PARTE PRIMA 1 1 Complessità dei sistemi 2. 2 Elementi di statistica e di teoria della probabilità 13

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1 Indice Prefazione Presentazione XI XII PARTE PRIMA 1 1 Complessità dei sistemi 2 2 Elementi di statistica e di teoria della probabilità 13 3 Elementi di teoria della affidabilità, manutenibilità e disponibilità Cause comuni di guasto 28 4 Affidabilità dei sistemi complessi 29 5 Politiche e strategie di manutenzione Reliability Centered Maintenance - RCM Manutenzione produttiva o Total Productive Maintenance - TPM Strategie manutentive La manutenzione a guasto o correttiva La manutenzione preventiva La manutenzione predittiva La manutenzione migliorativa La scelta della strategia di manutenzione più opportuna 47 PARTE SECONDA 53 6 Life Cycle Cost Analysis - LCCA Struttura e riflessioni sugli elementi di costo La documentazione della LCCA e la terminologia da utilizzare Le regole della LCCA Le misure supplementari di una analisi LCC: NS, SIR, AIRR, Payback Net Savings - NS 65

2 VI Indice Savings-to-Investment Ratio - SIR Adjusted Internal Rate of Return - AIRR Payback 67 7 Simulazione ingegneristica Il metodo Monte Carlo Distribuzioni di probabilità discrete equivalenti a distribuzioni continue Concetti fondamentali di un algoritmo Monte Carlo I numeri random Il campionamento di numeri random a partire da una qualunque distribuzione di probabilità Integrazione Monte Carlo Una definizione di affidabilità strutturale Incremento della efficienza della simulazione Un semplice esempio di applicazione del metodo Monte Carlo 87 8 FMEA e FMECA MAGEC Glossario della FMEA Diagramma di flusso della FMEA Analisi delle criticità - Criticality Analysis Risk Priority Number - RPN Esempi di modulistica utilizzata nell analisi FMEA/FMECA Applicazione della metodologia FMECA Modellizzazione a blocchi di affidabilità Metodologia Reliability Block Diagram Analisi di sistemi complessi attraverso la modellizzazione RBD Progettazione orientata alla affidabilità e manutenibilità DFR e DFM Alcune considerazioni sull utilizzo di questo metodo L integrazione dei modelli RBD con i dati di costo Una applicazione della metodologia RBD Prodotti dedicati presenti in commercio La funzione di annidamento (block nesting) Hazard and Operability Analysis HAZOP Gli step della metodologia Glossario della metodologia HAZOP Alcune regole pratiche Fault Tree ed Event Tree analysis La metodologia FTA Regole fondamentali da considerare nella costruzione di un FT Applicazione della FTA nella progettazione e nel successivo esercizio di un sistema 151

3 Indice VII 11.4 FTA: analisi qualitative e analisi quantitative L analisi FT nel processo decisionale Applicazione della metodologia FTA allo studio di un semplice sistema Un esempio di FTA utilizzando un tool di calcolo dedicato Event tree analysis - ETA Albero delle decisioni Regole di calcolo Catene e processi di Markov Una semplice applicazione di un processo di Markov Un ulteriore esempio di calcolo Criteri di modellizzazione di un sistema attraverso le catene di Markov Vantaggi e svantaggi connessi all uso dell analisi markoviana Analisi di Markov, standard internazionali Applicabilità dell analisi markoviana Reti neurali Il neurone biologico Il modello del neurone artificiale Le architetture neurali I campi di applicazione Software per reti neurali Hardware per reti neurali Creare un controllo neurale La logica fuzzy Gli insiemi fuzzy Aritmetica fuzzy Probabilità di eventi fuzzy La logica fuzzy applicata all analisi di affidabilità Un sistema di controllo diagnostico basato sulla logica fuzzy Algoritmi genetici Principi di base degli algoritmi genetici Principali settori di applicazione degli algoritmi genetici Operatori principali Applicazione degli algoritmi genetici alle analisi affidabilistiche Un esempio di codice Sistemi esperti Caratteristiche generali dei sistemi esperti Componenti di un sistema esperto Progettazione di un sistema esperto 226

4 VIII Indice PARTE TERZA Gestione dei piani di manutenzione La pianificazione dei fabbisogni Piani di manutenzione Manodopera per mestiere e professionalità Attrezzature di supporto e di ispezione Giustificazione degli interventi di manutenzione da pianificare Il budget di manutenzione Pianificazione e project management La pianificazione degli approvvigionamenti di materiali tecnici I conflitti potenziali di una pianificazione Le tecniche reticolari Project Evaluation and Review Technique - PERT Critical Path Method - CPM Teoria dei rinnovi Criteri e strumenti per la schedulazione Alcuni problemi di scheduling Classificazione della schedulazione Caratterizzazione della schedulazione Metodi di risoluzione Principi pratici di schedulazione della manutenzione Schedulazione della manutenzione: alcune considerazioni Il ruolo di schedulatore della manutenzione Un parallelo fra i concetti di schedulazione della produzione e di schedulazione della manutenzione Software in commercio Un esempio di applicazione Acquisizione dati e monitoraggio delle prestazioni Alcune definizioni L importanza dei dati Alcune proprietà dei dati La raccolta dei dati affidabilistici Sistemi integrati per l acquisizione dati Failure Reporting Analysis and Corrective Actions - FRACAS FRACAS: diagramma di flusso Prospettive nell acquisizione dati e nel monitoraggio delle prestazioni Alcune banche dati di riferimento Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA Indici di manutenzione Alcuni esempi di indici Overall Equipment Effectiveness - OEE 288

5 Indice IX 20.3 Overall Craft Effectiveness - OCE Alcune regole pratiche legate alla valutazione degli indici Considerazioni sull uso degli indicatori in regime di outsourcing 292 APPENDICE Diagnostica dei sistemi 295 A.1 Il condition monitoring 296 A.1.1 Il monitoraggio visivo 297 A.1.2 Il monitoraggio della performance 297 A.1.3 Il monitoraggio delle vibrazioni e del rumore 298 A.1.4 Il monitoraggio del particolato da usura (wear debris) 298 A.1.5 Il monitoraggio del calore 299 A.2 L analisi delle vibrazioni e dell olio lubrificante 300 A.2.1 L analisi delle vibrazioni 300 A.2.2 L analisi dell olio lubrificante 308 A.3 I sistemi informatici a supporto del CM 339 A.3.1 Gli sviluppi futuri nel condition monitoring 341 CASI DI STUDIO 343 Ottimizzazione della lista delle parti di ricambio di una turbina a gas mediante la metodologia ACM (Availability Centered Maintenance) 344 Introduzione 344 Acronimi 345 Comparazione tra RCM e ACM 345 Ottimizzazione della lista ricambi 346 Analisi dei P&I e delle specifiche 347 Analisi delle condizioni operative della turbina a gas 347 Raccolta dati ed analisi di affidabilità 347 Definizione del programma di maintainability 349 Costruzione dell RBD 351 Simulazione Monte Carlo e Availability Importance Ranking 351 Definizione della lista ottimale ricambi 351 L indice di Availability Importance 351 Risultati 352 Ingest Facility - La gestione informatizzata del global service di un patrimonio immobiliare Contratto Norme contrattuali Organizzazione del servizio I servizi Struttura organizzativa Strumenti tecnologici di gestione dei servizi Piano di qualità e procedure gestionali Sistema di reporting delle attività 359

6 X Indice 3. Attività operative Gestione dell utente (attività a chiamata o a evento) Gestione delle manutenzioni Gestione delle manutenzioni straordinarie e dei progetti Gestione attività specialistiche Gestione degli spazi 365 Il progetto DOMUS per il Bridge Management System della rete ferroviaria italiana 366 Aspetti metodologici specifici del progetto DOMUS 369 Indice analitico 374