Processo Strutturato di Progettazione del Prodotto: Dalla Domanda di Mercato alla Validazione

Design Totale: Processo e Metodologie

Il Design Totale è l'atto sistematico che inizia con l'identificazione delle esigenze del mercato di consumo fino alla vendita del prodotto finale soddisfacente.

Fasi del Design Totale

1. Requisiti di Mercato
2. Progettazione Concettuale
3. Progettazione di Dettaglio
4. Produzione
5. Vendita

Sviluppo Collaborativo

Lavorare in team per sviluppare progetti di prodotti innovativi. Le modalità principali sono due: Sincrona e Asincrona.

Fase 1: L'Analisi della Domanda di Mercato

Tecniche di Analisi

• Analisi Parametrica: Questa tecnica mira a individuare la posizione del prodotto sul mercato rispetto alla concorrenza.
• Analisi dei Bisogni del Cliente: Identificazione dei bisogni reali dei consumatori tramite:
  • Indagini
  • Interviste
  • Metodo Sperimentale
  • Metodo Delphi
• Analisi a Matrice: È utile per il confronto con la concorrenza.

Fase 2: Definizione dei Requisiti

Quality Function Deployment (QFD) - Passaggi

1. Identificare i requisiti del cliente (il "Cosa").
2. Identificare i requisiti tecnici (il "Come").
3. Identificare i rapporti tra i requisiti tecnici e i requisiti del cliente.
4. Individuare il rapporto tra i "Come".
5. Determinare il peso di ogni elemento.
6. Valutazione della concorrenza.

Requisiti e Specifiche di Progettazione del Prodotto

Possono essere preferibili o obbligatorie.

Specifiche di Prodotto (Fattori Chiave)

Ambiente, Clienti, Servizio, Quantità, Costi, Magazzino, Peso, Normative (Legge), Qualità.

Fase 3: Progettazione Concettuale

Obiettivo della Progettazione Concettuale

Identificare le alternative di progettazione, valutare le alternative e scegliere quelle che soddisfano maggiormente i requisiti di prodotto, trasformandole in un livello più dettagliato.

1. Identificazione delle Caratteristiche Fondamentali

Caratteristiche chiave derivanti da:

• Black Box
• QFD
• Matrice Morfologica
• Diagramma di Ishikawa

2. Valutazione delle Risorse Chiave

• Costo del Design (Cost-to-Design): Analizzare i costi per aumentare le vendite e ridurre al minimo gli sprechi.
• Dominio di Prova (Test Domain): Aggiungere criteri differenti.
• Analisi di Trade-off: Analisi delle alternative di progetto al fine di ottimizzare le prestazioni e ridurre i rischi tecnici.
• Costo del Ciclo di Vita (Life Cycle Cost): Sviluppo di un modello di costi per l'acquisizione e la manutenzione durante la vita utile del prodotto, considerando il trade-off.

Fase 4: Progettazione di Dettaglio

Compiti del Gruppo: Completare la progettazione del prodotto, assicurando che soddisfi i requisiti e l'approccio di progetto definito.

Strumenti e Metodologie

• Analisi del Design (Design Analysis): Valuta la capacità di soddisfare le specifiche di progetto al minor costo possibile.
• Sintesi del Design (Design Synthesis): Utilizza descrizioni astratte per sviluppare rappresentazioni fisiche.
• Prototipi: Modelli fisici e software utilizzati per:
  • Ridurre l'incertezza.
  • Ottimizzare i parametri.
• Modellazione: Una rappresentazione semplificata di un sistema, sviluppata per comprenderne, prevederne e controllarne il comportamento.

Benefici della Modellazione per il Progettista

Fornisce la base per sperimentare con i requisiti, ottimizzare le decisioni di progettazione, verificare le prestazioni del prodotto.

Simulazione

Utilizzata per sperimentare con diversi requisiti di progettazione, assicurando che siano fattibili e conformi al prodotto finale desiderato.

Metodologia di Generazione (SIM)

1. Definire il sistema e l'ambiente.
2. Elencare gli aspetti sconosciuti del sistema.
3. Elencare gli effetti dell'ambiente.
4. Creare la simulazione.
5. Verificare la simulazione.

Tecniche per la Riduzione del Rischio di Progettazione

• Analisi agli Elementi Finiti (Finite Element Analysis - FEA): Utilizza strumenti matematici per prevedere lo stress e il suo effetto sul comportamento fisico del sistema.
• Analisi dello Stress Ambientale: Valuta la performance del prodotto in condizioni ambientali estreme.
• Analisi dei Modi e degli Effetti di Guasto (Failure Mode and Effect Analysis - FMEA): Tecnica per valutare e ridurre gli effetti causati da potenziali modalità di guasto. Serve a identificare:
  • Gli effetti di un potenziale fallimento di un prodotto.
  • I metodi per evitare un errore.

Test e Valutazione

Obiettivi: Migliorare il prodotto, individuare e correggere i problemi, ridurre i rischi tecnici.

• Validazione: Garantire che il progetto soddisfi le aspettative del cliente.
• Verifica: Garantire che la progettazione e la produzione siano in grado di soddisfare tutti i requisiti di progettazione.
• Revisioni del Design (Design Reviews): Utilizzate per identificare problemi e rischi tecnici durante la trasformazione e l'utilizzo.
• Design Ottimale: Un design che è stato convalidato, verificato e valutato.

Buone Pratiche di Sperimentazione e Valutazione

Strategia di test e valutazione, revisioni di progetto, controllo della produzione, test e valutazione del software.

Modalità di Prova

Ricerca di errori, test a numero indefinito, prove in tutte le condizioni operative.

L'obiettivo di tutte le prove e delle revisioni di progettazione è individuare aree di miglioramento del design.