La gestione del ciclo di vita di un immobile

Prima parte: il recupero del deficit manutentivo

Introduzione

La logistica delle infrastrutture, come viene spesso indicata quella branca dell’ingegneria logistica che supporta il facility management (indicato anche come asset management), è una disciplina di notevole interesse che vede, da un lato, tempi e costi elevati in gioco e, dall’altro, problemi di non semplice risoluzione. Una di tali problematiche, tra l’altro molto diffusa, è la corretta gestione del ciclo di vita di un asset molto particolare: l’asset immobiliare preesistente . Molto spesso si ha infatti a che fare con immobili non costruiti ex novo ma già esistenti e ci si deve confrontare con le problematiche di mantenerli in condizioni di efficienza. Questo problema può essere sottovalutato causando un accumulo di lavori di manutenzione arretrati e, di conseguenza, comportando l’impossibilità di rispettare le esigenze di ammodernamento o di ripristino di alcuni componenti dell’edificio.

Un approccio molto interessante è quello di impostare un processo di manutenzione proattiva, soprattutto per quei componenti quali, ad esempio, gli impianti di condizionamento, senza però trascurare gli altri elementi che compongono, tipicamente, un edificio. Volendo trovare un’applicabilità pratica, il modello manutentivo che si vuole proporre deve essere in grado di affrontare una situazione già compromessa, ossia essere applicabile ad un edificio in cui ci siano code significative di attività di manutenzione in ritardo. Altro aspetto fondamentale è che il processo manutentivo si sviluppi lungo l’intero ciclo di vita dell’immobile, adattandosi automaticamente al mutare delle condizioni economiche, finanziarie, strutturali, di usura eccetera.

Le direttrici secondo cui deve svilupparsi un modello di gestione dell’immobile nel suo ciclo di vita sono quattro:

• La manutenzione preventiva
• La sostituzione dei componenti a fine vita
• La riduzione delle code manutentive
• La gestione delle modifiche evolutive

Esiste una quinta direttrice che è quella della manutenzione correttiva, ossia di quella manutenzione mirata alla risoluzione di guasti che dovessero verificarsi nell’immobile. Questo aspetto viene incluso nella riduzione delle code manutentive (che potranno quindi essere preventive, correttive, …) in quanto, in genere, non richiede impegni comparabili con le altre quattro, tranne che nei casi di gravi lesioni derivanti da eventi catastrofici o, comunque, di elevata serietà quali, ad esempi, eventi sismici, incendi, esplosioni o cedimenti strutturali.

In questo articolo l’analisi, per ragioni di semplicità e allo scopo di affrontare l’aspetto più significativo del problema, verrà limitata alla riduzione delle code manutentive (indispensabile per avviare il modello). In successivi articoli verranno affrontati gli aspetti di manutenzione preventiva ed evolutiva (inclusa la gestione delle obsolescenze e le problematiche di fine vita dei componenti) e la risoluzione dei problemi di ottimizzazione che ne derivano.

Le code manutentive

Le code manutentive rappresentano un problema se si compongono di attività manutentive ritardate a causa della mancanza di risorse finanziarie, di manodopera, di priorità o per altre ragioni ancora.

L’approccio che viene presentato si pone l’obiettivo di identificare e classificare le attività manutentive in ritardo, quantificarle secondo vari punti di vista e definirne la priorità di esecuzione per gli aspetti relativi alla manutenzione complessiva dell’immobile. Sulla base di queste informazioni potrà essere prodotto un Piano di Risanamento che, nell’ambito dei vincoli finanziari, di manodopera e di altro ancora, possa ricondurre, in un tempo definito, la coda manutentiva a lunghezza zero. Ovviamente il Piano di Risanamento dipende sia dallo stato attuale dell’infrastruttura sia da quello desiderato al termine del Piano. Di conseguenza non è propriamente esatto dire che il Piano mira ad annullare la coda manutentiva: in molti casi è possibile ridurla sensibilmente eliminando tutte quelle attività classificabili come “importanti” e lasciando in coda solo un numero ridotto di attività secondarie.

La redazione del Piano di Risanamento si dovrà basare sulla valutazione (qualitativa e quantitativa) dello sforzo manutentivo necessario per portare l’immobile dalla condizione attuale a quella desiderata, cercando al contempo di minimizzare la lunghezza della coda residua a valle dell’intervento. Il tutto nel rispetto dei vincoli finanziari suddetti.

Quello che si è appena impostato è un tipico problema di ottimizzazione in cui la funzione obiettivo è data dalla lunghezza residua della coda (e dall’importanza delle attività ancora in coda) e i vincoli possono essere di natura temporale, finanziaria ed altro ancora.

Prima di esaminare le modalità per risolvere questo problema di ottimizzazione è necessario che esso venga impostato ed è proprio su questo argomento che si concentra questo articolo.

Il processo per la formulazione corretta del problema è concettualmente molto semplice ed è riassunto nei passi seguenti:

2.1.    Obiettivi di status finale dell’immobile

2.2.    Esame puntuale delle manutenzioni in ritardo

2.3.    Esame puntuale delle manutenzioni previste

2.4.    Predizione, sulla base della storia pregressa, dell’impatto della manutenzione correttiva

2.5.    Identificazione dei vincoli di propedeuticità tra le attività manutentive

3.1.    Valutazione delle risorse finanziarie necessarie

3.2.    Valutazione delle competenze necessarie

3.3.    Valutazione dei tempi necessari per le varie attività

3.4.    Vincoli di operatività (ossia periodi in cui non sono possibili determinate manutenzioni)

4.1.    Scenario manutentivo temporale

4.2.    Scenari finanziari

Nei paragrafi seguenti vengono descritti, uno ad uno, i passi sopra riportati.

Ispezione dell’immobile

La fase di ispezione dell’immobile è propedeutica a tutte le altre attività e presuppone, in via preliminare, il reperimento del maggior numero possibile di documenti tecnici relativi all’infrastruttura sotto esame. Questa fase richiede la compresenza di persone con varie competenze (strutturali, architettoniche, meccaniche, elettriche,…). La composizione della squadra di ispezione dovrà essere scelta in funzione della profondità dell’esame che si intende effettuare. Nella maggior parte dei casi l’ispezione sarà puramente visiva, fermo restando che, in situazioni particolari, potrebbero essere necessarie analisi differenti o raccolte di dati per un periodo più lungo.

Obiettivo dell’ispezione è reperire informazioni sia in un’ottica di breve-medio periodo sia in quella più ampia di lungo periodo. Di norma nel breve-medio periodo si punterà al recupero della coda di manutenzione in arretrato, lasciando al periodo più lungo l’adozione di un approccio più sistematico. Per breve-medio periodo si intende un intervallo temporale da due a cinque anni, tipicamente. Per lungo periodo si intendono, in genere, dai cinque ai 20-25 anni. In questo articolo ci soffermeremo sul primo caso, lasciando il secondo ad un successivo documento.

Affinché l’ispezione produca dati che possono essere utilizzati anche a distanza di tempo è necessario che si proceda anche ad un rilevamento della configurazione dell’edificio, identificandone in maniera univoca le componenti principali e classificando i deficit manutentivi incontrati relazionandoli con tali componenti.

Valutazione delle necessità manutentive (già in coda o prevedibili)

Sia durante sia a valle dell’ispezione deve essere effettuata una valutazione delle attività manutentive da svolgere, tenendo in considerazione sia quelle già pianificate e in ritardo sia quelle pianificate o prevedibili.

La previsione, in particolare per quanto riguarda le manutenzioni correttive, si dovrà basare o sull’esperienza degli ispettori o sullo storico pregresso dell’attività di riparazione a fronte di guasti dell’immobile e dei suoi trend.

Nel valutare le necessità manutentive è indispensabile verificare se esistono o meno vincoli di precedenza tra un intervento e l’altro, in modo da sviluppare le attività nella sequenza corretta, cercando di avvantaggiarsi dei gradi di libertà disponibili.

Modellazione delle risorse per  soddisfare le necessità manutentive

Dopo aver valutato le necessità manutentive è indispensabile quantificare le risorse di cui disporre per poter eseguire le attività di manutenzione. Le risorse sono di natura finanziaria, competenze o macchinari, tempistiche di esecuzione, parti di ricambio e via dicendo.

Per ciascuna attività manutentiva identificata si definiscono tutte le risorse necessarie. Infine viene esaminata l’eventualità che in determinati periodi (a seguito di attività operative o eventi o altro) non sia possibile eseguire determinati lavori di manutenzione.

In genere il vincolo di maggior peso, nel caso degli immobili, è quello legato agli esborsi finanziari, fermo restando che determinati interventi possono richiedere specializzazioni “rare” o con tempi di attesa lunghi. Le stime relative ai costi, infine, è opportuno che vengano effettuate come ordine di grandezza piuttosto che disperdersi in un mare di dettagli.

Modelli di risanamento del deficit manutentivo

Al fine di reperire le risorse necessarie è opportuno considerare soprattutto l’aspetto legato ai costi, che già è stato indicato come quello predominante, e quindi focalizzarsi sui flussi finanziari, definendo le strategie più opportune per reperire tali fondi. Prima di procedere in tal senso è opportuno valutare in termini quantitativi lo stato dell’immobile. Tale Indicatore di Stato Attuale dell’Immobile (ISAI) viene in genere calcolato come il rapporto tra le risorse finanziarie necessarie a sanare i deficit manutentivi (Costo Deficit Manutentivi o CDM) e il costo di rimpiazzo dell’infrastruttura con un’altra (CRI):

ISAI = CDM / CRI

Una chiave di lettura dello stato attuale può essere la seguente:

Sebbene l’ISAI sia un indicatore di estrema sintesi e calcolato sulla base di valori stimati grossolanamente (soprattutto per quanto riguarda il CDM), può essere comunque molto utile nel definire le priorità di intervento. Per utilizzarlo in tale modo è necessario dividere l’immobile in aree o funzioni (ad esempio immaginarlo diviso in varie ali oppure pensarlo come differenti impianti ecc.) e per ciascuna di tali partizioni calcolare l’ISAI relativo (che in tal caso chiameremo Indicatore di Stato Attuale della Porzione di Immobile o ISAPI). A fronte dei valori di ISAPI per ogni sezione dell’immobile si potrà decidere su quali parti intervenire, secondo criteri di funzionalità o di costo (ad esempio), e stabilire così una priorità nella distribuzione degli interventi.

In particolare è possibile definire un indicatore analogo all’ISAI ma che quantifichi lo stato futuro desiderato dell’immobile (ISFI o Indicatore dello Stato Futuro dell’Immobile), ottenuto come rapporto tra il deficit manutentivo residuo (in termini di costi attualizzati ad una data futura) e il valore di sostituzione dell’immobile (anch’esso attualizzato alla stessa data futura). Con questo nuovo indice è possibile decidere di selezionare solo alcuni lavori da eseguire, a prescindere dalla loro sequenza, purché l’ISFI sia, ad esempio, inferiore al 7%, se si partiva da un ISAI del 13%, nel giro di 5 anni.

Ciò premesso è importante, però, che nell’analisi vengano inclusi tutti quei vincoli di sicurezza, usabilità e altri ancora che possono cambiare la priorità di quanto sopra definito.

Allo scopo di produrre il Piano di Risanamento è importante predisporre diversi scenari manutentivi che si sviluppino o in tempi diversi o in sequenze diverse. Per ciascuno di tali scenari deve essere prodotto un relativo scenario finanziario che analizzi i flussi finanziari nel tempo per la realizzazione dello scenario specifico.

L’aspetto temporale introduce però una variabile legata all’andamento dei prezzi, andamento che può essere di natura inflattiva (in genere) o deflattiva (per alcune tecnologie, ad esempio). E’ quindi essenziale che i costi previsti, ossia gli scenari finanziari, vengano ripianificati secondo prezzi attualizzati.

E’ necessario che vengano tenute in considerazione anche le curve di usura dei vari componenti sotto esame, le eventuali ipotesi di espansione dell’immobile e un numero di anni entro cui si desidera rientrare del deficit manutentivo.

A questo punto sono possibili varie formule per considerare il costo finale in termini finanziari. A prescindere dalla formula utilizzata, essa conterrà delle variabili quali possono essere le sequenze temporali delle attività o scelte del tipo “riparo o sostituisco” che possono facilmente emergere con ISAPI oltre il 30%.

Senza entrare nel merito di tali formulazioni, una volta espressa una forma matematica per descrivere il fenomeno si potrà procedere con la definizione della funzione obiettivo del problema di ottimizzazione (problema di minimizzazione).

La forma assunta dalla funzione obiettivo (qui descritta in termini di semplice combinazione lineare, per semplicità, sebbene nella pratica si usino meccanismi più efficienti) è del tipo seguente:

F(x) = C(x) + a1 * C1(x) + … + an * Cn(x)

Dove:

C(x) = Costo sostenuto nell’intero periodo scelto

C1(x) … Cn(x) = Costo sostenuto nell’anno n

a1 … an = Pesi attribuiti ai costi nei vari anni

Questa formulazione si prefigge l’obiettivo di minimizzare i costi ma di controllarne anche la distribuzione nel tempo per rispettare i vincoli legati ai flussi di cassa (agendo sui pesi). In pratica, allo scopo di pesare gli investimenti nel tempo e trovarne la migliore combinazione possibile, quello che poteva essere confinato nei vincoli del problema viene spostato come funzione di penalità nella funzione obiettivo.

Sono ovviamente possibili numerose altre formulazioni della funzione obiettivo ma esulano dagli scopi di questo testo. Una, in particolare, la si vuole comunque esprimere ed è quella in cui, oltre ai fattori di cui sopra, viene incluso un parametro che indica la possibilità di accorpamento di più lavori in un solo lotto da affidare in un unico appalto. Tale parametro, di nuovo, può essere visto come lo spostamento di vincoli nella funzione obiettivo mediante funzioni di penalità. Grazie a questa modellazione è pensabile razionalizzare anche gli importi degli interventi manutentivi in modo da poterli appaltare in maniera efficiente, modulando il problema in modo che tenda ad agevolare la ricerca di soluzioni con piccoli appalti o, al contrario, con appalti di grandi dimensioni.

La variabile x contiene tutte le informazioni relative ai vari aspetti del problema sopra citati quali: attività manutentive eseguite o meno, sequenze di esecuzione, sostituzioni o riparazioni e via dicendo.

Definita quindi la funzione obiettivo andranno esplicitati i vincoli. Essi possono essere riassunti principalmente nelle seguenti tipologie:

1. Vincoli sulla sequenza delle operazioni (propedeuticità o incompatibilità)
2. Vincoli su ISAPI nel tempo (ossia avere certi sistemi mantenuti prima di altri)
3. Vincoli su sostituzioni o riparazioni (ossia voler per forza riparare o meno)
4. Vincoli finanziari (basati su disponibilità di cassa in determinati periodi)
5. Vincoli operativi (necessità di non eseguire interventi in un periodo o di eseguirne alcuni prima)
6. Vincoli sulla contemporaneità di risorse
7. Vincoli sull’accorpamento di più lavori in un solo appalto
8. Vincoli di altra natura (legislativi, culturali ecc.)

Tutti questi vincoli permettono di definire un primo modello di ottimizzazione, sebbene esso sia ancora parziale. L’idea di fondo è, a differenza di altre strategie, quella di inserire nel problema una nuova componente: quella legata all’ottimizzazione anche della strategia di reperimento dei fondi.

Di conseguenza, l’approccio che si vuole proporre prevede la ricerca di una soluzione che dia, contemporaneamente, la risposta ottima in termini di costo e di operazioni finanziarie. Per impostare questo problema “completo” è necessario “completare” la funzione obiettivo e i vincoli con le componenti legate ai possibili scenari di reperimento delle risorse finanziarie.

Definizione della strategia di reperimento dei fondi

Il reperimento di risorse finanziarie passa per la scelta di una strategia tra le varie possibili. E’ quindi necessario esaminare le principali possibilità in tal senso e parametrizzarle secondo diverse variabili quali il costo del finanziamento, la probabilità di ottenerlo e altre simili.

Tutte queste variabili dovranno essere fatte confluire nel modello di cui sopra sia nella funzione obiettivo sia nei vincoli.

Nella funzione obiettivo andrà considerato il costo dello scenario finanziario e il rischio di non avere il finanziamento, opportunamente pesati, mentre nei vincoli andranno introdotte tutte le limitazioni e le variabilità relative ai parametri di finanziamento. Il problema ottenuto sarà il problema di ottimizzazione (minimizzazione) finale che andrà risolto per trovare la soluzione migliore. Tale risoluzione sarà affrontata in un successivo articolo.

Definizione del Piano di Risanamento

Supponendo di aver risolto il problema di ottimizzazione (aspetto che affronteremo in altri articoli) sarà molto semplice definire il Piano di Risanamento. Esso sarà composto dalle due parti del problema di ottimizzazione: un piano di lavoro e un piano finanziario. Il primo conterrà la sequenza ottimale di interventi manutentivi calcolata, il secondo disegnerà lo scenario finanziario risultato dell’ottimizzazione.

Il piano di lavoro avrà la tipica struttura di documenti analoghi: indicherà quali risorse, in quali tempi saranno impegnate su quali compiti manutentivi. Il piano finanziario sarà anch’esso molto standard, indicando le modalità, i tempi e i costi di acquisizione di risorse finanziarie e i flussi finanziari, in entrata e in uscita.

Se non si è risolto un problema di ottimizzazione con la formulazione che considerava l’accorpamento in lotti più grandi è comunque possibile, anche in questa fase, verificare se si possa comunque procedere ad un accorpamento in lotti più significativi.

Riesame e aggiornamento del Piano

Una volta che il Piano di Risanamento dell’infrastruttura è pronto, può essere avviato e sottoposto a riesame periodico. Se l’esito di tali riesami può portare a modifiche al Piano queste possono essere o meno sottoposte di nuovo al problema di ottimizzazione. Se i parametri di partenza erano sufficientemente vicini alla realtà, il Piano non avrà bisogno, in genere, di modifiche complesse e potrà essere aggiustato senza dover rieseguire un ciclo di ottimizzazione (in genere oneroso). Se, invece, si rilevasse una divergenza intollerabile tra i dati considerati nel problema e quelli poi risultati realmente, allora sarebbe opportuno eseguire di nuovo tutti i passi (ovviamente solo per le componenti del problema che devono essere riconsiderate) e avviare un nuovo processo di ottimizzazione che, però, tenga in considerazione anche gli aspetti finanziari già in essere e le attività avviate. Dovendo includere questi aspetti, il nuovo problema di ottimizzazione sarà ancora più complesso da risolvere del precedente.

Conclusioni

In chiusura di questa prima parte, possiamo concludere che il recupero del ritardo manutentivo su un immobile (edificio ma anche infrastruttura di comunicazione o altro ancora) può richiedere un impegno molto oneroso. Al fine di gestire tale impegno in maniera efficace ed efficiente, l’articolo ha proposto la formulazione di un problema di ottimizzazione multi obiettivo che mira, da un lato, a ridurre gli impatti in termini di costo, dall’altro a definire la migliore strategia di finanziamento. Ai fini dell’impostazione del problema sono stati definiti degli indicatori (per altro già ampiamente utilizzati sia in letteratura che nella pratica) che permettono di quantificare lo stato attuale e futuro dell’immobile e di definire le opportune priorità di manutenzione.

In articoli successivi ci occuperemo delle problematiche connesse alla risoluzione del problema di ottimizzazione e degli aspetti di gestione dell’obsolescenza e del fine vita dei componenti dell’immobile.