Integrated Power Systems in All Electric Ships: Dependability Oriented Design

Questo lavoro si prefigge lo scopo di definire in maniera quanto piu’ possibile standardizzata e definita nel corpus delle regole internazionali la disciplina della progettazione volta alla fidatezza di impianti integrati di produzione, distribuzione ed utilizzo dell’energia elettrical a bordo di navi a propulsione elettrica. L’approccio proposto si fonda nei piu’ recenti sviluppi della teoria della fidatezza, che coinvolgono il lessico, la tassonomia, fino agli strumenti di analisi e di quantificazione degli attributi. Tali sviluppi sono al vaglio della comunita’ internazionale, ma gia’ un importante consenso e’ stato raggiunto. La prima parte contiene un’analisi dettagliata dello stato normativo attualmente in vigore che disciplina la progettazione di un impianto elettrico integrato. I documenti normativi analizzati sono principalmente: la specifica tecnica armatoriale, i regolamenti delle societa’ di classifica ed il corpus di regole degli enti internazionali. L’analisi si concentra sulla definizione dei sistemi, sia dal punto di vista tassonomico, funzionale e di requisiti in termini di reazione ad un predefinito insieme di condizioni di guasto. La seconda parte riporta un breve sunto della teoria della fidatezza, nella sua piu’ recente definizione. Si fa accenno al lessico, definito in maniera stringente, alla tassonomia ed alle tecniche di analisi e di sintesi della fidatezza. In questo contesto si attira l’attenzione sul fatto che i documenti analizzati nella parte precedente fanno sovente riferimento agli elementi della teoria della fidatezza, senza pero’ considerarne appieno il significato e le ricadute che la teoria offre. La teoria funge da substrato che integra la documentazione, altrimenti frammentaria e priva della necessaria precisione, in un unico insieme autocontenuto. La terza parte riporta un’applicazione dei concetti analizzati nella prima parte, rielaborati alla luce di quanto discusso nella seconda, ad un caso pratico: un impianto elettrico integrato di una nave da crociera di recente costruzione. L’applicazione, pur soffrendo di una importante mancanza d’informazioni, dovuta a vincoli di copyright e di protezione del know how aziendale, ha evidenziato la struttura del metodo e la sua esaustivita’. Il risultato dell’applicazione e’ un modello che permette lo studio preventivo della fidatezza del sistema in fase di progettazione e il rapido controllo del rispetto dei limiti imposti in termini di reazione ai guasti previsti dalle norme. Nonostante i vincoli posti, il modello ed il relativo sistema di indagine hanno offerto spunti interessanti ed innovativi rispetto a componenti il cui comportamento in caso di guasto era stato erroneamente trascurato. La quarta parte riprende i risultati ottenuti nella terza, ed offre implemetazioni alternative volte ad ottenere una maggiore fidatezza. Il raggiungimento di una maggiore fidatezza e’ vincolato al calcolo del relativo indice pertinente alla nuova proposta. In tal guisa il metodo offre la possibilita’ di comparare diverse archietture e di classificarle secondo un criterio univoco, ossia il valore dell’indice di fidatezza scelto. La quinta parte, infine, offre spunti per indirizzare la ricerca futura. L’analisi dei sistemi e dei loro requisiti ha reso evidente la necessita’ di muoversi su diversi fronti: dalla definizione sempre piu’ stringente ed esaustiva dei termini, inseriti nel loro contesto, allo sviluppo di nuovi componenti atti a svolgere un servizio piu’ completo, per quanto riguarda certi aspetti della loro fidatezza (rilevabilita’). Il lavoro riporta alcuni elementi di gestione dei progetti e di legislazione marittima che sono parte intergrante dell’ambiente in cui il progetto dei sistemi elettrici integrati si sviluppa. Cio’ e’ dovuto al fatto che la fidatezza e’ un insieme di attributi e qualita’ che travalica la pura ingegneria, ma sconfina nel campo della legislazione, dell’assicurazione dei rischi e financo nella gestione dei progretti. Si crede che il contesto creato dall’analisi di fidatezza possa costituire un comune sostrato per l’interazione di molteplici discipline, quali appunto la gestione di progetti, la legislazione e la gestione del rischio, tendente a favorire il dialogo e la reciproca comprensione.