The role of total cost of ownership within the asset management framework

This PhD research investigates the role of Total Cost of Ownership (TCO) as a tool for supporting asset-related decision-making process in production companies. The use of a TCO model is increasingly acknowledged as a fundamental element for supporting Asset Management (AM) implementation within industry. Furthermore, the publication of the ISO body of standards on Asset Management (ISO 5500X) in 2014 opened new horizons for clarifying its role in the management of industrial assets. However, no single TCO model has been defined yet that has been widely adopted in the industrial practice. This research aims at investigating the main applicability issues of TCO in the industrial context and its potential contribution for enabling AM integration in production systems. This is done through a multiple case study analysis. The case study development allows achieving two main findings. The first one is the identification of the existence of causal relationships between the adoption of a TCO model and the level of integration of AM in the analyzed companies. The second one is the identification of potentialities and applicability conditions for the adoption of a TCO model in production companies, including the identification of the main perceived barriers. Based on the findings of the case studies, the main contribution of this dissertation is the definition and proposal of an innovative methodology for building up a performance-driven TCO model which is tested in an industrial application case. The methodology addresses the main requirements for the definition of a TCO evaluation model of industrial assets to be used to support AM decision-making, adopting an integrated and systemic focus. In particular, it leads to the definition of a TCO model that relies on an integrated modelling approach linking together a technical performance model and a cost model. The reliability engineering software RMES is used as a support for the implementation of the performance model analysis. The TCO model, built through the designed methodology, is tested within an industrial project in one of the leading companies in Italy in the chemical sector. The overall intention of this thesis is to provide a piece of work that perpetrates the fulfilment of the current gap between theory and practice and that enriches the path towards the definition of clear guidelines and tools for AM integration within production systems. This dissertations originates from a research development process that lasted three years and a half and that was carried on by the author continuously facing and collaborating with both the industrial reality and the scientific community. The objective was to provide an innovative piece of research that not only proposes an innovative contribution to knowledge but also a useful indication for industrial practitioners.

La ricerca di dottorato presentata in questa tesi indaga il ruolo del Total Cost of Ownership (TCO) / Costo Totale di Proprietà degli asset industriali come strumento di supporto nel processo decisionale nelle aziende di produzione. L'uso di un modello TCO è sempre più riconosciuto come un elemento fondamentale per supportare l’implementazione del processo di Asset Management (AM) nel campo industriale. Inoltre, la pubblicazione delle norme ISO sull’Asset Management (ISO 5500X) nel 2014 ha aperto nuovi orizzonti per chiarire il suo ruolo nella gestione degli asset. Tuttavia, non esiste ancora un modello unico di TCO che sia stato definito e sia adottato ampiamente nella pratica industriale. Questa ricerca si propone di indagare i principali aspetti riguardo l’applicabilità del TCO nel contesto industriale e il suo contributo potenziale per consentire l'integrazione dell’AM nei sistemi di produzione. Questo è fatto attraverso una analisi di studio di caso multiplo. Lo sviluppo dello studio di caso permette di ottenere due risultati principali. Il primo è l'identificazione dell'esistenza di una relazione causale tra l'adozione di un modello TCO e il livello di integrazione dell’AM nelle aziende analizzate. La seconda è l'individuazione delle potenzialità e delle condizioni di applicabilità per l'adozione di un modello di TCO in aziende di produzione, compresa l'identificazione dei principali ostacoli percepiti. Sulla base dei risultati dello studio di caso, il contributo principale di questa tesi è poi la definizione e la proposta di una metodologia innovativa per la costruzione di un modello di TCO basato sull’analisi delle prestazioni degli asset, che è stato testato in un caso applicativo industriale. La metodologia risponde ai principali requisiti per la definizione di un modello di valutazione del TCO degli asset industriali da utilizzare per sostenere il processo decisionale di AM, adottando un focus integrato e sistemico. In particolare, permette la definizione di un modello TCO che si basa su un approccio di modellazione integrato collegando un modello di analisi delle prestazioni tecniche e un modello di costo. Il software RMES di ingegneria di affidabilità è utilizzato come supporto per la realizzazione del modello di analisi delle prestazioni tecniche. Il modello TCO, costruito attraverso la metodologia progettata, viene testato in un progetto industriale con una delle aziende leader in Italia nel settore chimico. L'intento generale di questa tesi è quello di fornire un lavoro che tenda al completamento dell'attuale divario tra teoria e pratica e che arricchisca il percorso verso la definizione di linee guida chiare e strumenti per l'integrazione dell’AM nei sistemi di produzione. Questa tesi proviene da un lavoro di ricerca durato tre anni e mezzo e che è stato realizzato dall'autore confrontandosi continuamente e collaborando sia con la realtà industriale che con la comunità scientifica. L'obiettivo era quello di sviluppare un lavoro innovativo che si propone non solo di dare un contributo innovativo alla ricerca scientifica, ma anche un'indicazione utile per i professionisti industriali.