L’edilizia modulare e la fabbricazione fuori sito stanno cambiando il modo in cui vengono realizzati grandi edifici, infrastrutture e progetti energetici e industriali. Porzioni crescenti dell’opera permanente possono ora essere fabbricate, assemblate, provate e talvolta in gran parte messe in servizio prima ancora di arrivare in cantiere.
Questo approccio può migliorare la ripetibilità, ridurre la congestione del cantiere, abbreviare i tempi di installazione e trasferire il lavoro in ambienti produttivi più controllati. Al tempo stesso, modifica il modello tradizionale di qualità del progetto. Attività costruttive critiche possono svolgersi a centinaia o migliaia di chilometri di distanza dal luogo finale del progetto.
Un’assurance efficace deve quindi estendersi al congelamento del progetto, alla qualifica dei fornitori, alla fabbricazione, all’ispezione presso la fonte, alle prove in fabbrica, alla conservazione, al trasporto, al ricevimento in cantiere, all’installazione dei moduli, alla verifica delle interfacce e alla messa in servizio finale. La qualità non può attendere che il modulo completato raggiunga il cantiere.
Perché i progetti trasferiscono la costruzione fuori sito
La costruzione tradizionale porta materiali, apparecchiature e manodopera sul luogo finale del progetto. La modularizzazione inverte in parte questa logica, trasferendo determinate attività costruttive in fabbriche, piazzali di fabbricazione e strutture di assemblaggio specializzate.
A seconda dell’opera, l’ambito modulare può variare da assiemi prefabbricati relativamente semplici a moduli strutturali, meccanici, elettrici e architettonici completi.
La fabbricazione può avvenire in condizioni di lavoro, ispezione e ambientali più costanti.
Le opere civili in cantiere e la fabbricazione dei moduli in fabbrica possono procedere simultaneamente.
Un numero minore di attività di fabbricazione deve svolgersi all’interno di aree di progetto con spazi limitati.
I moduli standardizzati possono beneficiare di processi produttivi e di qualità ripetitivi.
Materiali e apparecchiature vengono progressivamente assemblati nella loro posizione finale di progetto.
Porzioni significative dell’opera vengono fabbricate e ispezionate prima dell’installazione finale.
Strategia di modularizzazione
La modularizzazione è più efficace quando viene considerata abbastanza presto da influire su ingegneria, approvvigionamento, metodologia costruttiva e logistica.
Tentare di modularizzare un progetto dopo che la progettazione di dettaglio è già in fase avanzata può comportare riprogettazioni superflue, poiché dimensioni dei moduli, requisiti di sollevamento, limitazioni di trasporto e filosofia di collegamento influiscono sull’ingegneria stessa.
Determinare quali strutture, sistemi e apparecchiature debbano costituire ciascun assieme trasportabile.
Valutare capacità produttiva, disponibilità di manodopera, infrastrutture e vicinanza al progetto.
Considerare dimensioni del percorso, limiti di peso, porti, ponti e requisiti di sollevamento.
Pianificare come i moduli consegnati saranno ricevuti, posizionati e collegati alle opere circostanti.
Congelamento del progetto e costruibilità
La fabbricazione fuori sito richiede normalmente che le decisioni progettuali vengano assunte prima rispetto alla costruzione tradizionale in cantiere. Una volta avviata la fabbricazione, le modifiche tardive possono incidere su assiemi completati, approvvigionamento dei materiali, produzione in fabbrica e interfacce tra moduli.
Confermare che le informazioni per la fabbricazione siano sufficientemente sviluppate prima del rilascio in produzione.
Risolvere le interfacce strutturali, meccaniche, elettriche e architettoniche all’interno di ciascun modulo.
Considerare i carichi provvisori e le condizioni di appoggio durante il sollevamento e il trasporto.
Coordinare le tolleranze di fabbricazione dei moduli con i requisiti di collegamento finale in cantiere.
I vantaggi produttivi dell’edilizia modulare accrescono l’importanza di un’ingegneria sufficientemente matura, coordinata e controllata prima dell’avvio della fabbricazione.
Qualifica dei fabbricanti e dei fornitori di moduli
Quando porzioni significative di un progetto vengono fabbricate fuori sito, la capacità dell’organizzazione di fabbricazione diventa centrale per la qualità del progetto.
La valutazione dei fornitori deve esaminare più della sola capacità commerciale. Competenza tecnica, sistemi qualità, impianti produttivi, saldatura, capacità di prova, gestione dei subappaltatori ed esperienza pregressa con moduli comparabili possono essere tutti pertinenti.
Valutare l’esperienza con strutture, sistemi, apparecchiature e complessità di fabbricazione comparabili.
Esaminare procedure, controlli di ispezione, tracciabilità e gestione delle non conformità.
Confermare che impianti, personale e pianificazione della produzione possano sostenere il cronoprogramma richiesto.
Comprendere quali attività critiche saranno esternalizzate e come vengono controllati tali soggetti.
Controllo qualità della fabbricazione
La fabbricazione dei moduli può comprendere carpenteria metallica strutturale, tubazioni, attrezzature a pressione, impianti elettrici, strumentazione, HVAC, sistemi antincendio, coibentazioni, rivestimenti e opere architettoniche all’interno di un unico programma produttivo.
La pianificazione della qualità deve quindi individuare le ispezioni e le prove necessarie in più discipline tecniche.
Mantenere l’identificazione e la certificazione dei materiali ove richiesto dalla specifica.
Verificare procedure, qualifiche, ispezioni e requisiti di prove non distruttive.
Confermare che la geometria dei moduli e i punti di collegamento critici restino entro le tolleranze specificate.
Verificare preparazione, applicazione e ispezione dei sistemi protettivi.
Ispezione e sorveglianza presso lo stabilimento di fabbricazione
La supervisione tecnica tradizionale si concentra sul luogo finale di costruzione. La realizzazione modulare richiede che parte di tale attività di assurance si sposti presso lo stabilimento del fabbricante.
La frequenza delle ispezioni deve riflettere la criticità tecnica, la maturità produttiva, le prestazioni del fornitore, l’accessibilità del lavoro completato e le conseguenze dell’individuazione di un difetto solo dopo la spedizione.
Presenziare alle fasi critiche prima che la fabbricazione o l’assemblaggio proseguano.
Osservare ispezioni, prove e attività di fabbricazione significative selezionate.
Esaminare l’esecuzione in corso, il controllo dei processi e l’attuazione delle procedure approvate.
Verificare progressivamente le evidenze di ispezione e di prova, anziché attendere la spedizione.
Difetti significativi possono diventare visibili solo dopo il trasporto e l’installazione in cantiere.
Le attività di fabbricazione critiche vengono verificate prima che il modulo completato lasci lo stabilimento del fabbricante.
Prove di accettazione in fabbrica
Ove praticabile, le prove funzionali possono essere eseguite presso lo stabilimento di fabbricazione prima che il modulo venga smontato, conservato o spedito.
Le prove di accettazione in fabbrica possono individuare problemi relativi ad apparecchiature, controlli e integrazione mentre il fabbricante dispone ancora di accesso immediato a impianti, tecnici, supporto ingegneristico e componenti di ricambio.
Verificare che le principali apparecchiature funzionino secondo i requisiti approvati.
Provare allarmi, consensi, interblocchi e funzioni di sequenza disponibili.
Eseguire le pertinenti verifiche di continuità, isolamento e funzionamento.
Registrare condizioni di prova, risultati, carenze e azioni correttive necessarie.
Conservazione, trasporto e consegna
I moduli completati possono essere esposti a sollevamenti, vibrazioni, accelerazioni, intemperie, umidità, atmosfera salina e stoccaggi prolungati durante il viaggio dallo stabilimento di fabbricazione al cantiere.
Il trasporto fa quindi parte della protezione tecnica dell’opera, anziché essere una semplice attività logistica.
Proteggere macchinari, apparecchiature elettriche, tubazioni e componenti sensibili durante lo stoccaggio e il trasporto.
Verificare supporti dei moduli, punti di sollevamento, telai di trasporto e ritenute provvisorie.
Confermare le limitazioni dimensionali, di peso e infrastrutturali lungo il percorso prescelto.
Ove applicabile, considerare i requisiti di rizzaggio, sollevamento, esposizione agli agenti atmosferici e marine survey.
Conservazione e condizioni di trasporto devono quindi far parte della strategia di qualità e di ispezione del progetto.
Ispezione al ricevimento, sollevamento e installazione dei moduli
Il ricevimento in cantiere segna una transizione formale tra fabbricazione e costruzione. Il modulo consegnato deve essere ispezionato prima di essere integrato nelle opere permanenti.
Ispezionare strutture, apparecchiature, rivestimenti e componenti sensibili per individuare danni legati alla consegna.
Confermare che i sistemi di protezione siano rimasti efficaci durante il trasporto e lo stoccaggio.
Verificare registrazioni di rilascio, stato delle ispezioni, attività aperte e documenti di spedizione.
Confermare piani di sollevamento, condizioni provvisorie, posizionamento e tolleranze di installazione.
Collegare i moduli in un’opera completa
I singoli moduli possono essere pienamente conformi mentre la struttura assemblata presenta comunque problemi nei punti di collegamento. Le interfacce modulo-modulo e modulo-cantiere richiedono pertanto un’attenzione particolare.
Verificare allineamento, bullonatura, saldatura, supporti e sistemi di trasferimento dei carichi.
Confermare accoppiamento, allineamento, condizione delle flange e requisiti di collegamento.
Completare collegamenti dei cavi, messa a terra, protezioni e prove elettriche.
Verificare segnali, protocolli, integrazione di rete, allarmi e interblocchi attraverso i confini dei moduli.
Integrazione in cantiere, prove e messa in servizio
Le prove in fabbrica possono ridurre il rischio di messa in servizio, ma non possono sostituire completamente le prove finali dopo che i moduli sono stati installati e collegati all’intera infrastruttura di progetto.
Le apparecchiature e i sistemi disponibili vengono provati nell’ambiente di fabbricazione.
I moduli vengono provati dopo il collegamento con servizi, sistemi esterni e pacchetti adiacenti.
Verificare che trasporto e installazione non abbiano compromesso le condizioni delle apparecchiature o dei sistemi.
Confermare il corretto funzionamento dei collegamenti modulo-modulo e modulo-cantiere.
Dimostrare un comportamento coordinato nell’intera struttura assemblata.
Confermare che il progetto completo raggiunga i requisiti funzionali e prestazionali specificati.
Trasporto, installazione e interfacce di cantiere creano nuove condizioni che devono essere verificate prima dell’accettazione finale.
Mantenere l’assurance dalla fabbrica all’opera finale
La realizzazione modulare distribuisce importanti attività di progetto tra luoghi e organizzazioni diversi. L’assurance indipendente può garantire continuità in queste transizioni seguendo il rischio tecnico, anziché restare legata esclusivamente al cantiere finale.
Riesaminare le ipotesi di modularizzazione, i requisiti tecnici e le interfacce critiche.
Verificare fabbricazione, materiali, esecuzione e prove presso la fonte.
Esaminare conservazione, condizioni di trasporto e determinati rischi di sollevamento o consegna.
Verificare installazione finale dei moduli, interfacce, prove e messa in servizio.
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Nel contesto dell’edilizia modulare, della prefabbricazione e della fabbricazione fuori sito, Global Alliance Register può supportarLa nei seguenti ambiti:
Riesame indipendente di capacità tecnica, capacità produttiva, sistemi qualità ed esperienza produttiva pertinente.
Riesame di requisiti tecnici, costruibilità, confini dei moduli, condizioni di trasporto e interfacce critiche.
Ispezione indipendente presso la fonte di fabbricazione, assemblaggio, materiali, esecuzione e processi produttivi.
Riesame e presenza ai punti di arresto, ai punti di presenza, alle attività di ispezione e alle registrazioni della qualità applicabili.
Presenza indipendente alle prove funzionali e di accettazione prima del rilascio e della spedizione dei moduli.
Verifica di condizioni dei moduli, conservazione, attività aperte e prontezza al trasporto.
Riesame indipendente di condizioni di trasporto, installazione, allineamento e interfacce critiche dei moduli.
Verifica indipendente di interfacce dei moduli, integrazione dei sistemi, prove finali e prontezza operativa.
Quando la costruzione si sposta, l’assurance deve spostarsi con essa
L’edilizia modulare cambia dove e quando i principali rischi di progetto devono essere controllati. Lavori tradizionalmente ispezionati in cantiere possono ora essere completati all’interno di piazzali di fabbricazione molto prima che il modulo raggiunga la sua collocazione permanente.
Ciò rende sempre più importanti la maturità iniziale dell’ingegneria, la qualifica dei fornitori, l’ispezione presso la fonte e le prove in fabbrica. Una volta che un modulo completato è stato spedito, sollevato in posizione e collegato alle opere circostanti, correggere difetti di fabbricazione nascosti può diventare sensibilmente più difficile.
Verificare ingegneria, fabbricazione, materiali, esecuzione e prove prima della spedizione.
Verificare condizioni di trasporto, installazione, interfacce, messa in servizio e prestazioni finali dell’opera.
il progetto è in grado di dimostrare un controllo tecnico continuo dalla progettazione e dalla fabbricazione fuori sito, attraverso il trasporto, l’installazione e il completamento delle interfacce, fino alla messa in servizio integrata finale?