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La manutenzione dei beni strumentali: proposta di una procedura automatizzabile per la sintesi dell'albero dei guasti nell'ambito della manutenzione dei beni strumentali

Informazioni tesi

  Autore: Giuseppe Alessandro Bigliotto
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria gestionale
  Relatore: Claudio Roberto Bboër
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 423

L’obiettivo del lavoro di tesi è di indirizzare la tecnica affidabilistica di Fault Tree Analysis (FTA) verso la creazione automatica dei piani di manutenzione ordinario e straordinario per un generico bene strumentale. All’interno di questo ambito applicativo, l'attenzione è stata focalizzata sulla definizione di uno strumento che supporti l’utente finale, non esperto in FTA, nella fase di "Fault Tree Synthesis" (FTS). La FTS permette di simulare il verificarsi di un guasto ed analizzare le modalità con cui si propaga attraverso il bene strumentale; in questo modo è possibile individuare i componenti che contribuiscono all’accadimento del guasto e, per ciascuno di essi, attribuire una stima di responsabilità.


Situazione attuale
La costruzione manuale di un albero di guasto richiede estrema esperienza, è soggetta ad errori ed è molto dispendiosa in termini di tempo e denaro, anche per un esperto.
Gli strumenti software commerciali per il supporto alla FTS sono settoriali (industria chimica, nucleare, elettrica) e comunque scarsi in numero e potenzialità (forniscono più che altro un supporto grafico comunque utilizzabile solo da un utente esperto).


Descrizione del lavoro di tesi
È stato esaminato lo stato dell’arte relativo alla FTS e si è deciso di basare il lavoro sulla metodologia di sintesi sviluppata da A. Bossche ampliandola ed integrandola con articoli e studi di più recente. Tale metodologia fornisce le conoscenze base per eseguire la sintesi degli alberi di guasto senza limitazioni relative all’ambito applicativo e l’autore è considerato un importante riferimento nel settore.
Al fine di poter applicare tale metodologia di FTS ad un generico bene strumentale, è stato necessario:
• generalizzare il linguaggio formale che permette di modellare i singoli componenti del bene strumentale e di definire le interrelazioni esistenti tra gli stessi componenti e verso l’ambiente esterno
• formalizzare ed integrare all'interno della metodologia le estensioni che si sono rese necessarie per permetterne la generalizzazione
• definire i passi della procedura che permetta all’esperto del settore (ma non di FTS) la creazione di una libreria di modelli generalizzati per il generico bene strumentale
• definire i passi della procedura che permetta all’utente finale (spesso non esperto del settore, né di FTS), di utilizzare la suddetta libreria di modelli durante la sintesi automatica degli alberi di guasto.
• validare il metodo e le estensioni inserite tramite l’applicazione ad un caso reale: la linea d’imballaggio Genesis.
È stata infine descritta la procedura che porta alla stesura automatica dei piani manutentivi che fa uso della suddetta FTS e dei risultati della successiva analisi e valutazione degli alberi di guasto.

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Capitolo 1 INTRODUZIONE 1.1 L'ingegneria di manutenzione È ben noto che la politica manutentiva governa due aspetti che sono di fondamentale importanza ai fini di un ottimale funzionamento ed esercizio di un impianto: • la disponibilità operativa 1 ; • la sicurezza dell'impianto, con particolare riguardo per il personale e per l'ambiente. La manutenzione è essenziale durante la fase di esercizio di un sistema produttivo, ma assume anche un ruolo importante durante la fase di progettazione, specialmente nel caso di configurazioni tolleranti ai guasti in cui è buona norma investigare su tutti i possibili modi di guasto del sistema stesso per prevenire particolari situazioni in cui il malfunzionamento di uno o più componenti provochi la perdita dei vantaggi dovuti alla ridondanza 2 . Inoltre l'esame della maggior parte degli incidenti occorsi sul lavoro mostra che essi sarebbero stati probabilmente evitati mediante opportune analisi di rischio [WAN04]. 1 Con disponibilità operativa si intende la frazione della durata della condizione di buon funzionamento sul tempo totale di vita dell'impianto. 2 Si consideri ad esempio il caso di uno switch controller che connette un componente attivo ed un insieme di componenti di riserva in standby: questi ultimi costituiscono la ridondanza del sistema. Il guasto dello switch controller impedirebbe alle unità di riserva (perfettamente funzionanti) di sostituire l'unità principale in caso di malfunzionamento di quest'ultima.

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