Appunti per l'orale di Ingegnerizzazione di prodotto

Valutazione importanza relativa, cioè i valori La concezione può cambiareModello KANOassoluti ponderati rispetto le altre specifiche nel tempo portando ad essere(viene usato il punteggio più alto come caratteristiche attrattive comeQuesto modello determina la relazioneriferimento e tutte le altre specifiche sono prestazionali o indispensabilitra soddisfazione e dei clienti in base alleponderate a questo valore) caratteristiche del prodotto, si puòdividere in quattro categorie dicaratteristiche:

1. Prestazionali: più sono fornite più la soddisfazione aumenta (linearmente)

2. Indispensabili: sono date per scontate e il prodotto è considerato incompletosenza di esse

3. Attrattive: la loro assenza è neutrale ma la loro presenza fa aumentare lasoddisfazione

4. Indifferenti: gli utenti sono indifferenti a loro riguardo e sono le caratteristicheda togliere visto che non implicano differenze.

Processo di ProgettazioneProgettazione Concettuale

del Prodotto

In questo step del processo, avendo già analizzato le specifiche per il raggiungimento degli obiettivi del prodotto, si va a pensare al manufatto in grado di soddisfare le esigenze dei clienti tenendo conto di desideri e delle specifiche. La struttura funzionale facilita l'ideazione di soluzioni poiché attraverso la scomposizione gerarchica fino alle sotto-funzioni si vanno ad elaborare i processi fisici e chimici che vanno a svolgere le funzioni. Lo sviluppo concettuale del prodotto viene svolto attraverso diverse metodologie con sia metodi classici basati su dati sia con metodi logici.

Metodi di sviluppo concettuale:

• Brainstorming: processo per la generazione di idee attraverso più partecipanti, questi sono preparati ad offrire quante più idee possibili; vengono inclusi anche persone non esperte in campo ingegneristico. Un metodo di brainstorming particolare è quello del Brainwriting 6-3-5 in cui 6 partecipanti scrivono 3 idee in 5 minuti.

questo per diversi round permettendo un di scrivere un gran numero di idee; questa tipologia è scrivere direttamente le idee e c'è una parte attiva per tutti i membri, ma vantaggiosa poiché è possibile possono esserci problemi in chiarezze, in idee simili e causati dal vincolo temporale.

Matrice Morfologica: questo metodo si basa su più step. concept possibili per ciascuna funzione, il Concetto indica “Come1. Il primo è di trovare quanti più Fare” l’attività espressa nella funzione; per una funzione c’è sempre più di una soluzione concettuale; in questa fase va mantenuto un livello di astrazione che permette di confrontare i vari concetti. I principi di funzionamento devono essere basati sull’effetto fisico desiderato per l’ottenimento del risultato.

Il secondo passaggio consiste nell’elaborare il grafico 2. delle opzioni e sviluppare la Matrice Morfologica: nella colonna di

sinistra sono elencate le funzioni da svolgere e sulle varie righe ad esse corrispondenti troviamo i mezzi alternativi per raggiungere il completamento della funzione (sono possibili anche meno soluzioni per riga); la tabella morfologica va a raccogliere tutte le forme di soluzione per il prodotto. Il terzo passaggio consiste nell'identificare le combinazioni possibili, andando a selezionare per ogni funzione un solo design, la scelta si basa su di una combinazione di termini di paragone (es. economicità, convenienza, tecnologia), andato a definire un concetto utile nel momento di inizio degli schizzi di progetto per il prodotto. Questo metodo potrebbe generare troppe idee e implicare che ogni funzione sia indipendente da un'altra; perciò, potrebbe generare soluzioni senza alcun senso. Metodo TRIZ: questa metodologia si basa sulla Logica, i principi di base sono che qualcuno, da qualche parte, ha già risolto un problema simile al nostro; quindi, bisogna solamentetrovare quelle soluzioni e adattarle al problema e che eventuali contraddizioni vanno risolte. La metodologia TRIZ fornisce una procedura passo-passo per il raggiungimento della soluzione, fornendo risultati attendibili e ripetibili. I risultati sono ottenuti con un algoritmo fisso, riducendo prove e soluzioni, per tutte le tipologie di problemi. In sei passaggi:

1. Analisi dei problemi: elencando tutti i requisiti e i vincoli.
2. Definire il problema specifico: andando a identificare anche le specifiche in contraddizione. dall'elenco delle funzionalità (elenco di caratteristiche dell'oggetto es. peso, affidabilità, potenza, ecc.) vengono identificate quelle importanti per la contraddizione.
3. Definire il problema astratto: peso, affidabilità, potenza, ecc.) vengono identificate quelle importanti per la contraddizione.
4. Definire variabili del problema astratto: quali sono le funzionalità che migliorano e quali che peggiorano con il cambiamento.
5. Definizione di una matrice delle contraddizioni rispetto a quelle trovate, andando a definire dei principi di

innovazione applicati al problema generico.

6. Definire una soluzione specifica: andando ad esaminare le soluzioni generiche dei principi di innovazione convertendole al caso specifico.

La TRIZ permette l'utilizzo di principi innovativi come: la segmentazione (divisione in più parti, facilità smontaggio), materiali compositi, uso di copie (più economiche e semplici), ecc.

Valutazione Alternative

Fornendo una metodologia per la valutazione delle alternative, viene scelto il prodotto con il potenziale più elevato per diventare un prodotto di qualità. Vi è no screening dei concetti organizzato su vari livelli: partendo dai concetti che non rispettano i limiti fisici delle specifiche che vengono eliminati; successivamente vengono eliminati i concetti per cui la tecnologia non è ancora disponibile e infine vengono valutati i vari concetti l'uno rispetto l'altro. Vi sono diverse metodologie per lo screening;

Schizzi di alternative:

utilizzando le alternative funzionali più adatte dalla matrice morfologica, vengono disegnati dei schizzi concettuali (non dettagliati e non progettuali) che vengono utilizzati solamente per la presentazione del progetto futuro. Vengono poi scelti dei criteri dal team di progettazione e vanno selezionate le alternative che verranno abbandonate ottenendo solamente concept alternativi. Matrice di Valutazione di Pugh: si sceglie un concept come punto di riferimento per la valutazione degli altri concept. Se la valutazione dei concept sarà migliore rispetto a quello di riferimento si assegna un punteggio positivo, se peggiore, uno negativo e se simile al concept di riferimento viene assegnato zero. Il team di progettazione definisce una serie di criteri per la valutazione dei concept e ad ogni criterio assegna un peso, poi si calcoleranno i punteggi relativi ai vari concept andando a scegliere i concept con punteggio più alto. Matrice Decisionale: in questo caso i concept vanno sulle righe e i criteri di valutazione vanno sulle colonne. Si assegna un punteggio a ciascun concept in base ai criteri di valutazione e si sommano i punteggi ottenuti per ogni concept. Il concept con il punteggio più alto sarà quello selezionato come migliore.e i criteri sulle colonne, vengono scelti pesi per l'importanza di ogni criterio e viene valutato da 1 a 10 quanto un concept soddisfa un criterio. Andando a verificare la somma dei simili cercare l'integrazione dei concept. Concept migliori e in caso di punteggi Embodiment Design In questa fase si cerca di dare un'espressione tangibile al progetto, perciò, partendo da una soluzione principale viene sviluppata una progettazione conforme con criteri tecnici ed economici, usando le informazioni a disposizione; va quindi definito un layout definitivo che deve essere sviluppato per poter poi essere sottoposto a controlli tangibili di funzionalità, durata, produzione, assemblaggio, funzionamento e costi. Questo processo di realizzazione avviene su vari step e spesso vanno eseguiti contemporaneamente e ripetuti al fine di aggiungere modifiche per migliorare il progetto in corso. Gli step per il processo sono: 1. Schizzi (design concettuale): viene organizzato un disegno

1. Design concettuale: rappresenta il layout del prodotto e i diversi meccanismi utilizzati per svolgere le funzioni. In questa fase non sono ammesse tolleranze, a meno che non siano critiche.

2. Disegni di assemblaggio (Embodiment design): mostrano come i componenti si adattano tra loro, con ogni componente identificato da un numero e le viste necessarie per spiegare le informazioni.

3. Design dettagliato: evoluzione del disegno con dettagli precisi dei singoli componenti, inclusi materiali e dettagli di fabbricazione. Vengono indicate anche eventuali tolleranze.

Dai design è possibile sviluppare dimostrazioni fisiche o virtuali del prodotto finito:

- Mock-up: costruito in scala utilizzando materiali semplici come legno, cartone o plastica, serve a dare al progettista un'idea del design. A volte vengono utilizzati per controllare il gioco o le tecniche di assemblaggio in relazione ad altri pezzi.

Può essere sostituito da un modello solido, vengono spesso indicati come "proof of concept". Nel sistema CAD. I Mock-up: - Modello: il modello mette in relazione il comportamento fisico con una similitudine matematica, la modellazione viene definita tramite prove di laboratorio ed è possibile avere modelli sia per sistemi fisici che per sistemi virtuali (CAD). - Prototipo: è la tecnica più costosa e implica la produzione di un sistema fisico completo e funzionante del prodotto; i prototipi possono essere completi o mirati su solamente alcuni elementi del progetto. L'Embodiment si sviluppa su 15 passaggi che saranno ripetuti in caso di risultati non soddisfacenti: 1. Dall'elenco dei requisiti identificare quelli cruciali sul progetto. 2. Identificare i vincoli spaziali che determinano o limitano il progetto. 3. Definizione di un layout approssimativo derivato dal concept, evidenziando le funzioni principali che determinano la forma.

1. Sviluppo del layout in scala eliminando punti di progetto non portatori di funzioni, identificando componenti, geometrie, disposizioni e definendo in maniera provvisoria i materiali.
2. Sviluppo di uno dei layout preliminari adatti.
3. Sviluppo di layout e disegni considerando anche moduli con soluzioni note.
4. Determinazione di funzioni ausiliarie, sfruttando soluzioni note il più possibile.
5. Sviluppo layout dettagliati con progetti modulari, tenendo conto di standard, regole, risultati analisi e informazioni ausiliari.
6. Sviluppo e aggiunta delle parti standard e dei supporti delle funzioni ausiliari al layout.
7. Valutazione dei layout in base a criteri tecnici ed economici.
8. Correzioni preliminari al layout.
9. Ottimizzazione dei vari moduli di layout, eliminando i punti deboli valutati.
10. Controllo del prodotto per evitare errori di progettazione o compatibilità.
11. Elenco parti e documenti per l'assemblaggio.