Frammistione, equilibrio, degrado
Nòva, 9/9/2008

 

Una norma biblica (shatnes - Levitico 19, 19) dice: “Non piantare in un campo semi diversi, non portare vestiti tessuti con lana mista a lino, non attaccare all’aratro un bue e un asino”.

Sembra immotivata, ma la osservano le comunità ortodosse. In USA certi rabbini analizzano indumenti e proibiscono quelli fatti con fibre miste. E’ insensato vietare sempre la commistione di materiali diversi. I popoli con armi di bronzo dominarono quelli che le avevano di rame. Le posate di argento puro sono troppo malleabili: quelle moderne contengono il 15% di rame. La presenza di carbonio rende l’acciaio più resistente ed elastico del ferro.

Contro la difformità ci sono altri argomenti Una catena resiste solo allo sforzo massimo sostenuto dall’anello più debole: conviene produrre anelli uniformi tutti con la stessa resistenza. La qualità di una macchina dipende da quella di tutti i suoi componenti ed è proporzionale al costo, dunque mai risparmiare su un singolo componente vitale, specie se ha un basso costo. Non ha senso nemmeno usare un singolo componente di alto costo in una struttura ideata per durare (e costare) poco. I tecnici americani dicono che è come put a gold ring around a fart. Invece si trovano spesso squilibri gravi e dannosi. Sarebbe bene insegnare ai progettisti principi di shatnes di qualità e funzionalità. Cause misere producono disastri immani.

Recenti indagini hanno mostrato che il naufragio del Titanic nel 1912 fu dovuto non solo all’impatto contro un iceberg, ma a difetti dei rivetti - i chiodi con due teste, una delle quali viene ribattuta in modo da rendere solidali due lamiere forate in corrispondenza del rivetto. Lo scafo del Titanic non presenta una falla enorme, come si ritenne all’inizio. L’urto fece saltare via i rivetti in modo che varie lamiere si distaccarono producendo tante falle piccole.. La lega con cui erano costruiti i rivetti conteneva troppe impurità. La nave era stata in acqua per un anno dopo il varo: mentre si completavano gli interni, e per la verniciatura difettosa si produssero fenomeni galvanici e corrosione dei rivetti.
Il 28 gennaio 1986 lo shuttle Discovery esplose in volo dopo che una fiammata era fuoriuscita da un razzo ausiliario. Uno dei 7 astronauti morti nell'incidente era Christa McAuliffe, insegnante scelta a simbolo dell'impegno verso la scuola e la sicurezza dello shuttle. Quel giorno Reagan doveva pronunciare il suo messaggio annuale sullo stato dell’Unione e aveva programmato uno scambio di battute via radio con la McAuliffe. Per questo il volo dello shuttle non si rimandò anche la temperatura a Cape Kennedy era sotto zero. Il freddo toglieva elasticità agli O-rings, i grandi anelli di gomma di tenuta (lunghi 11 metri, con sezione circolare del diametro di 7,5 cm) che dovevano contenere i gas caldi prodotti dal combustibile dei razzi ausiliari. Il problema era noto, ma la società costruttrice di quella parte dello shuttle non si oppose al lancio. Dopo il disastro fu nominata una Commissione Presidenziale d'Inchiesta. Il fisico Richard Feynman chiese a Roger Boisjoly, esperto di sistemi di tenuta: "Lei era d'accordo che il 28 gennaio si effettuasse il lancio?" Boisjoly rispose: "No. Dissi che avevamo avuto gravi problemi con gli O-rings anche a temperature più alte di zero. Il rischio era enorme." Durante la seduta pubblica della Commissione, Feynman si fece dare un bicchiere d’acqua gelata. Ci immerse un piccolo O-ring dello stesso materiale usato sullo Shuttle e mostrò che già a zero gradi quel cerchietto di gomma si rompeva con due dita. Quell’esperimento andava fatto prima della missione.

Sono più frequenti eventi meno tragici, ma noiosi. Avevo un’ottima auto turbo a benzina e corsi il rischio di fondere il motore. Ero bloccato in un ingorgo di traffico e mi accorsi solo allora che non funzionava il termostato che doveva azionare il ventilatore. La temperatura saliva: mi fermai e arrivai a tappe fino a un’officina. Il motore valeva almeno 10.000 euro e il termostato, forse, 100 euro: sarebbe stato meglio a installarne uno buono da 250 euro o più.

Talora un solo componente si guasta e non si può sostituire perché non è più in produzione. Accade con le batterie dei PC portatili: hanno una vita utile di pochi anni. Se le batterie non si trovano più, il PC funziona bene, ma solo con l’alimentazione esterna. Tutti i fabbricanti dovrebbero usare uno stesso modello e tenerlo in produzione per molti anni.

C’è spesso squilibrio fra la qualità alta di grandi sistemi e quella bassa della manutenzione. Certi sistemi di controllo computerizzati funzionano bene finchè la manutenzione è fatta in garanzia. Poi passa a tecnici meno capaci e inizia il degrado: in pochi anni le prestazioni si annullano.

Chernobyl fu un caso estremo. Il progetto e la costruzione di quella centrale erano adeguati, anche se inferiori ai livelli occidentali. Si tentò un esperimento inteso ad aumentare la sicurezza. Alcuni ingegneri elettrotecnici (non nucleari) pensarono che se mancava energia sulla rete e si perdeva il parallelo, non sarebbero più stati alimentati i motori di comando delle barre di grafite. Per abbassarle e fermare la reazione, si ricorreva ai diesel, cui per entrare in funzione occorreva un minuto durante il quale il reattore poteva diventare instabile. Così si pensò di azionare le barre con motori elettrici. L’energia immagazzinata nelle masse rotanti delle turbine e degli alternatori che stanno rallentando, fornita ai motori di comando delle sbarre bastava forse ad abbassarle. Se era così, si sarebbe potuto fare a meno dei diesel, lavorando in sicurezza. Ma quell’energia non bastò. L’esperimento fallì. Per eseguirlo erano stati disattivati i circuiti di sicurezza – e scoppiò tutto. I controlli sul rispetto dei regolamenti e l’addestramento del personale tecnico erano di qualità infima.

La gestione della qualità deve essere totale per evitare distruzioni di risorse e catastrofi.