METODIPERLAPROGETTAZIONEINDUSTRIALE

Prof.G.fargione

IL PROGETTO COSTITUISCE UN’INTERFACCIA FRA PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN

PRODOTTO

Schemilogici

Processoproge@ualehacomepuntodipartenzaunoschemalogico:completezzaesemplicità.

Il processo proge@uale può schemaHzzarsisecondo il seguente schema che sinteHzza lostatodell’artea@uale:

SCHEMA LOGICO DI PROCESSO PROGETTUALE

Il processo proge@uale è cosHtuito da 4 passifondamentali, con ricicli fra di essi nonrappresentaHnellaprecedentefigura.

Individuato l’obiePvo del prodo@o, se neindividuano più principi di funzionamento,raccolH in un “sistema” che inizia le fasitecnichechedannosoluzioneall’obbiePvo.

Per esempio nella figura seguente si riporta loschema logico applicato alla funzionerotazione di un corpo rigido a@orno a unsistemafisso(cernieracilindrica).

CICLODIVITADELPRODOTTOIlprodo@orisultatodellaproge@azionepercorreuncertociclodivitanell’ambiente.

Il prodo@o una volta proge@ato e comecostruito, deve essere distribuito e, comeprodo@o in uso, inizia a essere uHlizzato dalcliente.AfinefasediuHlizzazione, ilprodo@ofuori uso può essere eliminato e divenire unrifiuto totalmente, oppure parzialmente,essererecuperatoe,comerisorsa,so@oformadi energia o materia seconda, esserereimmessonelcicloproduPvo.

CICLO DI VITA DEL PRODOTTO

IlDfX

•  Ilprodo@odevea@raversaretu@elefasidelcicloconcomportamentooPmizzato.IlprogePsta,perciò,giàdallafaseinizialedelproge@odovràconsideraretu@ociò.

•  Quindidovràado@aretuPgliaccorgimenHnecessariperrendereilprodo@oada@oaunbuoncomportamentonellafaseXdelciclodivita,taliaccorgimenHvengonodenominaHDesignforXosemplicementeDfX.

IntegrazionedeidueschemiIdueschemipossonoessere integraHper individuareunaserie

dipassiproponibilidelprocessoproge@uale:

a) Obbie'vo, individuato dopo a@raverso le indicazioni delmarkeHng. Può essere formalizzato o trado@o a@raversospecifiche proge@uali, cioè funzione e cara@erisHchequalitaHveequanHtaHve;

b) Principio, inteso come fenomeno fisico, o, in generale,naturale, uHlizzato per svolgere la funzione con lecara@erisHchevolute.

c)  Verifica del principio, alla luce delle metodologie DfX; se iprincipidaverificaresonopiùdiuno,sipuòindividuarequellosucuisviluppareilproge@o,deducendoinformazionisucomeessopercorreilciclodivitaed,eventualmente,modificandolopermigliorareilcomportamento;

d)  Concre6zzazione qualita6va, o@enuta rivestendo il principiocon formee individuandonemateriali eprocessi tecnologici.In questa fase occorrerà definire l’archite@ura generale delprodo@o,i vincoli ergonomici e meccanici, l’esteHca, ilcomportamento nei confronH di ciò che andrà ad assolveredurante lo svolgimento della sua funzione. Ci si avvalerà di

strumenHcomeiFEM,CAD\CAM,CAE,mulHbodyecc

e) Verifica della concretezza, con una fase del tu@oanaloga alla c) e con tecnologie analoghe a quellerichiamateind);

f)Definizione di tu<e le informazioni quan6ta6ve,a@raverso la assegnazione di tu@e le quote, deimaterialispecificiedelletolleranze;

g)Verificadelleinformazioniquan6ta6ve,a@raversolemetodologieDfXe letecnichedisimulazionenote,arrivandoallivellodiprecisionerichiesto

OBIETTIVO

•  FUNZIONEGENERALE•  ESIGENZEQUALITATIVE•  ESIGENZEQUANTITATIVE

1  Analisidimercato2  RisultaHdiricerche3  Esigenzedellaclientela4  Esigenzeambientali5  AnalisibreveP

Premessa

Le prime definiscono l’operazione che devecompiereilprodo@oelerelaHvespecifiche.

IpunH1,2,3,4,5,sono i fa@orideterminanHperladefinizionedell’obiePvo.

Un compito fondamentale del progePstaconsiste nel formalizzare corre@amente, intermini di funzioni ed esigenze, le indicazioniche gli pervengono dagli uomini delmarkeHng.

Premessa

L’obbiePvo,inoltre,unavoltaformalizzatodeveessereso@opostoaverificheefaPbilità:

a) Fisiche,peraccertarnelapossibilitàfisicadiraggiungimento;

b) Economiche,peraccertarecheilrelaHvorapportocosH\beneficisiaminoredi1;

c) Finanziarie,perstabilirnelasostenibilitàdell’onerefinanziario;

d) EHche,pervalutarnel’acce@abilitàdeontologica.

FunzioneLa funzione può essere definita, in generale comeelemento che opera il passaggio da uno statoinizialeaunostatofinale:èl’operazionechedeveessere svolta dal prodo@o. In generale, unafunzione è espressa da un verbo e da uncomplementoogge@o,coneventualiprecisazioni,adesempio:

a) Bloccareunospostamentoassialebilatero;b) Schiacciareunanocec) Trasportarepersoned) Ruotaredi90°lalinead’azionediunaforza

Funzione

La funzione può avere, ovviamente, vari livelli dicomplessità. Sulla funzione svolta dal prodo@o puòesseresvoltounprimoprocedimentodianalisi,voltoadeterminarequelleviaviapiùsemplici.

LefunzionicomponenHpossonodividersiindueinsiemi:1  Funzioni fondamentali, che cara@erizzano la funzionegenerale e cosHtuiscono l’obiePvo specifico delprodo@o.

2  Funzioni secondarie, la cui esigenza scaturiscedall’esistenza stessa delle funzioni fondamentali edall’ambiente a loro esterno, visto come insieme piùgeneralenelqualeessesitrovano

FunzionePoiché le funzioni secondarie descrivonoesigenze di iterazione delle funzionifondamentali fra di loro e con l’esterno, lefunzioni secondarie possono esseredenominate interazioni, rispePvamenteinterneedesterne.

Le cara@erisHche qualitaHve e quanHtaHvecompletano,dalpuntodivistarispePvamentedella qualità e della quanHtà, la definizionedellafunzione.

Funzione

•  Esistono molte soluzioni costruPve chesvolgono una determinata funzione, ma conmodalità molto diverse: è quindi necessarioanche stabilire in modo puntuale come unafunzionedeveesseresvolta

•  Funzioniecara@erisHchepossonoprendere ilnomedispecifichediproge@o

ILPRINCIPIOCon la denominazione principio si intende ilprincipio naturale uHlizzato e i principi difunzionamentopersvolgerelafunzione.• Analisidellafunzione• Principiperciascunafunzionecomponente

• Sintesi congruente dei principi delle variefunzionicomponenH

• Sviluppo della creaHvità: Principi noH; Principinuovi

•  AnalisidellafunzioneIl processo di analisi è inteso come scomposizione delle funzioni fino alla più

semplicesostenutadaiprincipicheneperme@onoilcompimentoincoerenzaconilprincipiogenerale(ofunzionegenerale)stabilito

La funzione data deve essere scomposta nelle funzioni componenH a livello dimaggioresemplicità.

Esempio: La funzione spaccare una noce (noce intera noce spaccata) vienescompostanelleseguenHfunzioni:

1.  Posizionarelanoce2.  Frantumareilguscio3.  Separarel’internodaiframmenHdelguscio

L’analisidellafunzionepotrebbealloraesserelaseguenH:

1.  Prenderelanoceconlamano;

2.  Posizionarelanocesuunasuperficied’appoggio;3.  Azionarelasuperficiedicompressioniconl’altramano;4.  Separarel’internodaiframmenHdelguscio.

•  PrincipiperciascunafunzionecomponenteEffe@uata l’analisi della funzione generale ed evidenziatene le funzioni

componenH, occorre individuare il principio (o i principi) per svolgereciascunadiesse.

Ad esempio, la funzione frantumare il guscio, componente della funzionegeneralespaccarelanoce,potrebbeesseresvoltadaiseguenHprincipi:

a)  Meccanico(compressione)

b)  Idraulico/pneumaHco(esplosione)

c)  Idraulico/pneumaHco(esplosione)

d)  Chimico(solvente)

Per la funzione spaccare 1 noce meccanicamente comprimendola fra duesuperficirigide,alcuniesempidiprincipisono:

a)  Perlafunzionebloccarelanocea.1)sistemadiforzasuunasolasuperficie

a.2)sistemadiformasuunasolasuperficie

a.3)sistemadiforzasuentrambelesuperfici

a.4)sistemadiformasuentrambelesuperficia.5)sistemadiforzasuunasuperficieediformasull’altra

b)Perfunzioneazionarelasuperficiedicompressione

b.1)azionedire@amanuale

b.2)massa

b.3)viteemadreviteb.4)levarePlinea

b.5)levaasquadra

b.6)camma

• Sintesicongruentedeiprincipidellevariefunzionicomponen6Il principio di effe@uazione della funzione generale scaturisce dalla sintesicongruentedeiprincipiindividuaHperlevariefunzionicomponenH.

Infiguraesempiodisintesidiunoschiaccianoci.

•  Sviluppodellacrea6vità

Lo sviluppo di principi innovaHvi è stre@amente legato allo sviluppo dellacreaHvità.

1.  Principi noH: che possono essere innovaHvi in relazione alle specifiche applicazioni, derivano dal patrimonio delle conoscenze della tecnica. Essi possono scaturire da un esame sistemaHco e criHco della le@eratura scienHfico tecnica, della le@eratura tecnico‐commerciale, dalle soluzionicostruPvestoriche,daibreveP.

2.  Principi nuovi: il principio può essere pensato, in generale, come cara@erizzato da un certo numero di elemenH, quali, ad esempio, il fenomeno naturale, la geometria delle superfici uHli, la cinemaHca delle stesse, la dinamica (cioè la generazione di forze), l’azionamento (cioè lagenerazionedi lavoromeccanicoe trasportodel lavoro stessoalle superficiuHli).

•  Osservazionidellanatura;geometria;cinemaHca;dinamica;azionamento

Tab.5,2

SCHIZZI DI V.LANCIA ANNI 10

AUTOCARRO AT4 ING.TURNELLI 1940

CATALOGAZIONE ODIERNA DEI DATI

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PROBLEMA

PROBLEMA ANALOGO STANDARD

SOLUZIONE ANALOGA STANDARD

SOLUZIONE

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22.  Energia dissipata 23.  Materia dissipata 24.  Perdita di informazioni 25.  Perdita di tempo 26.  Quantità di sostanza 27.  Affidabilità 28.  Accuratezza di misura 29.  Accuratezza di produzione 30.  Fattori dannosi agenti dell'oggetto 31.  Effetti collaterali dannosi 32.  Producibilità 33.  Convenienza d'uso 34.  Riparabilità 35.  Adattabilità 36.  Complessità del meccanismo 37.  Complessità del controllo 38.  Livello di automazione 39.  Produttività.

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18.  Vibrazioni meccaniche 19.  Azione ciclica periodica 20.  Continuità di un'azione utile 21.  Attraversamento veloce (di situazioni pericolose, per evitare danni!) 22.  Trasformare danno in beneficio 23.  Feedback 24.  Mezzo intermedio 25.  Self-service 26.  Copia 27.  Usa e getta 28.  Sostituzione di un sistema meccanico 29.  Soluzione pneumatica o idraulica 30.  Membrana flessibile o film sottile 31.  Materiale poroso 32.  Cambiamento di colore 33.  Omogeneità 34.  Espulsione e sostituzione di parti (obsolete o deteriorate) 35.  Trasformazione fisica o chimica di un oggetto 36.  Cambiamento di fase 37.  Espansione termica 38.  Uso di forti ossidanti 39.  Ambiente inerte 40.  Materiale composito.

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TRIZ TABLE (da www.triz-journal.com/archives/1997/07)

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