La manutenzione degli edifici con l'uso della tecnologia RFID

La demolizione degli edifici ha un caro prezzo ed è per questo che mantenere e gestire l'edificio è oggi un obbligo. Per gestire però è necessario conoscere e nell'attuale contesto si riscontra una diffusa carenza non solo di dati relativi al patrimonio da gestire ma anche di metodi e strumenti consolidati e diffusi per l'acquisizione e la capitalizzazione di queste conoscenze. Per risolvere tale problema e arrivare a una situazione di "conoscenza necessaria e sufficiente" dei patrimoni immobiliari [G. Paganin 2005] e degli EFM"Elementi Fonte di Manutenzione" che compongono l'edificio[R. Calejo 2001] è già pratica diffusa l'uso dei Sistemi Informativi di Manutenzione, [UNI 10951], al quale si è pensato quindi di associare la tecnologia RFID con lo scopo di raggiungere l'obiettivo di gestione efficiente della manutenzione degli edifici.

La tecnologia barcode: RFID (Radio Frequency Identification) e NFC (Near Field Communication)

La tecnologia barcode è stata già utilizzata in diversi campi sia in ambito industriale che edile. In ambito industriale si possono trovare numerosi studi sulla gestione della manutenzione degli  impianti industriali; si pensi al caso della gestione di più di 177 acquedotti da parte di Uniacque S.p.a. di Bergamo con l'uso dei tag RFID, o la gestione della manutenzione della centrale Enel in Bulgaria con l'uso del sistema Maintenance-ID basato sui tag a  radio frequenza e il caso di collaborazione SAP e Trenitalia per l'identificazione tramite RFid dei motori di trazione ferroviari. In ambito edilizio invece lo stato dell'arte mostra un impiego maggiore della tecnologia nell'ambito della progettazione e costruzione dell'edificio, come l'applicazione per la gestione degli accessi alle aree pericolose del cantiere. Tuttavia ci sono alcuni casi di applicazione dei tag RFID alla gestione della manutenzione dell'edificio, però riservata ai soli impianti meccanici dello stesso (per esempio il Caso dell'Aeroporto di Francoforte, o  del sistema di gestione delle scale mobili della affollata metropolitana di Londra).

La tecnologia Rfid è una tecnologia a sensore wireless basata sul rilevamento di segnali elettromagnetici. Il tag RFid è un trasponder che, può essere attivo o passivo a seconda della presenza o meno di una batteria, ha una memoria massima di 64Kb, è leggibile da 10m di distanza ed è  messo in connessione ad un Sistema Informativo, per mezzo di un ricetrasmettitore, o reader, che consente lo scambio delle informazioni con il tag. La tecnologia NFC invece, utilizzata per questioni di tempo e contesto in tale studio, ha l'unica differenza di avere un corto raggio di lettura (circa 4cm) e una memoria minore (i tag utilizzati hanno 1Kb di memoria). La particolarità di tale tecnologia consta nella possibilità di utilizzare un comune e più economico Smartphone per le operazioni di scrittura/lettura delle informazioni e di creare una connessione peer to peer che permette un rapidissimo scambio bidirezionale delle informazioni per mezzo della connessione wireless.

Scenario

La sperimentazione, avvenuta presso Facoltà di Ingegneria dell'Università di Porto in Portogallo, nel primo semestre del 2014, è stata applicata all'edificio G, Dipartimento di Ingegneria Civile dello stesso campus universitario. L'Elemento Fonte di Manutenzione prescelto per l'applicazione del sistema sono i serramenti interni, in particolare le porte. Tale EFM è stato scelto perché considerato un componente edile non meccanico con le importanti funzionalità di: privacy, sicurezza, vie di esodo, compartimentazione/Fire Safety e infine acustica e termica.

Processo di implementazione

Il sistema progettato ed implementato prevede l'uso  dei tag NFC applicati all'EFM prescelto, un sistema informativo per la gestione della manutenzione già esistente CMS, e l'uso di uno Smartphone, come mezzo di comunicazione tra i tag e il SI. Successivamente all'identificazione dell'EFM a cui applicare il sistema, si è costruita una base di dati che contenesse al suo interno tutte le informazioni circa le caratteristiche, utili al fine manutentivo, degli EFM presenti nell'edificio caso di studio e le attività manutentive (ispezione, misure proattive, correttive, pulizia e sostituzioni) a cui sottoporre gli stessi. Sono state raccolte inoltre informazioni circa le anomalie più comuni a cui sono soggetti tali EFM, al fine di avere un piano di manutenzione personalizzato, i profili d'uso al fine di programmare le frequenze di intervento in modo più accurato e si sono suddivise tutte le porte presenti nell'edificio in categorie a seconda delle loro funzionalità o caratteristiche costruttive.

Validazione del Sistema

Per mettere in uso il sistema, per mezzo dell'App di CMS, sono state addizionate al Data Base tutti gli EFM porte precedentemente catalogate e presenti nell'edificio G, compilando per ciascuna l'elenco di caratteristiche predefinite richieste. Su ciascuna porta è stato collocato un tag NFC, identificato da un codice a cinque cifre e, una volta inserito, ciascun elemento, a seconda delle sue caratteristiche, entra a far parte di uno dei piani di manutenzione. Osservando il Piano di Manutenzione quindi il manutentore sa quando e dove recarsi e come effettuare l'intervento. Un esempio pratico nel caso di Manutenzione Correttiva si svolge seguendo tali  steps:

1.Lettura del tag per mezzo dello Smarthphone (fig.1);

2.Individuazione, tra quelle in database, della anomalia riscontrata, o in caso si tratti di un "nuovo guasto", lo inserisce (es. Report Avaria Rumore, fig.2);

3.Accesso alle info riguardanti come verificare e confermare il problema;

4.Correzione della avaria in site;

5.Se il problema è stato risolto si procede con la chiusura del ticket; in caso contrario verrà inviato un Report dell'intervento al tecnico referente o al gestore dell'edificio, che procederà alla attivazione di una procedura di risoluzione.

Il gestore dell'edificio dal suo ufficio, accedendo al portale web o dalla stessa applicazione, per mezzo del registro relativo all'elemento in manutenzione, dal suo smartphone, può vegliare sul contratto di Global Service manutentivo più facilmente e sapere se effettivamente le attività per cui il fornitore di servizio è pagato sono svolte e soprattutto nelle tempistiche contrattate. Il sistema implementato è stato immaginato come sistema chiuso rispetto all'utenza e si prevede che tutte le attività siano svolte da un soggetto indicato a svolgere tale ruolo (tecnico specializzato).

Conclusioni

Nonostante il breve periodo di validazione del sistema, la ricerca ha evidenziato che il tentativo perseguito di informatizzazione della manutenzione presenta alcuni vantaggi, tra cui i più rilevanti sono:

• Scrittura bidirezionale automatica delle informazioni standardizzate, tracciabili e  disponibili sempre e rapidamente;
• Gestione più semplice ed efficace della sicurezza del edificio, eliminazione del cartaceo e relativa archiviazione sicura;
• Incidenza positiva su alcuni KPI del processo manutentivo;
• Miglioramento del controllo sui contratti di Global Service manutentivo e della  Outsourcing Governance (ISO 37500) grazie alla tracciabilità dei dati e all'attestazione dell'effettivo passaggio dell'operatore sull'EFM ispezionato.
• Disponibilità costante di una way of working;
• Costi di implementazione contenuti;
• Possibilità di dimostrare sempre il rispetto degli adempimenti di legge (es. D.Lgs 231/2001), definizione delle responsabilità sulle operazioni eseguite;
• Prodotto edilizio più attraente e affidabile agli occhi del cliente.
• Le criticità sono legate prevalentemente al corto raggio di lettura e alle piccole dimensioni di memoria dell'NFC, che però ha dalla sua la possibilità di utilizzare come reader un normalissimo smartphone, aprendo così interessanti prospettive future sul tema dell' Autonomus Maintenance. 

Rui Manuel Gonçalves Calejo Rodrigues

MSc and PhD

Civil Engineering

Arianna Piscitelli

Ingegnere edile, Politecnico

di Milano