Proactive maintenance framework for complex building service equipment : a predictive maintenance approach for hospital buildings facility management services

The proactive maintenance approach has gained popularity as one of the leading methods to investigate failure causes and their criticalities in complex buildings. Previously adopted only in the industrial sector to achieve higher production rates, this approach has recently received growing attention for its application to healthcare facilities. Given the significant role hospitals play in today’s society, the high quality standards needed to avoid disruptions or malpractices and the importance healthcare is getting in political discussion and government spending decisions, ensuring a timely and proactive identification of failures and reliability of the structures is essential for this category of built assets. As such, our work tries to investigate previous literature on the topic and aims at identifying system criticalities through machinery operation collected data analysis. Furthermore, we discuss the main risk assessment methodologies used today and analyse their potential application. These include Failure Modes, Effects and Criticalities Analysis (FMECA), Fault Tree Analysis (FTA) and Markov Analysis. Finally, we analyse a case study to understand the procedures for predictive maintenance strategy activation and to recognise potential barriers to its effective implementation. After a careful analysis of the literature and a case study application, we come to the conclusion that data gathering and validation as well as informal knowledge exploitation are the main enabling features for an effective proactive maintenance strategy activation and reflect on the relevance of data management to achieve actionable, significant and reliable results. While this analysis is not exhaustive, we believe it lays down a significant framework for the correct activation of proactive maintenance in healthcare facilities. We note the relevance the topic is assuming in both developed and emerging countries, and we see potential for further studies focusing on real cases applications and a comparison highlighting differences across different geographies.

L'approccio della manutenzione proattiva ha guadagnato popolarità come uno dei principali metodi per indagare le cause dei guasti e le loro criticità in edifici complessi. Precedentemente adottato solo nel settore industriale per raggiungere tassi di produzione più elevati, questo approccio ha recentemente ricevuto una crescente attenzione per la sua applicazione nelle strutture sanitarie. Dato il ruolo significativo che gli ospedali svolgono nella società odierna, gli elevati standard qualitativi necessari per evitare interruzioni o negligenza e l'importanza che l'assistenza sanitaria sta prendendo in discussioni politiche e decisioni di spesa pubblica, è essenziale per questa categoria di edifici garantire un’identificazione tempestiva e proattiva dei guasti e l'affidabilità delle strutture. Il lavoro svolto indaga la letteratura sull'argomento e mira ad identificare le criticità del sistema attraverso l’analisi dei dati raccolti sul funzionamento dei macchinari. Inoltre, vengono discusse le principali metodologie di valutazione del rischio utilizzate oggi e ne vengono analizzate le potenziali applicazioni. Queste includono Failure Modes, Effects and Criticalities Analysis (FMECA), Fault Tree Analysis (FTA) e Markov Analysis. Infine, viene analizzato un caso studio per comprendere le procedure per l'attivazione di una strategia di manutenzione predittiva e per riconoscere i potenziali ostacoli alla sua effettiva integrazione. Dopo un'attenta analisi della letteratura e dell'applicazione su un caso studio, arriviamo alla conclusione che la raccolta e la convalida dei dati, nonché l’utilizzo della conoscenza di tipo informale rappresentano i principali aspetti per un'efficace attivazione di una strategia di manutenzione proattiva e ciò si riflette sull’importanza della gestione dei dati per ottenere risultati fruibili, significativi e affidabili. Anche se questa analisi non è esaustiva, riteniamo che stabilisca un quadro significativo per la corretta attivazione della manutenzione proattiva nelle strutture sanitarie. Notando il rilievo che l'argomento sta assumendo sia nei paesi sviluppati che in quelli emergenti, si rileva la potenzialità per ulteriori studi incentrati sul applicazioni in casi reali ed un confronto che evidenzi le differenze tra le diverse aree geografiche.