOG 99 SALTA ALL ETICHETTA 100 DEFINISCI L ETICHETTA 100 RICHIAMA/INIZIA SOTTOPROGRAMMA 101 FINE CONDIZIONATA/ASSOLUTA DEL SOTTOPROGRAMMA 101 CARICA/TRANSIZIONE/FINE SCR 102 FOR E NEXT 102 B2.4 Operazioni di interrupt 103 INIZIA/FINE CONDIZIONATA/FINE ASSOLUTA DELLA ROUTINE DI INTERRUPT 103 ABILITA TUTTI GLI INTERRUPT E INIBISCI TUTTI GLI INTERRUPT 104 ASSEGNA/SEPARA/CANCELLA EVENTI DI INTERRUPT 104 B2.5 Operazioni di scorrimento/rotazione 106 FAI SCORRERE BYTE/PAROLA/DOPPIA PAROLA VERSO DESTRA E VERSO SINISTRA 106 FAI RUOTARE BYTE/PAROLA/DOPPIA PAROLA VERSO DESTRA E VERSO SINISTRA 106 FAI SCORRERE BIT NEL REGISTRO DI SCORRIMENTO 109 B2.6 Operazioni logiche booleane avanzate: AND, OR, XOR e complemento a uno 110 COMBINA BYTE TRAMITE AND, OR, XOR 110 COMBINA PAROLE TRAMITE AND, OR, XOR 110 COMBINA DOPPIE PAROLE TRAMITE AND, OR, XOR 111 COMPLEMENTO A UNO DI BYTE, PAROLE E DOPPIE PAROLE 112 ESEMPIO DI IMPIEGO DI OPERAZIONI LOGICHE E DI SCORRIMENTO 112 B2.7 Operazioni matematiche 114 SOMMA E SOTTRAI NUMERI INTERI A 16 O A32 BIT 114 MOLTIPLICA E DIVIDI NUMERI INTERI A 16 E A32 BIT 115 INCREMENTA E DECREMENTA BYTE, PAROLA E DOPPIA PAROLA 116 SOMMA,SOTTRAI,MOLTIPLICA,DIVIDI NUMERI REALI 117 B2.8 Operazioni numeriche: radice quadrata, calcolo esponenziale, seno, coseno, tangente, PID 118 RADICE QUADRATA DI UN NUMERO REALE 118 LOGARITMO IN BASE NATURALE 118 CALCOLO ESPONENZIALE IN BASE NATURALE 118 SENO,COSENO E TANGENTE 118 REGOLAZIONE PID 119 B2.9 Operazioni di conversione 120 CONVERSIONE DI NUMERI INTERI 120 CONVERSIONE DI BIT E NUMERI INTERI E REALI IN ESADECIMALE, PER DISPLAY E ASCII 121 ESEMPIO DI IMPIEGO DI ISTRUZIONI MATEMATICHE, NUMERICHE E DI CONVERSIONE 122 B2.10 Operazioni sull orologio hardware 124 ESEMPIO DI IMPIEGO DI OPERAZIONI OROLOGIO 125 B2.11 Operazioni tabellari 127 ESEMPI DI IMPIEGO DI OPERAZIONI TABELLARI 130 B2.12 Operazioni di comunicazione 133 LEGGI E SCRIVI NELLA RETE 133 TRASFERISCI MESSAGGIO,RICEVI 135 LEGGI E IMPOSTA INDIRIZZO PORTA 135 B2.13 Operazioni di conteggio veloce (HSC) 135 DEFINIZIONE DEL MODO DEL CONTATORE VELOCE 136 IMPOSTAZIONE DEL BYTE DI CONTROLLO 137 IMPOSTAZIONE DEL VALORE CORRENTE E DEL VALORE PREIMPOSTATO 137 BYTE DI STATO 138 INTERRUPT HSC 139 ESEMPIO DI INIZIALIZZAZIONE DEL CONTATORE VELOCE 139 Test di verifica 141

7 Indice V B3 Moduli analogici e speciali 143 B3.1 Ingressi/Uscite analogiche 143 B3.2 Moduli intelligenti 144 MODULI PID (PROPORTIONAL INTEGRATIVE DERIVATIVE) 144 MODULI DI CONTEGGIO VELOCE 145 MODULI DI POSIZIONAMENTO ASSI 146 MODULI PER L INTERFACCIAMENTO DI TERMOCOPPIE 146 MODULI DI COMUNICAZIONE 147 MODULI I/O REMOTI 150 MODULO COMUNICAZIONE WEB 150 Test di verifica 151 B4 Applicazioni 153 B4.1 Impianto semaforico 153 B4.2 Linea di smistamento di tre prodotti divesi 157 B4.3 Catena alimentare di imbottigliamento 163 B4.4 Carico e scarico di un magazzino di prodotti 166 B4.5 Regolazione della temperatura dell acqua in una piscina 170 B4.6 Proposte di applicazioni 175 IMPIANTO SEMAFORICO PEDONALE 175 IRRIGAZIONE DI PIANTE IN UNA SERRA 176 COMANDO DI UNA MACCHINA OPERATRICE PER LA SALDATURA DI MARMITTE COMANDO CON COMMUTAZIONE A GRADINI DELLA VELOCITÀ 177 DI UN VENTILATORE 178 CONTROLLO DEL TEMPO DI IMPIEGO DI UTENZE 179 COMANDO PER IL RIEMPIMENTO DI UN SILOS 180 Modulo C Schemi e tecniche di comando dei motori asincroni trifase 181 Obiettivi 182 Prerequisiti 182 Siti Web di interesse 182 C1 Principali caratteristiche dei motori asincroni trifase 183 C1.1 Generalità e tipi costruttivi 183 C1.2 Tipi di servizio e modalità di montaggio 186 C1.3 Morsettiere e collegamenti 187 MOTORI A GABBIA DI SCOIATTOLO 188 MOTORI ASINCRONI TRIFASE CON ROTORE AVVOLTO 190 Test di verifica 191 C2 Avviamento diretto dei motori asincroni trifase 192 C2.1 Generalità 192 C2.2 Marcia arresto 193 C2.3 Inversione di marcia 195 C2.4 Telecommutazione tra motori 197 C2.5 Telecommutazione di linea 199 Test di verifica 202 C3 Avviamento controllato dei motori asincroni trifase 203 C3.1 Generalità 203 C3.2 Avviamento stella/triangolo 204 C3.3 Avviamento con resitenze statoriche 207 C3.4 Avviamento con autotrasformatore 211 C3.5 Avviamento con resistenze rotoriche 214 C3.6 Comparazione tra i vari tipi di avviamento 217 Test di verifica 219 C4 Regolazione e controllo dei motori asincroni trifase 220 C4.1 Generalità 220 C4.2 Variazione di velocità con commutazione di polarità 222 C4.3 Regolazione con reostato su circuito rotorico 228 C4.4 Regolazione mediante inverter 230 Test di verifica 234 C5 Applicazioni 236 C5.1 Apricancello per barriera 236 C5.2 Montacarichi 238 C5.3 Macchina operatrice 240 C5.4 Carro ponte 242 C5.5 Avviatore reversibile per l inversione del senso di rotazione di motore trifase 246 C5.6 Proposte di applicazioni 250 APRICANCELLO PER BARRIERA 250 MONTACARICHI 251 MACCHINA OPERATRICE 252 CARRO PONTE 253 Modulo D Produzione dell energia elettrica 255 Obiettivi 256 Prerequisiti 256 Siti Web di interesse 256 D1 Aspetti generali 257 D1.1 Fonti primarie di energia 257 D1.2 Produzione e consumi 259 D1.3 Costi e tariffe dell energia 261 TARIFFE DEL SETTORE ELETTRICO 263 TARIFFE PER I CLIENTI DOMESTICI 264 TARIFFE PER I CLIENTI NON DOMESTICI 264 D1.4 Servizio di base e servizio di punta 265 D1.5 Localizzazione delle centrali 266 Test di verifica 268 D2 Centrali idroelettriche 269 D2.1 Energia primaria 269 D2.2 Trasformazioni energetiche 270

8 VI Indice D2.3 Tipi di centrale 273 D2.4 Opere di sbarramento, di presa e di adduzione 275 OPERE DI SBARRAMENTO 275 OPERE DI PRESA 276 CANALE DERIVATORE 277 BACINO DI CARICO 277 POZZO PIEZOMETRICO 277 CONDOTTE FORZATE 277 D2.5 Turbine idrauliche 277 D2.6 Centrali di generazione e pompaggio 280 Esercizi di verifica 282 Test di verifica 282 D3 Centrali termoelettriche 284 D3.1 Energia primaria 284 D3.2 Trasformazioni energetiche 285 D3.3 Richiami di termodinamica 285 EQUAZIONE DI STATO 285 PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 286 TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE 286 VAPORE ACQUEO (VAPORE D ACQUA) 288 CICLO DI RANKINE DEL VAPORE D ACQUA 289 D3.4 Impianti con turbine a vapore 290 D3.5 Componenti dell impianto termico 292 CALDAIA 292 TURBINA 292 SCAMBIATORI DI CALORE, CONDENSATORE 293 D3.6 Impatto ambientale 293 D3.7 Impianti con turbine a gas (turbogas) 295 D3.8 Impianti a ciclo combinato 296 D3.9 Impianti con motore diesel 297 Test di verifica 298 D4 Centrali nucleotermoelettriche 300 D4.1 Richiami di fisica atomica 300 D4.2 Energia primaria 301 D4.3 Trasformazioni energetiche 302 D4.4 Principio di funzionamento dei reattori a fissione 302 D4.5 Combustibili nucleari 303 D4.6 Refrigeranti 303 D4.7 Tipi di reattore SVILUPPI FUTURI D4.8 Energia prodotta 306 Test di verifica 307 D5 Produzione dell energia elettrica da fonti rinnovabili 308 D5.1 Aspetti generali 308 D5.2 Centrali geotermoelettriche 309 D5.3 Conversione dell energia solare 310 CONVERSIONE SOLARE TERMOELETTRICA 310 CONVERSIONE FOTOVOLTAICA 311 D5.4 Conversione dell energia eolica 312 D5.5 Produzione elettrica da biomasse 315 D5.6 Energia dal mare SISTEMI CHE UTILIZZANO L ENERGIA MAREOMOTRICE SISTEMI CHE UTILIZZANO IL MOTO ONDOSO SISTEMI CHE UTILIZZANO I GRADIENTI TERMICI DEGLI OCEANI Test di verifica 318 D6 Applicazione: impianti fotovoltaici 320 D6.1 Radiazione solare 320 D6.2 Funzionamento della cella fotovoltaica 320 D6.3 Generatore fotovoltaico 323 D6.4 Inverter 325 D6.5 Inclinazione e orientamento dei pannelli 327 D6.6 Valutazione della producibilità di un impianto fotovoltaico 327 D6.7 Parallelo con la rete e misura dell energia 329 D6.8 Esempio applicativo 330 D6.9 Proposte di applicazioni DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA 331 DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO CONTO ENERGIA PER LA PRODUZIONE FOTOVOLTAICA Modulo E Trasmissione e distribuzione dell energia elettrica 333 Obiettivi 334 Prerequisiti 334 Siti Web di interesse 334 E1 Trasmissione e distribuzione 335 E1.1 Generalità e classificazioni 335 E1.2 Criteri di scelta del sistema di trasmissione 336 E1.3 Condizione del neutro nei sistemi trifase 338 Test di verifica 342 E2 Sovratensioni e relative protezioni 343 E2.1 Classificazione delle sovratensioni 343 E2.2 Sovratensioni di origine interna a frequenza di esercizio 343 SOVRATENSIONI PER MESSA A TERRA PERMANENTE DI UNA FASE 343 SOVRATENSIONI PER DISTACCO IMPROVVISO DEL CARICO 344 E2.3 Sovratensioni di origine interna a carattere oscillatorio 344 SOVRATENSIONI PER ARCHI A TERRA 345 SOVRATENSIONI PER APERTURA DI INTERRUTTORI 345 E2.4 Sovratensioni di origine interna a carattere impulsivo 346 E2.5 Sovratensioni di origine esterna 346 E2.6 Coordinamento dell isolamento 348 E2.7 Scaricatori di sovratensione 349 E2.8 Caratteristiche e installazione degli SPD 352 PRINCIPALI CARATTERISTICHE ELETTRICHE 352 INSTALLAZIONE DEGLI SPD 353 Test di verifica 354

9 Indice VII E3 Cabine elettriche MT/BT 356 E3.1 Definizioni e classificazioni 356 E3.2 Connessione delle cabine MT/BT alla rete di distribuzione 357 E3.3 Schemi tipici delle cabine elettriche 359 LATO MEDIA TENSIONE 359 LATO BASSA TENSIONE 361 APPARECCHI DI MISURA 362 E3.4 Scelta dei componenti lato MT 363 CAVI E CONDUTTORI DI COLLEGAMENTO 363 APPARECCHI DI MANOVRA 363 FUSIBILI 366 E3.5 Trasformatore MT/BT 367 TIPI COSTRUTTIVI E CARATTERISTICHE 368 CARATTERISTICHE ELETTRICHE 369 E3.6 Scelta dei componenti lato BT 372 E3.7 Sistemi di protezione e loro scelta 375 PROTEZIONE DALLE SOVRATENSIONI 375 PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI 375 PROTEZIONE CONTRO I GUASTI A TERRA 377 PROTEZIONE DAI GUASTI INTERNI DEL TRASFORMATORE 377 PROTEZIONE ANTINCENDIO 378 PROTEZIONE DALLE TENSIONI DI CONTATTO 378 E3.8 Impianto di terra delle cabine 378 CORRENTE DI GUASTO A TERRA I F E CORRENTE DI TERRA I E 378 TENSIONE DI CONTATTO E DI PASSO 379 DIMENSIONAMENTO E COSTITUZIONE DELL IMPIANTO DI TERRA 380 Esercizi di verifica 383 Test di verifica 384 E4 Sistemi di distribuzione in media e bassa tensione 386 E4.1 Baricentro elettrico di un impianto 386 E4.2 Sistemi di distribuzione in media tensione 387 DISTRIBUZIONE A CENTRI DI CARICO CON RETE MT RADIALE 388 DISTRIBUZIONE A CENTRI DI CARICO CON RETE MT AD ANELLO 389 E4.3 Sistemi di distribuzione in bassa tensione 390 E4.4 Quadri elettrici per bassa tensione 391 CLASSIFICAZIONE DEI QUADRI ELETTRICI 392 E4.5 Connessione degli utenti passivi alla rete pubblica di bassa tensione 394 CORRENTE DI CORTOCIRCUITO NEL PUNTO DI CONNESSIONE 394 APPARECCHI DI MANOVRA E DI PROTEZIONE 395 Esercizi di verifica 397 Test di verifica 398 E5 Rifasamento degli impianti elettrici 399 E5.1 Cause e conseguenze di un basso fattore di potenza 399 E5.2 Calcolo della potenza reattiva e della capacità delle batterie di rifasamento 400 POTENZA REATTIVA CAPACITIVA 400 CAPACITÀ 402 E5.3 Modalità di rifasamento 402 RIFASAMENTO DISTRIBUITO 402 RIFASAMENTO PER GRUPPI 403 RIFASAMENTO CENTRALIZZATO A POTENZA COSTANTE 403 RIFASAMENTO CENTRALIZZATO A POTENZA MODULABILE 403 RIFASAMENTO MISTO 405 CRITERI DI SCELTA DEL COLLEGAMENTO 405 E5.4 Scelta delle apparecchiature di protezione e manovra 406 RESISTENZE DI SCARICA 406 DISPOSITIVI D INSERZIONE 407 DISPOSITIVI ANTISCOPPIO 407 APPARECCHI DI MANOVRA E PROTEZIONE 407 Esercizi di verifica 409 Test di verifica 410 E6 Applicazioni 412 E6.1 Dimensionamento di una cabina elettrica di trasformazione e smistamento 412 POTENZA DA INSTALLARE E CONFIGURAZIONE DELLA CABINA 412 CALCOLO DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO SUL LATO MT 414 CALCOLO DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO SUL LATO BT 414 CARATTERISTICHE DELLE APPARECCHIATURE LATO MT 414 CARATTERISTICHE DELL INTERRUTTORE LATO BT 415 IMPIANTO DI TERRA 415 E6.2 Sistema di distribuzione per un impianto industriale alimentato in bassa tensione 415 IPOTESI AGGIUNTIVE, CARATTERISTICHE GENERALI DELL IMPIANTO E SCHEMA A BLOCCHI 416 POTENZA DELLA CABINA 417 DIMENSIONAMENTO DEL RIFASATORE 418 E6.3 Proposte di applicazioni CABINA DI TRASFORMAZIONE, QUADRO BT E LINEE 419 PARTENTI DAL QUADRO RIFASAMENTO PER GRUPPI Modulo F Progetto di impianti elettrici utilizzatori in bassa e media tensione 421 Obiettivi 422 Prerequisiti 422 SCHEDA PRE-1 Sezionamento, comando e arresto di emergenza 422 SCHEDA PRE-2 Illuminazione di emergenza e di sicurezza 423 SCHEDA PRE-3 Trasformatori di misura 424 Siti Web di interesse 425 Introduzione al modulo 426 F1 Progetto preliminare dell impianto elettrico dei servizi comuni di uno stabile 428 F1.1 Definizione della documentazione di progetto 428 F1.2 Relazione illustrativa 428 DESCRIZIONE DELL IMPIANTO 428 CRITERI DI SCELTA DELLE SOLUZIONI IMPIANTISTICHE 429 INDICAZIONI PER IL PROGETTO ESECUTIVO 430

10 VIII Indice F2 F3 F1.3 Schema elettrico generale 430 Progetto esecutivo dell impianto elettrico di un capannone industriale a destinazione artigianale 432 F2.1 Definizione della documentazione di progetto 432 F2.2 Relazione generale 433 F2.3 Relazione specialistica sulla consistenza e la tipologia dell impianto elettrico 434 DESCRIZIONE E CLASSIFICAZIONE DEI LUOGHI D INSTALLAZIONE 434 CARATTERISTICHE GENERALI DI PROGETTO 434 NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO PER GLI IMPIANTI E I COMPONENTI 435 TIPOLOGIA DEGLI IMPIANTI IN RELAZIONE ALL AMBIENTE E AI PARAMETRI ELETTRICI 435 MISURE DI PROTEZIONE CONTRO I CONTATTI INDIRETTI 435 MISURE DI PROTEZIONE CONTRO I CONTATTI DIRETTI 436 MISURE DI PROTEZIONE CONTRO LE SOVRACORRENTI 436 ELENCO DEI COMPONENTI ELETTRICI E LORO SPECIFICHE TECNICHE 437 ELENCO DELLE CONDUTTURE ELETTRICHE 437 AMBIENTI E APPLICAZIONI PARTICOLARI 438 PROTEZIONE CONTRO LE FULMINAZIONI 438 F2.4 Elaborati grafici 438 DISEGNI PLANIMETRICI 439 SCHEMA DEI COLLEGAMENTI PRINCIPALI DELL IMPIANTO DI TERRA 439 SCHEMA ELETTRICO GENERALE 439 SCHEMA DEI QUADRI ELETTRICI E DELLE ALIMENTAZIONI DEI PRINCIPALI UTILIZZATORI 439 F2.5 Calcoli esecutivi (relazione illustrativa) 449 DETERMINAZIONE DELLA POTENZA CONVENZIONALE DI PROGETTO E DELLE CORRENTI D IMPIEGO DEI VARI CIRCUITI 449 DETERMINAZIONE DELLA SEZIONE DELLE LINEE PRINCIPALI 450 CORRENTI DI CORTOCIRCUITO NEI VARI PUNTI DELL IMPIANTO 451 CALCOLO DEL RIFASATORE 452 F2.6 Tabelle e diagrammi di coordinamento delle protezioni 452 Progetto esecutivo per l ampliamento di uno stabilimento industriale, con l installazione della cabina di trasformazione MT/BT 454 F3.1 Definizione della documentazione di progetto 454 F3.2 Relazione generale 455 F3.3 Relazione specialistica sulla consistenza e la tipologia dell impianto elettrico 455 DESCRIZIONE E CLASSIFICAZIONE DEI LUOGHI DI INSTALLAZIONE 455 CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA FORNITURA 456 CARATTERISTICHE GENERALI DI PROGETTO 456 NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO PER L IMPIANTO E I COMPONENTI 456 TIPOLOGIA DEGLI IMPIANTI IN RELAZIONE ALL AMBIENTE E AI PARAMETRI ELETTRICI 457 CARATTERISTICHE GENERALI DEI SISTEMI DI PROTEZIONE 457 ELENCO DEI COMPONENTI ELETTRICI E LORO SPECIFICHE TECNICHE 459 ELENCO DELLE CONDUTTURE ELETTRICHE 459 AMBIENTI E APPLICAZIONI PARTICOLARI 461 PROTEZIONE CONTRO LE FULMINAZIONI 461 F3.4 Elaborati grafici 461 DISEGNI PLANIMETRICI 461 SCHEMA ELETTRICO GENERALE 461 SCHEMI ELETTRICI UNIFILARI 461 F3.5 Calcoli esecutivi (relazione illustrativa) POTENZE CONVENZIONALI E CORRENTI D IMPIEGO 468 DEI CIRCUITI PARTENTI DAL QUADRO ELETTRICO GENERALE DI BASSA TENSIONE POTENZA CONVENZIONALE DI PROGETTO E SCELTA 468 DELLA POTENZA DEL TRASFORMATORE 468 DETERMINAZIONE DELLA SEZIONE DELLE LINEE PRINCIPALI 469 DETERMINAZIONE DELLA SEZIONE DELLE LINEE SECONDARIE 470 DETERMINAZIONE DELLA SEZIONE DELLA LINEA DI COLLEGAMENTO TRA IL TRASFORMATORE E IL QUADRO BT 470 CORRENTE DI CORTOCIRCUITO LATO MT 470 DETERMINAZIONE DELLA CORRENTE DI CORTOCIRCUITO SUL LATO BT DEL TRASFORMATORE 470 DETERMINAZIONE DELLE CORRENTI DI CORTOCIRCUITO MASSIME E MINIME PER LE CONDUTTURE ELETTRICHE USCENTI DALLA CABINA DIMENSIONAMENTO DELL IMPIANTO DI TERRA F3.6 Tabelle e diagrammi di coordinamento delle protezioni COORDINAMENTO DELLE PROTEZIONI CONTRO 473 I CONTATTI INDIRETTI COORDINAMENTO DELLE PROTEZIONI CONTRO 473 I SOVRACCARICHI COORDINAMENTO DELLE PROTEZIONI CONTRO 473 I CORTOCIRCUITI 475 Soluzioni 477

11 IX Prefazione L opera recepisce le indicazioni contenute nei documenti ministeriali sui nuovi istituti tecnici del settore tecnologico per la disciplina di Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici sia per il secondo biennio, a cui sono dedicati i volumi 1 e 2, sia per il quinto anno, per il quale è stato previsto il volume 3. Nel contempo viene proposto un percorso di apprendimento che tiene conto, oltre che degli elementi di novità, anche di esperienze didattiche consolidate e funzionali alla formazione di una figura di tecnico intermedio in grado di inserirsi proficuamente in vari settori lavorativi con le competenze effettivamente richieste per le sue mansioni. Altro obiettivo è quello di fornire agli studenti e ai docenti uno strumento didattico efficace, di facile consultazione e che consenta di misurare in modo continuo il grado di apprendimento degli argomenti. A tal fine sono stati inseriti numerosi esempi nel corso della trattazione, vi è una citazione costante della normativa e della legislazione di riferimento, ogni unità didattica è corredata da numerosi esercizi e test di verifica, sono state sviluppate delle applicazioni conclusive di fine modulo aventi lo scopo di introdurre gradatamente lo studente nel variegato mondo dell attività professionale. Struttura Ciascun volume è articolato in moduli didattici, per ognuno dei quali vengono dichiarati gli obiettivi propri del modulo, sia in termini di conoscenze che di capacità che gli studenti dovranno acquisire, capacità che concorreranno poi a formare le competenze associate alla disciplina e quelle più ampie connesse al profilo professionale. Per ogni modulo vengono indicati o richiamati con apposite schede i prerequisiti che occorre possedere per progredire nello studio e sono riportati gli indirizzi di siti Web utili per ricerche e approfondimenti. Ciascun modulo è diviso in unità didattiche, a loro volta comprendenti vari paragrafi e sottoparagrafi, tutti indicati nell indice generale del volume. Questa suddivisione consente di orientarsi facilmente nei contenuti del modulo. Per aumentare la facilità di consultazione sono state evidenziate le definizioni e, mediante brevi scritte poste sul colonnino delle varie pagine, vengono richiamate le formule principali e le parti in cui sono suddivisi gli argomenti. Ogni unità didattica è corredata da esercizi, numerici e non, e test di verifica, sotto forma di quesiti a scelta multipla e a risposta aperta, per consentire un controllo continuo e graduale dell apprendimento. I risultati degli esercizi sono riportati sotto il testo dell esercizio stesso, in modo da avere un riscontro immediato, mentre quelli dei test sono consultabili nelle pagine finali del volume. Non sono riportati, per evidenti ragioni, le soluzioni di quegli esercizi che non hanno un risultato univoco in quanto dipendente da scelte che deve effettuare il risolutore. Nell unità di chiusura di ogni modulo sono presentate delle applicazioni sugli argomenti più significativi del modulo stesso, sia svolte che proposte, aventi l obiettivo generale di far esercitare gli studenti su casi concreti; per diversi moduli esse costituiscono delle attività da svolgere in laboratorio.

12 X Prefazione Risorse online Nel sito i contenuti dei volumi sono ulteriormente arricchiti da utili risorse didattiche, tra le quali: link di collegamento a siti significativi (aziende produttrici di componenti, enti normativi ecc.); raccolta di leggi del settore elettrico; testo unico sulla sicurezza; temi di esame degli anni precedenti svolti e commentati; progetti di impianti elettrici eseguiti con software dedicato; approfondimenti di temi gestionali. Contenuti del volume 3 Gli argomenti trattati in questo terzo volume del testo di Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici per il quinto anno dell articolazione Elettrotecnica toccano vari temi, che vanno dall ambito gestionale all automazione e al settore dell impiantistica elettrica, in modo da completare e approfondire i contenuti dei volumi precedenti. Nel modulo A (Principi e tecniche di gestione) vengono affrontati i temi dei sistemi di gestione della sicurezza e della qualità, dell analisi dei costi, compresi quelli ambientali, del lavoro per progetti e del mercato del lavoro. In tutti questi ambiti si esaminano i principi che regolano la gestione e si forniscono tecniche e strumenti applicativi. Nell unità conclusiva del modulo viene presentata, come applicazione, la gestione di un attività di collaudo elettrico. Nel modulo B (Programmazione avanzata e applicazioni dei PLC), dopo un sintetico richiamo alla programmazione di base, vengono presentate le istruzioni di programmazione avanzata dei PLC e presi in esame i moduli speciali che equipaggiano le logiche programmabili (I/O analogici e moduli intelligenti). Il modulo è caratterizzato da una serie di proposte applicative da realizzare in laboratorio, che includono tutte le istruzioni del PLC. Nel modulo C (Schemi e tecniche di comando dei motori asincroni trifase), dopo aver richiamato le principali caratteristiche dei motori asincroni trifase, vengono analizzati i loro sistemi di comando, prendendo in esame le varie modalità di avviamento: diretto, controllato e con regolazione tramite inverter. Una serie cospicua di applicazioni da svolgere in laboratorio, sia in logica cablata che programmabile, è a disposizione a corredo del modulo. Il modulo D (Produzione dell energia elettrica) è interamente dedicato al tema della produzione elettrica, sia da fonti non rinnovabili che rinnovabili. Dopo aver discusso sugli aspetti generali della produzione e del consumo dell energia elettrica, vengono presentati i diversi tipi di centrali elettriche, con una trattazione più orientata sui processi di produzione che sulla descrizione degli impianti. Come applicazione, nell ultima unità viene approfondita la produzione mediante impianti fotovoltaici. Nel modulo E (Trasmissione e distribuzione dell energia elettrica) vengono trattati i sistemi di trasmissione e di distribuzione, le cabine di trasformazione, gli impianti di rifasamento e la protezione contro le sovratensioni, con particolare attenzione alla più recente normativa CEI in merito alle regole tecniche di connessione sia in media che in bassa tensione. Nell unità conclusiva del modulo vengono presentate dalle applicazioni, sia svolte che proposte, molto vicine alla realtà professionale. Il modulo F (Progetto di impianti elettrici utilizzatori in bassa e media tensione) è applicativo e consente di approfondire, in particolare, la produzione della documentazione di progetto prevista dalla normativa vigente. Vengono presentati tre progetti, con grado crescente di difficoltà: il progetto preliminare di un impianto civile, quello esecutivo dell impianto di un capannone industriale alimentato in bassa tensione e il progetto esecutivo di un impianto industriale alimentato in media tensione, dotato di una propria cabina di trasformazione. GAETANO CONTE MARIA CONTE MIRCO ERBOGASTO GIULIANO ORTOLANI EZIO VENTURI

13 Modulo A Principi e tecniche di gestione Obiettivi Prerequisiti Siti Web di interesse Contenuti A1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza A2 La qualità totale, le tecniche economiche di analisi dei costi e le implicazioni di carattere ambientale in azienda A3 Lavorare per progetti A4 Il mercato del lavoro A5 Applicazione: gestione di un progetto Esercitazioni Esercizi di verifica Test di verifica

14 Modulo A Principi e tecniche di gestione Obiettivi Al termine del modulo gli alunni dovranno: 1. conoscere i contenuti di un sistema di gestione della salute e della sicurezza; 2. conoscere i principi della qualità totale; 3. essere in grado di utilizzare le principali tecniche di miglioramento continuo; 4. conoscere le norme ISO 9000 e i sistemi di gestione per la qualità; 5. sapere che cos è la certificazione di qualità del prodotto; 6. conoscere le tipologie di costo, i costi legati alla qualità e i costi ambientali; 7. sapere in cosa consiste un sistema di gestione ambientale e quali sono i criteri di priorità per la gestione dei rifiuti; 8. conoscere le fasi e gli obiettivi di un progetto e il principio chiave per gestirlo; 9. sapere come si configura l organizzazione dei progetti, in termini di struttura, ruoli e flussi di comunicazione; 10.essere in grado di utilizzare le principali tecniche di pianificazione e controllo di un progetto; 11.sapere cosa si intende con il termine mercato del lavoro e in cosa consiste la strategia europea per l occupazione; 12.sapere quali sono le principali forme che possono assumere i rapporti di lavoro. Prerequisiti Per l apprendimento di questo modulo sono richieste le conoscenze e le abilità acquisite mediante lo studio dei moduli D del volume 1 ed E del volume 2, per quanto concerne la gestione di impresa e la sicurezza sul lavoro. Si presuppone, inoltre, che gli studenti abbiano raggiunto una sufficiente padronanza degli argomenti di impianti elettrici studiati nei precedenti anni di corso. Siti Web di interesse Ente Nazionale Italiano di Unificazione

15 A13 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza In questa unità viene presentato il sistema di gestione della salute e della sicurezza sul lavoro, approfondendo il relativo sistema documentale di supporto alla gestione. In chiusura viene accennato il tema dell integrazione dei sistemi di gestione. A1.1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza secondo lo standard BS OHSAS 18001:07 Un sistema di gestione della salute e sicurezza sul lavoro (SGSL) è un sistema organizzativo finalizzato al raggiungimento degli obiettivi di salute e sicurezza aziendale. Nell ordinamento italiano il D.Lgs. 231/01 introduce la responsabilità amministrativa degli enti relativamente alla commissione di alcuni reati, specificamente indicati dal legislatore, tra i quali rientrano anche quelli commessi con violazione delle norme antinfortunistiche. L Ente, tuttavia, non risponde se dimostra di avere adottato ed efficacemente attuato un modello organizzativo idoneo a prevenire la commissione di reati della stessa fattispecie di quello verificatosi. L adozione di un sistema di gestione della salute e della sicurezza quindi, pur non essendo un obbligo di legge, se è conforme a quanto previsto dall art. 30 del D.Lgs. 81/08 ha efficacia esimente della responsabilità amministrativa delle persone giuridiche, delle società e delle associazioni. L articolo 30 del D.Lgs. 81/08 è incentrato proprio sui modelli organizzativi, affermando che il modello idoneo ad avere efficacia esimente della responsabilità amministrativa delle persone giuridiche, delle società e delle associazioni anche prive di personalità giuridica di cui al decreto legislativo 8 giugno 2001, n. 231, deve essere adottato ed efficacemente attuato, assicurando un sistema aziendale per l adempimento di tutti gli obblighi giuridici. Tali obblighi riguardano gli aspetti riportati nella tabella A1.1. Tabella A1.1 Obblighi giuridici (art. 30, D.Lgs. 81/08) Rispetto degli standard tecnico-strutturali di legge relativi ad attrezzature, impianti, luoghi di lavoro, agenti chimici, fisici e biologici. Attività di valutazione dei rischi e di predisposizione delle misure di prevenzione e protezione conseguenti. Attività di natura organizzativa, quali emergenze, primo soccorso, gestione degli appalti, riunioni periodiche di sicurezza, consultazioni dei rappresentanti dei lavoratori per la sicurezza. Attività di sorveglianza sanitaria. Attività di informazione e formazione dei lavoratori. Attività di vigilanza con riferimento al rispetto delle procedure e delle istruzioni di lavoro in sicurezza da parte dei lavoratori. Acquisizione di documentazioni e certificazioni. Periodiche verifiche dell applicazione e dell efficacia delle procedure adottate.

16 4 Modulo A Principi e tecniche di gestione In linea con quanto stabilito dal testo unico sulla sicurezza, i modelli di organizzazione aziendale definiti conformemente alle Linee guida UNI-INAIL per un sistema di gestione della salute e sicurezza sul lavoro (SGSL) del 28 settembre 2001 o al British Standard OH- SAS 18001:2007 si presumono conformi ai requisiti richiesti per le parti corrispondenti. La norma BS OHSAS 18001:07 è a livello mondiale il principale riferimento normativo esistente. La sua applicazione permette un approccio sistemico alla gestione della sicurezza del lavoro e della tutela della salute. In tale norma viene definito sistema di gestione della salute e della sicurezza sul lavoro quella parte del sistema di gestione di un organizzazione utilizzato per sviluppare e implementare la sua politica e la gestione dei rischi relativi alla salute e sicurezza sul lavoro. Un sistema di gestione, in quanto tale, include la struttura organizzativa, le attività di pianificazione, le responsabilità, le prassi, le procedure, i processi e le risorse, come schematizzato nella figura A1.1. Figura A1.1 Sistema di gestione della sicurezza. Sistema di gestione Attività di pianificazione Struttura organizzativa Responsabilità Risorse Processi Procedure Prassi Requisiti dello standard OHSAS Lo standard BS OHSAS 18001:07 è applicabile a qualunque organizzazione che voglia: stabilire un sistema di gestione della salute e sicurezza sui luoghi di lavoro per eliminare o minimizzare i rischi per il personale e per le altre parti interessate che potrebbero essere esposte ai pericoli per la salute e la sicurezza associati con le proprie attività; implementare, mantenere e migliorare continuamente un SGSL; dimostrare la conformità del proprio SGSL con lo standard BS OHSAS (anche ai fini di una eventuale richiesta di certificazione). Come per le norme ISO 9001 e ISO 14001, che verranno affrontate nell unità A2 rispettivamente in merito ai sistemi di gestione per la qualità e ai sistemi di gestione ambientale, anche lo standard BS OHSAS 18001:07 si ispira al modello P-D-C-A (Plan, Do, Check, Act). Tale modello (che sarà diffusamente spiegato nell unità A2) consente di gestire in modo organico e sistematico la sicurezza dei lavoratori, puntando sui seguenti requisiti: adozione di una politica per la gestione della sicurezza; identificazione dei pericoli, valutazione dei rischi e individuazione delle modalità di controllo, in stretta connessione alle prescrizione legislative; definizione di programmi e obiettivi specifici; definizione di compiti, responsabilità e deleghe adeguati a garantire l effettiva gestione della salute e sicurezza sui luoghi di lavoro; formazione, addestramento e coinvolgimento dei lavoratori; comunicazione, partecipazione e consultazione dei lavoratori; utilizzo e gestione controllata della documentazione per la gestione della salute e sicurezza sui luoghi di lavoro; monitoraggio e misurazione delle prestazioni del sistema per la sicurezza e salute, nonché per il mantenimento della conformità legislativa; svolgimento di audit interni (momenti di verifica) a intervalli pianificati;

17 A1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza 5 riesame periodico dell idoneità, dell adeguatezza e dell efficacia del sistema di gestione, comprendendo la valutazione delle opportunità di miglioramento e l eventuale necessità di apportare modifiche al sistema, alla politica e agli obiettivi. A1.2 Il sistema documentale secondo lo standard BS OHSAS 18001:07 La documentazione del sistema di gestione della salute e della sicurezza deve comprendere i punti elencati nella tabella A1.2. Tabella A1.2 Sistema documentale Documentazione SGSL Politica e obiettivi in materia di sicurezza sui luoghi di lavoro. Descrizione del campo di applicazione del SGSL. Descrizione degli elementi principali del SGSL e delle loro interazioni, con esplicito riferimento ai documenti correlati. Documenti, incluse le registrazioni, richiesti dallo standard OHSAS. Documenti, incluse le registrazioni, stabiliti dall organizzazione che sono necessari per assicurare l effettiva pianificazione, funzionamento e controllo in merito ai rischi nei luoghi di lavoro. Un esempio di politica della sicurezza che viene riportato nel documento del SGSL è il seguente: la direzione aziendale si impegna, mettendo a disposizione risorse umane, strumentali ed economiche, a perseguire gli obiettivi di miglioramento della sicurezza e salute dei lavoratori, come parte integrante della propria attività e come impegno strategico rispetto alle finalità più generali dell azienda. Accanto alla politica per la sicurezza si riportano nella prassi obiettivi specificati nel seguente modo: assicurare il controllo degli adempimenti normativi in materia di sicurezza, oppure diminuire gli infortuni del x% entro l anno in corso. A tali obiettivi si associano modalità di verifica e di misurazione, ovvero si stabilisce ogni quando effettuare la verifica degli adempimenti normativi oppure il controllo del registro infortuni. In merito ai documenti previsti dallo standard OHSAS è opportuno sottolineare che non è previsto un manuale obbligatorio. Viene poi specificatamente richiesta la documentazione relativa, da un lato, ai risultati dell identificazione del pericolo, della valutazione del rischio e dei controlli aggiornati; dall altro, ai ruoli e alle responsabilità anche di tipo finanziario. Il sistema documentale previsto da questo standard include inoltre i risultati delle indagini sugli incidenti, le risposte a comunicazioni rilevanti provenienti dalle parti interessate esterne, i documenti relativi agli audit e tutte le procedure che servono per quelle operazioni e attività associate con i pericoli identificati. Politica e obiettivi A1.3 I vantaggi nell adozione di un sistema di gestione per la sicurezza I vantaggi associati a un sistema di gestione della sicurezza derivano dalle finalità del sistema stesso. In particolare le linee guida UNI-INAIL affermano che tale sistema si propone di: ridurre progressivamente i costi complessivi della salute e sicurezza sul lavoro, compresi quelli derivanti da incidenti, infortuni e malattie correlate al lavoro, minimizzando i rischi cui possono essere esposti lavoratori e soggetti terzi (clienti, fornitori, visitatori ecc.); aumentare l efficienza e le prestazioni dell impresa/organizzazione; contribuire a migliorare i livelli di salute e sicurezza sul lavoro; migliorare l immagine interna ed esterna dell impresa/organizzazione. Finalità SGSL

18 6 Modulo A Principi e tecniche di gestione I vantaggi possono quindi essere sintetizzati da un lato in base alla loro natura economica, sia in termini di minori costi che di possibili maggiori ricavi legati all effetto immagine; dall altro, sul versante normativo, per consentire una maggiore aderenza ai disposti di legge. Un sistema di gestione consente infatti a livello minimale di controllare la conformità legislativa e, se strutturato secondo i requisiti previsti per il modello organizzativo di cui all art.30 del D.Lgs. 81/08, permette di ottenere l esenzione dall applicazione della responsabilità amministrativa ai sensi del D.Lgs. 231/2001. A1.4 Cenni sull integrazione dei sistemi di gestione In questa unità sono stati trattati per sommi capi i sistemi di gestione della sicurezza secondo lo standard OHSAS Nella prossima unità verranno introdotti anche i sistemi di gestione per la qualità secondo la norma ISO 9001 e quelli di gestione ambientale secondo la ISO In un organizzazione possono essere presenti quindi più sistemi di gestione, i quali presentano diversi elementi comuni che possono essere gestiti in modo integrato. La parte essenziale di tutti questi sistemi può essere riconosciuta e utilizzata a favore del sistema organizzativo globale. I requisiti comuni ai diversi sistemi di gestione sono individuabili nei seguenti punti generali (figura A1.2): 1. politica; 2. pianificazione; 3. attuazione e funzionamento; 4. valutazione delle prestazioni; 5. miglioramento 6. revisione della gestione. I punti analizzati rappresentano una base per l integrazione dei sistemi di gestione. Tale integrazione della gestione per la qualità, della gestione ambientale e della gestione della sicurezza e di altri eventuali sistemi presenti presso un organizzazione (per esempio per quanto concerne la sicurezza delle informazioni, la responsabilità sociale di impresa ecc.) rientra nel campo di applicazione della norma BSI PAS 99 (Specification of Common Management System Requirements as a Framework for Integration). I requisiti della BSI PAS 99 sono quelli considerati comuni a tutti gli standard sui sistemi gestionali. Tale norma serve quindi a tutte le organizzazioni che applicano almeno due sistemi per cercare i punti comuni. Figura A1.2 Integrazione dei sistemi di gestione. Politica Pianificazione Definizione della politica di gestione del sistema Identificazione e valutazione dei rischi, impatti e requisiti di legge Definizione degli obiettivi e della configurazione della struttura organizzativa Attuazione Gestione delle risorse e della comunicazione Gestione della documentazione Valutazione Monitoraggio e misurazioni Valutazione delle conformità e trattamento delle non conformità Miglioramento Azioni correttive e migliorie Revisione Raccolta dei feedback Riesame dei risultati in uscita ai dati in ingresso

19 Test di verifica Quesiti a risposta aperta 1. Qual è il contenuto dell art. 30 del D.Lgs. 81/08? A1 Il sistema di gestione della salute e della sicurezza 7 2. Spiegare il sistema di gestione della salute e della sicurezza secondo lo standard BS OHSAS 18001: Che cosa prevede il sistema documentale secondo lo standard BS OHSAS 18001:07? 4. Quali sono i principali vantaggi derivanti dall implementazione di un sistema di gestione della salute e della sicurezza? 5. Quali sono i requisiti comuni ai sistemi di gestione necessari per l integrazione degli stessi? Esercitazioni

20 8 A2 La qualità totale, le tecniche economiche di analisi dei costi e le implicazioni di carattere ambientale in azienda La secconda unità che compone il modulo sui principi e le tecniche di gestione si occupa di tre argomenti: la qualità, i costi e l ambiente. Questi tre elementi sono tra loro interrelati nelle realtà aziendali, dal momento che costituiscono dei parametri prestazionali rilevanti, in termini di impatto sui risultati aziendali. Il concetto di qualità viene inteso nella sua accezione totalizzante, dal prodotto/servizio di qualità all intero processo aziendale. L analisi dei costi si pone come anello di congiunzione tra le prestazioni di qualità e le implicazioni di carattere ambientale, in quanto gli aspetti legati all economia, all efficienza e alla produttività presentano, da un lato, una propria intrinseca valenza e, dall altro, sono il risvolto immediato della non attenzione alla qualità e all ambiente sottoforma di quality costs (costi legati alla qualità) e di costi ambientali. Le valutazioni di impatto ambientale vengono poi trattate in chiave sintetica, presentando, infine, alcune tematiche principali relative alla gestione dei rifiuti. A2.1 Il concetto di qualità La qualità rappresenta un elemento decisivo per raggiungere il successo di impresa, per la sua crescita e posizione nel mercato. A tal fine le imprese investono per il miglioramento della qualità, traendone un sostanziale guadagno. Per comprendere il significato del termine qualità è opportuno partire dagli aspetti secondo cui può essere valutata la qualità di un prodotto, come illustrato nella figura A2.1. Figura A2.1 Le componenti della qualità. Affidabilità Prestazione Durata Conformità alle normative QUALITÀ Manutenibilità Livello di qualità percepito Aspetti formali Funzionalità

21 A2 La qualità totale, le tecniche economiche di analisi dei costi... 9 La qualità di un prodotto presenta, secondo l elenco di Garvin (1987), otto componenti descrivibili come segue. Prestazione: esprime la capacità del prodotto di compiere una funzione; per esempio, nel caso di un programma applicativo nell ambito dell informatica è possibile valutare le operazioni che è in grado di compiere, la velocità di esecuzione ecc. Affidabilità: valuta la frequenza con cui un prodotto è soggetto a guasti, rendendosi necessarie conseguenti riparazioni. Questa componente è molto importante in alcuni settori, come nel caso di quello automobilistico dove l acquirente attribuisce un peso rilevante all affidabilità dell autovettura in modo che le riparazioni siano occasionali. Durata: si riferisce all effettiva durata di servizio del prodotto, andando a costituire un parametro fondamentale affinché le prestazioni siano soddisfacenti per un lungo periodo; un tipico esempio riguarda il settore degli elettrodomestici. Manutenibilità: indica il grado di difficoltà che contraddistingue gli interventi di riparazione per tutti quei prodotti che richiedono manutenzione (per esempio, un impianto di condizionamento). Aspetti formali: connotano il modo in cui si presenta un prodotto; l aspetto esteriore comprende fattori quali lo stile, il colore, la forma, le alternative di confezionamento, le caratteristiche tattili e altri aspetti tangibili. L attenzione a questi aspetti è molto accentuata per i beni di largo consumo: per esempio, i prodotti per la detergenza sono proposti sul mercato con diverse profumazioni alle quali vengono associati colori evocativi della fragranza stessa. Funzionalità: rappresenta la risposta alla domanda: che cosa fa un prodotto? Solitamente per gli acquirenti è preferibile un prodotto con maggiori funzioni, come nel settore delle apparecchiature fotografiche. Livello di qualità percepito: si associa alla reputazione dell azienda. Tale reputazione è molto influenzata dai guasti del prodotto che si rendono altamente visibili al pubblico o che richiedono ritiri del prodotto stesso e anche dal modo in cui l acquirente viene trattato quando si presenta un problema relativo alla qualità. Qualità percepita, lealtà dell acquirente e ripetizione dell acquisto sono elementi strettamente collegati. Per esempio, se si effettuano regolarmente voli per affari con una particolare compagnia aerea e non si riscontrano ritardi né tantomeno il bagaglio viene perso o danneggiato, probabilmente tale compagnia verrà preferita a quelle concorrenti. Conformità alle normative: denota il grado di rispondenza rispetto a ciò che era stato previsto in fase di progettazione. Tale componente risulta fondamentale in alcuni settori industriali (meccanico, elettronico, elettrico ecc) dove la progettazione è indispensabile e non può essere disattesa in fase di esecuzione per non compromettere l intera realizzazione del prodotto o impianto. Componenti della qualità La definizione tradizionale del termine qualità si basa sul presupposto che beni e servizi devono soddisfare le richieste di coloro che li utilizzano: qualità significa appropriato per l uso (fitness to use). Una definizione più ampia del termine qualità si riferisce al insieme delle caratteristiche che consentono a un prodotto o a un servizio di soddisfare completamente le esigenze del mercato. Ogni processo aziendale deve produrre un output che soddisfi le esigenze di chi lo acquisisce, sia esso il cliente finale sia esso un cliente interno all azienda, cioè un altro processo aziendale. Ciò implica che l azione manageriale sia continuamente orientata verso la cattura delle esigenze dei clienti, esterni e interni, e verso la modifica e il controllo dei processi affinché questi soddisfino le suddette esigenze. L idea di qualità come qualcosa di sistemico e integrato, ovvero esteso a tutti gli elementi dell azienda, è l aspetto centrale della filosofia del Total Quality Management (TQM) che, come di seguito verrà illustrato, parte dalla considerazione che la qualità

22 10 Modulo A Principi e tecniche di gestione deve essere fatta a monte attraverso una riduzione delle fonti di variabilità, partendo dalla produzione e dai controlli finali, andando a ritroso fino a interessare i processi produttivi iniziali, gli acquisti, la progettazione del prodotto, l ingegnerizzazione della produzione, lo stesso marketing. A2.2 La filosofia della qualità totale Negli ultimi decenni della storia della gestione d impresa il fattore qualità, in un contesto economico caratterizzato dalla spinta continua all innovazione tecnica e organizzativa, dal forte sviluppo tecnologico, dall espansione del mercato in una dimensione globale, è diventato uno degli aspetti preminenti. La qualità rappresenta il paradigma e la finalità aggregatrice di tutta l attività aziendale. È proprio a una visione omnicomprensiva del ruolo della qualità, quale riferimento sia per le scelte di tipo tecnico sia per quelle economico-finanziarie e, ancor più, per quelle di conduzione delle strategie aziendali, che si rifanno i metodi e gli interventi indicati come qualità totale. L origine di tali metodologie risale ai seminari sul controllo statistico della qualità, tenuti in Giappone dallo statunitense W. E. Deming tra il 1946 e il 1949, a cui si collegano i lavori del giapponese G. Taguchi, diffusi in Occidente intorno agli anni ottanta. Negli anni novanta, poi, è fortemente aumentata l attenzione per la certificazione della qualità a tutela del produttore e del consumatore; tale tendenza è comprovata dall importanza assunta dalla certificazione ISO Il Total Quality Management rappresenta un approccio gestionale incentrato sulla qualità, che mira al controllo dei processi e alla riduzione delle fonti di variabilità per ottenere sempre migliori performance sia interne che di mercato. I Sistemi di Gestione della Qualità (SGQ), oggetto della certificazione ISO 9000:2000, si basano sui principi del TQM e consentono di implementare un sistema per fare qualità, intervenendo sulle cause, prendendo decisioni in un ottica di qualità e operando alla ricerca del miglioramento continuo. Le idee alla base della filosofia della qualità totale partono da alcuni importanti presupposti, come per esempio la convinzione che occorre potenziare gli investimenti in ricerca, sviluppo e innovazione per ottenere vantaggi economici di lungo periodo e che non sia accettabile per un organizzazione operare con scarsa professionalità, realizzando prodotti difettosi o disservizi. Parimenti viene portata avanti l idea che non sia sufficiente un controllo qualità di tipo ispettivo, che rilevi le difettosità a posteriori; tale approccio può risultare dispendioso, tardivo e inefficace. La qualità deriva da un azione di prevenzione della difettosità, attraverso il miglioramento del processo produttivo e non solo di filtro dei difetti, rilevando non conformità che si sarebbero potute evitare. In sintesi, gli otto principi del Total Quality Management sono illustrati nello schema di figura A2.2. Figura A2.2 Gli otto principi del TQM Orientamento al cliente Leadership Coinvolgimento del personale Approccio per processi Approccio sistemico Miglioramento continuo Processo decisionale basato sui fatti Rapporto di reciproco beneficio con i fornitori