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Antonio Lanzotti » 10.Disegno di prodotti industriali: dall'idea al disegno


Obiettivi della lezione

Ciclo di progettazione e sviluppo di prodotto industriale.

Ciclo di progettazione e sviluppo di prodotto industriale.


Definizione di “Problema” di Progettazione

Un problema di progettazione è caratterizzato da 3 componenti (secondo Pahl e Beitz):

  1. identificazione di un indesiderabile od insoddisfacente stato iniziale
  2. esistenza di un desiderabile od almeno più soddisfacente stato finale
  3. conoscenza degli ostacoli alla trasformazione dallo stato iniziale a quello finale ad un tempo fissato

In generale, i problemi sono caratterizzati da:

  • complessità
  • molti componenti sono coinvolti e questi componenti si influenzano reciprocamente in vario modo
  • incertezza. Non tutti i requisiti sono noti, non tutti i criteri sono stabiliti; alcuni effetti non sono completamente noti ed emergono col tempo

Ci sono più cose in cielo ed in terra, o Orazio, di quante ne sogni la tua filosofia (Shakespeare, Amleto)

La progettazione è sintesi

Il problema di progettazione è un problema di sintesi e, dunque, prevede lo sviluppo di capacità diverse da quelle analitiche, favorite da altre discipline di base per l’Ingegneria.
Il problema di progettazione è “malcondizionato” (Cross) ossia non può avere per sua natura obiettivi e vincoli formulati in modo da portare univocamente ad una sola soluzione.
La creatività è un ingrediente del processo di progettazione (problema di sintesi).
L’approccio induttivo è fondamentale per i progettisti.

Gli ostacoli possono essere costituiti da più aspetti:

  1. la mancanza di conoscenza dei mezzi per superare gli ostacoli, che devono essere ricercati (problema di sintesi)
  2. i mezzi sono noti, ma sono così numerosi e complessi da non essere esaustivamente valutabili (problema di esplorazione, selezione e combinazione)
  3. gli obiettivi sono conosciuti vagamente o non sono chiari

Dal problema alla soluzione ossia al prodotto

Quando interviene la creatività nel processo di sviluppo prodotto? Munari suggerisce una sequenza di passi per arrivare dall’idea ai disegni di prodotto (Munari, Da cosa nasce cosa, Laterza) .

Quando interviene la creatività nel processo di sviluppo prodotto? Munari suggerisce una sequenza di passi per arrivare dall'idea ai disegni di prodotto (Munari, Da cosa nasce cosa, Laterza) .


Dal problema di progettazione al disegno

Dall’idea al disegno mediante prototipazione virtuale e fisica (v. Munari, Da cosa nasce cosa, Laterza).

Dall'idea al disegno mediante prototipazione virtuale e fisica (v. Munari, Da cosa nasce cosa, Laterza).


Fasi del processo di sviluppo prodotto

I) Comprendi l’opportunità

Chiarisci il Compito di Progettazione

II) Sviluppa un concetto

Progettazione concettuale

III) Concretizza un concetto e migliorane la qualità

Progettazione concreta e di dettaglio

Dall’idea al brevetto

King Gillette: padre del rasoio usa e getta (1903).
Esigenza: radere con maggiore sicurezza, con stile e più semplicemente che nel passato.
L’esigenza era presente ed il prodotto sviluppato anche in Grecia (IV secolo a.C.)

ZIPPER (1893)
Whitcomb Judson concentrò l’attenzione sugli stivali. Non veniva a capo della difficoltà che incontrava nel calzarli e sfilarli.

I disegni brevettuali racchiudono in uno stile semplice tutte le informazioni tecniche che definiscono un nuovo prodotto. 
Disegno estratto da: US patent 775,134 (safety razor).

I disegni brevettuali racchiudono in uno stile semplice tutte le informazioni tecniche che definiscono un nuovo prodotto. Disegno estratto da: US patent 775,134 (safety razor).


Identificazione e Classificazione degli EQ

Il modello di Kano spiega la relazione tra la funzionalità delle caratteristiche di qualità di un prodotto, definite must-be, lineari od eccitanti,  ed il livello di soddisfazione od insoddisfazione degli utenti.

Il modello di Kano spiega la relazione tra la funzionalità delle caratteristiche di qualità di un prodotto, definite must-be, lineari od eccitanti, ed il livello di soddisfazione od insoddisfazione degli utenti.


Passi della progettazione concettuale partecipativa

Approccio partecipativo alla progettazione concettuale mediante sviluppo di concept in ambiente virtuale (CAS- Computer Aided Styling, CAD – computer Aided Design, RV – Realtà Virtuale).

Approccio partecipativo alla progettazione concettuale mediante sviluppo di concept in ambiente virtuale (CAS- Computer Aided Styling, CAD – computer Aided Design, RV – Realtà Virtuale).


Primo passo nella progettazione di sedili ferroviari

L’identificazione degli elementi di qualità è arricchita dalla creatività del designer (bozzetti di stile), dalle tecniche di elicitazione delle esigenze dei clienti e lo studio della normativa tecnica.

L'identificazione degli elementi di qualità è arricchita dalla creatività del designer (bozzetti di stile), dalle tecniche di elicitazione delle esigenze dei clienti e lo studio della normativa tecnica.


Bozzetti di stile

Il punto di partenza del designer è la scelta di uno stile, che identificando l’interno della carrozza ferroviaria, influenza lo sviluppo di tutti i componenti (braccioli, poggiatesta, poggiapiedi,…).

Il punto di partenza del designer è la scelta di uno stile, che identificando l'interno della carrozza ferroviaria, influenza lo sviluppo di tutti i componenti (braccioli, poggiatesta, poggiapiedi,...).


Identificazione e Classificazione degli EQ

L’applicazione del modello di Kano ad un ampio numero di potenziali utenti permette di classificare le caratteristiche di qualità, identificando quelle di diretto interesse nello studio in Realtà Virtuale.

L'applicazione del modello di Kano ad un ampio numero di potenziali utenti permette di classificare le caratteristiche di qualità, identificando quelle di diretto interesse nello studio in Realtà Virtuale.


Vincoli normativi

I sistemi CAD di ultima generazione  detti knowledge based system or feature based system permettono di gestire l’insieme dei vincoli normativi come insieme di conoscenze e riferimenti che indirizzano l’azione del designer.

I sistemi CAD di ultima generazione detti knowledge based system or feature based system permettono di gestire l'insieme dei vincoli normativi come insieme di conoscenze e riferimenti che indirizzano l'azione del designer.


Generazione di concetti

La generazione dei concetti è la fase più ricca di creatività nella quale per ogni sottosistema vengono formulate almeno tre soluzioni.

La generazione dei concetti è la fase più ricca di creatività nella quale per ogni sottosistema vengono formulate almeno tre soluzioni.


Combinazione degli Elementi di Qualità

Le architetture di prodotto frutto della combinazione delle alternative di progetto dei sottosistemi per stile e configurazione possono essere valutate dai potenziali utenti.

Le architetture di prodotto frutto della combinazione delle alternative di progetto dei sottosistemi per stile e configurazione possono essere valutate dai potenziali utenti.


Valutazione dei concetti in Realtà Virtuale

Nell’ambiente di Realtà Virtuale (VR – Virtual Reality) l’utente vive un’esperienza di interazione col prodotto virtuale, che permette di anticipare pregi e difetti delle alternative di sedile proposte (VRTEST-Laboratorio CRdC Trasporti).

Nell'ambiente di Realtà Virtuale (VR - Virtual Reality) l'utente vive un'esperienza di interazione col prodotto virtuale, che permette di anticipare pregi e difetti delle alternative di sedile proposte (VRTEST-Laboratorio CRdC Trasporti).


Valutazione di concept di prodotto in VR

Gli utenti esperti partecipano alle sessioni di valutazione e collaborano coi progettisti nella definizione della configurazione ottima, grazie ai loro punteggi.

Gli utenti esperti partecipano alle sessioni di valutazione e collaborano coi progettisti nella definizione della configurazione ottima, grazie ai loro punteggi.


Definizione del concetto ottimo

Il concetto ottimale è definito sulla base dei giudizi degli esperti.

Il concetto ottimale è definito sulla base dei giudizi degli esperti.


I materiali di supporto della lezione

Pahl and Beitz, Engineering Design, Springer and Verlag.

Whitney D. (2004), Mechanical Assemblies, Oxford Univ. Press

Yang K, El-Haik B., Design for Six Sigma, Mc Graw Hill, 2003.

Norman Donald A., Emotional Design, Apogeo.

Norman Donald A., La caffettiera del masochista. Psicopatologia degli oggetti quotidiani, Milano, Giunti, 2009.

Nagamachi, M. (1995) “Kansei Engineering: a new ergonomic consumer-oriented technology for product development”, Int. Journal of Ind. Ergonomics, 15, 3-11.

Donnarumma A., La progettazione come metamodello in I Modelli logici della conoscenza, Univ. di Salerno, 2002.

Suh N.P., The Principles of Design, New York: Oxford Un. Press, 1990.

Ind. Design Soc. of America, Design Secrets: Products, Rockport, 2001.

Ulrich K.T., Eppinger S.D., “Progettazione e sviluppo di prodotto”, Mc Graw-Hill, 2001.

Otto K., Wood K., “Product Design”, Prentice Hall, 2001.

di Caro E., Uomini & Brevetti, Nova, IlSole24ore, 15/12/2005.

Di Gironimo G., Lanzotti A., Vanacore A., Concept Design for Quality in Virtual Environment, Computer & Graphics, 30 (6), 2006. DOI: 10.1016/j.cag.2006.08.002.

Lanzotti, A., Tarantino, P. (2008) Kansei engineering approach for total quality design and continuous innovation. The TQM Journal, 20(4): 324-337.

A. Lanzotti, G. Matrone, P. Tarantino, A. Vanacore (2008). Statistical Design for innovation in virtual reality. In: P. Erto, Statistics for Innovation. SPRINGER, MI: 27- 41.

Lanzotti A. et al. (2009) Virtual concepts and experiments to improve quality of train interiors, IJIDeM, Vol. 3, N. 2, ISSN: 1955-2513, May 2009, Springer Paris.

Di Gironimo G., Lanzotti A., Vanacore A., Quality Feature Design of a Minicar Dashboard Using Doe In Virtual Reality, AED Praga, Giu 2006.

Munari B., Da cosa nasce cosa, Editori Laterza, 1998. Munari B., Arte come mestiere, Editori Laterza, 1966. Munari B., Artista e designer, Universale Laterza, 1997.

Gilette.

Zipper.

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