COSTI DELLA NON
INTEROPERABILITÀ
Alessio Ubertini – Ricercatore ENEA
Tecnologie CAD/CAM, Ingegneria Inversa e Prototipazione Rapida
30 Gennaio 2014 - Napoli
Introduzione
• Nella progettazione e nella fabbricazione vengono utilizzati differenti
sistemi informatici per la gestione dei dati di prodotto
• Ogni sistema ha il proprio formato di dati
• Il National Institute of Standards and Technology (NIST) ha analizzato i
costi per la mancata interoperabilità
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Costi della non Interoperabilità
Figure principali
Principali stakeholder che maturano direttamente perdite di efficienza per
interoperabilità inadeguata:
• Architetti e Ingegneri (AE): architetti, ingegneri generici e specialistici e strutture di
consulenza
• Contraenti generali (GC): hanno il compito di costruzione fisica e di gestione dei
progetti
• Costruttori e Fornitori specializzati (CF): costruttori specializzati e fornitori per gli
impianti
• Proprietari e Gestori (PG): entità che possiedono e/o gestiscono gli impianti.
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Costi della non Interoperabilità
Sistemi di informazione
• Molti sistemi dell’Information Technology sono poco utilizzati rispetto ai
metodi tradizionali, ad es. il supporto cartaceo
• Conseguenze: processi frammentati ed inefficienti di gestione aziendale
• Da queste condizioni si verificano i problemi di interoperabilità del
sistema
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Costi della non Interoperabilità
Principali software di progettazione
•
CAD (Computer-Aided Design): software di supporto all'attività di progettazione
•
CAM (Computer-Aided Manufacturing): Generano le istruzioni per una macchina
utensile a controllo numerico computerizzato (CNC) per la produzione dell’oggetto
avente la forma specificata nel modello
•
CAE (Computer-Aided Engineering): tecnologie informatiche di supporto tecnico
all'analisi, la simulazione, la progettazione, la fabbricazione, la pianificazione, la
diagnosi e la riparazione
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Costi della non Interoperabilità
Standard per interoperabilità tra i software
• IGES (Interim Graphics Exchange
Specification): formato dati neutrale che
consente lo scambio di dati, file grafici e
informazioni tra sistemi CAD (1980).
Permette ai diversi sistemi CAD/CAM di
scambiare dati sulla definizione dei prodotti
• STEP (Standard for the Exchange of
Product Model Data): è uno standard (ISO
10303) contenente una serie di regole per
l'integrazione e lo scambio dati può essere
usata per trasferire dati tra sistemi: CAD,
CAM, CAE, PDM/EDM
Step
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Costi della non Interoperabilità
Motivazione dei responsabili di progetto per
l'utilizzo di versioni cartacee:
•
•
•
•
•
•
•
Possibilità di perdita delle informazioni
Abitudine
Esigenze di certificazione
Percepiscono l'utilizzo di mezzi elettronici come fonte di inefficienza
“Ufficialità” della carta
Nessun incentivo al mantenimento di un archivio di informazioni
Nessun incentivo a lavorare elettronicamente
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Costi della non Interoperabilità
Versione cartacea o database elettronico?
• Utilizzo del software per la generazione di documenti utilizzati in formato
cartaceo
• Utilizzo prevalente della versione cartacea rispetto a quella elettronica
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Costi della non Interoperabilità
Il network della subfornitura
• Grandi quantità di informazioni tecniche generate da fornitori, clienti,
consulenti.
• Sovrapposizioni e incompatibilità nelle differenti attività aziendali
• Minima convergenza sulla nomenclatura e sugli standard di scambio di
informazioni
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Costi della non Interoperabilità
Fonti di inefficienza
• La rete di collaborazione non è integrata con gli altri sistemi.
• Criticità intrinseche dei “team” di lavoro
• I processi di gestione del ciclo di vita sono frammentati e non integrati.
• Inefficienze dovute a problemi di comunicazione, tra versioni differenti
dello stesso software o software diversi.
• I problemi di interoperabilità CAD: difficoltà di gestione dei dati tra le
diverse applicazioni e piattaforme.
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Costi della non Interoperabilità
Fonti di inefficienza
•
Mancanza di standard di dati inibisce il trasferimento
di dati tra le diverse fasi del ciclo di vita e tra i loro
sistemi.
•
Comunicazione poco efficace tra diversi sistemi e
reparti differenti (marketing, management,...)
•
Possibilità di disallineamenti tra versione cartacea e
elettronica
•
Le piccole imprese non impiegano o fanno un uso
limitato della tecnologia nella gestione dei loro
processi di business e d'informazione.
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Costi della non Interoperabilità
Impatto dell'inefficienza
• Mancanza di norme (standard).
• Inefficaci processi di comunicazione.
• Mancanza di comunicazione tra CAD e altri sistemi informatici limitano
il riutilizzo dei dati di progetto
• Analisi delle decisioni.
• Mancanza di chiare priorità.
• Problemi di gestione del supporto cartaceo.
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Costi della non Interoperabilità
Suddivisione dei costi
• I costi di prevenzione: sostenuti per prevenire i problemi di interoperabilità
che si verificano.
• I costi di correzione: sostenuti per correggere i problemi di interoperabilità
una volta che si sono verificati.
• I costi di ritardo: conseguenze dei problemi di interoperabilità sui tempi
previsti e la consegna.
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Costi della non Interoperabilità
Costi di prevenzione (avoidance costs)
Costi per garantire l'interoperabilità :
• Acquisto, mantenimento e training di sistemi CAX ridondanti;
• Costi di mantenimento di sistemi cartacei ridondanti per lo scambio di
informazioni
• Servizi di traduzione delle informazione dati in outsourcing
• Investimenti per lo sviluppo “in house” di traduttori in formato neutrale
• Costi di sviluppo di strumenti di integrazione mediante l’uso di standard
• Training e manutenzione dei software
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Costi della non Interoperabilità
Costi di correzione (mitigation costs)
• Generati direttamente dai problemi di interoperabilità
• Costi di reinserimento manuale dei dati nei diversi sistemi cartecei e/o
elettronici
• Il costo di ri-progettazione
• I costi di re-immissione manuale dei dati ove non è possibile lo scambio o in
presenza di errori
• Costi di verifica dei dati
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Costi della non Interoperabilità
Costi di ritardo (delay's costs)
• Sono la conseguenza diretta dell’impatto che i costi precedenti hanno
nella progettazione, gestione e manutenzione
• La stima dei costi di ritardo: individuazione delle attività critiche per lo
scambio dati
Difficili da quantificare ma possono includere:
• Perdita di profitto per i ritardi
• Perdita dei clienti a causa della mancata disponibilità di prodotti/servizi
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Costi della non Interoperabilità
Tecniche per quantificare i costi
• Confronto tra lo stato attuale della interoperabilità con uno scenario ipotetico
• Ipotetico scenario:
• scambio e disponibilità di dati senza discontinuità
• gli stakeholder in ogni fase del ciclo di vita dell'impianto, hanno
immediato alle informazioni elettroniche
accesso
• La differenza tra l'attuale scenario e quello ipotetico rappresenta la perdita
economica totale stimata relativa a una inadeguata interoperabilità
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Costi della non Interoperabilità
Rappresentazione dei costi
•
Ciclo di vita impianto: Pianificazione, progettazione e ingegneria,
costruzione, gestione e manutenzione, smantellamento.
•
Gruppi di stakeholder: architetti e ingegneri, contraenti generali, costruttori
specializzati e fornitori, proprietari e gestori.
•
Categorie di attività: perdite di efficienza derivanti da attività in cui si
incorre in costi di prevenzione,costi di correzione e costi di ritardo.
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Costi della non Interoperabilità
Rappresentazione dei costi
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Costi della non Interoperabilità
Costi totali di interoperabilità in un anno:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
i = pedice che indica il gruppo di stakeholder
j = pedice che indica la categoria di attività di costo
DEPij = costo annuo di progettazione e pianificazione con interoperabilità
Cij = costo di costruzione con interoperabilità annuo.
OMij = costo annuo di Funzionamento e utilizzo con interoperabilità.
Dij = costo annuo di Smantellamento e smaltimento con interoperabilità.
Qg = capitale totale per la costruzione in un dato anno.
Qs = capitale totale per un impianto esistente in un dato anno.
Qd = capitale totale per lo smaltimento in un dato anno.
Qs rispecchia lo stock cumulato degli impianti e sarà significativamente più grande di Qg o Qd
perché rappresentano i flussi positivi e negativi in metratura, rispettivamente.
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Costi della non Interoperabilità
Avoidance cost
N di ore per lo sviluppo di
soluzioni per scambio dati
interno/esterno
Mitigation cost
N di ore per la
rilavorazione dovute a
problemi di interoperabilità
Delay cost
Tempo utilizzabile per
progettare altro
N di ore per la gestione di
materiale cartaceo
ridondante
N di ore per lo sviluppo di
programmi di traduzione
tra vari formati
N di ore per la verifica
delle informazioni originali
Gestione dei reclami dei
clienti
Tecnici
N di ore per il re-entry
dello stesso dato diverse
volte
N di ore per il re-entry dei
dati quando ci sono errori o
non è possibile trasferire I
dati direttamente
Attività di manutenzione
N di ore per rintracciare le
N di ore per la ricerca
N di ore da poter dedicare
informazioni necessarie
dello schema originale e per ad altre attività
alla manutenzione e
la verifica della conformità di
connesse con le specifiche esecuzione
della progettazione CAX
Hardware/Software
N di licenze ridondanti x
costi di ogni singola
licenza
Costo di nuovi sistemi
SW/HW per sopperire a
problemi di interoperabilità
Esperti IT esterni
N di ore per spese per lo
sviluppo di traduttori tra
sistemi differenti
Costo per lo sviluppo di
soluzioni alternative
Categories of costs
Progettisti
Amministrativi
Esperti IT
N di ore per trovare soluzioni Tempo utilizzabile per altri
alternative per il re-entry dei servizi
dati
N di ore per il training
nell’utilizzo nuovi sistemi
SW/HW
N di ore per altre attività
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Costi della non Interoperabilità
Costo per l’interoperabilità
Progettisti
N di ore per lo sviluppo di soluzioni per scambio dati interno/esterno..
Amministrativi
N di ore per il training di utilizzo dei sistemi di gestione elettronica
Esperti IT
N di ore per come sviluppare dei traduttori secondo standard ISO
Tecnici
Attività di
manutenzione
Hardware/Software
Esperti IT esterni
N di ore per apprendere il modello di informazioni e introdurre una volta sola i dati
N di ore per apprendere un nuovo sistema di gestione integrato o un PLM
(Product Life Management)
Nessun altro costo se non quelli già previsti per il cambio di sistemi obsoleti
N di ore per apprendere gli standard ISO e sviluppare traduttori tra sistemi differenti
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Costi della non Interoperabilità
Barriere per l'interoperabilità
•
Mancanza di comunicazione tra i differenti reparti aziendali: non tutti hanno gli stessi
benefici
•
Gli AE portano il più basso costo di interoperabilità dei quattro gruppi e ciò
ingrandisce la mancanza di incentivi per interoperare.
•
L'interoperabilità inadeguata è aggravata dalla fusione di versioni cartacee di progetto
con versioni elettroniche mal convertite.
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Costi della non Interoperabilità
Opportunità
•
Un maggiore uso di standard di formato neutro può aiutare la diffusione
dell'interoperabilità tra sistemi
•
La gestione di file aiuterebbe ad organizzare e gestire il grande volume di
informazioni ricevute durante la progettazione e l'esecuzione
•
Sono necessari accordi tra stakeholder
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Costi della non Interoperabilità
Collaborazione
•
Utilizzo di visualizzatori CAD sul web finalizzato alla condivisione dei dati di
progetto
•
La ricerca di documenti può diventare un enorme costo di ritardo
L'accesso ad internet permette risparmio di tempo e la riduzione dei costi:
• la possibilità di trasmettere informazioni a uffici remoti.
• aggiornamento istantaneo di nuove modifiche e il file è di dimensioni ridotte.
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Costi della non Interoperabilità
Grazie per l’attenzione!
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