Tecnologia dell`architettura 2 - Università degli Studi di Firenze
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Tecnologia dell`architettura 2 - Università degli Studi di Firenze
Università degli Studi di Firenze Facoltà di Architettura Corso di Laurea in “Scienze dell’Architettura” Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design “Pierluigi Spadolini” Dispense del corso di Tecnologia dell’architettura 2° Prof. Arch. Saverio Mecca 1 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Parte 1 Introduzione all’approccio sistemico 2 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 1 Introduzione L'incertezza rappresenta il problema fondamentale delle organizzazioni complesse, e il far fronte all'incertezza è l'essenza del processo amministrativo. Come l'incertezza assoluta o la casualità rappresenta l'antitesi dello scopo e dell'organizzazione, così la certezza assoluta è un'invenzione dell'immaginazione; tuttavia quanto più le norme di razionalità sono rigide, tanto maggiore è l'energia che l'organizzazione destina all'acquisizione di certezza. James D. Thompson, L'azione organizzativa 1.1 La tradizione dell’edilizia La soluzione dei problemi tecnici e organizzativi per la costruzione di edifici ha richiesto storicamente le migliori risorse umane per assicurare alle comunità un ambiente qualitativamente adeguato alla cultura che lo esprimeva. La costruzione e il suo cantiere continua ad avere grande importanza nel determinare sia il continuo adattamento dell'ambiente alle esigenze degli uomini e ad impegnare risorse umane di alto livello sul piano tecnico ed organizzativo, anche se con il tempo la sua centralità e capacità di innovazione ridotta rispetto al resto della produzione industriale1. Nel momento in cui si crescono le conoscenze tecniche e scientifiche e si perseguono sempre più elevati e certi livelli di qualità il mondo delle costruzioni ha la capacità di rispondere, mantenendo o meglio incrementando la produttività, a sfide quali: • • • la struttura organizzativa della costruzione e del cantiere attuale, tuttora centrata sui mestieri "artigiani", non è più idonea di fronte alla crescente incertezza e complessità tecnologica del progetto la cultura tecnica e organizzativa storicamente accumulatasi nel cantiere e più generalmente nella costruzione non è in grado di rispondere ai requisiti di certezza amministrativa, di affidabilità (qualitativa, economica e temporale) del processo edilizio che la società esprime 2 il settore edilizio e il cantiere in particolare non riesce ad assicurare la vitale funzione di apprendimento ovvero la trasmissione delle conoscenze e delle competenze tecniche e organizzative da una generazione all'altra Mentre altri settori industriali si stanno profondamente rinnovando con innovazioni organizzative per incrementare l'efficienza e l'affidabilità dei processi, nel settore edilizio 1 Pierre Chemillier ha posto con determinazione la questione dei saperi tecnici e della formazione professionale al centro delle riflessioni e delle prospettive di evoluzione del cantiere edile, collegandola con una necessaria trasformazione delle strutture organizzative del cantiere. In particolare Chemillier sostiene che".. è urgente accordare la più grande importanza al problema dei saperi che operano nei cantieri delle costruzioni. Questo è il problema maggiore. Se nei prossimi anni non si trova una soluzione accettabile, tutti gli sforzi che saranno fatti a monte del cantiere saranno senza effetti e la qualità sarà soddisfacente sulla carta, ma mediocre nel cantiere. La separazione tra ciò che è a monte e ciò che è a valle del cantiere andrà allargandosi. Inoltre la difficoltà attuale di attirare i giovani verso le costruzioni non troverà una soluzione soddisfacente ... ." (CHEMILLIER P., Savoirs et Chantier, Cahier du CSTB, n° 2552, janvier-février 1992, livraison 326, CSTB, Paris 1992). 2 si veda ad esempio l’art. 1, comma 1 e l’art. 8 della Legge 11 febbraio 1994, n° 109, “Legge quadro in materia di lavori pubblici” 3 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca gli aspetti produttivi ed organizzativi stentano ad uscire da una dimensione tecnica e amministrativa, in cui sono stati confinati anche in ambito accademico. L'esigenza di orientare verso la costruzione, verso il cantiere, visto nella sua dimensione organizzativa, umana e culturale oltre che tecnico-produttiva, un maggiore impegno di ricerca e di innovazione per migliorare il livello di efficienza stenta a trovare attenzione nella società e spesso viene percepita con fatica dagli stessi "addetti ai lavori". 1.2 I “mestieri” al centro del processo Nel settore edilizio la tradizionalmente sommaria e non formalizzata attività di organizzazione è stata bilanciata dalle capacità degli operatori del cantiere di adattarsi, di reagire agli imprevisti, di sviluppare strategie "reattive", che trovano la loro radice nei processi di progettazione e costruzione di tipo “addittivo” dominanti il processo edilizio prima dell'età moderna.3 Nonostante ciò si determinano con frequenza situazioni in cui, di contro ad una qualità progettata del prodotto, la qualità dei processi costruttivi è del tutto insufficiente. Dalle origini "artigiane" e dalla loro "nostalgia"4 trae forza nel settore l'idea della "diversità" del cantiere edile rispetto agli altri settori produttivi e della sua non "trattabilità" con metodi omogenei e la tradizionale resistenza ad introdurre innovazioni organizzative. La struttura produttiva tradizionale centrata sui "mestieri" ha costituito, e costituisce tuttora, un fattore di continuità e di responsabilità basato su un insieme di saperi di tipo artigianale inseriti e coordinati in una struttura di impresa edile "generale". Negli ultimi anni però il processo di produzione si è caratterizzato per le sue difficoltà di coordinamento: in molti casi si sono dissolte le tradizionali e consolidate procedure di autocontrollo del sistema sostenute dalla cultura dei "mestieri", travolte da una tendenziale conflittualità di interessi fra gli operatori e fra ciascun operatore e il "progetto"5, conflittualità che diverge rispetto all'obiettivo della qualità della costruzione e che costituisce spesso una delle principali cause della "deriva" del progetto. La segmentazione e specializzazione, se non è connessa con operazioni tecnicamente avanzate, è generata e genera a sua volta paradossalmente un'impoverimento della qualificazione, del "saper fare" degli operatori di cantiere. 1.3 L’evoluzione dell’organizzazione del cantiere Dopo una prima fase di industrializzazione pesante, che vedeva ancora l'impresa impegnata nel tentativo di controllare con metodi industriali tradizionali tutto il processo, si è assistito ad un innesto di elementi di taylorismo nell'organizzazione dei mestieri artigiani dell'impresa edile, ovvero ad una progressiva specializzazione e parcellizzazione delle mansioni unita all'introduzione di nuove tecniche costruttive, sia pure con diversi livelli di meccanizzazione. Nella progressiva crescita della turbolenza del mercato edilizio, la specializzazione ha assunto spesso la forma di segmentazione degli operatori in imprese societariamente autonome, indirizzate verso compiti sempre più elementari, determinando una rottura del principio di coordinamento e riducendo in modo drammatico le funzioni di "apprendimento" interne delle imprese e del settore edilizio nel suo complesso. 3 Su questo argomento si può consultare MECCA S., SERNICOLA R., Progetto e cantiere al tempo delle cattedrali, Dipartimento di Processi e metodi della produzione edilizia, Firenze 1994, in cui è riportata un'ampia bibliografia. 4 SANTONI RUGIU A. Nostalgia del maestro artigiano, Liguori, Napoli 1992 5 Con il temine "progetto" senza aggettivi conviene intendere l'intero processo di trasformazione dalle formulazione delle esigenze alla utilizzazione della costruzione, distinguendolo dalla fase più propriamente creativa sul piano architettonico e tecnico che potrebbe essere indicata con il termine "concezione", analogamente a quanto avviene nella lingua francese ed inglese con le parole di "projet" e "conception", "project" e "design" rispettivamente. 4 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca In condizioni di crescente competitività del mercato le attuali strutture organizzative del "progetto" e della fase di realizzazione in particolare si mostrano il più spesso inadeguate ad assicurare il livello di efficacia ed efficienza richiesto a causa di carenze sul piano organizzativo. Inoltre un sistema di controlli tecnici e amministrativi complesso e non coordinato con il processo di produzione, non chiaro nell'attribuzione dei compiti e delle responsabilità e nelle procedure, induce comportamenti dei soggetti divergenti o resistenti all'obiettivo del progetto. La struttura organizzativa del cantiere, e in particolare l'articolazione delle responsabilità e dei compiti, è determinata sostanzialmente dalle norme specifiche dei contratti di appalto che legano il committente al progettista e all'impresa edile e questa alle imprese specializzate subappaltatrici, norme quest’ultime in particolare che hanno spesso come riferimento la struttura organizzativa del cantiere ottocentesco, basato sui mestieri artigiani e lasciano incerte le forme di coordinamento. In molti casi i progetti si concludono positivamente solamente grazie a comportamenti soggettivi degli operatori, generati proprio dalle regole etiche professionali ereditate dagli antichi ordinamenti delle corporazioni dei maestri muratori. 1.4 La specificità della produzione edilizia La caratteristica di unicità e irripetibilità del prodotto dell'edilizia ed il carattere nomadico del cantiere edilizio sono stati utilizzati storicamente per sostenere la necessaria debolezza di ogni attività di previsione, preparazione o programmazione; ma d'altra parte un processo edilizio finalizzato alla qualità richiede un livello elevato di previsione e di programmazione delle attività, una conoscenza profonda dei modi di produrre qualità dei prodotti, una partecipazione di tutti gli operatori coinvolti con qualsiasi ruolo per la realizzazione dello specifico obiettivo costruttivo. Certamente l’incertezza dell’ambiente della costruzione, la spiccata variabilità del prodotto e del mercato edilizio determina un ambiente molto articolato, caratterizzato da una elevata incertezza e richiede quindi l'adozione di strategie organizzative idonee che passano attraverso l'individuazione di strutture organizzative, di meccanismi di integrazione e di controllo dell'intero "progetto" edilizio che contrastino la strutturale incertezza del settore edilizio, inducendo un comportamento autocontrollato, premessa per il raggiungimento dell'affidabilità e dell'efficienza richiesta dal mercato e dal cliente. La via da percorrere è quella dello sviluppo di metodi e strumenti di "construction management" idonei per operare in condizioni di incertezza sia esterna che interna al processo. La complessità delle decisioni progettuali di un processo di produzione che opera per prodotti unici in un ambiente caratterizzato da elevata incertezza richiede una sistematica "gestione del progetto" intesa come un processo in cui si integrano e collaborano, e pertanto sono organizzate, molteplici competenze e risorse, le cui più intense interdipendenze devono essere gestite mediante sia procedure di integrazione più evolute che di codici di comportamento formalizzati e di strumenti di simulazione più utili. Nei settori produttivi industriali che operano in ambienti caratterizzati da crescente incertezza, si stanno diffondendo strategie di "gestione del progetto"6 per affrontare la sfida della competizione sui mercati e di più elevati livelli di affidabilità della produzione; anche nel settore edilizio è necessario sviluppare un'attività di ricerca e sperimentazione di metodi organizzativi, procedure e strumenti operativi adeguati alle condizioni ambientali in cui si opera.7 6 Si veda in particolare il recente ed interessante lavoro del gruppo ECOSIP (Économie des Systèmes Intégrés de Production), Pilotages de Projet et Entreprises, Diversités et convergences, ECONOMICA, Paris 1993. 7 si vedano gli atti delle giornate di studio organizzate presso l'École Nationale des Ponts et Chaussées il 12 e 13 ottobre 1993 e pubblicati in: BOBROFF J., La gestion de projet dans la 5 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 1.5 Verso la Qualità Totale L'organizzazione di un cantiere edile consiste, come per tutti i processi produttivi, nella predisposizione di un insieme di azioni articolate nel tempo per raggiungere un fine, un obiettivo prestabilito. Il conseguimento di una produzione edilizia sempre più efficiente ed efficace è possibile solo con un progetto organizzativo che coordini le risorse tecniche, economiche disponibili, e soprattutto le risorse umane, che integri razionalmente l'utilizzazione degli uomini, delle risorse materiali, delle macchine, dei procedimenti e dei metodi di fabbricazione, per ottenere un risultato soddisfacente in relazione a quanto richiesto dall'ambiente. La Qualità, posta come obiettivo dalle norme Vision 2000, è il prodotto finale di un sistema complesso, ma organizzato e autocontrollato, in cui tutti gli operatori coinvolti la individuino come obiettivo in tutte le loro azioni. È una convinzione diffusa e consolidata che la "sfida" della Qualità possa essere sostenuta solo con la partecipazione ed il coinvolgimento motivato e coordinato di tutti gli operatori del processo edilizio, in una ricomposizione di ruoli governata dal massimo sviluppo dei processi di autocontrollo e di controllo interno, in tutte le fasi di progettazione, produzione e gestione di un bene edilizio. In modo analogo ai settori industriali anche per la produzione edilizia è necessario sviluppare specifiche strategie, metodi e tecniche di progettazione e controllo adeguate ad un ambiente altamente turbolento, di un processo complesso in relazione al volume prodotto, contraddistinto da una forte dominanza dei processi di trasformazione tecnologica. Nonostante la "arretratezza" tecnologica e lo stato endemico di crisi per il cantiere edile appaiono necessarie innovazioni organizzative orientate principalmente alla definizione di nuove strutture organizzative del cantiere che, attingendo agli sviluppi delle teorie organizzative e gestionali che, come per i sistemi di produzione che operano in ambienti ad elevata incertezza, devono basarsi su alcuni orientamenti strategici quali : • • • • il passaggio da organizzazioni di tipo "meccanico" ad organizzazioni di tipo "organico", passaggio che prevede un ruolo attivo degli individui che partecipano al processo sul piano della motivazione e dell'apprendimento da parte; il passaggio da un modello organizzativo basato sul massimo sfruttamento di risorse specializzate, ad un modello organizzativo basato sulla polivalenza delle risorse tecniche ed umane per massimizzare l'adattabilità alla turbolenza ambientale e la responsabilizzazione degli operatori; la progettazione di nuove strutture organizzative basate sulla concertazione e sull’anticipazione, che prevedano un nuovo raggruppamento delle attività e delle responsabilità , in modo tale che nuove relazioni di interdipendenza fra gli operatori consentano l'ottenimento di un livello di efficienza e di affidabilità superiore; la definizione, sperimentazione e diffusione di nuovi metodi e strumenti operativi di gestione del cantiere sul piano organizzativo, tecnico, economico e temporale coerenti con criteri di efficienza e affidabilità dei processi di costruzione. construction, Presses de l'École Nationale des Ponts et Chaussées, Paris 1994 6 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 2 Riflessione sul progetto e sulle tendenze di evoluzione 2.1 Tendenze della ricerca sul processo di formazione di nuove conoscenze Negli ultimi anni abbiamo assistito ad una estesa discussione e riflessione sulla nozione di progetto e di progetto di architettura in particolare In una sicura sensibilità allo spirito del tempo abbiamo assistito alla convergenza da più ambiti verso una concezione del progetto euristico: dalla epistemologia di Popper alla teoria dei sistemi, alle ricerche sulla intelligenza artificiale e sulla razionalità limitata alla semiotica, alla Gestaltpsychologie o Psicologia della Forma, ai nuovi orientamenti delle teorie del management e dei modelli organizzativi. Il termine euristico deriva dal verbo greco antico ευρισκω che significa: trovare ciò che si cerca, scoprire, inventare, immaginare, investigare. Anche se il nostro concetto paradigma di invenzione è diverso da quello greco l'euristica si pone non come pratica della invenzione, ma come pratica della ricerca, una ricerca che se non va verso qualcosa che già c'è , è il punto di arrivo di un percorso nel quale sono già insite, in seguito all'individuazione di un problema (problem setting), le potenzialità per rispondere correttamente. L'euristica non è allora il disvelamento di una novità/verità perduta, ma la ricerca di un metodo che disciplini l'operare inventivo. Analizzare l'euristica del progetto significa restituire, ricostruire, rappresentare la dinamica complessa il processo complesso che non rigorosamente lineare, ma costellato di retroazioni, ripensamenti, revisioni, riorganizzazioni. Lo sviluppo di questo processo/percorso è legato all'assunto che l'origine di questo processo non è un inizio ex nihilo, ma il luogo in cui confluiscono le conoscenze e le capacità interpretative le capacità percettive/strutturanti del progettista e il luogo in cui si esprime una visione complessiva sintetica estetica dell'opera da realizzare. Già a partire dallo schizzo, ma ancor prima dalle prime immagini mentali indicibili esiste una visione complessiva degli elementi che vengono a comporre il progetto. Il processo di invenzione secondo Henry Poincaré Il tema del silenzio e della luce ha delle affascinanti analogie con il concetto di incubazione e di illuminazione e quindi di invenzione espressi da Henry Poincaré nel 1902 il "La scienza e l'ipotesi" in cui racconta la sua scoperta delle funzioni di Fuchs e sviluppa una teoria dell'invenzione che cerca di rappresentare il processo di gestazione di idee nuove e del loro sorgere nella coscienza del ricercatore. Secondo la teoria che ha proposto, all'origine della ricerca intellettuale si situa sempre un problema; per affrontare questo problema il ricercatore si arma di preconcezioni preprogetti e di ipotesi e si impegna in una fase di travaglio, che ha per fine di favorire l'emergere di un'intuizione che libera l'unità di ragionamento che conduce all'invenzione: senza intuizione non si ha creazione matematica. L'intuizione matematica esiste sotto due specie: l'intuizione logica e l'intuizione sensibile; la prima stabilisce un sentimento immediato dell'unità di un ragionamento, la seconda la percezione di una successione di immagini. Nei due casi l'emergere di un'intuizione è il risultato di un processo di esplorazione e di selezione subliminale. L'intuizione apre allora la via a un processo di elaborazione cosciente e di integrazione di idee nuovamente ottenute nel campo di quelle che erano precedentemente acquisite. 7 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Poincaré sostiene così che l'intuizione non emerge se non è stata preparata da un lavoro cosciente: il lavoro indirizzato dalle ipotesi suggerite dal problema. La successione delle fasi del processo è dunque: il problema ipotesi e presupposizioni esplorazione cosciente incubazione - (filtro delle idee a priori dello spirito) illuminazione ed invenzione verifica Poincaré avanza l'ipotesi che il lavoro subliminale delo spirito consista nell'esplorare la combinatoria delle forme di pensiero di cui dispone in maniera estremamente libera e sottomettendola ad un criterio di scelta prima di presentarlo alla coscienza: pensava che questo criterio fosse di ordine estetico, non sarebbero presenti alla coscienza altro che le intuizioni che toccano la sensibilità estetica innata del ricercatore. Un metodo euristico che rappresenta il processo di progettazione sotto la forma di una successione di cicli di tipo popperiano. John Zeisel in "Inquiry by design" del 1981 (Cambridge University Press) fa un uso analogico del pensiero di Popper ritenendo che • in un processo di sviluppo che partecipa ad un processo evolutivo, né il punto di partenza né il punto di arrivo sono interessanti ma il processo, la succesione di operazioni che sono effettuate possono interessare il ricercatore che tenta di comprendere il processo; • la cultura dell'architetto contribuisce alla costruzione della cultura secondo un movimento comparabile a quello scientifico che partecipa alla costruzione della conoscenza: l'uno e l'altro partono da un insieme di presupposti che definiscono un problema da risolvere, l'uno e l'altro costruiscono una proposizione, un'ipotesi che sottopongono alla critica della ragione e permette di formulare un nuovo punto di partenza 1 formazione di un punto di vista sul problema (concepire un'immagine) 2 proposizione (presentare un'immagine) 3 verifica della proposizione (metterla alla prova) 4 formazione di un punto di vista (concepire una nuova immagine) L'analisi proposta del processo di concezione presenta cinque caratteristiche: 1 mette in circolo tre attività: concepire un'immagine - presentarla - metterla alla prova - concepire un'immagine; 2 fa appello a due tipi di informazioni: 8 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca un'informazione che catalizza la concezione dell'immagine, un'informazione che permette di sottoporla alla prova della ragione critica; 3 l'obiettivo della ricerca varia per salti discontinui, lungo il processo i progettisti modificano l'obiettivo che si danno in funzione delle informazioni critiche e delle intuizioni creative; 4 ricercano una risposta soddisfacente (il concetto di satisficing di Simon e il concetto di giustificazione di Blachere); 5 il processo si compie secondo una successione di cicli convergenti verso un territorio delle soluzioni accettabili Enunciato di un problema Espressione di un punto di vista a priori scomposto in sottoproblemi e intenzioni di risposta verbale e visuale Critica sistematica e ricorso a informazioni esterne Espressione di un nuovo punto di vista scomposto in sottoproblemi e intenzioni di risposta verbale e visuale Conservazione per la formazione di un'esperienza e confronto con il cliente Integrazione delle proposizioni (visuali e verbali) in risposta a certi problemi Riformulazione del problema iniziale e proposizione di soluzioni alternative che comportano il problema posto, intenzioni di soluzione, gli schemi di soluzione Esame critico confrontato con i vincoli esterni se positivo esame con il cliente Il modello di Simon Nell'opera di Simon la teoria della razionalità limitata occupa uno spazio notevole. Il limite dell'applicazione di tecniche di ottimizzazione decisionale nell'ambito del progetto sta in una condizione di base: si individua una differenza sostanziale fra la decisione classica che si occupa della scelta fra alternative date, mentre la decisione progettuale che si occupa della della scoperta e dell'elaborazione di alternative. Simon individua una interessante analogia con il gioco degli scacchi, in cui i programmi che cercano di imitare lo scacchista umano nel prendere in considerazione solo poche possibilità. I programmi per il gioco degli scacchi si basano su tre componenti - processi che selezionano le alternative - processi che valutano le alternative, che stabiliscono la bontà, la qualità di ogni alternativa individuata 9 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca - criteri che determinano il momento in cui interrompere la ricerca e selezionare la mossa Nella progettazione di oggetti complessi il processo ha una struttura di ricerca ancora più complicata. Gli stadi iniziali della ricerca si svolgono in spazi di progetto altamente semplificati che astraggono dalla maggior parte del dettaglio del problema del mondo reale, lasciando solo gli elementi più importanti in forma sintetica. Quando un piano, un progetto schematizzato e aggregato, è stato elaborato nello spazio di pianificazione, i dettagli del problema possono essere reintrodotti, e il piano essere usato come guida nella ricerca per la soluzione completa. Naturalmente possono essere usati più spazi, ed anzi ci può essere una gerarchia di spazi di progetto, che portano da un progetto altamente astratto e globale a specificazioni di dettaglio successive. Ad ognuno di questi livelli di astrazione il processo di progettazione può essere strutturato diversamente. Dato che gli spazi più astratti tendono ad essere più lisci è spesso possibile usare modelli di ottimizzazione per la pianificazione, ritornando a modelli di ricerca soddisfacente per completare i dettagli del progetto. In altre situazioni il processo di progettazione generale può impiegare procedure di ricerca soddisfacenti, mentre tecniche di ottimizzazione possono essere utilizzate per fissare i parametri una volta che il progetto generale è stato stabilito. In sintesi la teoria delle decisioni razionali ha avuto uno sviluppo estremamente rapido negli ultimi anni e si è sviluppata nel tentativo di utilizzare le procedure decisionali formali in situazioni reali di considerevole complessità sviluppando modelli più potenti e sofisticati. Ma la complessità ha stimolato anche lo sviluppo di nuovi modelli di decisione razionale che tengono in conto la limitatezza della capacità di raccogliere informazioni complete e analitiche, della capacità computazionale degli essere umani, della natura del processo progettuale. La valutazione e la scelta delle alternative Nel caso degli scacchi e nel caso del progetto appena si scopre una soluzione che costituisce una risposta soddisfacente al problema la si adotta, e non si ricerca ogni possibile soluzione e sceglie la migliore. Una risposta alla incertezza e alla difficoltà della scoperta o progettazione delle alternative di soluzione è stata l'introduzione esplicita della ricerca e i processi di trasmissione delle informazioni nel modello e l'introduzione di criteri di prestazione soddisfacente invece di criteri di ottimizzazione. In psicologia i criteri che svolgono questa funzione nei processi decisionali sono detti livelli di aspirazione. Si è individuata una parola scozzese satisficing per indicare quella particolare euristica che consiste nel modo di risolvere i problemi e di prendere decisioni che fissa un livello di aspirazione, cerca fino a quando si trova una alternativa soluzione soddisfacente in base ai criteri del livello di aspirazione prescelto e sceglie quella alternativa. Nelle procedure di satisficing l'esistenza di una alternativa soddisfacente è resa probabile da meccanismi dinamici che adattano i livelli di aspirazione alla realtà sulla base di informazioni sull'ambiente. Ciò non significa abbandonare le tecniche di ottimizzazione come strumenti di ausilio alla decisione, ma inserirli in una rete decisionale in cui la loro ampiezza è definita delimitata e finalizzata alla verifica di efficacia e di efficienza relativa all'oggetto specifico trattato e con l'attenzione dovuta ala necessaria approssimazione per la costruzione del modello. 10 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Le valutazioni, gli strumenti di comparazione e di ottimizzazione sono finalizzati alla ricerca della soluzione, sono utilizzati in fasi intermedie, non confrontano situazioni alternative perfettamente definite; il confronto non è fra progetti completi, e quindi gli strumenti di comparazione e di ottimizzazione servono in sostanza a cercare una soluzione del problema. Forniscono le basi per decisioni riguardo al fatto che il progetto dovrebbe essere elaborato in una direzione piuttosto che in un'altra. Progetti completi, quando finalmente sono definiti, non sono valutati confrontandoli con altri progetti alternativi, ma confrontandoli con norme (standards) definiti dai livelli di aspirazione. L'approccio satisficing è stato impiegato molto spesso in modelli in cui metodi "euristici" di ricerca delle soluzioni di metodi per tentativi-ed-errori sono utilizzati per aiutare la ricerca di alternative plausibili Come risultato chi opera nell'ambito del progetto ha a disposizione una collezione di modelli e strumenti di aiuto nei processi decisionali. Qualunque sia il compromesso, la mediazione che deve fare con la realtà e le sue esigenze al fine di comprenderla e di affrontarla, questi strumenti rendono sostanzialmente più trattabile il compito di opporre le limitate capacità dell'uomo alla difficoltà dei suoi problemi. Dal modello deterministico al modello organico La percezione è un processo cognitivo eminentemente attivo, strutturante in quanto è solo mediante una teoria che si riesce a svolgere l'operazione di ricevere ed interpretare. Nella percezione si ha coscienza immediata di un tutto strutturato, il cui comportamento non è determinato dai suoi supposti elementi, ma da leggi strutturali interne al tutto. In particolare il funzionalismo percettivo sviluppatosi alla metà di questo secolo ha sottolineato la disposizione soggettiva, i bisogni, i fini, le conoscenze come fattori codeterminanti dell'atto percettivo. In questo quadro ha accentuato il carattere ipotetico della percezione: le percezioni sono ipotesi, punti di vista sull'oggetto, suscettibili di modificazioni, approfondimenti correzioni. Un'analisi della parola progetto ci permette di vedere come nel significato sia racchiusa una euristica; nel suo senso più ampio e comprensivo progetto significa anticipazione riferimento al futura si basa su una prefigurazione una previsione di possibilità, le parole che si usano per spiegare la parola progetto contengono un riferimento estetico al futuro. Il progetto si definisce come il luogo della possibilità, il momento in cui vengono vagliate e ipotizzate tutte le opzioni e il luogo della decisione ragionata della giustificazione della scelta in vista di una realizzazione. La previsione e l'anticipazione agiscono in base a vincoli e obiettivi, il progetto è una tensione alla previsione ed anticipazione delle possibilità realizzative. Il progetto non è una macchina, un processo di trasformazione deterministico che dati certi inputs l'output è prevedibile. Le coordinate nel definire i contorni del problema da risolvere costituiscono anche la possibilità di una eventuale soluzione, lo stimolo per una risposta creativa. Nel momento ideativo in cui si passa dall'atto mentale alla rappresentazione, all'abbozzo di una soluzione, intervengono già operazioni selettive e organizzative. Il dato è sempre e già interpretato, secondo un sistema di aspettative e precomprensioni che funziona come un filtro che scarta e trattiene alla luce di uno schema organizzativo. Il fatto che il repertorio sia necessariamente interpretato indica anche che l'insieme degli inputs deve essere necessariamente strutturato, siamo in presenza sempre e comunque di una teoria in senso lato che è in grado di trattare le conoscenze e di integrarle con i vincoli/obiettivi specifici di un progetto in un luogo e in un tempo fisico e culturale definito. 11 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Abbiamo due piani di vincoli/fattori: il primo dato dalle coordinate del preciso problema e il secondo dato dalla teoria, dall'insieme di conoscenze strutturate del progettista. Un nucleo di credenze di presupposizioni, di regole si organizza intorno ad un'idea centrale, che diventa una possibile risposta al problema preciso da perfezionare verificare interrogare e alla fine giustificare in quanto soddisfacente. Dal momento che un'idea si formalizza, viene formulata ed oggettivata in una rappresentazione, comincia una "storia nuova", questa ipotesi diviene oggetto di un processo analitico e creativo. Ogni revisione del progetto iniziale porta con sé la possibilità di abbozzare un nuovo progetto, di promuovere una ristrutturazione complessiva; il tal modo nella fase euristica si ha un continuo rinnovarsi del progetto. Il problema dell'invenzione si struttura all'interno di un'operazione di comprensione in cui lo spazio del problema è in qualche modo già dato ed esistono punti di riferimento, una prima approssimativa mappa cognitiva a cui affidarsi per elaborare risposte più precise; l'insieme delle conoscenze diventa strutturante del problem setting preliminare ma anche alimentato dal problema stesso da risolvere. Nella fase progettuale istanze legate a un sapere tecnico-scientifico a un pensiero analitico/sintetico costituiscono la premessa per un'azione creativa; la fase euristica si caratterizza per l'incontro fra sapere tecnico e capacità inventiva e la soluzione del problema è data dalla sintesi di questi due aspetti. La creatività deve essere riletta alla luce della relazione che instaura con la sfera tecnica che non si pone come vincolo/ostacolo ma come vincolo/possibilità reali di attuazione. La presenza di fattori irrazionali nella scienza e razionali nell'arte ha condotto a ripensamenti della dicotomia oppositiva verso una relazione interattiva e collaborativa. La fase euristica è data dall'incontro di un piano normativo e da un piano creativo che si pongono in un rapporto di reciproca relazione e comincia nel momento in cui si il background (retroterra) di conoscenze, idee, informazioni culturali e tecniche si organizza per oggettivarsi in un primo abbozzo e poi via via fino al progetto concluso. la fase euristica infatti non si esaurisce in questa prima fase ma accompagna tutto il processo. Il progetto si presenta come un problema in cui la certezza di una soluzione è affiancata alla presenza di regole che delimitano la natura delle soluzioni accettabili. confinano il campo delle opzioni possibili all'interno del quale il progettista si muove. I fattori, gli inputs di questo processo tendono a variare in continuazione in relazione all'esperienza e alla formazione di conoscenze strutturate e non strutturate e l'insieme di queste conoscenze costituisce sia il confine all'interno del quale si trova la soluzione, ma anche il confine all'esterno del quale si trova la soluzione realmente creativa. Da un’intervista a Renzo Piano "Una specie di disciplina impone di legarsi le mani dietro alla schiena e per un attimo, a volte abbastanza lungo, accumulare". "Quando si fanno progetti di grande complessità bisogna digerire a lungo, accumulare conoscenze e bisogna sapere aspettare, nel silenzio, magari passeggiare sul luogo dove si deve costruire con le mani in tasca ed aspettare. In realtà è durante questo silenzio che avvengono tutte le altre cose. 6 questo il momento magico così importante e complesso, in cui, capendo, pian piano inizi a fare qualche piccolo disegno, prendi deghli appunti di lavoro e poi "cuci tutto insieme." "Io nella mia prassi non comincio mai un progetto dalla filosofia e basta. Dal primo istante incomincio a pensare ai materiali, ai modi, alla tekné, a quale sarà il processo e la materia con il quale lo farò. Procedo su questi due piani paralleli: uno che parte dal generale e l'altro dal particolare, e poi questi due campi si incrociano e si sintetizzano." Dal progetto Menil Foundation di Houston Il programma da cui prende le mosse il progetto viene così ricordato da Renzo Piano: 12 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca "Voglio sentire le nuvole passare, voglio che il giorno che se ne va si senta" E allora il problema della tecnologia diventa quello di contribuire alla costruzione di un insieme strutturato più complesso proponendo insiemi di regole e di informazioni regolabili trattabili con le regole secondo questo modello non deterministico Ciò non riduce il ruolo della tecnologia anzi lo amplia sottraendolo alla necessità della completezza e della organicità in un approccio deterministico che instaura una correlazione positiva tendente a 1 tra quantità e qualità di informazioni input del processo e risultato finale la cui qualità è misurabile in una scala tendente all'ottimo Anche la visione del progresso scientifico e tecnologico nel suo ottimismo di certezze determinabili che era retrostante risultava limitante per la tecnologia e per il progetto di architettura nel suo complesso. Liberata dalla meccanicità del suo ruolo la tecnologia può rivolgersi con più libertà alla definizione di regole comportamentali sia del processo progettuale che del prodotto progettuale, regole che operano non più secondo sequenze preordinate , ma che investono il processo euristico progettuale nella sua globalità fin dalle prime fasi di elaborazione. Ciò significa che già nel primo schizzo il progetto è una ipotesi globale retta dalla teoria necessariamente globale che la genera. Questa ipotesi costituisce una soluzione provvisoria che si accetta come soddisfacente a seguito di un processo di giustificazione di verifica di corrispondenza a un comportamento atteso valutato in termini di efficacia ed efficienza, analogamente a quanto avviene nella ricerca scientifica Il progetto nasce non come una somma ordinata di momenti diversi, ma come una visione di sintesi che si sviluppa in una continua interazione tra gli elementi parziali e la totalità del progetto, in una pratica che si svolge secondo continue ristrutturazioni. In architettura la progettazione deve quindi essere pensata nella sua globalità, come sintesi di elementi posti in relazione. Scindere il progetto in una sommatoria di forma, funzione e tecnica significa privarsi della possibilità stessa di pensare il progetto significa ridurlo a una somma di dati isolati che, di per sé ciechi, difficilmente possono essere riorganizzati a posteriori secondo una costruzione coerente. La qualità e la giustificazione della scelta Fini e mezzi, obiettivi e strumenti, in un altro termine giustificazione come relazione fra fini e mezzi, devono interagire per organizzare lo spazio euristico fin dallo schizzo. Ma questo legame con la realtà con l'attuazione che deve seguire al progetto che da il senso al progetto e al progettare in vista del cambiamento della realtà in una nuova realtà che determina le caratteristiche del progetto la sua natura complessa, che deve essere in grado di prevedere le conseguenze del passaggio dal possibile al reale e fra tutti i percorsi possibili sceglierne uno che sia giustificabile non perché migliore in assoluto ma perché soddisfacente Anche se nell'approccio esigenziale spesso si è rimasti legati ad una visione analitica legata a processi induttivi/deduttivi, quando Gérard Blachère in "Savoir Bâtir" afferma: "Costruire è risolvere un problema" "è necessario dimostrare, giustificare per via razionale che le soluzioni sono buone" "..... questo processo di pensiero riconduce il modo di affrontare il problema della costruzione alla maniera normale di porre i problemi industriali: si comincia sempre con il porre il problema da risolvere in termini di prestazioni richieste, e sono valide tutte le soluzioni che rispondono all'insieme delle esigenze manifestate ......" non è lontano da questo modo di concepire il progetto, da un pragmatismo relativistico. 13 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Anche se in questo processo di pensiero sono contenute le seguenti ipotesi implicite ed erronee in quanto parzializzanti della realtà, quali: - l'abitazione ed ogni altro edificio o manufatto edilizio è assimilabile ad un prodotto; - è possibile (ed opportuno) porre il problema in termini di prestazioni richieste; ciò significa che tutti i soggetti coinvolti nel processo di costruzione sono in grado di esplicitare i loro desideri (esigenze) e che pertanto un loro consenso può essere trovato; - il problema può essere scomposto in modo sistemico in sottoproblemi progressivamente sempre più elementari e che pertanto la complessità può essere, al termine di una lunga attività di ricerca applicata, completamente dominata dai progettisti, un approccio correttamente esigenziale è del tutto coerente con il progetto euristico. La ricerca in fatti progettuale deve essere guidata: il processo di giustificazione, di verifica non può prescindere dal fine del progetto che potremmo dire consiste nella risposta corrispondente ai livelli di aspirazione di tutti i destinatari del progetto, non solo gli utilizzatori finali ma tutti coloro che sono coinvolti nel processo di progettazione, compreso il progettista. Ma la risposta ai livelli di aspirazione non è altro che la Qualità. I modi del progetto Nel modo preindustriale della tecnologia convenzionale la soluzione tecnologica (scelta dei materiali e dei metodi costruttivi) era implicita e comune al progettista ed al costruttore: il progetto aveva per oggetto la definizione di costruzioni fuori della consuetudine principalmente per la loro forma e solo in casi particolari per il loro modo di essere prodotti. (definizione formale/oggettuale dell'obiettivo) Nel modo tradizionale della tecnologia descrittiva/prescrittiva la soluzione tecnologica (scelta dei materiali e dei metodi costruttivi) è completamente definita a priori dal progettista mediante specificazioni progettuali descrittive che costituiscono delle soluzioni tipo (tradizionali o innovative). (definizione formale/oggettuale dei mezzi e dell'obiettivo) Nel modo innovativo della tecnologia normativa la diversità dei prodotti e dei metodi costruttivi richiede il superamento della descrizione dettagliata della soluzione tecnologica verso una definizione del risultato, ovvero delle prestazioni che devono essere fornite dalla costruzione, intendendo per prestazioni un insieme di proprietà che definiscono l'attitudine di una costruzione ad assolvere le sue diverse funzioni in un contesto dato, ovvero a soddisfare determinate esigenze. Linee di evoluzione dell'abitazione e del progetto L'ambiente del progetto si caratterizza per una progressiva incertezza. Si rilevano ad esempio tendenze verso un ritorno al passato, visto come più in sintonia con l'ambiente naturale e culturale del luogo, fino al limite del rifiuto della modernità e del progresso tecnologico riduttivo di stimoli culturali e sensoriali e del ritorno assoluto a materiali naturali, contemporanee a tendenze verso livelli di sviluppo tecnico del Si rilevano tendenze verso una architettura variata ed eclettica nell'ambiente collettivo, con abbandono di forme semplici, aggregazione di materiali diversi, tesa ad una diversità ed originalità. Si rilevano tendenze contro la tipizzazione edilizia, le norme, i modelli chiusi e a favore di una deregulation nel campo del progetto edilizio. L'analisi condotta ci consente di concludere individuando alcune regole comportamentali per il progettista edilizio: 1- il progresso scientifico consente di conoscere ovvero di elaborare modelli più efficaci di simulazione di fenomeni fisici e chimici che sollecitano le costruzioni, tali da consentire di emanare qualche legge e principio di soluzione in grado di soddisfare alcune esigenze. Questi modelli di simulazione devono essere conosciuti da tutti gli operatori coinvolti nel processo di progettazione e costruzione di edifici; 14 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 2- La dimensione culturale dell'abitare e del costruire è essenziale. Per costruire è indispensabile conoscere la cultura del luogo per ritrovarne le peculiarità. L'architettura non è internazionale, al contrario l'architettura è per sua natura regionale, locale, legata al suo luogo specifico ed al suo cantiere. 3- All'interno di un modello culturale predominante è necessario offrire la diversità, ovvero la scelta per consentire gli adattamenti alle peculiarità dei diversi gruppi sociali che costituiscono la società. 4- È' necessario dare all'individuo la possibilità di appropriarsi della propria abitazione marcandola con la sua personalità. Ciò presuppone una organizzazione architettonica finalizzata a questo obiettivo e scelte di materiali congruenti. 5- E' necessario inserire l'abitazione in un ambiente ricco sul piano simbolico perché ciascuno possa creare il suo modo di abitare. Ciò significa uno spazio fortemente comunicativo anche sul piano evocativo e stimolante una iniziativa di comunicazione da parte degli utilizzatori. Il concetto di qualità alla parola qualità sono ormai oggi associati significati diversi a seconda del contesto in cui è usata e in particolare dell'oggetto a cui si riferisce. Nel linguaggio comune i significati dominanti sono due: - qualità come caratteristica - qualità come valore In ambito produttivo qualità ha avuto finora l'accezione quasi esclusiva di qualità del prodotto e per essa sono state usate due definizioni principali riconducibili ai due significati dominanti prima ricordati: - come conformità alle specifiche, in cui la qualità è vista sopratutto come una caratteristica - adeguatezza all'uso, in cui la qualità è vista sopratutto come valore. La prima definizione di qualità mette l'accento sulla realizzazione in quanto la maggior parte degli operatori del processo di produzione non è in grado di controllare la utilizzazione del prodotto e quindi la loro azione non può avere come obiettivo l'adeguatezza all'uso, ma deve essere finalizzato su obiettivi intermedi resi espliciti dalle specifiche: è questa la condizione classica del progetto tecnologico esecutivo che trasmette agli operatori della produzione le specificazioni dell'oggetto da realizzare (qualità come efficienza). La seconda definizione si pone dal punto di vista dell'utilizzatore e riporta la responsabilità della rispondenza all'uso alle strutture aziendali apparentemente non implicate nella realizzazione intesa come produzione, che possono individuare le esigenze da soddisfare ed imporre la traduzione delle esigenze in specifiche e la valutazione del grado di conformità delle specifiche alle esigenze. (qualità come efficacia) Il concetto di qualità come adeguatezza all'uso non si limita alla conoscenza e capacità tecnologica ma implica anche la capacità di capire le esigenze degli utilizzatori La definizione della qualità La norma UNI-ISO 8402 "Qualità-terminologia" definisce la qualità in un modo congruente con un approccio euristico al progetto e come: "l'insieme delle proprietà e delle caratteristiche che conferiscono ad un ente la capacità di soddisfare esigenze espresse o implicite" fra le note esplicative si legge: il termine qualità non è usato per esprimere un livello di merito in senso comparativo, né è utilizzato in senso quantitativo per valutazioni tecniche. In questi casi devono essere aggiunti termini qualificativi: 15 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca - qualità relativa, quando i prodotti o i servizi sono classificati secondo una graduatoria di merito o in senso comparativo; - livello di qualità o misura della qualità, quando vengono effettuate precise valutazioni tecniche in senso quantitativo. La definizione di qualità è congruente con i concetti di qualità prima indicati; in particolare si introduce il concetto che le esigenze da soddisfare possono essere le più svariate in relazione alle situazioni/problemi che devono essere risolti, dei soggetti e delle condizioni ambientali specifiche, che tendono a variare nel tempo e nello spazio, ma devono comunque essere sempre tradotte in specifiche. La qualità di due oggetti diversi non può essere comparata direttamente ma mediante due comparazioni parallele del grado di soddisfacimento delle esigenze e i mezzi utilizzati per soddisfare (efficacia ed efficienza relative). Il cerchio della qualità è il modello concettuale per indicare le attività che, interagendo tra di loro, influenzano la qualità di un prodotto o di un servizio nelle varie fasi che vanno dall'identificazione delle esigenze da soddisfare alla verifica del loro soddisfacimento. Il progettista come organizzatore La parola organizzazione deriva dal greco organon che significa: suppellettile, strumento, macchina da guerra, strumento musicale, organo del senso che deriva a sua volta dal greco ergon che significa opera nelle seguenti accezioni: - fatto, azione, operazione, faccenda - lavoro, produzione, intrapresa - prodotto, manufatto, opera. organizzazione indica l'attività o l'ente che corrisponde in modo sistematico alle esigenze di funzionalità e di efficienza di un'impresa per lo più collettiva. organizzare significa coordinare funzionalmente e all'idea di coordinazione può associarsi quella di "preparazione" o di azione sistematica e collettiva, per lo più in rapporto alla vita e allo svolgimento di un'impresa o a fatti amministrativi. L'uomo ha sempre cercato di organizzare le proprie azioni per realizzare beni e servizi di cui aveva bisogno per migliorare il suo livello di vita e per ridurre lo sforzo necessario per ottenere questo miglioramento. L'organizzazione è dunque un insieme sequenziale di atti che l'uomo predispone per raggiungere un fine, un obiettivo prestabilito. Ad un sistema organizzativo nel suo aspetto logico si chiede: - la conoscenza dell'obiettivo da raggiungere; - l'intenzione di raggiungerlo; - la determinazione di una successione ordinata di compiti, di funzioni, di azioni individuali e collettive tra loro connesse e conducenti all'obiettivo; - la determinazione di una autorità ed una responsabilità connessa ai compiti ed alle azioni; - la predisposizione di strutture atte a definire e coordinare le persone, le risorse fisiche e finanziarie, le posizioni, le funzioni, il grado di autorità, le interdipendenze fra i vari compiti. Per conseguire un risultato qualitativamente soddisfacente occorre coordinare le risorse disponibili mediante un programma che integri razionalmente l'utilizzazione degli uomini, delle risorse materiali, delle macchine, dei procedimenti e dei metodi di fabbricazione, per ottenere il miglior risultato in relazione a quanto richiesto dall'ambiente. Questo insieme di programmi, di operazioni, di fasi, attraverso le quali si passa da un'idea o meglio dalla definizione di un obiettivo alla realizzazione di un bene che lo materializza viene comunemente indicato come "progetto" L'incremento di complessità del sistema decisionale del progetto a cui il progettista e tutti gli operatori del processo edilizio si trovano a rispondere richiede che il progetto, quale 16 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca azione giustificata di sintesi e controllo dei processi di trasformazione dell'ambiente costruito in una integrazione della efficacia funzionale, della comunicatività esteticosimbolica e della efficienza economico-organizzativa, assuma un ruolo centrale determinante in sistema edilizio orientato alla Qualità. Ma la Qualità, che si è affermata in questi anni come la finalità primaria dei sistemi di produzione sia in termini di prodotto che di processo, può essere ottenuta solo con la partecipazione ed il coinvolgimento motivato e coordinato di tutti gli operatori del processo edilizio in una ricomposizione di ruoli governata dal massimo sviluppo dei processi organici di controllo a retroazione, in tutto il ciclo di progettazione, produzione e gestione di un bene edilizio. La qualità intesa come prestazione costituisce la base per lo sviluppo di un insieme di metodi e procedure di controllo della qualità nel processo di progettazione e di produzione di architettura. Dalla ricerca e dalla esperienza svolta in altri settori produttivi, ma anche dalla esperienza che ciascun progettista ha nel reale svolgimento del proprio lavoro, del proprio mestiere, richiede che nella pratica del progetto non solo si inseriscano metodi, strumenti e procedure di controllo che consentano di sviluppare compiutamente la verifica continua dell'efficacia e dell'efficienza delle ipotesi progettuali o il controllo sulla qualità dei risultati del processo di produzione relativamente alle diverse componenti della qualità (sicurezza benessere, gestione, etc), ma anche che già dal progetto si sviluppi l'aspetto organizzativo e procedurale connesso con la realizzazione la produzione della qualità. La definizione stessa della qualità del prodotto impone un approccio dinamico rivolto al processo che produce qualità o meglio agli aspetti organizzativi, ovvero le strutture organizzative e i meccanismi operativi che consentono di raggiungere la massima efficacia ed efficienza nella qualità che è l'obiettivo del processo di progettazione e costruzione. La percezione della qualità nei confronti del prodotto edilizio è più evoluta negli ultimi anni nonostante un livello di informazione tecnica del consumatore molto basso. La esigenza di un approccio qualitativo globale non nasce solo dalla necessità di verificare i prodotti, i materiali e le strategie progettuali innovative e le soluzioni tradizionali che tradizionali non sono più per la progressiva sostituzione dei materiali e per la necessità di rispondere al massimo livello alle specifiche esigenze di ogni problema progettuale, ma anche la dissoluzione tendenziale delle strutture imprenditoriali e organizzative tradizionali che costituivano un fattore di continuità e di responsabilità e pertanto di controllo della qualità nel processo di progettazione e costruzione anche se tendenzialmente resistente all'innovazione. La progressiva segmentazione ma in alcuni casi frantumazione del processo di produzione vede dissolversi le tradizionali e consolidate procedure di autocontrollo del sistema travolte da una tendenziale conflittualità fra gli operatori, centrifuga rispetto alla qualità globale della costruzione dell'architettura. Il progetto allora tende a costituire il momento più rilevante per la definizione e la progettazione della strategia di perseguimento della qualità. La complessità delle decisioni progettuali connesse alla qualità del risultato da conseguire in un ambiente caratterizzato dalla incertezza comporta inoltre che il progetto sia sempre più spesso l'output di un processo di progettazione in cui si integrano e collaborano e pertanto sono organizzate molteplici competenze, con il conseguente sviluppo di interdipendenze reciproche e sequenziali che richiedono l'adozione di meccanismi di integrazione più evoluti e di codici di comportamento formalizzati per le procedure costanti. 17 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 3 - Introduzione ad un approccio sistemico al progetto E' ormai sempre più diffusa la sensazione della insufficienza di un approccio tradizionale di tipo causale-deterministico allo studio dei fenomeni complessi quale è il progetto architettonico o un processo di produzione. Nel campo delle teorie sociali ed economiche si è spesso manifestata la tendenza a considerare i processi produttivi, e il progetto è anch'esso un processo di produzione, come una entità sufficientemente indipendente ed autonoma, da un lato articolata e segmentata in parti architettoniche, strutturali, funzionali percepite e risolte separatamente e dall'altro da analizzare più avendo come riferimento la sua coerenza interna che la coerenza con le attese dell'ambiente esterno. La teoria dei sistemi propone un modello interpretativo finalizzato alla integrazione di aspetti e di fattori spesso non sufficientemente approfonditi, favorendo in tal modo la critica e l'abbandono in modo definitivo di impostazioni ormai superate verso un'integrazione fra le varie discipline impegnate nella definizione di soddisfacenti soluzioni progettuali. Il concetto di sistema si propone come un utile modello interpretativo adatto a descrivere ed a progettare edifici, non come entità astrattamente isolate, ma come insiemi, come totalità da studiarsi nella interazione dinamica delle loro parti costituenti e di queste con l'ambiente in cui sono inserite. Tale approccio è necessario per: - la necessità di una maggiore coerenza fra comportamento degli operatori della programmazione e progettazione e degli operatori della produzione; - l'attesa sempre più diffusa, e per alcune ragioni determinanti non più rinviabile, relativa ad una crescita e sviluppo tecnologico ed organizzativo in senso industriale del settore della costruzioni e della qualità delle decisioni progettuali. L'analisi sistemica dei processi di produzione L’organizzazione delle fasi costruttive è tradizionalmente fra le attività più difficili a causa delle condizioni di incertezza ambientale, e di conseguente instabilità dei processi, e dell’elevato livello di rischio in cui si deve operare. Chi dirige le attività costruttive ha necessità di modelli che consentano di interpretare i segni, le informazioni provenienti dall’ambiente, di decidere e di attuare le azioni più soddisfacenti e di controllare e correggere i risultati. La teoria dei sistemi può costituire la base, l’ambiente in cui possono essere definiti modelli utili che sia necessario definire preliminarmente alcuni termini per approfondire il concetto di sistema come modello interpretativo adatto a descrivere ed a progettare i sistemi di produzione, non come entità astrattamente isolate, ma come insiemi, come totalità da studiarsi nella interazione dinamica delle loro parti costituenti e di queste con l'ambiente in cui sono inserite. I processi di produzione sono fenomeni complessi per lo studio dei quali si ritengono insufficienti teorie sociali ed economiche caratterizzate da un approccio tradizionale di tipo causale deterministico che per poter essere operabile richiede di considerare i processi produttivi, e più ancora l'impresa, come una entità sufficientemente indipendente ed autonoma per analizzarne i comportamenti facendo riferimento più alla sua struttura interna che a quella delle relazioni con l'esterno. I concetti e l’approccio proposto dalla teoria dei sistemi nelle sue applicazioni a sistemi sociotecnici di produzione, costituiscono un modello interpretativo finalizzato alla integrazione di aspetti e di fattori non solo tecnici, ma anche sociali, umani, informativi, favorendo in tal modo un'integrazione fra le varie discipline impegnate nello studio dei complessi temi organizzativi. Si ipotizza dunque che la teoria dei sistemi, possa essere un "frame" utile per integrare conoscenze di fenomeni altamente complessi, possa costituire un linguaggio con cui 18 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca ricondurre ad unità la multidimensionalità disciplinare della rappresentazione e della progettazione di un sistema di produzione, senza perdere la sua complessità, le relazioni con l'ambiente in cui opera, la sua dinamica evolutiva. Possiamo inizialmente definire un "sistema" come "un insieme di elementi funzionalmente interdipendenti che si ritiene di poter individuare per studiarne le proprietà"; la semplice caratteristica della interdipendenza però non è sufficiente: i sistemi si caratterizzano per l'organizzazione complessa delle varie parti, che sono soggette nel tempo ad alterazioni che ne modificano la relazione nei confronti del sistema, organizzazione finalizzata al raggiungimento di un obiettivo primario. L'interesse fondamentale nello studio dei sistemi risiede dunque nel comprendere la loro struttura, gli obiettivi e il compito primario e progettare e controllare il loro comportamento, non solo e non tanto dei singoli elementi quanto del sistema nel suo complesso. Le organizzazioni come sistemi In modo più completo possiamo quindi definire Sistema: un insieme di parti o elementi componenti: • che sono connessi tra loro in modo organizzato per il raggiungimento di un obiettivo (carattere oggettivo); • che ha un interesse particolare per l'osservatore (carattere soggettivo); • i cui elementi componenti generalmente si influenzano tra di loro all'interno dell'insieme e subiscono delle modificazioni che ne alterano il loro rapporto con l'insieme; • che è in qualche modo attivo, anche se in stato di equilibrio. La teoria dei sistemi si è sviluppata proprio con il fine di predisporre uno strumento in grado di trattare la complessità crescente dei sistemi creati dall'uomo e di controllare governare l'interazione dell'uomo con i sistemi naturali della terra, biologici, geologici ed ecologici: si sono dunque sviluppati studi di sistemi complessi e di metodi sistemici per analizzarne il comportamento, particolarmente in conseguenza dell'applicazione del progresso tecnologico. Stimolo Organismo Risposta Fig. 1: modello input/output di un sistema vivente La quantità e la varietà dei fenomeni che sono compresi nella definizione di sistema è tale che è necessario introdurre ulteriori specificazioni tali da consentirne una classificazione. Alcuni sistemi hanno comportamenti molto limitati e non mutano nel loro funzionamento; altri sono estremamente complessi e di essi può essere estremamente difficile conoscere il comportamento futuro. Una prima suddivisione può essere operata tra sistemi discreti e sistemi continui, introducendo il parametro della continuità tra gli stati o configurazioni che può assumere un sistema. Un sistema discreto è quello che può esistere in uno ed uno solo di un certo numero di stati chiaramente separati e definiti nello stesso tempo e che non può pertanto passare gradualmente ma "saltare" da uno stato all'altro. I sistemi continui non esistono in stati ben definiti, ma si muovono gradualmente da uno stato all'altro. Questa suddivisione risulta però insufficiente e possiamo introdurre un ulteriore elemento di qualificazione, ponendoci il quesito di che cosa decide la direzione del movimento di un sistema discreto o continuo, come ne viene determinata la traiettoria del comportamento di un sistema. Possiamo rilevare che in alcuni sistemi la sequenza degli stati è del tutto decisa in anticipo: quando un sistema cambia stato, esso può passare allo stato 19 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca successivo in modo continuo o discreto secondo una sequenza prefissata ed in questo caso possiamo dirlo determinato, in quanto la sequenza degli stati è predeterminata. I sistemi in cui lo stato successivo non è predeterminato, sono definibili come indeterminati. Il nostro interesse è ovviamente rivolto a quest'ultimo tipo di sistemi, all'interno del quale è possibile introdurre una ulteriore distinzione, proposta negli anni 40 da L. von Bertalanffy, tra sistemi aperti e sistemi chiusi. Un sistema si definisce chiuso se non riceve nulla dall'esterno né trasmette nulla all'esterno: tutti i comportamenti del sistema hanno luogo attraverso interazioni tra gli elementi del sistema. I sistemi fisici e chimici sono sistemi chiusi, a loro si applicano le leggi della termodinamica e sono caratterizzati dal fatto che muovono verso uno stato di equilibrio, ovvero uno stato in cui il sistema è a riposo. I sistemi chiusi sono tali ovviamente solo in teoria, perché non è mai possibile isolare completamente un sistema da influenze esterne, ma questi effetti possono essere ignorati in quanto trascurabili o costanti. Input Processo di Trasformazione Output Fig. 2: modello base di sistema Si dicono sistemi aperti quelli aperti all'ambiente esterno, che assumono materiali, energia, informazioni dall'esterno e restituiscono all'esterno un output: i sistemi biologici, i sistemi di produzione sono sistemi aperti all'ambiente esterno e stabiliscono un equilibrio dinamico con esso; in particolare i sistemi aperti hanno la capacità di reagire ad un "disturbo" esterno per la proprietà, estremamente importante, di autoregolazione. In questo quadro la definizione classica della produzione come l'atto intenzionale di produrre qualcosa di utile può essere modificata nella seguente definizione sistemica: • un sistema di produzione è il processo di progettazione mediante il quale elementi sono trasformati in prodotti utili, • un processo è una procedura organizzata per realizzare la conversione di inputs in outputs. Un sistema di produzione è costituito dunque da parti che interagiscono tra loro, ciascuna delle quali può essere considerata un sistema a sua volta in un processo analitico illimitato, in un processo di disaggregazione e semplificazione. L'individuazione di un sistema e dei subsistemi di cui è composto e della gerarchia che li connette dipende dal carattere soggettivo del sistema, è determinata dall'interesse particolare dell'osservatore, dal suo obiettivo di conoscenza. Il modello interpretativo della teoria dei sistemi può consentire di aumentare la capacità di comprensione e di previsione del funzionamento dei sistemi complessi caratterizzati da alta varietà e incertezza, indirizzandoci verso una maggiore attenzione alla sintesi invece che all'analisi, all'interdipendenza invece che al rapporto di causa effetto, al comportamento finale invece che all'esame di dettaglio delle procedure interne, al processo invece che alla struttura, ai problemi di relazione invece che agli attributi costanti degli oggetti. Il concetto di sistema aperto in particolare permette di rappresentare in modo pertinente la complessità del sistema di produzione impresa. L'utilità di questo concetto può essere verificata se si riflette su elementi di conoscenza che possono essere facilmente confermati dall'esperienza, sul modo in cui un'impresa raggiunge uno stato di equilibrio corrispondente alla situazione di normale produzione: la continuità della produzione che è il fine dell'impresa, richiede uno scambio regolare di prodotti e/o servizi tra l'una e l'altra impresa, istituzioni e soggetti presenti nell'ambiente esterno, ma le condizioni perché un sistema impresa possa sviluppare la sua continuità e raggiungere uno stato di equilibrio (dinamico) sono presenti sia all'interno che all'esterno 20 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca dell'impresa. I sistemi di produzione sono frutto di determinate volontà scelte e decisioni operate dal management per il raggiungimento di determinati obiettivi. I sistemi di produzione si differenziano per la dimensione, la complessità, la varietà di compiti, la governabilità. Se un’organizzazione si rappresenta come un sistema , il suo comportamento può essere analizzato facendo ricorso a leggi che hanno il carattere di leggi naturali e utilizzando concetti come controllo, scelta, stabilità, impulso, conflitto, cooperazione, retroazione e di coazione. Il controllo del comportamento dei sistemi è l'obiettivo centrale della management della produzione edilizia. Per realizzare il controllo dobbiamo in primo luogo avere conoscenza delle connessioni tra i mezzi necessari per influenzare il comportamento del sistema e lo stesso comportamento; senza questa conoscenza ci si deve limitare ad osservare, registrare o misurare ciò che il sistema fa. 2.2 Le caratteristiche dei sistemi di produzione La struttura di un sistema può essere determinata esaminando le caratteristiche del sistema stesso: l'esame può essere condotto mediante una serie di modelli che ne descrivano progressivamente in modo analitico le parti e le relazioni reciproche.8 Il modello base per analizzare i processi di produzione è quello corrispondente ad un sistema aperto costituito da inputs ed outputs energetici in cui l'energia che deriva dall'output riattiva il sistema; sia l'input di energia che la trasformazione del loro output in ulteriori inputs energetici non sono altro che una serie di scambi di materiali, macchine, lavoro, energia (fattori produttivi) tra il processo di produzione e l'ambiente in cui è inserito9. (fig. 3) Processo di Trasformazione Input Output Controllo a retroazione Fig. 3: il modello di sistema aperto In una fabbrica dunque le materie prime ed il lavoro possono essere definiti inputs energetici, le attività schematizzate nella produzione processo di trasformazione 8 Tradizionalmente si intende l'organizzazione come uno strumento sociale per raggiungere in modo efficiente un fine dichiarato attraverso un gruppo. All'interno di un analisi sistemica è utile definire i concetti che sono in grado di descrivere la struttura del sistema e non la sua finalità, ovvero i concetti di input e di output , di processo di trasformazione, di ambiente e non gli scopi razionali dei suoi dirigenti o promotori; è più opportuno utilizzare il concetto di scopo per giungere a talune fonti di dati o come argomento di uno studio specifico, ma non come il concetto fondamentale su cui costruire l'analisi di processi produttivi. 9 In forma più astratta si può sostenere che un sistema consiste in una serie di input che producono un output e insieme sono una funzione di una azione o di un processo di trasformazione. Di conseguenza un modello di un sistema può essere espresso nel modo seguente: n S = I → O fP i =1 ∑ in cui S = il sistema, n ∑I = la totalità degli inputs = I1+I2+I3+.....In, O = l'output e P = il processo di i=1 trasformazione 21 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca dell'energia e il prodotto finito l'output; per mantenere in vita questa attività schematizzata è necessario . Nei sistemi di produzione un rinnovamento continuo degli inputs energetici è garantito dalla restituzione d'energia ad opera del prodotto finito od output: il risultato di un ciclo di attività scambiato con l'ambiente fornisce la nuova energia necessaria per avviare un ciclo successivo. Ad esempio un'impresa che produce componenti edilizi per la vendita, collocando i suoi prodotti sul mercato si procura i mezzi per acquistare nuove materie prime, per retribuire la forza lavoro e per proseguire la propria attività. Questo modello di sistema aperto energetico propostoci dalla teoria dei sistemi ci consente di individuarne gli elementi, le modalità comuni di comportamento e le caratteristiche di differenziazione tra i diversi tipi di sistemi. I tre principali elementi identificati nel modello di sistema di produzione sono: • l'input, • il processo di trasformazione , • l'output. L'input può essere definito la funzione generatrice di ogni sistema che lo fornisce di tutto ciò che è necessario perché il sistema sia operativo nelle sue forme peculiari. I sistemi aperti importano dall'ambiente esterno "energia" sotto varie forme. L'impresa deve attingere inputs energetici dall'ambiente esterno costituito dalla natura da altri sistemi produttivi ed amministrativi, poiché nessuna struttura sistematica di questo tipo è autosufficiente o contenuta in se stessa. L'input può essere: • un elemento naturale dell'ambiente; • il risultato (output) di un precedente processo produttivo connesso in linea o in modo casuale; • il risultato di un processo che si reintroduce nel sistema stesso. La seconda forma di input può essere rappresentata da uno sviluppo del modello schematico base del sistema in una serie di sottosistemi (fig. 4) in cui l'output del subsistema A diventa l'input del subsistema B e così in sequenza fino ad un numero n di subsistemi. L'insieme dei subsistemi costituenti la sequenza coincide con il sistema completo. Al tempo stesso ciascuno dei subsistemi individuato, in quanto produce realmente un proprio output finale può essere esaminato ed analizzato come un sistema. SISTEMA I PdT Subsistema A O I PdT Subsistema B O I PdT O Subsistema C Fig. 4: modello di sistema con inputs introdotti in sequenza La stessa forma di input può essere ritrovata anche in un sistema in cui ciascun subsistema produce un output che non è finale, ma che è solo una parte dell'output finale del sistema. Questa struttura del sistema, del resto molto diffusa, può essere efficacemente rappresentata dal modello di fig. 5 in cui il subsistema A produce un output A che diventa uno degli inputs del subsistema B. Questi inputs, una volta trasformati, producono l'output B che diventa uno degli inputs del subsistema C che alla fine produce come proprio output il prodotto finale. 22 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Sistema I I I O P.d.t. I I I O P.d.t. I I O I Subsistema B Subsistema A P.d.t. Subsistema C Fig. 5: modello di sistema con inputs introdotti in sequenza, caso di una linea di assemblaggio La medesima forma di input si ha anche quando un input entra nel processo di trasformazione casualmente e non secondo una sequenza prestabilita. Se consideriamo il subsistema di produzione di una impresa, possiamo verificare che non tutti gli inputs, nella forma di materiali grezzi, devono essere introdotti all'inizio del processo di una sequenza ordinata; vi sono infatti in molti casi, in forma di nuove parti o materiali grezzi fuori magazzino, nuovi inputs possono essere introdotti in un certo numero di differenti punti del processo di trasformazione. La caratteristica essenziale è data dal fatto che gli input sono introdotti in momenti casuali, non secondo una sequenza prestabilita od all'inizio del processo. Il modello è rappresentato nella figura 6 in cui gli input Ic ed Id sono input introdotti in modo casuale. Questa forma di input è tipica dei processi produttivi di tipo artigianale. Id Ic Ib O P.d.t. Ia P.d.t. O Subsistema A Fig. 6: modello di sistema con inputs in sequenza non predefinita La terza forma di input si ha quando un input è il risultato della reintroduzione dell'output del processo all'interno del sistema. Per esaminare con attenzione questa terza forma di input è necessario anticipare una delle principali caratteristiche dei sistemi: il controllo a retroazione negativa. Il modello generale è rappresentato nella figura 7. 23 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Input Processo di Trasformazione Output Controllo a retroazione Fig. 7: modello di sistema con controllo a retroazione Se consideriamo di un sistema produttivo solamente la dimensione (subsistema) informativa, gli inputs sono costituiti ad esempio dai dati di previsione delle vendite. Quando il sistema entra in funzione i dati relativi alle vendite reali sono l'output del sistema che è riutilizzato per confrontare i risultati del processo di trasformazione con le previsioni iniziali. Se i dati reali differiscono dai dati di previsione è necessario modificare gli inputs ed il processo di trasformazione per riportare l'output coincidente alla previsione. La rilevanza del controllo a retroazione nei sistemi di produzione è tale che è opportuno ampliare la riflessione su questo aspetto determinante nell'analisi dei processi di produzione e delle regole tecniche ed economiche che regolano il loro comportamento. 24 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Il controllo a retroazione negativa nei sistemi di produzione Dalla definizione dell'impresa come sistema aperto possiamo indurre che uno dei principali aspetti è costituito dal fatto che tutte le parti (sottosistemi) dell'impresa devono per poter raggiungere l'obiettivo prefissato essere pronte a reagire costruttivamente a tutte le variazioni dell'ambiente in cui sono inserite che si possono presentare . La variazione dell'ambiente del sistema di produzione può essere determinato da tre ordini di fenomeni: • la variazione dei mercati in cui il sistema di produzione acquista i fattori produttivi (inputs) e vende i prodotti (outputs) al termine del processo di produzione; la variazione delle tecnologie dei processi produttivi del sistema di produzione (processo di trasformazione); il comportamento delle istituzioni che "regolano" l'ambiente del sistema di produzione. • • i sistemi con controllo a circuito aperto; i sistemi con controllo a circuito chiuso. • • • la valutazione e l'interpretazione dell'informazione relativa il reale funzionamento del sistema, il confronto di questa informazione con il criterio di efficienza, la predisposizione di una azione correttrice necessaria per mantenere il risultato del sistema uguale al livello desiderato. • • Il sistema di produzione si adatta continuamente ad un ambiente che si evolve continuamente per l'effetto prodotto dai tre tipi di fenomeni. Data la complessità e la continuità delle variazioni la regolazione fondamentale deve essere costituita dall'autoregolazione, ossia una forma di regolazione che scaturisce dalla natura e predisposizione dei sottosistemi costituenti il sistema impresa. Nella figura 6 è rappresentato lo schema base del controllo a retroazione caratterizzato dalla formazione di un circuito con la reintroduzione dell'output nel sistema stesso. Il controllo a retroazione può essere definito come “la parte del sistema che ha la funzione di controllare il comportamento del sistema stesso mediante il confronto del risultato prodotto dal sistema con criteri precedentemente definiti”. Se analizziamo le modalità con cui avviene il controllo possiamo verificare che esistono due tipi di sistemi: La regolazione a circuito aperto si ha quando il controllo è completamente indipendente dal funzionamento del sistema e quindi viene effettuato da un elemento esterno o da un elemento predisposto precedentemente, risultando quindi completamente indipendente rispetto alle necessità del sistema, come ad esempio qando eseguiamo un controllo secondo una procedura codificata. Quando invece la regolazione del comportamento di un sistema è esercitata mediante un dispositivo a retroazione, che sia direttamente connesso al funzionamento del sistema stesso, si ha un controllo a circuito chiuso. Un esempio classico di questo tipo di regolazione è dato dalla regolazione termostatica di un apparecchio per la produzione di calorie per il riscaldamento di un ambiente. Nei casi di regolazione a circuito chiuso si ha una costante rilevazione dello stato del sistema ed un continuo confronto del risultato reale con il risultato desiderato. Se il risultato si discosta dal valore desiderato l'input è modificato dal meccanismo di retroazione in modo tale che il sistema possa produrre il risultato desiderato. La funzione generale del controllo consiste nella predisposizione di una misurazione della efficienza del funzionamento del sistema; in modo più specifico il controllo implica: Quando il sistema è in funzione coerentemente con la sua finalità un controllo si contrappone ai cambiamenti nel suo stato interno contrari alla finalità che siano provocati sia da modifiche dell'ambiente esterno sia dai risultati del funzionamento del sistema stesso. Un controllo a retroazione negativa che orienta continuamente il funzionamento del sistema verso la minimizzazione della differenza tra il risultato ottenuto rispetto a criteri 25 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca predeterminati si dice anche controllo omeostatico dinamico. Uno dei migliori esempi di omeostasi è dato dalla regolazione della temperatura del corpo umano. Un controllo omeostatico a retroazione negativa si compone di diversi elementi: • • • • • un dispositivo di rilevazione, un dispositivo di confronto che misuri il risultato reale rispetto ad un criterio predeterminato od una misura di efficienza, un segnale di errore nel caso di non corrispondenza tra il criterio di misura ed il risultato ottenuto e desiderato, una individuazione della idonea azione correttiva una risposta. La figura 8 rappresenta un modello schematico di un controllo omeostatico a retroazione negativa. Fig. 8: modello di controllo omeostatico Ad esempio un sistema di produzione, al momento di decidere investimenti in fattori produttivi, può prevedere un determinato livello di produttività, ma successivamente possono intervenire motivi che impediscono al sistema di mantenersi sulla massima convenienza, originati da imprevedibili comportamenti interni ed esterni; l'attività di gestione (direzione) consiste nel mantenere l'andamento del sistema il più possibile vicino a quello che in ogni momento appare più conveniente. Il meccanismo di retroazione del sistema di produzione può essere suddiviso in due sottosistemi costituiti complessivamente da sei fasi: • Sottosistema Informazione – – – – predeterminazione degli obiettivi; rilevazione del comportamento del sistema di produzione; confronto dei risultati ottenuti e dei risultati previsti; individuazione dell'insieme delle azioni correttrici (retroazione negativa) quando si verifichi uno scarto tra i due risultati, azioni che possono tendere a modificare l'ambiente e/o i comportamenti del sistema di produzione. 26 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca • Sottosistema Azione • • iniziative da svolgersi secondo modalità tassative e prefissate (processo di automazione); decisioni da assumere riguardo alle quali il meccanismo di retroazione fornisce elementi di valutazione. – decisione sulle azioni correttrici da intraprendere; – individuazione dei messaggi (flussi di informazioni) necessari per provocare le necessarie variazioni nello stato del sistema per eliminare lo scarto fra risultato previsto e risultato ottenuto. Nella figura 9 nel sottosistema informazione si confronta l'output con misure di efficacia quali la corrispondenza agli obiettivi, si valuta e si formula come ipotesi la decisione di correzione. La predeterminazione degli obiettivi consiste nella determinazione del programma di produzione mentre la rilevazione del comportamento nella identificazione dei punti nodali in cui effettuare il confronto fra risultati previsti e risultati ottenuti, che possono corrispondere al momento finale di fasi molto complesse o addirittura alla sola valutazione finale dell'attività dell'impresa, oppure possono essere distribuiti lungo tutto il processo di produzione fino al limite di una analisi di tipo continuo, strutturata in modo analogo al processo produttivo. Nell'altro sottosistema si riceve l'ipotesi di decisione e si rende operativa trasformandola in azione correttiva del comportamento del sistema di produzione, verificandola con misure di efficacia, e comunicandola tempestivamente al sistema, introducendo un input informativo. L'azione correttrice (ad esempio in caso di flessione delle vendite la riduzione dei pezzi o l'incremento della promozione dei prodotti sono effetti del meccanismo di retroazione) può assumere due forme: Il comportamento del sistema viene dunque corretto in relazione ai risultati che esso consegue, indipendentemente dai motivi che hanno determinato lo scarto dei risultati previsti. L'azione correttrice del comportamento aziendale fa evolvere dunque il sistema in modo non casuale, ma conforme agli obiettivi; il mutamento cambia lo stato dell'impresa e rende incongruo il comportamento determinato da decisioni precedenti al mutamento. Sottosistema "controllo a retroazione” Azione Input Informazione Misura di efficacia decisione di reazione Misura di efficacia valutazione della decisione decisione Fig. 9: Modello del sottosistema controllo a retroazione 27 di 311 valutazione della interpre tazione Output giudizio Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Si può ritenere dunque che si deve disporre di un livello molto alto di controllo a retroazione se si vuole avere un controllo accurato di un sistema; in questo modo gli effetti di qualsiasi tipo di cambiamento nell'input, nell'ambiente interno od esterno od in un'altra parte qualsiasi del sistema tenderanno ad essere minimi ed il sistema mantiene la sua direzione di sviluppo (traiettoria). Due caratteristiche rilevanti del controllo a retroazione sono: • • la velocità del processo di autoregolazione l'ampiezza dell'ambito dell'intervento di correzione. • • • sollecitudine e correttezza nella rilevazione degli scarti; correttezza nella identificazione dei rapporti causa effetto; rispetto dei tempi previsti perché si svolga l'azione correttrice mediante un sistema di informazione. Se il controllo a retroazione è lento nel suo tempo di risposta rispetto al ciclo del processo di trasformazione, il sistema invece di essere controllato tenderà ad avere un comportamento instabile. Inoltre un controllo omeostatico può operare solo all'interno di un ambito determinato nella correzione del comportamento di un sistema di produzione (e del suo sottosistema tecnologico in particolare), tanto che il reattore può non essere in grado di funzionare in modo appropriato e quindi di ricondurre il risultato del sistema al livello desiderato. Anche se nella osservazione di alcuni reali sistemi di produzione non è rilevabile un effettivo ed esplicito meccanismo di controllo omeostatico, questo è comunque operante anche nei sistemi di produzione più semplici e tende a costituirsi come sottosistema autonomo del sistema di produzione. Può essere opportuno a questo punto vedere il controllo a retroazione collocato all'interno di un sistema impresa e le relazioni con gli altri subsistemi: la figura 10 mostra schematicamente il modello di un sistema di produzione rappresentando le sue dimensioni tecnologiche ed informative; nel modello l'input è rappresentato come informazioni, materiali e servizi, gli outputs fluiscono all'ambiente esterno od al sottosistema di controllo a retroazione negativa. E' facile verificare dalla analisi del modello la posizione strategica del sottosistema "controllo a retroazione" evidenziata dalla doppia relazione con i sottosistemi "direzione" e "produzione". Il sottosistema "controllo a retroazione", rappresentato in un modello più articolato in Fig. 10, può essere ulteriormente suddiviso in due sottosistemi: il primo finalizzato alla informazione ed il secondo alle azione correttiva. Dalla analisi del modello possiamo indurre che il processo di retroazione negativa non è del tutto automatico in quanto comporta decisioni specifiche mantenendo un grado di incertezza, non sviluppa la sua azione correttrice solo sulle cause che hanno prodotto gli effetti che devono essere corretti ma anche su tendenzialmente su tutto il sistema di produzione estendendo la sua azione anche su fasi precedenti e successive al punto dove è avvenuta la rilevazione dello scarto. Si può inoltre dedurre che il grado di efficienza dei dispositivi di retroazione aziendale dipende dalle seguenti variabili: Nella progettazione di un sottosistema di controllo a retroazione negativa si deve considerare che quanto più numerosi sono i punti di controllo, tanto più aumenta l'efficienza del sistema anche se con incrementi tendenzialmente decrescenti, ma che l'aumento del numero dei punti di controllo e l'efficienza del sistema informativo comporta un aumento di costo anche se con incrementi tendenzialmente decrescenti. L'elaboratore elettronico permette di infittire i punti di controllo, rendere economici i meccanismi di retroazione in quanto consente di rilevare, conservare, elaborare e trasmettere le informazioni. Le organizzazioni delle costruzioni come sistemi 28 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Il concetto di sistema aperto consente di superare alcuni limiti dei modelli interpretativi tipici della teorie organizzative che considerano i processi di produzione come sistemi chiusi concentrando l'analisi sui principi del funzionamento interno separatamente dai mutamenti che si verificano nell'ambiente e che influiscono sugli inputs del sistema di produzione; in tali rappresentazioni la direzione ed il controllo del sistema di produzione divengono fini a se stessi, cessano di essere mezzi in funzione di uno scopo nella prospettiva di adattare il sistema al suo ambiente. Considerare in alternativa i processi di produzione come sistemi aperti permette di assumere le influenze provenienti dall'esterno non come disturbo per una razionale organizzazione, ma come "naturale" ambiente in cui "vive" un sistema di produzione, costituendo un sistema complessivo caratterizzato dalla ricerca continua di un equilibrio dinamico fra le sue parti; in altri termini consente di analizzare l'organizzazione produttiva con una visione meno deterministica e statica di quanto era avvenuto con gli studi definibili oggi tradizionali o classici e che sono stati elaborati all'incirca nella prima metà di questo secolo. Questo modello interpretativo, messo a punto ed approfondito presso il "Tavistock Institute of Human Relations" di Londra che ha svolto fondamentali ricerche in questo dopoguerra nel settore delle applicazioni organizzative e delle relazioni industriali, è di grande utilità per poter considerare nella rappresentazione dei processi di costruzione dei fenomeni che caratterizzano principalmente l'ambiente esterno ed interno dei sistemi di produzione: • • i cambiamenti non prevedibili nelle tecnologie, nei mercati, negli uomini, nelle condizioni politiche e sociali, che determinano un ambiente turbolento (turbulent environment). i cambiamenti dell'ambiente interno, sia in relazione all'ambiente esterno sia in relazione alla propria traiettoria di sviluppo, che determinano una condizione di progressiva integrazione e mutazione della organizzazione produttive e dei loro sottosistemi tecnologici, informativi e sociali. 29 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Servizi INPUT Materiali Informazioni Sottosistema Sottosistema Direzione ed organizzazione Controllo a retroazione Informazione Misurazione Comparazione Correzione Sottosistema Produzione Servizi Ambiente OUTPUT Prodotti Informazioni Mercato Fig. 10: modello di sistema di produzione Il concetto di sistema di produzione aperto consente dunque di rappresentare e progettare la multidimensionalità di un’organizzazione per la costruzione che è sia una organizzazione tecnologica (cioè impianti, attrezzature, e processi), sia una organizzazione sociale-umana che collega insieme coloro che devono adempiere ai vari compiti necessari per raggiungere gli scopi stabiliti, sia una organizzazione di informazioni, etc. 10 10 A. Fabris a questo riguardo sostiene che, "i sistemi produttivi industriali devono senz'altro essere progettati in linea con le esigenze tecnologiche, ma nel passato si è manifestata la tendenza troppo netta a inserire completamente e con carattere egemonico la tecnologia entro l'organizzazione del lavoro. Il presupposto implicito di tale impostazione è che sia possibile soltanto una sola organizzazione del lavoro che soddisfi le condizioni di conseguimento degli scopi. Ma questo porta al risultato che troppo spesso l'organizzazione del lavoro non è in grado di soddisfare i bisogni sociali e psicologici delle persone che lavorano, i cui atteggiamenti negativi di risposta, a loro volta, impediscono la piena utilizzazione delle possibilità tecnologiche e portano ad un abbassamento della produttività . Un sistema di produzione deve inoltre soddisfare anche le condizioni economiche dell'industria di cui fa parte, deve cioè avere una validità economica; esso ha infatti dimensioni sociali, tecnologiche ed economiche: le prime due riguardano gli aspetti sociopsicologici (le persone) e tecnologici (le cose), mentre la dimensione economica misura l'efficienza con cui le risorse umane e tecnologiche vengono utilizzate per raggiungere lo scopo primario. Ciascuna delle dimensioni ha rapporti di interdipendenza con le altre, ma anche valori indipendenti e propri" (FABRIS A. E M ARTINO F. (a cura di), Progettazione e sviluppo delle organizzazioni, Etas Kompass, Milano, 1974). 30 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Inerente al concetto di sistema sociotecnico è la nozione che il raggiungimento delle condizioni ottime in una delle dimensioni non porta necessariamente alle condizioni ottime per il sistema nella sua interezza. Se le strutture delle varie dimensioni non sono coerenti e consistenti fra di loro, si potranno manifestare fenomeni di interferenza e si potranno avere squilibri, in modo che il raggiungimento dell'obiettivo globale sarà reso difficile e al limite impossibile: l'ottimizzazione dell'intero tende a richiedere uno stato inferiore all'ottimo nell'ambito di ciascuna separata dimensione. E le ricerche confermano che in molte situazioni tecniche esistono possibilità alternative per differenti tipi di organizzazione del lavoro, che variano in relazione al grado con il quale possono contribuire al raggiungimento del compito primario. Un'organizzazione che si ponga al di fuori dei limiti delle esigenze tecnologiche porta ad un risultato di inefficienza e una organizzazione che non tenga conto dei bisogni psicologici e sociali del suoi membri può inibire la realizzazione completa del potenziale tecnologico. Le condizioni per dare regolarità a questo scambio sono presenti sia all'interno che all'esterno dell'impresa. Da un lato ciò presuppone che una impresa disponga immediatamente del materiale necessario allo svolgimento della propria attività: una sede, le materie prime da trasformare, gli utensili e i macchinari, la forza lavoro. D'altro canto la regolarità dello scambio tra l'impresa e l'ambiente può essere esposta all'influenza di una vasta gamma di mutamenti esterni che si ripercuotono sui mercati delle materie prime e della forza lavoro, delle macchine e della tecnologia. Se si esaminano i fattori che influiscono sulla capacità di un'impresa di conservare uno stato stazionario nella interazione con un ambiente esterno si può rilevare: • • la variazione che l'impresa può tollerare, senza dover subire modificazioni strutturali, in relazione ai mercati sui quali vende i propri prodotti, è in funzione della flessibilità del suo apparato produttivo, della sua capacità di variarne la velocità, di modificare il proprio prodotto finale o la gamma dei propri prodotti; la trasformazione che l'impresa può tollerare in merito ai metodi sui quali essa si approvvigiona è anch'essa condizionata dalla sua componente tecnologica. Pertanto alcune imprese, grazie alla loro particolare organizzazione tecnica, sono in grado di sopportare senza conseguenze considerevoli mutamenti riguardanti il tipo e la quantità di forza lavoro; altre imprese possono tollerarne solo variazioni minime. Le tre caratteristiche significative di questa situazione sono: • • • tra le variazioni degli input e output non vi è una relazione reciproca; in relazione al sistema tecnologico dell'impresa input diversamente associati tra loro possono probabilmente essere utilizzati in modo da fornire output analoghi, mentre partendo da input del tutto simili tra loro si possono ottenere "gamma di prodotti finiti" del tutto diverse tra loro; Il sottosistema tecnologico giuoca un ruolo essenziale, convertendo gli input in output, nel determinare le proprietà autoregolatrici dell'impresa. Esso agisce come una delle principali condizioni limitatrici del sistema sociale dell'impresa, fungendo in tal modo da elemento moderatore tra i fini di questa e l'ambiente esterno. A causa di ciò i materiali, i macchinari e il territorio che costituiscono la componente tecnologica dell'impresa possono essere definiti le "proprietà dell'impresa" non possono essere controllati altri che da essa e rappresentano un "ambiente interiorizzato". Le condizioni limitatrici (che sono al tempo stesso mediatrici) devono essere rappresentate tra le "costanti dei sistemi aperti" che definiscono le condizioni in cui l'impresa può raggiungere uno stato stazionario; Il controllo a retroazione negativa ed il sottosistema informativo regolano l'attività dell'intero sistema e lo scambio con l'ambiente. Per tutti questi motivi lo studio di un sistema produttivo esige un'indagine dettagliata tanto della componente tecnologica che di quella informativa e sociale e delle relazioni di tipo correlativo fra loro esistenti. Le caratteristiche delle organizzazione come sistemi aperti 31 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Le organizzazione nella costruzioni possono essere viste dunque come sistemi aperti. La definitiva individuazione delle caratteristiche dei sistemi aperti è stata proposta da Katz e Kahn 11, che propongono che per comprendere un’organizzazione sia necessario ricostruire i processi di input, trasformazione, output e di retroazione negativa. Nello sviluppo di queste analisi è opportuno considerare alcune caratteristiche generali di comportamento dei sistemi aperti che possono incrementare la qualità della rappresentazione e della interpretazione di un reale sistema di produzione oggetto della analisi stessa: 1. Importazione di energia. “Tutte le organizzazioni importano qualche forma di energia dall’ambiente esterno”. Le organizzazioni di costruzione ricevono energia sotto forma di risorse umane, materiali, capitali e informazioni sia da individui che da altre organizzazioni e senza questo flusso di energia in ingresso morirebbero. 2. La trasformazione “I sistemi aperti trasformano l’energia disponibile” Le organizzazioni delle costruzioni trasformano gli inputs utilizzando vari processi di trasformazione: creano nuovi edifici, trasformano materiali, assemblano componenti, formano persone, forniscono servizi. La maggior parte di questi processi avvengono in cantiere sulla base di inputs come le informazioni di progetto e le specifiche di prestazione: queste sono le attività operative. le organizzazioni sviluppano anche attività di mantenimento, consistenti nel procurare e rinnovare le risorse (acquisti, personale, etc.) e attività di regolazione che correlano le attività operative fra di loro e con le attività di mantenimento (la gestione dei contratti, etc.) e tutte le attività con l’ambiente esterno (il management strategico). 3. L’output “I sistemi aperti esportano prodotti nell’ambiente, sia che si tratti di un’invenzione o di un ponte costruito da un’impresa di ingegneria” L’output di un’impresa di costruzioni può essere un progetto realizzato, un prodotto parziale, o un servizio, un coordinamento tecnico o una prova o una garanzia. L’output può essere anche un comportamento del personale dell’impresa, inteso come partecipazione al successo dell’impresa o come azioni contro l’organizzazione, scioperi, disimpegno, etc. 4. Sistemi come cicli di eventi “Lo schema delle atività dello scambio di energia ha un carattere ciclico: il prodotto immesso nell’ambiente fornisce le fonti di energia necessarie alla ripetizione del ciclo delle attività del sistema” Una impresa di costruzioni utilizza materie prime, lavoro ed attrezzature per fabbricare un prodotto destinato ad esempio ad essere venduto ed utilizza il ricavato per acquistare altre materie prime e lavoro e mantenere o rinnovare le attrezzature di trasformazione al fine di continuare il ciclo delle attività. Nella rappresentazione di sistemi di produzione è dunque di interesse seguire la catena "energetica" il ciclo degli eventi dal momento dell'ingresso dell'energia e per tutta la durata ed articolazione della sua trasformazione fino al punto in cui il ciclo si chiude con lo scambio con l'ambiente. Per l’impresa le ragioni dello scambio sono regolate molto spesso da contratti di appalto; i pagamenti conseguenti permettono all’impresa di acquistare ulteriori inputs di lavoro, materiali, attrezzature per mantenere le attività operative e ottenere un profitto. 5. Entropia negativa “ Per sopravvivere, i sistemi aperti devono mantenersi sempre in movimento allo scopo di arrestare il processo entropico. Essi debbono assicurarsi l’entropia negativa.” La legge dell'entropia negativa afferma che i sistemi aperti possono sopravvivere e mantenere il loro ordine interno solo finché essi importano dall'ambiente esterno più 11 KATZ D., KAHN R.L., The Social Psychology of Organisations, Wiley, New York 1966, 1978 32 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca energia di quanta viene spesa nel processo di trasformazione e di scambio dell'output. In relazione allo scambio con l’esterno e alle previsioni di afflusso di energia i sistemi aperti come le imprese sono capaci di regolare il loro comportamento per massimizzare il rapporto tra l’energia importata e quella erogata. I sistemi complessi come quelli di produzione non sono vincolati alla stessa regolarità dei sistemi fisici e sono perciò capaci di sospendere quasi indefinitamente il processo entropico, nel senso che possono decidere di ripetere cicli di eventi di produzione in attesa di recuperare un equilibrio entropico o di ridurre al minimo il flusso di energia conservando gli elementi fondamentali della struttura. Ciò nonostante si assiste continuamente a processi di estinzione di imprese. 6 Le informazioni, la retroazione negativa e il processo di codificazione “Gli input dei sistemi di produzione non consistono soltanto di materiali energetici destinati ad essere trasformati o modificati dal lavoro che si svolge nel sistema, ma sono anche rappresentati da informazioni che forniscono segnali al sistema circa l'ambiente e circa il suo funzionamento in rapporto all'ambiente.” Nei sistemi aperti il tipo più semplice e più importante di informazione è quello della retroazione informativa di tipo negativo che abbiamo precedentemente analizzato. I sistemi di produzione possono reagire soltanto a determinati segnali comportandosi con un criterio selettivo. Il termine generale per indicare i meccanismi selettivi mediante i quali un sistema respinge o accetta e traduce gli impulsi per la sua struttura è codificazione: Mediante il processo di codificazione la eterogeneità dell'ambiente esterno è ridotta a pochi tipi di informazioni che il sistema si predispone a trattare. La natura delle funzioni svolte dal sistema determina i suoi meccanismi di codificazione i quali, a loro volta, ne perpetuano questo tipo di funzionamento. Il controllo a retroazione che opera su tali informazioni codificate consente al sistema di mantenere uno stato di equilibrio. 7 L’omeostasi dinamica “L’importazione di energia per arrestare l’entropia serve a mantenere anche una certa costanza nello scambio di energia affinché il sistema aperto vivente sia caratterizzato da uno stato stazionario” Nei sistemi di produzione la struttura delle relazioni interne del sistema e delle relazioni con l'ambiente tende a rimanere immutata pur in presenza di un ininterrotto flusso di inputs ed outputs. Nel conservare la propria struttura il sistema tenderà ad espandersi ovvero ad importare più energia di quanta sia necessaria per fornire l'output: lo stato stazionario è lo stato che preserva inalterato la struttura del sistema di produzione durante l'accrescimento e l'espansione: un’impresa di costruzioni può incrementare la dimensione e il raggio delle sue attività, ma può rimanere sempre un’impresa di costruzioni, le caratteristiche dell’organizzazione possono rimanere le medesime. L'azione delle due tendenze alla stasi ed alla espansione determina che la struttura fondamentale di un sistema non muta in modo diretto come conseguenza della sua espansione. La forma più comune di espansione è costituita da un ampliamento dei cicli di attività e dei sottosistemi dello stesso tipo, in sostanza da un cambiamento quantitativo più che qualitativo. In ricerche che hanno analizzato il rapporto tra dimensioni dei diversi sottosistemi di imprese industriali in espansione è stato rilevato che, nonostante un aumento dei dipendenti sia nel sottosistema della produzione che in quello delle relazioni con l'ambiente esterno, il rapporto quantitativo tra i due sottosistemi rimaneva costante e contemporaneamente avvenivano modificazioni qualitative di due generi: la crescita quantitativa determinava una specializzazione dei sottosistemi non necessaria in precedenza; al di sopra di un certo livello le modificazioni quantitative richiedevano una differenziazione qualitativa nel funzionamento del sistema. 8 La differenziazione “I sistemi aperti si muovono in direzione della differenziazione e della elaboratezza. Gli schemi d’azione globali a carattere generico sono sostituiti da funzioni più specializzate” 33 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca I sistemi di produzione muovono in direzione della differenziazione e della complessificazione organizzativa.12 Un particolare processo di differenziazione è quello definito meccanizzazione progressiva e che si esprime nei modi in cui un sistema raggiunge uno stato di equilibrio: il primo modo è costituito da un processo che coinvolge una interazione tra varie forze dinamiche mentre il successivo è costituito da un processo che implica l'uso di un meccanismo di retroazione per la regolazione del sistema. Come scrive von Bertalanffy: “... Dapprima i sistemi: biologici, neurologici, psicologici o sociali, sono governati dall’interazione dinamica tra i loro componenti; in seguito, si stabiliscono congegni fissi e condizioni limitatrici che rendono più efficiente tanto il sistema che le sue parti, ma che gradatamente ne diminuiscono, fino ad abolirla, l’equipotenzialità”. Nelle organizzazioni costruttive ad esempio la diiferenziazione prima avviene sul piano funzionale, poi sul settore di mercato e su base geografica. 9 L’equifinalità “Secondo questo principio, un sistema può raggiungere lo stesso stato finale partendo da differenti condizioni iniziali e percorrendo strade diverse” Un sistema può raggiungere lo stesso stato finale partendo da differenti condizioni iniziali e seguendo percorsi diversi. Il grado di equifinalità può tuttavia ridursi con il procedere dei sistemi verso l'adozione di meccanismi di autoregolazione. Dalla interazione delle regole comportamentali dei sistemi di produzione che abbiamo delineato si generano regole comportamentali più complesse tese a spiegare una qualità del comportamento di un sistema di produzione che è di particolare interesse: la capacità di mantenersi efficiente e competitivo sul mercato, la capacità di conservare uno stato di equilibrio dinamico nella interazione con l'ambiente, di adattarsi alle trasformazioni o discontinuità dell'ambiente mercato con cui scambia in relazione alla capacità di adattare il processo di trasformazione principalmente nella dimensione tecnologica, di variarne la velocità, di modificare il prodotto finale o l'insieme dei prodotti. Tra le conseguenze più significative di questa regola comportamentale possiamo individuare che: • • • tra le variazioni degli inputs e le variazioni degli outputs sia all'interno di un medesimo sistema che fra la pluralità dei sistemi non vi è una relazione reciproca. Mutando il sottosistema tecnologico del processo di trasformazione del sistema di produzione inputs combinati in modo differente possono essere utilizzati in modo da fornire outputs analoghi, mentre inputs analoghi possono dar luogo ad outputs (gamme di prodotti finiti) del tutto diversi; il sistema di produzione tende a perpetuare la propria attività piuttosto che a introdurre innovazioni nella propria organizzazione; il sottosistema tecnologico, attuando il processo di trasformazione degli inputs in outputs, svolge un ruolo essenziale determinando la natura del sottosistema del controllo a retroazione, costituendo una delle condizioni limitatrici del sistema di produzione, assolvendo al ruolo di mediazione principale fra i fini del sistema e l'ambiente esterno. In questo senso i materiali, le macchine ed il territorio che costituiscono il sottosistema tecnologico sono definibili come le proprietà caratteristiche peculiari del sistema di produzione come il suo ambiente interiorizzato. 12 Secondo von Bertalanffy "... Dapprima i sistemi biologici, neurologici, psicologici o sociali, sono governati dall'interazione dinamica tra i loro componenti; in seguito si stabiliscono meccanismi fissi (e preordinati) e condizioni limitatrici che rendono più efficiente tanto il sistema che le sue parti, ma che gradatamente ne diminuscono, fino ad abolirla, l'equipotenzialità" (Von Bertalanffy, bibl. 12). 34 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Autovalutazione • • • • • • • • • • Perché una scatola di palline, una nuvola di polvere, un mucchio di ghiaia, un recipiente contenente molecole di gas non si possono considerare sistemi? Spiega. Qual è la definizione di sistema aperto applicabile a un processo di produzione? Qual è l'utilità di questo concetto per un construction manager (direttore di progetto, di cantiere, etc.) ? Individuare un problema di produzione in cantiere e sviluppare un approccio logico al problema utilizzando concetti sistemici. Dare esempi specifici di sistemi di produzione che esemplificano i tre differenti tipi di input individuati. Cosa è il controllo a retroazione negativa (feedback)? Proporre ed analizzare con un modello grafico esempi di sistemi a circuito chiuso e a circuito aperto. Quali sono i componenti di un sistema di controllo omeostatico? Proporre un esempio riferito ad un cantiere edile. Proporre un esempio di controllo a retroazione negativa riferito ad un cantiere edile, rappresentarlo con un modello. Cosa è la codificazione in un processo di controllo a retroazione negativa? Proporre un esempio. Quali sono le relazioni fra un sistema e l'ambiente in cui opera? Proporre un esempio, analizzarlo e proporre un modello grafico. 35 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 4 - Il metodo esigenziale traduzione e adattamento da: C HEMILLIER P IERRE , Sciences et bâtiment, la démarche scientifique appliquée à la construction, cours de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, Presses de l'école nationale des ponts et chaussées - CSTB, Paris 1986, pagg. 15-43 Le ragioni storiche Nel secondo dopoguerra si assiste ad una estesa applicazione delle tendenze impostate già all'inizio del settecento: - razionalizzazione del processo di costruzione; - impiego di manodopera con sempre minore qualificazione sia come obiettivo che come condizione esterna del mercato del lavoro; - passaggio da un sistema prescrittivo ad un sistema normativo qualitativo; modellizzazione, tipificazione, ricerca di ripetizione icastica di modelli architettonici, costruttivi e abitativi; - ricerca di innovazioni tecnologiche in particolare nella direzione della prefabbricazione. In particolare in una prospettiva di continua innovazione tecnologica l'esperienza e la sperimentazione non costituiscono il fondamento della progettazione (tecnica) e del progresso tecnico; ne consegue la necessità di individuare nuovi strumenti per valutare l'attitudine all'uso di prodotti e procedimenti. L'attitudine all'uso di prodotti e procedimenti suppone la soddisfazione di esigenze e/o la definizione di prestazioni. Paradigmi dell'approccio esigenziale Gérard Blachère in "Savoir Bâtir" afferma: "Costruire è risolvere un problema" "è necessario dimostrare, giustificare per via razionale che le soluzioni sono buone" "..... questo processo di pensiero riconduce il modo di affrontare il problema della costruzione alla maniera normale di porre i problemi industriali: si comincia sempre con il porre il problema da risolvere in termini di prestazioni richieste, e sono valide tutte le soluzioni che rispondono all'insieme delle esigenze manifestate ......" Questo processo di pensiero contiene le seguenti ipotesi implicite: - l'abitazione ed ogni altro edificio o manufatto edilizio è assimilabile ad un prodotto; - è possibile (ed opportuno) porre il problema in termini di prestazioni richieste; ciò significa che tutti i soggetti coinvolti nel processo di costruzione sono in grado di esplicitare i loro desideri (esigenze) e che pertanto un loro consenso può essere trovato; - il problema può essere scomposto in modo sistemico in sottoproblemi progressivamente sempre più elementari e che pertanto la complessità può essere, al termine di una lunga attività di ricerca applicata, completamente dominata dai progettisti. I modi del progetto Nel modo preindustriale della tecnologia convenzionale la soluzione tecnologica (scelta dei materiali e dei metodi costruttivi) era implicita e comune al progettista ed al costruttore: il progetto aveva per oggetto la definizione di costruzioni fuori della consuetudine 36 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca principalmente per la loro forma e solo in casi particolari per il loro modo di essere prodotti. (definizione formale/oggettuale dell'obiettivo) Nel modo tradizionale della tecnologia descrittiva/prescrittiva la soluzione tecnologica (scelta dei materiali e dei metodi costruttivi) è completamente definita a priori dal progettista mediante specificazioni progettuali descrittive che costituiscono delle soluzioni tipo (tradizionali o innovative). (definizione formale/oggettuale dei mezzi e dell'obiettivo) Nel modo innovativo della tecnologia normativa la diversità dei prodotti e dei metodi costruttivi richiede il superamento della descrizione dettagliata della soluzione tecnologica verso una definizione del risultato, ovvero delle prestazioni che devono essere fornite dalla costruzione, intendendo per prestazioni un insieme di proprietà che definiscono l'attitudine di una costruzione ad assolvere le sue diverse funzioni in un contesto dato, ovvero a soddisfare determinate esigenze. (definizione prestazionale dei mezzi e dell'obiettivo) Questo approccio è stato definito scientifico nella misura in cui tendeva ad eliminare un approccio empirico. Il sistema esigenziale Le esigenze Il contesto Il processo di progettazione esigenziale Le esigenze generali e specifiche Le esigenze, che tendono alla soddisfazione dei bisogni degli utilizzatori, sono di due tipi: - esigenze generali, che sono legate alla destinazione, all'uso dell'edificio: ad esempio le esigenze dell'uomo per l'abitare, per il lavorare, etc., e sono spesso codificate internazionalmente; come ogni codice è sostanzialmente convenzionale, determinato in primo luogo dalla cultura in senso antropologico di chi lo definisce, in secondo luogo dalle risorse disponibili - esigenze specifiche, che sono relative al progetto di costruzione e che possono essere anche contraddittorie nei confronti delle esigenze generali, ma che più spesso sono complementari o in approfondimento. Esprimono le esigenze specifiche del committente e costituiscono ciò che si chiama il programma dell'operazione. Articolazione del sistema delle esigenze Essenzialmente il sistema delle esigenze si articola nei seguenti sottosistemi: - esigenze acustiche; - esigenze olfattive e respiratorie; - esigenze tattili; - esigenze visive; - esigenze igrotermiche: comfort estivo ed invernale; - esigenze relative agli spostamenti e vibrazioni degli edifici ed alle loro deformazioni suscettibili di produrre degli effetti percepibili dagli utilizzatori; - esigenze relative ai campi magnetici, agli ioni atmosferici, alle onde elettromagnetiche; - esigenze di irraggiamento solare; 37 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca - esigenze di limitazione delle radiazioni ionizzanti prodotte da materiali e meccanismi utilizzati all'interno delle abitazioni; - esigenze di sicurezza: di stabilità delle opere, di funzionamento di apparecchi, di sicurezza in caso di incendio, di sicurezza contro i rischi di intrusione, di sicurezza di movimento negli spazi contro i rischi di incidente; - esigenze di igiene: di cura del corpo, di igiene alimentare, di possibilità di pulizia e disinfezione degli ambienti e di eliminazione di solidi e liquidi non graditi; - esigenze di intimità degli utilizzatori sia nei confronti dell'esterno che fra di loro. Si possono aggiungere sia esigenze relative a specifici modi di vivere (difficili da definire) sia esigenze relative alla durabilità delle opere e degli impianti ed alla manutenzione. Il contesto è costituito da - fattori agenti diversi che agiscono sulla costruzione - vincoli amministrativi/normativi. I fattori agenti sono: - meccanici: gravità, tensioni e deformazioni imposte (dilatazioni termiche per esempio), energia cinetica (vento, ...), rumori e vibrazioni; - elettromagnetici: irraggiamento (solare ad esempio), elettricità (fulmini, correnti elettriche), magnetismo; - termici: riscaldamento, gelo, shock termici, fuoco; - chimici: acqua e solventi, ossidanti, acidi, basi, sali, materie inerti; - biologici: vegetali, animali, (muffe, funghi, vermi, termiti, altri insetti, roditori, etc.) I fattori agenti possono essere: • esterni alla costruzione: atmosfera, suolo e quindi legati al luogo ed al terreno; • interni alla costruzione: determinati dall'uso (i sovraccarichi ad esempio) • dipendenti da decisioni progettuali. I vincoli amministrativi/normativi sono: - norme di diritto civile; - norme urbanistiche generali e specifiche; - norme tecniche edilizie specifiche. 38 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Il processo di progettazione esigenziale Il processo di progettazione inteso come processo di trasformazione di un input costituito da esigenze e contesto in un output costituito da un sistema di decisioni relative alle caratteristiche tecniche del prodotto edilizio Questo processo si basa sul paradigma di una scomposizione sistemica di un edificio in due sottosistemi: - il sottosistema ambientale/spaziale che si può articolare in divisioni spaziali (unità ambientali) - il sottosistema tecnologico che si può articolare in divisioni materiali/funzionali che si decompongono in organi (Descartes) e sottoorgani o frontiere e sottofrontiere. Articolazione del sottosistema tecnologico Le frontiere od organi sono generalmente articolate in questi sottosistemi funzionali: - struttura - chiusura - partizione esterna - partizione interna - impianti Il processo di progettazione (e questo è uno dei suoi limiti ed una caratteristica non sistemica) ha come regole che: - se si risolve il problema per ciascun sottosistema il problema è risolto anche per il sistema (ovvero il tutto è la somma delle parti); - ciascuna soluzione definita per una frontiera od una sua articolazione anche elementare deve essere giustificata razionalmente (Descartes). 39 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca fase 1: dalle esigenze alle specifiche di prestazione La operazione di giustificazione razionale utilizza tre metodi: - i modelli teorici che riproducono il comportamento degli organi: questo è l'ambito dei modelli di simulazione formalizzati, che richiedono di definire preliminarmente delle ipotesi semplificatrici del fenomeno reale per poter operare. Certi metodi di calcolo diventano delle regole di calcolo incorporate in norme; - ricette di soluzione su base esperienziale od empirismo codificato e sanzionato dalla esperienza che costituiscono spesso le norme; - prove su modello fisico ridotto o a grandezza naturale. Le prestazioni riguardanti le frontiere o gli spazi per poter essere considerate operabili devono essere espresse in grandezze fisiche quantificabili e misurabili o riferite a riferimenti convenzionali di prove normalizzate. fase 2: dalle specifiche di prestazione ambientali alla definizione delle specifiche di prestazione del sistema tecnologico In questa fase si aggregano le intenzioni su frontiere e spazi definiti nella fase 1 in modo tale da far emergere l'insieme organizzato delle intenzioni per ciascun sottosistema. Questa operazione è necessaria per: - verificare se non vi siano contraddizioni, ovvero che se per soddisfare esigenze distinte si stiano richiedendo delle prestazioni contraddittorie e non congruenti; 40 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca - definire ciascun sottosistema tecnologico secondo le sue prestazioni e quindi poter passare alla fase successiva. Le prestazioni di una divisione spaziale contribuisce a definire le prestazioni sia di frontiere che la delimitano sia di frontiere distanti ma che ne sono influenzate per qualche motivo. Certe frontiere possono contribuire a soddisfare molteplici esigenze, rendendone la soluzione più complessa, ma autorizzandone una grande diversità di soluzioni. Il caso tipico è quello della facciata che risponde a numerose esigenze: stabilità meccanica, comfort termico estivo ed invernale, comfort acustico, rinnovo dell'aria, non permeabilità all'aria, non permeabilità all'acqua, comfort visivo, comfort tattile, irraggiamento solare, sicurezza (caduta, manovre, intrusione, incendio), igiene (pulibilità), assenza di vibrazioni, risparmio di energia, durabilità, etc.. La nozione di prestazione è operativa solo: - se la prestazione è quantificabile, - se la prestazione è ottenibile, - se chi la promette è effettivamente in grado di assumere l'impegno di soddisfarla. fase 3: dalle specifiche di prestazione del sistema tecnologico alla definizione delle caratteristiche tecniche dei prodotti In questa fase si passa al particolare. Ciascun organo o frontiera è definito mediante i suoi elementi componenti ed i giunti fra loro. Le scelte tecniche intervengono in questo momento. Per ciascuna frontiera le operazioni di questo processo di definizione sono: - ripresa delle specifiche di prestazione definite nella fase 2; - individuazione e stesura analitica delle caratteristiche degli elementi componenti e dei giunti fra gli elementi di ciascuna frontiera e di frontiere contigue. Si deve prestare particolare attenzione alla compatibilità fra elementi e giunti, che riveste molteplici aspetti: - gli elementi devono avere dimensioni compatibili per consentire la loro realizzazione o la loro posa; - la contiguità di due elementi non deve provocare fenomeni di disordine quali movimenti differenziali, reazioni chimiche o elettrochimiche; - i giunti, nonostante le inevitabili deformazioni, devono continuare a svolgere le loro funzioni. 41 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Si deve inoltre valutare e verificare la fattibilità di esecuzione delle operazioni previste in cantiere nelle condizioni specifiche. La descrizione delle soluzioni adottate deve essere della massima precisione per consentire la esecuzione corrispondente: il capitolato o libro delle specifiche tecniche e prestazionali. - giustificazione delle scelte tecniche operate nei termini di verifica della risposta alle specifiche di prestazione richieste al termine della fase 2. Questa operazione si avvale dei medesimi metodi definiti nella fase 1, con l'integrazione delle informazioni sui prodotti e i procedimenti costruttivi adottati. Valutazioni empiriche giocano un ruolo più importante in questa fase. Pertanto per giustificare le scelte tecniche è possibile riferirsi: - a cataloghi di elementi tecnici che ne definiscono le caratteristiche tecniche e le prestazioni; - ad esempi di soluzioni elaborate da organismi tecnici obiettivi con competenza tecnico-scientifica, che diventano in tal modo delle soluzioni tipizzate, verificate conformi a prescrizioni regolamentari; - a certificazioni di qualità di prodotti e procedimenti emesse da organismi tecnici obiettivi con competenza tecnico-scientifica, con lo scopo di far conoscere le caratteristiche di un prodotto e di attestare che i prodotti possiedono dette caratteristiche; - guide per la esecuzione a regola d'arte. Esempio Consideriamo una casa per la quale si esprima l'esigenza che i consumi annuali di energia non superino un determinato livello. Gli elementi del contesto (i fattori agenti) che agiscono sulla soddisfazione di detta esigenza sono il clima del luogo, l'esposizione del futuro edificio, etc..A partire da questi dati si determina la prestazione dello spazio che costituisce il volume abitabile della casa, esprimendo questa prestazione sotto la forma del coefficiente G, in applicazione di regole di calcolo definite dalle norme esistenti che costituiscono la giustificazione. Il livello di coefficiente G può essere ottenuto con diverse configurazioni spaziali e di frontiere (pareti opache, vetrate, coperture, impianti di ventilazione, etc.). Esiste dunque una vasta scelta di soluzioni diverse (sistemi di soluzioni tecniche diverse) per passare dalle specifiche ambientali (richieste di prestazione ambientali) alle specifiche tecnologiche (richieste di prestazioni tecnologiche) privilegiando ad esempio le parti vetrate rispetto alle parti opache. Una volta compiuta la scelta relativa alla aggregazione e determinazione delle frontiere, si possono definire le prestazioni tecnologiche richieste alle frontiere, ad esempio specificando il valore di K delle pareti, delle finestre, il coefficiente di ricambio di aria. Compiuta questa operazione siamo in grado di passare dalle richieste di prestazione alle caratteristiche tecniche degli elementi componenti e dei giunti fra elementi. Ad esempio per una chiusura verticale opaca il medesimo coefficiente K globale può essere ottenuto con diverse soluzioni tecniche: è questo l'ambito di scelta della soluzione tecnica specifica sulla quale di seguito impostare la giustificazione o verifica; si possono privilegiare le parti correnti e trascurare i giunti, adottando ad esempio una soluzione con isolamento posto all'interno, o al contrario dare grande rilevanza ai giunti per evitare la formazione di ponti termici, adottando una soluzione di isolamento posto all'esterno. Le norme e le regole di calcolo consentono la giustificazione o verifica della soluzione adottata. La soluzione definitiva adottata deve essere ora soltanto elaborata per comunicarla secondo regole definite in ogni aspetto specifico all'operatore della costruzione. I limiti del metodo esigenziale 42 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Ruolo essenziale della cultura dell'abitazione L'abitazione e la tecnologia sono un fatto culturale le spiegazioni unilaterali a partire in modo meccanicistico o deterministico dal clima, i materiali, il luogo, l'economia, la religione, etc. La forma dell'abitazione è dunque complessa e non razionale. Un funzionalismo semplice ignora la dimensione culturale o la schematizza eccessivamente: è determinante il tipo di risposta ad una esigenza non la esigenza stessa. Influenza del clima: costruire una abitazione non è un fatto naturale e non è universale alcune popolazioni non hanno abitazioni, mentre altre hanno abitazioni molto elaborate in climi facili che non richiederebbero abitazioni complesse. Non si ha dunque un determinismo climatico. Influenza dei materiali e delle tecniche: I materiali stessi non sono in grado di determinare la forma nè la tecnica di esecuzione. La conoscenza di una tecnica non determina il fatto, che si supporrebbe conseguente, che venga utilizzata. Secondo Rapoport il funzionalismo determinista trascura l'idea di abitazione per i modi di costruirla. Un miglioramento tecnico non significa un progresso. Influenza del luogo: Un luogo influisce su una città e sull'abitazione ma non ne determina la forma. l'uomo organizza un luogo in modo da rispondere ai suoi desideri, ai suoi bisogni, alle sue credenze, alle sue ambizioni, all'idea che vuole dare di se stesso. La scelta di un luogo dipendono da fattori culturali: ideali e valori di un popolo giocano un ruolo essenziale. Influenza della religione: Si rileva spesso il primato determinante nelle scelte per l'abitazione della funzione poetica e mitica dei simboli rispetto alle funzioni razionali o pratiche. Influenza di modelli culturali dell'abitare: In ogni ambito culturale ed in ogni tempo si rilevano dei modelli culturali dell'abitare che il funzionalismo tende ad ignorare in nome di una razionalità astratta e deterministica, ma che spesso hanno accentuato il fallimento di modelli innovativi privi di connessioni e quindi non congruenti con la cultura diffusa. Complessità e contradditorietà del rapporto sensoriale degli utilizzatori dello spazio costruito Può essere interssante riferirsi ad una comunicazione di Baque Gli stimoli sensoriali dello spazio costruito Lo spazio costruito è ricco di stimoli sensoriali: l'utilizzatore vive, coscientemente o no, delle situazioni sensoriali molto varie: - visive: qualità e quantità della luce, del colore, dello spazio; - stato-dinamiche: camminare, salire e scendere una scala, sedersi o sdraiarsi, sentire la elasticità di un solaio quando si cammina; - tattili: valutazione dei materiali attraverso il tatto e la vista, con le due sensazioni non sempre coincidenti, ad esempio il polistirolo che è freddo e pesante per la vista è caldo e leggero per il tatto. - termiche: sensazioni termiche di fronte a sorgenti naturali o artificiali di calore, o a materiali "caldi o freddi"; - uditive: gli stimoli sonori sono di tre tipi: - provenienti dall'ambiente naturale definito da elementi climatici, pioggia, vento, geografici, animali, vegetali, etc. - provenienti dall'ambiente sociale (rumori della strada, di attività produttive, etc.); - provenienti dall'uso dello spazio costruito, il rumore di un passo su un solaio o su una scala, gli scricchiolii di tavolato in legno; - olfattive: qualità e quantità di odori che contribuiscono all'identificazione degli spazi, odore di legnami, di pietre umide, dei libri di una biblioteca, di una cucina. 43 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Un approccio funzionalista dimentica l'importanza di certi stimoli e tende verso il massimo impoverimento dello spazio sensoriale nel perseguire un modello impoverito di comfort. ad esempio: - la sostituzione di solai in legno con solai in calcestruzzo tende a eliminare gli stimoli stato-dinamici e uditivi; - la insonorizzazione eccessiva elimina gli stimoli naturali come il rumore della pioggia e del vento, di grande importanza psicologica; - la climatizzazione a temperatura costante fa sì che il corpo perda la capacità di conoscere e riconoscere le sensazioni di tiepido e di fresco; la diversità e variabilità della temperatura arricchisce la vita e la percezione dell'architettura. Baque precisa che: -l'abitazione moderna nel rispondere a norme di comfort, priva l'occupante utilizzatore di un certo numero di stimoli percettibili in un'abitazione antica meglio integrata in un ambiente naturale secondo principi che sollecitano molto di più il corpo. Bisogni fondamentali dell'utilizzatore Il bisogno di intervenire sullo spazio che gli è assegnato è fondamentae per l'utilizzatore; l'uomo vuole marcare come gli altri esseri viventi il proprio territorio. Ci sono diversi modi di intervento da parte dell'abitante: - intervento sullo spazio contenuto: ad esempio arredando e decorando l'abitazione; questo è comunque il livello minimo di intervento, anche se alcune tecniche costruttive moderne lo rendono difficile. Le materie plastiche offrono talvolta delle superfici molto lisce sulle quali non è possibile applicare altri materiali di finitura. Le pareti in calcestruzzo strutturale senza altri completamenti in gesso non consentono facilmente di essere forati; in sintesi molti materiali sfuggono alla conoscenza ed alla comprensione dell'utilizzatore, che pertanto si trova in difficoltà nello stabilire una relazione con essi: si ha una rottura tecnologica che suscita spesso delle frustrazioni nell'utilizzatore. - intervento sull'interfaccia con lo spazio esterno: Si assiste spesso ad interventi sugli elementi che separano o definiscono lo spazio privatizzato e lo spazio pubblico: logge, ingressi sulla strada, giardini privati, facciate dell'abitazione. L'intervento minimale consiste nel disporre vasi di fiori per marcare lo spazio privato o alle finestre per identificare e decorare la facciata, mentre un intervento più consistente può arrivare alla riorganizzazione dello spazio di transizione fra lo spazio privato e quello pubblico. - interventi sulla disposizione della abitazione: Questi interventi, legati ad una dimensione vivente dell'abitazione che si deve adattare alle variazioni nel tempo delle esigenze dell'utilizzatore, sono ovviamente più difficili perchè suppongono una fattibilità tecnica non sempre possibile. La flessibilità dell'abitazione è stata più volte tentata con un successo limitato, mentre è stata più sistematicamente ricercata in Giappone, in particolare per permettere all'abitazione di restare nel tempo adatto alla composizione variabile della famiglia. Si vedano ad esempio i casi del progetto di Le Corbusier a Pessac (Bordeaux) Linee di evoluzione dell'abitazione e del progetto Si rilevano tendenze verso un ritorno al passato, visto come più in sintonia con l'ambiente naturale e culturale del luogo, fino al limite del rifiuto della modernità e del progresso tecnologico riduttivo di stimoli culturali e sensoriali e del ritorno assoluto a materiali naturali. Si rilevano tendenze verso una architettura variata ed eclettica nell'ambiente collettivo, con abbandono di forme semplici, aggregazione di materiali diversi, tesa ad una diversità ed originalità. Si rilevano tendenze contro la tipizzazione edilizia, le norme, i modelli chiusi e a favore di una deregulation nel campo del progetto edilizio. L'analisi condotta ci consente di concludere individuando alcune regole comportamentali per il progettista edilizio: 1- il progresso scientifico consente di conoscere ovvero di elaborare modelli più efficaci di simulazione di fenomeni fisici e chimici che sollecitano le costruzioni, tali da consentire di emanare qualche legge e principio di soluzione in grado di soddisfare alcune esigenze. questi modelli di simulazione devono essere conosciuti da tutti gli operatori coinvolti nel processo di progettazione e costruzione di edifici; 44 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 2- La dimensione culturale dell'abitare e del costruire è essenziale. Per costruire è indispensabile conoscere la cultura del luogo per ritrovarne le peculiarità. L'architettura non è internazionale, al contrario l'architettura è per sua natura regionale, locale, legata al suo luogo specifico ed al suo cantiere. 3- All'interno di un modello culturale predominante è necessario offrire la diversità, ovvero la scelta per consentire gli adattamenti alle peculiarità dei diversi gruppi sociali che costituiscono la società. 4- È' necessario dare all'individuo la possibilità di appropriarsi della propria abitazione marcandola con la sua personalità. Ciò presuppone una organizzazione architettonica finalizzata a questo obiettivo e scelte di materiali congruenti. 5- E' necessario inserire l'abitazione in un ambiente ricco sul piano simbolico perchè ciascuno possa creare il suo modo di abitare. Ciò significa uno spazio fortemente comunicativo anche sul piano evocativo e stimolante una iniziativa di comunicazione da parte degli utilizzatori. 45 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca PARTE 2 La gestione del progetto 46 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 1. INCERTEZZA E GESTIONE DEL PROGETTO 1.1 Agire per progetti In un sempre maggior numero di settori produttivi l’importanza della “gestione del progetto” cresce al pari delle difficoltà che si incontrano nel gestirli nella realtà delle società contemporanee, difficoltà che ci inducono ad affrontare il tema del rischio nelle attività di progetto e più in generale il tema dell’agire in condizioni di incertezza. Il settore edilizio e tutti i suoi operatori conoscono da molto tempo la nozione di progetto, che si può dire per secoli è stata quasi di competenza esclusiva dei progettisti edili, come hanno una netta percezione delle condizioni di incertezza in cui operano del rischio connesso agli obiettivi che perseguono, ma solo in casi rari registrano, analizzano e valutano sotto questa prospettiva i risultati ottenuti. Come abbiamo detto le attività edilizie si caratterizzano storicamente per essere fra le più esplicitamente organizzate per progetti. Ciononostante negli ultimi decenni il maggiore impulso nella ricerca sulle organizzazioni per progetti si è avuto nei settori industriali e della amministrazione. Nelle costruzioni il progetto è al centro delle attività di coordinamento e di controllo, ha un’identità più forte, giuridica e finanziaria rispetto ai singoli operatori-imprese partecipanti. Il sistema di operatori (committenti, progettisti, enti di controllo, imprese, produttori, etc) di cui il progetto richiede il coordinamento, non è un sistema stabile e varia da progetto a progetto. Il progetto è l’occasione, spesso unica, di una specifica cooperazione fra imprese, una relazione di cooperazione che richiede un mutuo adattamento fra gli operatori, per realizzare un progetto che prevede una singolare combinazione di prodotti e di processi, pur se in gran parte non innovativi. Dinamiche ambientali, quali diminuzione e più grande varietà della taglia delle operazioni, accrescimento delle esigenze in termini di qualità, riduzione della domanda (particolarmente di quella pubblica) di nuove costruzioni, l’accentuazione della concorrenza, si aggiungono ai fattori specifici del progetto edilizio, peculiarità che richiedono la predisposizione di specifiche strategie e strumentazioni quali vedremo successivamente. In questo capitolo sviluppiamo una discussione sulla nozione di progetto in condizioni di incertezza come introduzione alla successiva trattazione dei fondamenti di gestione tecnica del progetto. 1.2 La logica del progetto La parola “progetto” ha un’ampia estensione di significati, che ne consentono un uso diffuso pur se connotato di ambiguità. Fra le definizioni proposte internazionalmente sembrano di maggiore pertinenza le definizioni proposte dal Project Management Institute e dall’AFITEP e AFNOR. Nel PMBOK il PMI propone di distinguere fra attività “operazioni” caratterizzate da continuità e ripetitività e attività “progetti” caratterizzate invece da temporaneità e unicità e quindi di definire un progetto secondo i suoi caratteri distintivi nel modo seguente: “a project is temporary endeavor undertaken to create a unique product or service.” Le caratteristiche salienti sono dunque individuate nella temporaneità, che significa che ogni progetto ha un inizio e una fine determinati ed ha una validità storicamente determinata, e nella unicità, che significa che non ha precedenti, nonostante la presenza di elementi ripetitivi, e dato che il risultato è unico questo deve essere progressivamente elaborato.13 Turner definisce il progetto come: “an endeavour in which human, material and financial resources are organised in a novel way, to undertake a unique scope of work of given 13 PMI, A Guide to the Project Management Body of Knowledge, Upper Darby, PA 1996 47 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca specification, within constraints of cost and time, so as to achieve unitary, beneficial change, through the delivery of quantified and qualitative objectives”14 AFITEP e AFNOR 15 propongono invece la seguente definizione di progetto: “une démarche specifique, qui permet de structurer méthodiquement et progressivement une réalité à venir” e aggiungono “un projet est défini et mis en oeuvre pour élaborer la réponse au besoin d’un utilisateur, d’un client ou d’une clientèle et il implique un objectif et des actions à entreprendre avec des ressources données”. Il gruppo ECOSIP introduce come ulteriore specificazione una definizione centrata sulle seguenti parole chiave: “création collective, organisée dans le temps et l’espace, en vue d’une demande”,16 il termine creazione colloca i progetti fra le attività di ricerca e le attività di produzione, mentre gli aggettivi collettiva e organizzata delimitano il campo all’interno delle attività di innovazione e creazione a situazioni in cui esiste una volontà e una capacità di costruire delle forme di interazione sociale specifiche per rispondere a bisogni determinati. Analizzando le definizioni di progetto esistenti in letteratura possiamo giungere a definire il seguente insieme di caratteristiche che differenziano l’attività progetto dalle attività di ricerca e di produzione: • • • • • • • • • • • la soddisfazione di un bisogno espresso o potenziale (esigenze esplicite o implicite) e la determinazione di obiettivi specifici, precisi e coerenti (in opposizione ad una produzione di serie), un periodo di tempo limitato con un inizio ed una fine chiaramente identificati, una molteplicità e varietà di operatori (azione collettiva), una contingenza dell’organizzazione per il progetto da realizzare, una innovazione più o meno estesa che richiede un lavoro di analisi specifica, una mobilitazione di risorse, di mezzi e competenze, molteplici ed eterogenee per un periodo più o meno lungo, una forte e crescente esigenza di comunicazione e di coordinamento, la predisposizione di strutture organizzative anche complesse, specifiche e temporanee, capaci di evolvere lungo lo sviluppo del progetto, la realizzazione di un insieme coerente di attività non omogenee qualitativamente e quantitativamente, un carattere di singolarità e di non ripetitività, un insieme di metodi e strumenti di analisi, concezione, guida e controllo specifico, In sintonia con questa definizione Declerck, Debourse e Navarre,17 hanno sviluppato efficacemente le conseguenze di introdurre il concetto di «progetto» in opposizione al concetto di «operazione». Tutti i progetti sono certamente anche un insieme di operazioni, ma sono le loro caratteristiche di temporaneità, unicità e progressività di elaborazione che li rendono organizzazioni “progetti”. Attività «progetti» Non ripetitive (una sola volta) Decisioni irreversibili Incertezza forte Influenza forte delle variabili esogene Processi storici Cash flow negativi Attività «operazioni» Ripetitive Decisioni reversibili Incertezza debole Influenza forte delle variabili endogene Processi stabilizzati, gestibili statisticamente Cash flow positivi Tabella 2.1: I progetti e le operazioni. Fonte: ECOSIP, Pilotages de Projet et Entreprises, Diversités et convergences, ECONOMICA, Paris 1993, pag. 20 14 TURNER J. R., The Handbook of Project Based Management: Improving Processes for Achieving Your Strategic Objectives, New York, McGraw-Hill, 1992 15 AFITEP, Le management de projet. Principes et pratique, AFNOR, Paris 1991 16 ECOSIP, Pilotage de Projet et Entreprises, Diversités et convergences, Economica, Paris 1993, pag. 18 17 D ECLERCK R., DEBOURSE J. P., NAVARRE C HR ., Méthode de la Direction Générale: le management stratégique, Hommes et Techniques, Paris 1983 48 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Se si assume come centrale una logica di azione “progetto” si deve passare da una visione tradizionale della produzione costituita da un insieme di operazioni ad una visione della produzione in cui progetto e operazioni processi unici e instabili e processi ripetitivi e stabili sono elementi inseparabili. La progressiva incertezza dell’ambiente e lo sviluppo dell’automazione stanno determinando, anche nelle organizzazioni più naturalmente orientate verso una logica delle operazioni, una «contaminazione» delle operazioni da parte della logica progetto: le condizioni di incertezza in cui si opera inducono progressivamente tutti i settori a confrontarsi nell’esercizio quotidiano della loro attività con una «logica degli avvenimenti», per riprendere un’espressione di Pierre Veltz e Philippe Zarifian18, corrispondente alle attività progetto della tabella 2.2. 1.3 Il concetto di incertezza La nozione di progetto si associa sempre più strettamente al concetto di incertezza, che possiamo definire come “scostamento da ciò che è riconducibile al concetto di routine”: ci si trova in condizione di «non routine», ovvero di incertezza «quando le tecniche sono poco conosciute, vi è incertezza sui risultati dei metodi conosciuti, ci si trova di fronte ad un’alta varietà.» 19 Igor Ansoff 20 ha dedicato numerosi studi alla turbolenza dell’ambiente dell’impresa, ponendolo al centro della sua proposta organizzativa, proponendo una teoria del comportamento delle imprese che si differenzia e si modula sulla «conoscenza» che si possiede dell’ambiente in cui si opera. Per Ansoff l’incertezza è determinata dal livello di turbolenza che «in un certo settore è lo stadio di conoscenza al quale le imprese operanti in quel settore devono cominciare a reagire per rispondere efficacemente ai cambiamenti ambientali.» 21 I principali fattori dai quali Ansoff fa dipendere la conoscibilità dell’ambiente e, inversamente, la turbolenza ambientale sono 22 : - novità definita come difficoltà di aumentare le conoscenze sul sistema in senso classico, - intensità definita come il grado di impiego di risorse per il mantenimento delle relazioni con i partners, - velocità del cambiamento ambientale, - complessità ambientale. L’aumento di complessità nei sistemi di produzione (che ad esempio, come vedremo successivamente più in dettaglio, nella produzione di cantiere è determinato principalmente dalla crescente complessità del prodotto) è alla base dell’aumento di vulnerabilità dei processi, ovvero del rischio di insuccesso: sono vulnerabili le tecnologie impiegate e le organizzazioni, soprattutto nei sistemi deterministici. ambiente stabile standardizzazione della procedura: minore frequenza di decisioni, minore intensità di comunicazione, comunicazione gerarchica ambiente turbolento mutuo adattamento, più comunicazione, diffusione delle decisioni, comunicazione orizzontale 18 VELTZ P., ZARIFIAN PH., Modéle systémique et flexibilité, in: TERSAC GILBERT DE PIERRE DUBOIS, Les nouvelles rationalisations de la production, CEPADUES, Toulouse 1992 19 PERROW C., A Framework for the Comparative Analysis of Organizations, trad. it. "Uno schema per l'analisi comparativa delle organizzazioni", in FABRIS A., MARTINO F. (a cura di), op. cit., pagg107-124 20 ANSOFF I., Management strategico, Milano, Etas libri, 1980 21 ANSOFF I., Management strategico, p.67 22 ,ANSOFF I., Management strategico, p.40 49 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca aziende tendono ad integrare il processo produttivo ed a ottimizzare le relazioni interne, quindi formalizzazione della struttura organizzativa: ampiezza del controllo, numero di livelli organizzativi, frequenza dei controlli, specificità dei controlli, importanza delle regole formali procedimenti ripetitivi controllo per via gerarchica segmentazione, frantumazione del processo, autonomia produttiva delle aziende. varietà di applicazione delle procedure autocontrollo Tab. 2.2: Orientamenti di management strategico e operativo. Fonte: A NSOFF I., Management strategico, Milano, Etas libri, 1980, pag. 61 Se si ipotizza che il sistema sia comunque conoscibile, la definizione di turbolenza come funzione di qualche cosa che non si conosce, ma che al variare del tempo può essere conosciuta ed affrontata, può corrispondere alla definizione classica di rischio. La prevedibilità del comportamento di un ambiente, e la correlata prevedibilità degli stati finali di un sistema (di produzione), è la condizione per lo sviluppo di tradizionali strategie di gestione del progetto fondate su un approccio “Scientific Management” e orientate all’ottenimento della identità del risultato ottenuto con il risultato atteso. Ma al crescere della turbolenza ambientale si determina un’aleatorietà degli eventi che li caratterizza come inconoscibili a tal punto che non consente stime di probabilità degli eventi possibili, anche perché questi stessi eventi non sono conosciuti. La prevedibilità o il suo inverso, l’imprevedibilità, è una funzione variabile, dipendente, oltre che da fattori riconducibili all’ambiente, anche e principalmente da una serie di fattori riconducibili alla organizzazione specifica del progetto orientata sia alla riduzione e al controllo della imprevedibilità mediante attività di preparazione (le attività di management operativo secondo la definizione di Ansoff), sia allo sviluppo di capacità di risposta anche in situazioni di incertezza (le attività di management strategico di Ansoff).23 Ansoff afferma che le organizzazioni che operano in ambienti turbolenti devono sviluppare entrambe le azioni organizzative: le risposte organizzative sono in taluni casi attive e appropriate per il controllo della turbolenza dell’ambiente, ma anche passive o reattive, insufficienti ad assicurare il raggiungimento degli obiettivi, come avviene sempre più spesso nel settore delle costruzioni edili e civili. All’interno di questa prospettiva le strategie di gestione di un progetto sono definibili in relazione ai diversi livelli di conoscenza dell’ambiente e del progetto che temporalmente sono resi possibili; anche la strategia di ciascun operatore si definisce in funzione delle informazioni che può dominare e quindi dipende dalla collocazione, ruolo, compito e responsabilità dell’operatore all’interno del processo edilizio.24 La capacità di adattamento ad ogni livello dell’organizzazione diventa una condizione necessaria per perseguire sia l’adattamento contingente della produzione, sia l’apprendimento rispetto ad una diversificazione delle soluzioni. 1.4 Incertezza e progetto L’opposizione progetto-operazione consente di sviluppare alcune specificità che connotano l’agire per progetti quali: • L’irreversibilità dello sviluppo del progetto delle decisioni e delle azioni che possono avere 23 in ANSOFF I.,Organizzazione innovativa, IPSOA, Milano 1987, cap. 9, pagg. 247-258 La nozione di imprevedibilità suggerisce la necessità di comportamenti organizzativi propri di organizzazioni fortemente orientate alla valorizzazione delle risorse umane. Secondo Ashby un individuo è capace di adeguarsi in modo opportuno a nuove situazioni solo se ha già in sé una riserva di risposte potenziali del tipo richiesto dalla situazione specifica: ciò significa che, quando si verificano degli imprevisti nel corso di un'operazione il contenuto del compito e l'addestramento a quel compito dovrebbero corrispondere alla variabilità potenziale dell'individuo. Vedi ASHBY W. R., Design for a Brain, Wiley, New York 1960, trad. it.: Disegno per un cervello, Bompiani, Milano 1970 24 50 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca • conseguenze gravi al limite del catastrofico, Il conseguente livello elevato di rischio accentuato dalle incertezze e dai vincoli che ne condizionano lo sviluppo. Secondo Midler in particolare è nella dinamica irreversibile del progetto che si può individuare “le caractère indissociable de la conoissance sur le projet e de sa réalisation”. Durante tutto lo sviluppo di un progetto non si può decidere ed agire senza acquisire un minimo di informazioni, ma al tempo stesso non si possono ottenere informazioni se non si decide o si agisce. Un progetto può dunque essere rappresentato come il risultato di due processi, uno di esplorazione, ricerca di una soluzione, di acquisizione di informazioni mirate al risultato da raggiungere che riduce l’incertezza, e uno di azione (o di decisione) che riduce i gradi di libertà e quindi l’incertezza potenziale. Nella figura 2.1 in ascissa si rappresenta il tempo di sviluppo del progetto, mentre in ordinata si rappresenta: • • con una linea sottile il livello di capacità di azione sul progetto che nelle fasi iniziali (essendo i gradi di libertà numerosi) è massima, mentre si riduce, fino ad annullarsi nello sviluppo del progetto, a causa della irreversibilità delle decisioni prese, con una seconda linea spessa il livello di conoscenza sul progetto, il grado di affidabilità delle informazioni sul progetto, che all’inizio il livello di conoscenza è minimo e cresce via via che il progetto si sviluppa fino ad un massimo alla fine del progetto, quando però la capacità di agire si è ridotta al minimo. capacità di azionesul progettolivello di conoscenzasul progettotempo Figura 2.1: La dinamica dell’attività progetto. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 86 Questi due processi sono interdipendenti: aumentare il livello di conoscenza acquisire informazioni è oneroso, fino al limite, in attività fortemente innovative, di dover sperimentare al vero, quando non sia disponibile alcun mezzo di simulazione e di anticipazione. La ricerca di metodi e strumenti di gestione del progetto non può prescindere da questi due processi di decisione e azione e di acquisizione di informazioni e di conoscenze, mediante cui si passa da una condizione iniziale di massima libertà con minime informazioni a una condizione finale di minima libertà e massima conoscenza. Ogni strategia di gestione del progetto opera all’interno di questo duplice processo intimamente contraddittorio, organizzando un insieme di comportamenti e di strumenti tecnici per anticipare la convergenza dei due processi antagonistici, agendo sia sulle informazioni che sulle decisioni. La funzione di direzione del progetto, che è una funzione fortemente di progettazione organizzativa, si definisce come la funzione di che ha la responsabilità di condurre l’insieme delle operazioni necessarie allo studio, allo sviluppo e alla realizzazione di un progetto. Questa funzione si caratterizza per due componenti chiave: l’affermazione di un’identità del progetto e la gestione della convergenza delle due variabili della conoscenza e della capacità di azione. Gestire la convergenza del progetto vuol dire dare forma e articolare queste due curve fra un lato sinistro in cui non si sa nulla e si può decidere e un lato destro in cui avviene l’inverso. 51 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca 1.5 I fattori di incertezza specifici dei progetti di costruzioni Agire in condizione di incertezza è dunque una caratteristica fondamentale dell’agire per progetti, ma può essere una ragione di insuccesso del progetto se non si accetta pienamente, se non si adottano e sviluppano strategie organizzative capaci di “trattare”, “ridurre” l’incertezza mediante strumenti di conoscenza, in grado di anticipare la progettazione e pianificazione e di incrementare l’attitudine degli operatori a reagire all’incertezza, all’imprevisto. Per i progetti di costruzioni le condizioni di incertezza, di “turbolenza ambientale” sono particolarmente accentuate ed intense sia relativamente al mercato, sia relativamente al progetto stesso che attiva un processo di realizzazione irripetibile e nomade, tecnicamente e organizzativamente altamente complesso rispetto all’importo delle opere. In letteratura sono stati più volte analizzati i molteplici, e in parte peculiari del settore edilizio, fattori di incertezza, distinguendoli fra: • fattori di prodotto: • • • • • variabilità massima del prodotto, irripetibile nell’insieme delle sue caratteristiche tecniche; elevata complessità prestazionale; elevato coinvolgimento e livello di attesa psicologico dell’utente, dimensione decrescente della dimensione del prodotto (costruzione); elevata complessità tecnica del prodotto intesa come rapporto tra numero e diversità di tecniche e materiali eterogenei in relazione alla dimensione economica del progetto; • fattori di processo: • • • • nomadismo del luogo di produzione; separazione del processo di concezione e definizione delle caratteristiche tecniche del prodotto dal processo di realizzazione; elevata complessità organizzativa del processo di produzione, intesa come numero e diversità di attori in relazione alla dimensione economica del progetto; variabilità massima dell’insieme di attori che partecipano alla realizzazione del progetto. In sintesi possiamo affermare che come per altri settori industriali per il progetto di costruzioni edili e civili: • • • • le variabilità del mercato, del prodotto, del luogo di produzione e del sistema degli operatori dell’intero processo edilizio determinano un ambiente caratterizzato da elevata incertezza e richiede quindi l’individuazione di strategie di gestione idonee; questa condizione di incertezza si esprime come scarsità di informazioni affidabili si pone come contraddizione con il processo decisionale e con la possibilità di successo del progetto; la turbolenza ambientale in cui si sviluppano i progetti induce una relativamente rapida obsolescenza delle soluzioni di gestione “tradizionali”, che, fondate su un paradigma di stabilità, di certezza, hanno “robustezza” nel tempo inversamente proporzionale all’incertezza; le strutture organizzative e i meccanismi di integrazione per la gestione dell’intero processo edilizio (sia del progetto che della costruzione) devono essere orientate alla gestione dell’incertezza. I progetti sono un insieme estremamente diversificato, se ad esempio li classifichiamo sulla base di parametri quali: • • • • la dimensione (grandi o piccoli progetti); il grado di internalizzazione del progetto (dal progetto gestito da una sola impresa a progetti per cui si mobilita una coalizione di imprese che si dividono il progetto); il livello di integrazione fisica dell’opera (opera facilmente scomponibile in sottosistemi autonomi o integrazione forte che richiede un coordinamento complesso); l’innovatività tecnica e/o procedurale. Ogni tipologia di progetti identificabile ad esempio con questi parametri richiede di regola un trattamento specifico, una strategia di gestione contingente: ormai si è abbandonata l’idea che un metodo ed uno solo abbia la capacità di prendere in conto tutte le varietà di progetti. Pertanto un’organizzazione deve adattarsi alle caratteristiche del progetto, in particolare alla sua dimensione, al suo impatto sull’organizzazione, alla sua complessità, 52 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca al suo grado di incertezza sugli obiettivi, alla sua posizione nel ciclo di vita del progetto, alle specificità che lo caratterizzano. Il paradosso del progetto edile è che, nonostante l’arretratezza tecnologica del processo edilizio, le caratteristiche di complessità tecnico-organizzativa e di aleatorietà ambientale, in sintesi di incertezza, sono tali che è necessario approcci di gestione che trovano riferimenti nelle esperienze industriali più avanzate di gestione del progetto, avendo mostrato lo stesso approccio classico del «project management» l’inadeguatezza di fronte a progetti complessi od incerti.25 1.6 La specificità del progetto di costruzioni Quali sono le specificità del progetto nel settore delle costruzioni, un settore che mentre sul piano tecnologico si pone fra i più tradizionali, caratterizzandosi per un tasso di innovazione basso, sul piano organizzativo si pone fra i processi più complessi a causa della varietà di operatori coinvolti e della turbolenza ambientale fra le più elevate, condizioni che richiedono un approccio per progetti altamente contingente. Le possiamo individuare fra le seguenti: • • • • la relazione progetto-sistema delle imprese; la separazione del processo di progettazione dal processo di realizzazione; la scomposizione per mestieri degli operatori; il controllo esterno sul progetto. 1.6.1 Progetto versus impresa Un primo fattore può essere identificato nel rapporto fra il progetto e le singole imprese che vi partecipano. Nelle costruzioni il progetto è al centro delle attività di coordinamento e di controllo, ha un’identità giuridica e finanziaria più forte rispetto ai singoli operatoriimprese partecipanti. Il sistema di operatori-imprese che il progetto coordina non è un sistema stabile e varia da progetto a progetto. Il progetto è l’occasione, spesso unica, di una specifica cooperazione fra imprese, una relazione di cooperazione tendenzialmente caratterizzata come “organizzazione mutuale o reciproca”26. Nel settore delle costruzioni civili, in particolare quando il progetto è di grande dimensione e innovativo o classificato ad “alto rischio”, si sviluppa preferibilmente un approccio di gestione in cui nessuna organizzazione né cultura di un singolo operatore-impresa si impone agli altri e quindi tutti secondo un contratto “forte” devono adottare le “specificazioni organizzative” del progetto per potersi coordinare correttamente. Nel settore delle costruzioni si tende a considerare questo approccio il modello di gestione a cui tendere; ma è un modello molto costoso, che richiede un elevato grado di stabilità ambientale e che non ha dato prove di affidabilità sul piano dei costi e dei tempi e quindi risulta inaccettabile sul piano dell’efficacia e dell’efficienza per la maggior parte dei progetti. Nelle attività di costruzione la complessità tecnica e organizzativa accentua gli aspetti contingenti della organizzazione e della gestione per la qualità: si può concordare con la considerazione di Giard, Locherer e Vergnenégre: “più il progetto è complesso (....) più la nozione di contratto prende importanza, e meno l’istanza di “pilotaggio centrale” può pilotare da sé lo svolgimento delle attività” o ancora “per essere uno strumento di 25 Si veda in proposito il testo di MORRIS E HOUGH, The anatomy of Major Projects, Wiley, New York 1987 Thiétard e Koenig, in uno studio di organizzazioni per progetti nel settore aeronautico hanno caratterizzato queste forme di organizzazione del progetto come “organizzazione mutuale o reciproca”; si veda: THIÉTARD R.A. E KOENING G., Programme aérospatiaux: la stratégie de l’adaptation mutuelle, Revue Française de Gestion, marzo-aprile 1987, n° 62, pagg. 42-53. Si veda inoltre per una trattazione teorica: THOMPSON J. D., op. cit. 1967 26 53 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca pilotaggio delle attività e una comunicazione, (....) la presentazione dei piani deve permettere una comprensione da parte dei non-specialisti...”.27 La gestione del progetto introduce come criterio di efficacia non tanto l’eccellenza dell’operatore socialmente definito dal suo mestiere, dal suo statuto, dai criteri istituiti storicamente per valutare il suo ruolo, ma quanto la pertinenza e la qualità del suo contributo specifico all’opera particolare ed unica che costituisce l’obiettivo del progetto. I criteri organizzativi e gli stessi strumenti variano se si assume una logica organizzativa del progetto invece che una logica organizzativa di un singolo attore del progetto. progetto impresa organizzazione scomposizione del progetto picchettatura relazioni fra gli operatori squadra del progetto .... organizzazione dei mestieri struttura gerarchica gestione delle carriere relazioni fra i subappaltatori .... strumentazione concetti e strumenti economici programma controllo qualità analisi dei rischi .... strumenti di pianificazione d’impresa strumenti di pilotaggio dei progetti controllo di bilancio controllo di progetto .... Tabella 3.4: La guida del progetto. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 22 1.6.2 La separazione fra concezione ed esecuzione del progetto Il settore edilizio e delle costruzioni è caratterizzato anche da una seconda condizione: la scomposizione del progetto in un doppio progetto che vede il succedersi di diversi attori alla sua gestione: lo studio e la concezione a monte e l’esecuzione a valle della fase centrale di negoziazione e di selezione degli operatori-imprese in regime di concorrenza. Mentre le forme organizzative che caratterizzano la concezione, la negoziazione, la preparazione e la realizzazione di un’operazione di costruzione sono analoghe ad altre attività di progetto, la responsabilità del progetto è scissa in due: si ha una responsabilità della concezione e della definizione tecnica e prestazionale dell’opera a monte della fase di negoziazione, e una responsabilità dell’esecuzione a valle; lo sviluppo del progetto non si costituisce in un processo unitario e coerente, ma in due progetti distinti, sia per gli operatori che se ne assumono la responsabilità che per i metodi di direzione e di gestione: • • il processo a monte, centrato sulla concezione e la negoziazione del prodotto, ha il fine di tradurre le esigenze dell’utente-committente in un programma e di organizzare la consultazione delle imprese; è guidato dal committente e dall’architetto; il processo a valle, finalizzato alla realizzazione dell’opera, (preparazione, predisposizione dei mezzi necessari ed esecuzione di cantiere) sotto vincoli di costo, tempo, qualità, è guidato, in questo tipo di schema, tradizionalmente dall’impresa di costruzioni. L’organizzazione resta lineare, scomposta in fasi separate che si succedono in modo additivo (separazione raramente superata fra preparazione ed esecuzione, scomposizione in lotti tecnici successivi); il controllo delle fasi di esecuzione, la loro articolazione e guida, fortemente condizionati dal contratto di appalto, costituiscono l’impegno principale dell’impresa, che vi individua l’area della sua competenza e della sua competitività. Nel processo edilizio inoltre si assiste spesso ad una rottura di questa seconda fase del processo in più sottofasi, contraddistinte da logiche di comportamento, da strategie e operatività differenti: un processo molto vicino alla “gestione per progetti”, ma limitato allo studio dell’offerta, e spesso sconnesso, sul piano dell’organizzazione dell’operatore, da un processo di “gestione di produzione”, finalizzato alla preparazione e all’esecuzione di cantiere. In sintesi il doppio progetto tecnico e organizzativo che caratterizza il processo di produzione del prodotto edilizio, può essere suddiviso in grandi fasi, ciascuna 27 ECOSIP, op. cit., pag. 131 54 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca caratterizzata da una logica di direzione strategica ed operativa diversa e dominata da operatori differenti: • • • • la fase di progettazione al termine della quale si ha la definizione degli obiettivi di qualità, costo e tempo che si pongono a base del contratto di esecuzione; la fase di studio dell’offerta, di eventuale negoziazione e definizione del prezzo al termine della quale si ha la definizione degli operatori che si assumono contrattualmente la responsabilità dell’esecuzione nel rispetto degli obiettivi di qualità, costo e tempo la fase di preparazione del cantiere, al termine della quale si ha la definizione delle scelte costruttive, modi operativi, metodi e delle procedure e dei programmi che consentono di raggiungere gli obiettivi del progetto; la fase della realizzazione in cantiere al termine della quale si ha l’opera realizzata secondo le specifiche di tempo, costo e qualità. Le società di ingegneria sono state in questi anni, non tanto in Italia quanto in altri paesi europei, le più attente a tentare di introdurre nel progetto edilizio una vera logica di gestione per progetti, svolgendo un ruolo che nelle varie esperienze può andare da una semplice azione di guida delle operazioni a una committenza delegata e fino alla responsabilità della consegna “chiavi in mano” di grandi progetti. Un esame della relazione fra gli operatori e le fasi del progetto può consentire di individuare i punti più deboli della struttura organizzativa tradizionale del processo che generano le disfunzioni più rilevanti: una disgregazione fra gli operatori della fase della concezione del progetto e un’assenza di trasversalità delle funzioni che impediscono il formarsi di una struttura organizzativa per progetto, non permettono di qualificare il progetto tradizionale edilizio come processo globale di gestione di progetto e si oppongono alle nuove specifiche in termini di qualità, costi e tempi. Le sperimentazioni innovative di gestione del progetto più interessanti tendono a superare questi punti deboli del processo di gestione del progetto riducendo lo scarto fra i due processi e in particolare certe carenze di direzione della parte a monte del progetto. 1.6.3 La scomposizione per mestieri dell’organizzazione La nozione di scomposizione dell’opera da realizzare in sottoprogetti è onnipresente nell’organizzazione dei grandi progetti e corrisponde all’operazione di progettazione strutturale che consiste nella scomposizione in sottosistemi dell’organizzazione del progetto. Nei grandi progetti si rileva una tendenza ad utilizzare come criterio una scomposizione tecnica funzionale in sotto-opere identificabili fisicamente, piuttosto che per lotti di compiti definiti per mestieri come invece avviene nei cantieri edili. La tendenza nella gestione di progetti industriali è verso una scomposizione per sottosistemi i cui confini coincidano con le parti del progetto in cui la specificazione delle interfacce è più facile che in altre, nei punti di semplificazione del flusso di informazioni, facendo corrispondere ad essi operatori-imprese differenti che se ne assumano la piena responsabilità, integrando al loro interno competenze differenti. Questa scomposizione in sottoinsiemi comporta tendenzialmente una concezione integrata che nasca da uno specifico progetto del prodotto e del processo, una procedura di gestione del progetto (concurrent engineering) che consenta una coordinazione più sofisticata che analizzi e sviluppi differenti configurazioni, di valutare i compromessi e i bilanci ecc. 1.6.4 Il controllo esterno sul progetto La struttura organizzativa del progetto edilizio è fortemente condizionata da un contesto regolamentare e giuridico tanto nella fase di concezione e di realizzazione che nelle procedure di selezione degli operatori e nelle funzioni loro attribuite: la configurazione organizzativa tradizionale del progetto è direttamente corrispondente alle fasi definite dalla legge, in particolare per i contratti pubblici: concessione di costruzione, richieste di offerte, ordini di servizio, capitolati e definizione degli incarichi, obblighi legali di copertura dei rischi. Inoltre le costruzioni sono un settore fortemente marcato da una strutturazione professionale in cui dominano molteplici relazioni dicotomiche fra: • la cultura di mestiere degli artigiani e la strategia di razionalizzazione organizzativa dei grandi 55 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca • • gruppi; la cultura e la pratica dell’architetto e quella dell’ingegnere; la cultura e la pratica degli uomini del progetto e degli studi tecnici e quella degli uomini del cantiere. Queste relazioni condizionano fortemente la configurazione organizzativa tradizionale del progetto edilizio e sono all’origine delle resistenze allo sviluppo di una logica di gestione per progetti nel settore. I movimenti recenti conducono le grandi imprese a rivedere il loro modi di intervento sull’insieme del processo e a sviluppare delle strategie di tipo globale28. La successione per addizione delle attività dell’intero processo di edificazione, che resta il modello professionale dominante, in particolare fra le piccole imprese, è difficilmente compatibile con questi approcci, centrati su una più forte integrazione del processo. Processi sperimentali di anticipazione e concertazione tendono ad integrare le fasi del progetto, da monte a valle, proponendo un prodotto completo al cliente e instaurando dei nuovi modi di gestione, coordinazione e controllo del progetto e trovano nella struttura tradizionale per mestieri dell’intero processo edilizio uno degli ostacoli maggiori . 1.6.5 Una strategia articolata in fasi Il “progetto” costituisce il luogo temporale e sociale in cui una strategia contingente ricerca l’obiettivo mediante una sequenza di stati di equilibrio soddisfacenti fra conoscenze progressivamente crescenti e affidabili e decisioni progressivamente più di dettaglio su domini più ristretti; il progetto è un processo sociale di progettazione con cui si ricerca l’integrazione tecnica e organizzativa di molteplici competenze, tecnologie, operatori, in condizione di insufficiente conoscenza relativamente al risultato da ottenere e al processo con cui ottenerlo. La gestione del progetto è dunque in questo equilibrio fra i tempi che si dà a monte e l’urgenza che l’organizza a valle. Il guadagno di tempo ad esempio sulla convergenza dei progetti si guadagna su due lati: cominciando a decidere più tardi e finendo di decidere prima. Lo sviluppo di un progetto si può articolare in tre fasi: • • • la fase a monte, in cui il problema è di sollecitare al massimo l’esplorazione del possibile e la qualità di queste esplorazioni: si tratta di innalzare al massimo la linea della conoscenza del progetto, per migliorare la pertinenza delle decisioni di «congelamento» del progetto (ovvero quelle decisioni che siano le meno sotto-ottimizzate in relazione all’insieme delle decisioni possibili, e le meno soggette a essere rimesse in causa in un momento successivo). Si vede inoltre l’importanza di quello che viene anche chiamato «l’investimento immateriale»: la competenza degli uomini, i metodi di simulazione sono indispensabili per anticipare i fenomeni prima di passare all’azione. la fase del «congelamento», in cui le imprese si compromettono in modo irreversibile nel progetto; su un piano ideale sarebbe preferibile ritardare il più possibile la fissazione di decisioni, per mantenere una elevata capacità di reazione ad avvenimenti imprevisti e renderle le più simultanee possibile. In un progetto questa è la fase più debole che determina la prestazione globale: se un elemento di dettaglio diverge, rende inutile aver congelato le decisioni sul resto. Di qui l’importanza a questo livello della esaustività dell’azione di controllo. l’ultima fase è quella della realizzazione, del passaggio all’azione. Il tempo diviene la variabile strutturante, a causa della variabile finanziaria che pesa sul progetto: gli investimenti sono stati qualsi interamente sviluppati e si attende la conclusione delle opere per avere gli incassi a seguito degli stati di avanzamento. 1.7 La gestione del progetto come gestione dell’incertezza Questa scelta di sviluppo della ricerca trova proprio negli studi di direzione del progetto più recenti una conferma e pertanto gli aspetti delle tecniche di analisi dei rischi, di prevenzione, di valutazione e di controllo dei progetti sono sviluppati e approfonditi, ma 28 CAMPAGNAC E L., BOBROFF J., CARO C., Approches de la productivité et methodes d’organisation dans les grandes entreprises de la construction, Plan construction et Architecture, Paris, 1990, pag. 11 56 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca trovano il loro senso e la loro funzione solo se inseriti e coerenti in un processo decisionale, in una determinata struttura organizzativa, contingentemente definita in relazione alle specifiche condizioni di sviluppo del progetto: la stessa tecnica di preventivazione, attuata in una organizzazione centralizzata o in una direzione del progetto che responsabilizza gli attori alla base non darà i medesimi risultati. L’obiettivo di questo corso è dunque quello di affrontare la gestione del rischio di un progetto sotto il doppio aspetto strumentale e organizzativo nel tentativo di integrare queste due dimensioni, non descrivendo in modo astratto le tecniche di analisi dei rischi del progetto, ma cercando di analizzarle nel loro uso nelle situazioni, nella loro dimensione sociale e informativa, correlandole nei loro possibili risultati tecnici e organizzativi effetti a modelli di strutture organizzative specifiche. Il livello di conoscenza dell’ambiente con cui si interagisce, e la capacità di previsione e controllo che ne derivano per la gestione di un sistema di produzione, sono il fattore che determina il grado di turbolenza e quindi il grado di rischio o di incertezza. Abbiamo caratterizzato lo sviluppo di un progetto per la dinamica di due variabili quali il livello di conoscenza sul progetto e il livello di capacità di azione sul progetto e per la capacità di agire in situazioni di incertezza massima29. Il livello di conoscenza, il grado di certezza delle informazioni sul progetto all’inizio è minimo ed insufficiente e si accresce via via che il progetto si sviluppa e soltanto alla fine si è in una situazione di relativamente debole incertezza, quando però la capacità di agire si è ridotta al minimo. L’obiettivo della gestione del progetto è aumentare il livello di conoscenza acquisire informazioni aumentando l’efficienza e l’affidabilità del progetto. Il problema della individuazione della struttura organizzativa del progetto e del sistema qualità in particolare si correla con questi due processi di decisione e di acquisizione di informazioni, di conoscenze, mediante cui si passa da una condizione iniziale di massima libertà con minime informazioni a una condizione finale di minima libertà e massima conoscenza. Le strategie di gestione del progetto, e di gestione del rischio in modo particolare, operano all’interno di questo processo intimamente contraddittorio, organizzando un insieme di comportamenti e di strumenti tecnici per anticipare la convergenza dei due processi antagonistici, agendo sia sulle informazioni che sulle decisioni, per ridurre il rischio di insuccesso. livello di conoscenza sul progetto capacità di azione sul progetto tempo convergenza accelerata convergenza normale Figura 2.2: La convergenza del progetto. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 87 29 ECOSIP, op. cit., pag. 21 57 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Lo schema della fig.2.2 rappresenta l’accelerazione delle convergenze del progetto, che costituisce uno degli obiettivi principali della gestione del progetto e della gestione della qualità in particolare, non significa traslare a monte la funzione della decisione: agire o decidere quando l’incertezza è troppo elevata, invece di abbreviare il processo, rischia di allungarlo a causa delle modifiche indotte. Nelle fasi a monte la non-decisione è pagante, dal momento che non blocca il processo di esplorazione delle decisioni, mentre nelle fasi a monte al contrario la rapidità delle decisioni prevale sulla raffinatezza delle analisi: il valore di questa informazione tardiva sarà in ogni caso debole in relazione ai costi di immobilizzazione e di obsolescenza. Le strategie di gestione del progetto, e di gestione del rischio in modo particolare, operano all’interno di questo processo intimamente contraddittorio, organizzando un insieme di comportamenti e di strumenti tecnici per anticipare la convergenza dei due processi antagonistici, agendo sia sulle informazioni che sulle decisioni, per ridurre il rischio del processo di realizzazione. La funzione di direzione del progetto si può definire come la funzione di condurre l’insieme delle operazioni necessarie allo studio, allo sviluppo e alla realizzazione di un progetto, mediante l’affermazione di un’identità del progetto e la gestione della convergenza delle due variabili della conoscenza e della capacità di azione. L’obiettivo della direzione del progetto non è dunque la riuscita di una parte del progetto, ma il risultato di tutti gli attori del progetto, l’ottimizzazione del compromesso globale in funzione dei fini specifici che le sono propri. Gestire la convergenza del progetto vuol dire dare forma e articolare queste due curve fra un lato sinistro in cui non si sa nulla e si può decidere e un lato destro in cui avviene l’inverso. L’accelerazione delle convergenze del progetto non significa traslare a monte la funzione della decisione: agire o decidere quando l’incertezza è troppo elevata, invece di abbreviare il processo e di aumentarne l’affidabilità, lo allunga a causa delle modifiche indotte e ne incrementa la rischiosità. Nelle fasi a monte la non-decisione è pagante, dal momento che non blocca il processo di esplorazione delle decisioni, mentre nelle fasi a valle al contrario la rapidità delle decisioni prevale sulla raffinatezza delle analisi: il valore di questa informazione tardiva sarà in ogni caso debole in relazione ai costi di immobilizzazione e di obsolescenza. La gestione del progetto stanno dunque in questo equilibrio fra conoscenze e decisioni; per essere affidabile ed efficiente deve tendere: • • nella fase di progettazione a sollecitare al massimo l’esplorazione del possibile e la qualità di queste esplorazioni, innalzando al massimo la conoscenza del progetto, per migliorare la pertinenza delle decisioni di “congelamento” del progetto, ovvero quelle che hanno il minore rischio di essere rimesse in causa successivamente. La competenza degli uomini, le conoscenze sulle relazioni causa-effetto in relazione alle anomalie, le procedure di analisi e di progettazione, i metodi e gli strumenti di analisi, di simulazione e di controllo sono le risorse con cui la gestione del progetto migliora le prestazioni del progetto; un primo livello di “congelamento” o la definizione del Piano generale di gestione, che accentua il carattere irreversibile del progetto, è necessario anticiparlo per consentire a ciascun operatore di sviluppare il proprio programma, ed è utile ritardarlo il più possibile per mantenere una elevata capacità di reazione ad avvenimenti imprevisti e renderle le più simultanee possibile. nella fase della realizzazione a sviluppare la guida delle operazioni di costruzione con il controllo delle “derive” del progetto sul piano della qualità, dei tempi, dei costi e mediante procedure di controllo, modelli di soluzione dei conflitti progettati e sistemi di informazioni sul comportamento del sistema. I metodi e gli strumenti trovano il loro senso e la loro funzione solo se inseriti e coerenti in un processo decisionale, in una determinata struttura organizzativa, contingentemente definita in relazione alle specifiche condizioni di sviluppo del progetto: la stessa tecnica di analisi dei rischi, attuata in una organizzazione centralizzata o in una direzione del progetto che responsabilizza gli attori alla base, non darà i medesimi risultati. 58 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca La natura del processo di evoluzione temporale del progetto e delle conoscenze ci conduce quindi ad distinguere i rischi nelle sue fasi e a distinguere gli strumenti più idonei. Le incertezze, i vincoli e i suoi stessi caratteri distintivi rendono la realizzazione di un progetto sempre più difficile da raggiungere e rischiosa nei suoi risultati. 1.8 Caratteristiche peculiari dell'organizzazione per progetti nel settore delle costruzioni Il settore edilizio e tutti i suoi attori conoscono da molto tempo la nozione di progetto, che si può dire per secoli è stata quasi di competenza esclusiva dei progettisti edili, ma in casi rari ha registrato e valutato le conseguenze strategiche e operative determinate dalle evoluzioni delle condizioni ambientali che prima abbiamo descritto e che impongono di ripensare in modo significativo il processo: diminuzione e più grande varietà della taglia delle operazioni, accrescimento delle esigenze in termini di qualità, riduzione della domanda (particolarmente di quella pubblica) e della parte di nuove costruzioni, inasprimento della concorrenza. A queste dinamiche ambientali devono essere aggiunte alcuni fattori di peculiarità del progetto edilizio rispetto ad altri settori, peculiarità che richiedono la predisposizione di specifiche strategie e strumentazioni quali vedremo successivamente. 1.8.1 la relazione progetto-attoreUn primo fattore può essere identificato nel rapporto fra il progetto e i singoli attori-imprese che vi partecipano. Per rendere più evidente la peculiarità per il settore edilizio di questo fattore possiamo esaminare il seguente modello tratto dalla ricerca ECOSIP. costruzioni automobile impresa farmaceutico progetto Figura 5.5: Tipologia dei progetti secondo il rapporto progetto/impresa. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 71 Nel caso dell'industria automobilistica si ha una configurazione in cui un'attore-impresa è il promotore del progetto, è assolutamente dominante rispetti ad altri attori ed è coinvolto in più progetti di grande dimensione, tendenzialmente determinanti per la sua sopravvivenza. Per uno sviluppo di un'organizzazione per progetti il problema centrale è l'autonomia e la specificità dell'organizzazione del progetto in rapporto alle regolazioni ed ai controlli presenti nell'impresa che tendono a strutturare in modo forte l'organizzazione del progetto. Nel caso della industria farmaceutica, si ha un attore-impresa dominante che è il promotore del progetto e che gestisce un numero molto elevato di piccoli progetti, relativamente indipendenti gli uni dagli altri, singolarmente non determinanti per la sopravvivenza dell'impresa: i progetti sono maggiormente formalizzati nelle procedure definite dalla struttura organizzativa e la loro autonomia del progetto è più ridotta rispetto al settore automobilistico. La minore dimensione strategica ed operativa del progetto 59 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca tendenzialmente non richiede un'organizzazione specifica, e le funzioni di direzione e gestione del progetto si cumulano spesso con altre. Nel caso delle costruzioni il progetto è al centro delle attività di regolazione e di controllo, ha un'identità più forte, dotata di una personalità giuridica e finanziaria rispetto ai singoli attori-imprese implicate che devono rendere conto alla Direzione del progetto dei loro comportamenti, quando invece negli altri settori che abbiamo comparato è il progetto che rende conto alla Direzione dell'attore-impresa dominante. Il sistema di attori-imprese che il progetto coordina non è un sistema stabile e varia da progetto a progetto. Il progetto è l'occasione, spesso unica, di una specifica cooperazione fra attori-imprese, una relazione di cooperazione tendenzialmente caratterizzata da quella che Thiétard e Koenig in uno studio di organizzazioni per progetti nel settore aeronautico hanno caratterizzato come "organizzazione mutuale o reciproca"30. Nel settore delle costruzioni quando il progetto è di grande dimensione e tendenzialmente innovativo sul piano tecnico o tipologico o a forte rischio è stato sviluppato secondo il formalismo classico dell'ingegneria: nessuna organizzazione né cultura di un singolo attore-impresa si impone agli altri e quindi tutti secondo un contratto "forte" devono adottare le "specificazioni organizzative" del progetto per potersi coordinare correttamente. Il settore delle costruzioni edili tende a questo modello, ma solo per le operazioni importanti per innovatività o rischio questo modello è organizzativamente accettabile sul piano dell'efficacia e dell'efficienza. Il settore edilizio e delle costruzioni è caratterizzato anche da un secondo fattore: la scomposizione del progetto in un doppio progetto che vede il succedersi di diversi attori alla sua gestione: lo studio e la concezione a monte e l'esecuzione a valle della fase centrale di negoziazione e di selezione degli attori-imprese in regime di concorrenza. 1.8.2 La separazione fra concezione ed esecuzione del progetto Nel settore edilizio mentre le forme organizzative che caratterizzano la concezione, la negoziazione, la preparazione e la realizzazione di un'operazione di costruzione sono analoghe ad altre attività di progetto, la responsabilità del progetto è scissa in due: si ha una responsabilità della concezione e della definizione tecnica e prestazionale dell'opera a monte della fase di negoziazione, e una responsabilità dell'esecuzione a valle. Il doppio progetto tecnico e organizzativo caratterizza il processo di produzione del prodotto edilizio, può essere suddiviso in tre grandi fasi, ciascuna caratterizzata da una logica di direzione strategica ed operativa diversa e dominata da attori-progetto differenti: • • • la fase di concezione, negoziazione e definizione del prezzo al termine della quale si ha la definizione degli obiettivi di qualità, costo e tempo e dell'attore (o attori) impresa che si assume contrattualmente la responsabilità dell'esecuzione; la fase di preparazione del cantiere, al termine della quale si ha la definizione delle scelte costruttive, modi operativi, metodi e delle procedure e dei programmi che consentono di raggiungere gli obiettivi del progetto; la fase della realizzazione in cantiere al termine della quale si ha l'opera realizzata secondo le specifiche di tempo, costo e qualità. Nella realtà lo sviluppo del progetto è nel suo approccio tradizionale non si costituisce in un processo unitario e coerente, ma in due progetti distinti, sia per gli attori che se ne assumono la responsabilità che per i metodi di direzione e di gestione: • • il processo a monte, centrato sulla concezione e la negoziazione del prodotto, ha il fine di tradurre le esigenze dell'utente-committente in un programma e di organizzare la consultazione delle imprese; è guidato dal committente e dall'architetto/direttore dei lavori; il processo a valle, finalizzato alla realizzazione dell'opera, (preparazione, predisposizione dei mezzi necessari ed esecuzione di cantiere) sotto vincoli di costo, tempo, qualità, è guidato, in 30 vedi: THIÉTARD R.-A. E K OENING G., Programme aérospatiaux: la stratégie de l'adaptation mutuelle, Revue Française de Gestion, marzo-aprile 1987, n° 62, pagg. 42-53. Vedi inoltre per una trattazione teorica: T HOMPSON J. D., Organizations in Action, McGraw-Hill, New York 1967, parzialmente tradotto (cap. 5 e 6 in: FABRIS A., MARTINO F. (a cura di), Progettazione e sviluppo delle organizzazioni, Etas Libri, Milano 1974, pagg. 125-146 60 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca questo tipo di schema, tradizionalmente dall'impresa di costruzioni. L'organizzazione resta lineare, scomposta in fasi separate che si succedono in modo addittivo (separazione raramente superata fra preparazione ed esecuzione, scomposizione in lotti tecnici successivi) ed il controllo delle fasi di esecuzione, la loro articolazione e guida, fortemente condizionati dal contratto di appalto, costituiscono l'impegno principale dell'attore-impresa, che vi individua l'area della sua competenza e della sua competitività. Nell'edilizia in questa seconda fase del processo si assiste spesso ad una rottura in due sottofasi contraddistinte da logiche di comportamento, da strategie e operatività differenti: si ha un processo molto vicino alla "gestione per progetti", ma limitato allo studio dell'offerta, e spesso sconnesso sul piano dell'organizzazione dell'attore da un processo, di "gestione di produzione", finalizzato alla preparazione e all'esecuzione di cantiere. Le grandi imprese di costruzione nei migliori casi razionalizzano la loro produzione intorno ad uno schema di impresa generale ed assicurano, in questo quadro, la coordinazione e la guida dell'insieme della realizzazione, intorno ai lotti del rustico e dei completamenti limitandosi ad una "gestione di produzione" debolmente impegnata sulla progettazione della struttura organizzativa del progetto nella fase dell'esecuzione. Le società di ingegneria sono state in questi anni, non tanto in Italia quanto in altri paesi europei, le più attente a tentare di introdurre nel progetto edilizio una vera logica di gestione per progetti, svolgendo un ruolo che nelle varie esperienze può andare da una semplice azione di guida delle operazioni a una committenza delegata e fino alla responsabilità della consegna "chiavi in mano" di grandi progetti. Un esame della relazione fra gli attori e le fasi del progetto consente di individuare i punti più deboli della struttura organizzativa tradizionale del processo che generano le disfunzioni più rilevanti: una disgregazione fra gli attori del progetto e un'assenza di trasversalità delle funzioni che impediscono il formarsi di una struttura organizzative per progetto, non permettono di qualificare il progetto tradizionale edilizio come processo globale di gestione di progetto e si oppongono alle nuove specifiche in termini di qualità, costi e tempi. Le sperimentazioni di gestione del progetto più interessanti, che analizzeremo successivamente e che contengono utili indicazioni per la gestione della qualità, tendono a superare questi punti deboli del processo di gestione del progetto riducendo lo scarto fra i due processi e in particolare certe carenze di direzione della parte a monte del progetto. 1.8.3 La scomposizione dell'organizzazione "progetto” La nozione di scomposizione dell'opera da realizzare in sottoprogetti è onnipresente nell'organizzazione dei grandi progetti e corrisponde alla operazione di progettazione strutturale che consiste nella scomposizione in sottosistemi dell'organizzazione del progetto. Nei grandi progetti si rileva una tendenza ad utilizzare come criterio una scomposizione tecnica funzionale in sotto-opere identificabili fisicamente, piuttosto che per lotti di compiti definiti per mestieri come invece avviene nei cantieri edili. Nell'industria aeronautica, in cui la questione della divisione del progetto fra differenti partners non è superabile, si ha una scomposizione per sequenze i cui confini tendono a coincidere con le parti del progetto in cui la specificazione delle interfacce è più facile che in altre, nei punti di semplificazione del flusso di informazioni, affidandole ad attori-imprese differenti che se ne assumono la piena responsabilità, pur integrando al loro interno competenze differenti. 61 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca Figura 2.8: Scomposizione ex ante dell'opera da realizzare in sottoprogetti indipendenti. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 73 Questo processo è in corso di sperimentazione anche per il settore edilizio e ne discutiamo successivamente nella parte dedicata all'organizzazione per sequenze del cantiere gli elementi utili per la gestione della qualità. Questa scomposizione in sottoinsiemi attraversa però tutto il progetto e comporta tendenzialmente una sotto-ottimizzazione dell'opera, contro una concezione integrata tenderebbe ad una ottimizzazione più globale.31 Nel settore delle costruzioni l'esistenza di margini di utile operativo consistenti, dovuti ad una ridotta concorrenza sul mercato, e la debole integrazione funzionale dei componenti hanno per lungo tempo permesso un funzionamento basato su una attribuzione stretta delle operazioni di costruzione ai mestieri. Nei prossimi anni di fronte ad una probabile crescita della competizione si dovranno moltiplicare nel settore i tentativi per una più forte integrazione del processo: sistemi qualità di impresa e soprattutto di progetto, approccio del costo globale, montaggio delle operazioni, processi globali e concertati, nuovi modi di gestione e di controllo delle interfacce, raggruppamento dei lotti in più ampie sequenze di lavori. Lo sviluppo anche nel settore di componenti integrano di più di funzionalità cosa che rende inadatta un'organizzazione per coordinazione semplice di mestieri tradizionali. Figura 5.9: La ricerca di una integrazione più spinta: un processo di scomposizione iterativa. Fonte: ECOSIP, op. cit., pag. 74 Nella figura 5.8 la scomposizione del progetto in sottoprogetti è stabile durante tutto il suo sviluppo. La pertinenza della scomposizione può essere rimessa in causa in occasione di una fase di valutazione intermedia (prova di un prototipo ad esempio): la ricerca di un'integrazione migliore conduce spesso a delle evoluzioni di organizzazione del progetto nel corso del suo sviluppo, verificandosi la scomposizione inizialmente prevista incapace a 31 "Un esempio è quello dell'autoradio: la definizione di una interfaccia fisica permette all'impresa automobilistica di separarsi dall'impresa dell'autoradio per la realizzazione del progetto di una nuova autovettura, ma se si vuole una migliore integrazione è necessario mettere in atto una procedura di gestione del progetto che consenta una coordinazione più sofisticata che analizzi e sviluppi differenti configurazioni, di valutare i compromessi e i bilanci, etc." (ECOSIP, op. cit., pag. 72) 62 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca trattare certi problemi come esemplificato nella figura 5.9 e successivamente esemplificato nel caso del processo sequenziale. 1.8.4 Il controllo esterno sul progettoFra le diverse organizzazioni progetto si possono rilevare differenze relative al ruolo e all'importanza del controllo esterno che vincola la direzione del progetto. La struttura organizzativa del progetto edilizio è fortemente condizionata da un contesto regolamentare e giuridico tanto nella fase di concezione e di realizzazione che nelle procedure di selezione degli attori e nelle funzioni loro attribuite. Il ritardo con cui in Italia ancora non si sono riorganizzate potrà forse essere recuperato in seguito alla nuova legge sugli appalti anche se molti elementi costituiscono un freno allo sviluppo di strutture organizzative più efficienti orientate alla direzione del progetto.32I La configurazione organizzativa tradizionale del progetto è direttamente corrispondente alle fasi definite dalla legge, in particolare per i contratti pubblici: concessione di costruzione, richieste di offerte, ordini di servizio, capitolati e definizione degli incarichi, obblighi legali di copertura dei rischi. La pratica liberale dei mestieri dell'architettura e il suo campo tradizionale non corrispondono più completamente alle nuove esigenze del progetto e si assiste ad uno spostamento di responsabilità verso altri attori: "l'artigiano del progetto" si vede oggi sottoposto alla concorrenza di società di ingegneria, nate da specialisti dell'ingegneria delle strutture e degli impianti, spesso sviluppatesi in relazione a grandi imprese di costruzioni civili e meccaniche e attrezzate sul piano organizzativo per gestire un'operazione nel suo insieme, nella sua globalità, dal programma all'esecuzione, e per assicurarne la coordinazione. Infine le costruzioni sono un settore fortemente marcato da una strutturazione professionale in cui dominano molteplici relazioni dicotomiche fra: - la cultura di mestiere degli artigiani e la strategia di razionalizzazione organizzativa dei grandi gruppi; - la pratica dell'architetto e quella dell'ingegnere; - la pratica degli uomini del progetto e degli studi e la pratica degli uomini del cantiere. Queste relazioni condizionano fortemente la configurazione organizzativa tradizionale del progetto edilizio e sono all'origine delle resistenze allo sviluppo di una logica di gestione per progetti nel settore. I movimenti recenti conducono le grandi imprese a rivedere il loro modi di intervento sull'insieme del processo e a sviluppare delle strategie di tipo 'ensemblières" o globali.33 La successione per addizione delle attività dell'intero processo di edificazione, che resta il modello professionale dominante, in particolare fra le piccole imprese, è difficilmente compatibile con questi approcci, centrati su una più forte integrazione del processo. Il processo sperimentale CBC che presentiamo di seguito è uno dei tentativi per integrare le 32 "In Francia ad esempio le relazioni fra i diversi attori della costruzione sono organizzati contrattualmente, nel quadro di missioni normalizzate di architettura e di ingegneria. Gli elementi di queste missioni segnano così lo sviluppo del progetto: - allo stadio della concezione: schizzi, APS (Avant-Projet Sommaire), APD (Avant-Projet Détaillé), STD (Spécification Techniques Détaillées), PEO (Plans d'Exécution des Ouvrages); - allo stadio della consultazione delle imprese: DCE (Dossier de Consultation des Entreprises), AMT (Assistance aux Marchés de Travaux); - allo stadio dell'esecuzione: CGT (Contrôle Général des Travaux), RDT (Réception et Décompte des Travaux), DOE (Dossier des Ouvrages Exécutés). La legge sull'Ingeneria e l'Architettura del 1973 che governa la ripartizione delle missioni dei differenti operatori è almomento attuale rimessa in causa e le difficoltà che segnano l'uscita dei decreti della legge MOP (legge sulla Maîtrise d'Ouvrage Publique del 12 LUglio 1985) che ridefiniscono queste missioni, attestano delle poste in gioco che sottostanno alla riorganizzazione delle loro funzioni. Da un altro lato le EN 29000 regolano le imprese che vogliono ottenere una certificazione della loro qualificazione." (ECOSIP, op. cit., pag. 76) 33 CAMPAGNAC E LISABETH, BOBROFF J ACOTTE , CARO CATHERINE, Approches de la productivité et methodes d'organisation dans les grandes entreprises de la construction, Plan construction et Architecture, Paris, 1990, pag. 11 63 di 311 Dispensa di tecnologia dell'Architettura 2 - Prof. Arch. Saverio Mecca scelta delle imprese DOE Dossier des Ouvrages Executés CGT Contrôle Général des Travaux Lavoro supplementare dell'ingegneria per l'organizzazione della realizzazione STD Spécifification Techniques Détaillées PEO Pieces d'Exécution des Ouvrages APD avant Projet Detaillé APS avant Projet Sommaire programma fasi del progetto, da monte a valle, proponendo un prodotto completo al cliente e instaurando dei nuovi modi di pilotaggio, coordinazione e controllo del progetto. notificazione dell'atto di impegno fase di concezione senza dialogo con le imprese fase di dialogo con le imprese selezionate Figura 5.10: Schema di ripartizione delle missioni dei progettisti nel caso dell'ingegneria forte. fonte: PUIG PAULINE (a cura di), Habitat 88, Idées bâties, des méthodes pour construire demain, CSTB-Plan Construction et Architecture, Paris 1989 64 di 311