Programma di massima del Corso di PSSS (Progettazione e Sviluppo dei Sistemi e dei Servizi)...
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PSSS Introduzione 1
Programma di massima del Corso di PSSS(Progettazione e Sviluppo dei Sistemi e dei Servizi)
• Introduzione al corso• Sviluppo e progettazione di un prodotto, un sistema o un servizio• La progettazione del sistema organizzativo• La progettazione di un sistema industriale• La progettazione di un prodotto• La progettazione di una attività di servizio• Tecniche e strumenti• Lo sviluppo di alcuni Casi• Il progetto
Argomento Lezioni Esercitazioni
La progettazione di sistema e di prodotto. Approcci e strumentiIntroduzioneConcetti La progettazione del sistema organizzativoLa progettazione di un prodottoLa progettazione di un sistema industrialeLa progettazione di un servizioGli strumenti
30 12
Laboratorio per lo sviluppo dei progetti di gruppo 6 24
Disegno tecnicoCad
12 18
Totale 48 54
PROGRAMMA DI MASSIMA DEL CORSO DI PSSS
I testi per lo studio
• Slides delle lezioni• Dispense• T. Karl Ulrich and Steven D. Eppinger, Product Design and
Development, McGraw-Hill 2008 • Cross, N.
Engineering Design Methods: Strategies for Product Design (fourth edition), John Wiley and Sons Ltd., Chichester, 2008
• Altra Bibliografia di riferimento (non obbligatoria per il superamento dell’esame) consigliata durante il corso per approfondimenti liberi.
Esame finaleProgettoA gruppi di 4-5 pp dovrà essere effettuato il Progetto di sviluppo di un prodotto o un servizio. Il Progetto sarà realizzato parte in aula nelle lezioni e parte a casa. Il Progetto sarà consegnato al termine del Corso ai docenti e verrà presentato e discusso coralmente dal Gruppo di fronte alla Commissione di esame che lo valuterà (insufficiente, sufficiente, buono, ottimo). Ogni studente del gruppo porterà il Progetto e la relativa valutazione all’esame orale che sosterrà singolarmente.Prova scritta E’ prevista una prova scritta al termine del corso, per valutare la preparazione complessiva dello studente a livello di conoscenze di base dei vari approcci e strumenti utilizzati per lo sviluppo di un prodotto, un sistema o un servizio. Una valutazione positiva o con riserva (alcune risposte alle domande insufficienti) è vincolante per accedere alla prova orale. La prova scritta consiste in più domande a tema.Prova OraleL’accesso è possibile solo dopo avere superato la prova scritta e presentato con esito positivo il Progetto e consiste in un colloquio di verifica del livello di apprendimento con particolare riferimento alle capacità di correlazione delle conoscenze e dei concetti di base fra di loro e con la loro applicazione a casi concreti.
Programma di massima del Corso di PSSS(Progettazione e Sviluppo dei Sistemi e dei Servizi)
• Introduzione al corso• Sviluppo e progettazione di un prodotto, un sistema o un
servizio• La progettazione del sistema organizzativo• La progettazione di un sistema industriale• La progettazione di un prodotto• La progettazione di una attività di servizio• Tecniche e strumenti• Lo sviluppo di alcuni Casi• Il progetto
PSSS Introduzione 5
PSSS Introduzione 6
PROGETTO od ELABORATI DI PROGETTO
“L’insieme dei documenti (specifiche, disegni, calcoli, analisi, istruzioni,
procedure, piani, programmi, manuali...) necessari per realizzare un
prodotto od un servizio”
PROGETTO o COMMESSA
“L’oggetto (prodotto/i, servizio/i, un manufatto o un sistema) di un insieme
di attività progettuali o più in generale produttive o di una loro parte
(studio, costruzione, montaggio, assistenza, manutenzione)”
ProdottoUn insieme di attributi tangibili e intangibili volti a
procurare un beneficio a un utilizzatore
Tutto ciò che può essere offerto a un mercato per attenzione, acquisizione, uso o consumo, per
soddisfare un desiderio o un bisogno. Un prodotto non è quindi solamente l'oggetto fisico in sé, ma include anche servizi, persone, luoghi,
organizzazione e idee.
PSSS Introduzione 7
PSSS Introduzione 8
SISTEMA
Un sistema è un insieme di elementi che interagiscono tra di loro in modo
tale da costituire una nuova entità destinata a svolgere una o più
funzioni
SERVIZIO
Un servizio è il risultato di attività svolte all'interfaccia tra fornitore e cliente e di attività
proprie del fornitore, per soddisfare le esigenze del cliente.
Può essere definito come un'attività o una serie di attività di natura più o meno intangibile, che ha luogo nell'interazione tra cliente e impiegato e/o
sistemi del fornitore del servizio, e che viene fornito come soluzione ai problemi del cliente
PSSS Introduzione 9
RISULTATO DI UN PROCESSO O DI UNA SERIE DI PROCESSI
10PSSS Introduzione
PROCESSO
Insieme di attività correlate o interagenti che trasformano
elementi in entrata in elementi in uscita
PSSS Introduzione 11
Processo
1
INPUT
Processo3
Proceso2
OUTPUT
Processo4
p1
p2
p3
v1
i1
i2
v3v2
o1
r1 r2
livello 1
r2r1
o1
v3v2
i2
v1
i1livello 0
INPUTMateriali
Componenti
Esigenze del cliente
Informazioni
OUTPUT
Prodotti
Sistemi
Servizi
Informazioni
12PSSS Introduzione
RISULTATO DI UN PROCESSO O DI UNA SERIE DI PROCESSI
COSA PREME AL CLIENTE
Equazioni di
Maxwell
Ogni qual volta sarà utilizzato il
termine "prodotto", esso potrà
significare anche un “sistema” o un
servizio"
13PSSS Introduzione
PRODOTTO
Visto da chi acquista ovvero
dal punto di vista
dell’utilizzatore
PSSS Introduzione 14
SISTEMA
Visto da chi produce o utilizza
che ne deve effettuare lo
sviluppo o l’esercizio
Un auto per chi l’acquista è un prodotto fra i tanti disponibili con il suo
prezzo e le sue caratteristiche inclusive dei servizi di assistenza offerti.
Quando viene usata, si deve considerare sia per la sua guida, che per la
manutenzione, un sistema composto di varie parti, sottoinsieme e
componenti così come per chi l’ha progettata e prodotta.
PSSS Introduzione 15
PROGETTAZIONE
Pensare ad un piano, una proposta, un’idea, un proposito più o meno definito per qualcosa di ancora
non realizzato
il “pensare” a tutto dalla ricerca delle esigenze a quanto necessario alla loro
soddisfazione e comprende aspetti organizzativi, finanziari, economici, tecnici e tutti
quelli compresi nella catena di realizzazione (marketing, progettazione classica,
industrializzazione o ingegnerizzazione per la produzione, specifiche per
l’approvvigionamento, pianificazione per la distribuzione, la vendita e l’assistenza) ma
anche aspetti sociali e quindi etici, ambientali, politici …..
PROGETTAZIONE CONCETTUALE E INGEGNERIZZAZIONE
• Determinazione dati in ingresso
• Specifica di prodotto
• Pianificazione dell’ingegnerizzazione
• Progettazione processi produttivi, dei sistemi di fabbricazione e di acquisto
• Progettazione degli altri processi post produzione
Utilizzazione dell’Idea
(soddisfazione dell’esigenza)
PRODUZIONE, COSTRUZIONE,EROGAZIONE
• Modifiche per nuove tecnologie
• Modifiche per nuove tecniche
USO
Modifche derivanti dall’uso
(failures, ritorni in garanzia,
misuses inattesi, ecc..)
Sistem
a Prodotto S
ervizio
Idea
(risposta ad un’esigenza)
Realizzazione dell’Idea
STUDIO DI FATTIBILITÀ
Avamprogetto
Politiche e strategie
Definizione della struttura organizzativa
Pianificazione delle risorse
Pianificazione degli altri elementi
organizzativi
Sistem
a azienda
SVILUPPO(in campo industriale ed economico)
l’insieme delle attività che portano ad una
crescita del volume di affari o più in
generale della rilevanza della posizione
occupata da un’organizzazione o una
persona nel proprio “mercato” o “campo
di interesse”
PSSS Introduzione 17
Sviluppo di un “prodotto”(sistema o servizio)
l’insieme di attività che, partendo dall’individuazione di un’opportunità di mercato e dell’organizzazione più
opportuna, progettano il prodotto e le attività di produzione e
approvvigionamento, distribuzione, vendita del prodotto sino alle attività di
manutenzione e assistenza
PSSS Introduzione 18
PSSS Introduzione 19
IL CICLO DI SVILUPPO
Alla anglosassone:
T. Karl Ulrich and Steven D. Eppinger, Product Design and Development, McGraw-Hill 2008
Cross, N., Engineering Design Methods: Strategies for Product Design (fourth edition), John
Wiley and Sons Ltd., Chichester, 2008
Gerhard Pahl,Wolfgang Beitz,Ken Wallace , Engineering design: a systematic approach, Sringer,
2007
IL CICLO DI SVILUPPO
PSSS Introduzione 21
Da diverse opportunità può
scaturire l’idea di progettare
e sviluppare un nuovo
oggetto (prodotto, sistema,
servizio)
Progettare il Sistema Organizzativo significa determinare quali
attività devono essere svolte e come. Attività tipiche sono:
- la pianificazione strategica, operativa ed organizzativa
- la determinazione della missione
- la definizione di tutti i processi
- come gestire le informazioni, i documenti e le comunicazioni
- gli aspetti economici e finanziari
- come gestire le risorse umane e tecnologiche
E’ necessario un
nuovo sistema
Organizzativo
o modificarlo?
SI FA RIFERIMENTO
ALLE PROCEDURE E
AGLI STANDARD
INTERNI PER IL
PROCESSO DI
PROGETTAZIONE E
LO SVILUPPO
NO
Se l’impresa esiste, funziona da tempo e
all’interno di essa si deve PROGETTARE E
SVILUPPARE un nuovo prodotto, un nuovo
sistema industriale, erogare un nuovo servizio,
business, allora non si applica questo punto
ovvero non è necessario progettare un nuovo
sistema organizzativo o apportarne modifiche importanti
PROGETTO DEL
SISTEMA
ORGANIZZATIVO
Se nasce una nuova impresa, un
consorzio, una associazione temporanea
di imprese per raggiungere un nuovo e
determinato scopo (lo sviluppo di un
prodotto, di un sistema industriale ecc.)
Oppure il nuovo prodotto richiede delle
importanti variazioni di qualcuno degli
elementi di gestione allora deve essere
“progettato o riprogettato” il sistema
organizzativo (Progettazione Generale)SI
Progettazione del Prodotto, dai requisiti del prodotto effettuare le scelte concettuali e strutturali (design ovvero il cosa) attraverso un insieme di documenti quali specifiche, calcoli e disegni, alle attività di “engineering”, ingegnerizzazione o industrializzazione per
realizzare le scelte fatte progettando quanto necessario (disegni, specifiche, informazioni..) per la fabbricazione o costruzione e/o l’approvvigionamento, il trasporto, la distribuzione e la consegna, l’assistenza post vendita di un prodotto
PSSS Introduzione 22
• progettazione di sistema, dall’individuazione di nuove opportunità di sviluppo, alle scelte
strategiche, alle politiche e a quelle degli elementi organizzativi
• progettazione preliminare del prodotto o avamprogetto comprendente sia studi preliminari di
progettazione concettuale e di ingegnerizzazione (fattibilità tecnica) che le valutazioni di tutti
gli aspetti economici e organizzativi necessari (convenienza economico-finanziaria)
PROGETTAZIONE PRELIMINARE DI SISTEMA E DI PRODOTTO
21
PSSS Introduzione 23
• “design”, progettazione concettuale, dai requisiti (esigenze) del prodotto alle scelte concettuali
e strutturali attraverso un insieme di documenti quali specifiche, schemi, disegni
• “engineering”, ingegnerizzazione o industrializzazione, per realizzare le scelte fatte
progettando quanto necessario (disegni, specifiche, informazioni..) per la produzione o
costruzione o erogazione, gli acquisti, il trasporto, la distribuzione e la consegna, l’assistenza
post vendita, lo smaltimento di un prodotto
PROGETTAZIONE
Progettazione Pianificazione di Processo
La fase Plan del PDCA di una gestione per processi, ovvero:•Definire obiettivi di quel processo a fronte delle esigenze/requisiti del cliente/i per quel processo•Le scelte (materiali, persone, macchine o attrezzature, metodi o equivalenti)•Metodi e documenti (specifiche, procedure, istruzioni, piani) per ottenere i requisiti richiesti (DO) e tenere sotto controllo il processo tramite indicatori con attività di monitoraggio (CHECK) e di ripristino e miglioramento (ACT)•Piani di addestramento e qualifica del personale
PSSS Introduzione 24
Altre risorse
PSSS Introduzione
PIANIFICAZIONE (PROGETTAZIONE) DI UN PROCESSO
DP
AC
DP
AC
D
P
A
C
Altre risorse
PSSS Introduzione 26
PROGETTAZIONE OGGI
• Progettazione di sistema (organizzativo) – Progettare tutto quanto necessario a livello di
sistema organizzativo ovvero le scelte di tutti gli elementi di gestione, comprese le attività di ricerca delle opportunità, dalla pianificazione strategica a quella operativa sino alla scelta di prodotti, clienti e mercato, partnership e alle relative decisioni
• Progettazione – il “cosa”, design, e il “come”, ingegnerizzazione o
industrializzazione• Pianificazione di un processo
– il Plan del PDCA della gestione per processi
PSSS Introduzione 27
SI PUÒ DEFINIRE SISTEMA UN INSIEME DI ELEMENTI
E RELAZIONI DESTINATE A SVOLGERE UNA O PIÙ DETERMINATE FUNZIONI.
GLI ELEMENTI E LE RELAZIONI DEL SISTEMA CHE CONSENTONO AL SISTEMA DI
SVOLGERE
LE FUNZIONI PREVISTE SONO COLLEGATI TRA LORO IN UNA CATENA DI PROCESSI
SISTEMA
ISO 9000
Insieme
di
elementi correlati od interagenti
ISO 9000
Insieme
di
elementi correlati od interagenti
PSSS Introduzione 28
SISTEMA INDUSTRIALE
Un sistema è un insieme di elementi (parti) che interagiscono tra di loro in modo tale da costituire una nuova entità destinata
a svolgere una o più funzioniE’possibile (SEMPRE) e conveniente (SPESSO) scomporre un sistema
in una serie di sottoinsiemi, più “semplici” allo scopo di consentirne lo
sviluppo•svolgono la loro funzione in relazione alle esigenze del sistema (sono “sacrificiali” rispetto
al sistema)
•non “vivono” separatamente all'interno del sistema ma sono fortemente correlate le une
con le altre
•svolgono funzioni standards o specifiche
•conferiscono al sistema la capacità di svolgere le funzioni assegnate e quindi di assumere
una propria individualità
PSSS Introduzione 29
• sistemi industriali di produzione o trasformazione di materie prime
• sistemi di stoccaggio, distribuzione e trasporto• sistemi infrastrutturali (grandi opere)• sistemi “speciali” (one shot, unici)• sistemi “prodotto”• sistemi a grande contenuto organizzativo (un’azienda, i servizi)• sistemi naturali una diga, un ponte, un viadotto, un
porto, un aeroporto
una centrale termoelettrica, un impianto
chimico, una raffineria, un impianto siderurgico
una rete idrica o di distribuzione del gas, una
rete ferroviaria, una rete autostradale, un
sistema internet
un satellite, un acceleratore di particelle, un
impianto nucleare a fusione
un auto, una lavastoviglie, un cellulare, una
Ferrari, un Boing 765, uno scooter,
un edificio, una pompa, un motore, un software
una nuova impresa, una associazione
temporanea d’impresa, un sistema informativo,
un servizio
l’ecosistema, un parco, un sistema ambientale
Classificazione dei Sistemi
Parti di un Sistema
Una parte di un sistema è un insieme di elementi che in tale aggregato non sono destinate a fare svolgere alla parte una
o più funzione propria specifica. Se l’insieme di elementi consentono
all’aggregato di svolgere una o più funzioni specifiche, questo insieme di
elementi viene detto sub o sottosistema.
PSSS Introduzione 30
Un subsistema o sottosistema
Un sottosistema è un sistema subalterno e secondario rispetto ad un sistema
principale, dal quale dipende e senza il quale non può funzionare autonomamente ovvero la sua funzione o funzioni non ha
valore o valori propri ma solo in relazione alla funzione o funzioni del sistema al quale
appartiene
PSSS Introduzione 31
Componente
Un componente è un elemento singolo che ha una sua propria
funzione specifica di valore generale ma che nell’appartenere al sistema svolge quella funzione a servizio della funzione o funzioni
del sistema o sottosistema al quale appartiene
PSSS Introduzione 32
LA FEATURELa feature di un componente è definita come la caratteristica specifica di una singola parte del
componente, analizzata dal punto di vista della sua geometria, alla luce delle entità geometriche che la
compongono, e delle caratteristiche del materiale di cui è costituita. Ogni materiale possiederà
determinate geometrie, proprietà fisiche (modulo di Young, conducibilità termica/elettrica, porosità etc..), chimiche, ottiche ecc.. che potranno essere rilevanti ai fini dello svolgimento di una determinata funzione.
Nel caso di una ruota dentata l’utilizzatore si aspetta di
vedere un componente con una serie di denti, composti
da addendum e dedendum, fatto di un certo materiale,
con certe caratteristiche meccaniche (modulo di Young),
geometriche e tecnologiche (trattamenti termici,
rugosità superficiale, ..),ecc..
Materiale
I materiali sono in generale sostanze fisiche utilizzate nella produzione di
oggetti. I materiali sono normalmente ottenuti o raccolti allo stato grezzo
come materie prime da cui è possibile ricavare altri materiali, adoperati a
loro volta per realizzare un componente
PSSS Introduzione 34
PSSS Introduzione 35
Sistema organizzativo o di gestione
Processi
e
ProcedureP
rog
etta
zio
ne
Co
mm
erci
ale
Ass
iste
nza
Pro
du
zio
ne
Am
min
istr
azio
ne
Attrezzature
Partner
Personale
Risorse
Risorse
Struttura Organizzativa
PSSS Introduzione 36
GLI OGGETTI DELLA PROGETTAZIONE
(CHE COSA SI PROGETTA)
PROGETTAZIONE DI UN:
A
SISTEMA
ORGANIZZATIVO
DUE CASI:
Se l’impresa esiste, funziona da tempo e all’interno di
essa si deve SVILUPPARE un nuovo prodotto, sistema
industriale, servizio, non deve essere “progettato” ex novo
un sistema organizzativo.Se nasce una nuova impresa, un consorzio, una
associazione temporanea di imprese per raggiungere un
nuovo e determinato scopo (lo sviluppo di un prodotto, di
un sistema industriale ecc.) deve essere “progettato” anche il
sistema organizzativo
Attività che devono essere svolte sono per esempio:
pianificazione strategica, operativa ed organizzativa
(per esempio determinazione della missione)
definizione di tutti i processi e delle relazioni fra questi,i
le modalità di gestione delle informazioni, dei documenti
le resp. e le modalità di gestione degli aspetti economici,
del come gestire le risorse umane e tecnologiche
(Riassumendo si progettano i punti 4 e 5 della ISO 9000)
B
SISTEMA
INDUSTRIALE
C
PRODOTTOD
SERVIZIO
SISTEMA
“UNICO”
(es. il ponte sullo
stretto di messina)
L’organizzazione
(Architetto Industriale
e Fornitore
Principale)
nasce per il progetto
e muore con la fine
del progetto. Prima di
avviare i processi
relativi alla
realizzazione del
progetto si deve
progettare il sistema
organizzativo A.
in parte in parallelo e
per lo più in
sequenza si realizza
il “progetto”
attraverso lo sviluppo
del progetto e la sua
costruzione
(REALIZZAZIONE)
SISTEMA PROTOTIPICO
(es. una piattaforma off-shore, un impianto di
produzione o trasformazione di energia, una
centrale termoelettrica,un impianto chimico,
una rete autostradale, un sistema di
produzione, una rete ferroviaria, una rete
idrica, una rete internet/intranet complessa,
L’organizzazione a monte esiste ma
la peculiarità del progetto fa si che in
base alle esigenze specifiche alcuni
aspetti importanti del sistema
organizzativo debbano essere
ripensati/adattati o costituiti per vari
aspetti da elementi di pianificazione
e strategie e di reperimento e
gestione delle risorse ad elementi di
pianificazione operativa
La realizzazione (progettazione,
ingegnerizzazione, costruzione e
avviamento o commissioning) si
sviluppa in modo classico tipico di
un sistema complesso
PRODOTTO PROTOTIPICO
(es. prodotti su commessa, una casa,
una costruzione civile “standard”, un
adattamento di prodotti di serie a
determinate esigenze, prodotti di
nicchia se pur basati su produzione o
componentistica di serie
PRODOTTO DI
PICCOLA O
GRANDE SERIE
L’organizzazione esiste. Lo
sviluppo del prodotto non
presuppone nuove definizioni di
pianificazione strategica od
operativa o nuove linee di
business.
In base alle specifiche esigenze
di sviluppo del prodotto vi
saranno delle interazioni con il
sistema organizzativo per le
specificità di alcuni aspetti legati
alla realizzazione del prodotto (il
capitolo 7 della ISO 9000).
Spesso viene predisposto un
piano della qualità
REALIZZAZIONE DI UN PRODOTTO, UN SISTEMA O UN SERVIZIO
L’organizzazione esiste. Lo
sviluppo del prodotto non
presuppone nuove definizioni di
pianificazione strategica od
operativa o nuove linee di
business.
La realizzazione si svolge
tradizionalmente in modo
standard senza grandi interazioni
con gli altri processi salvo quanto
“normale” (il capitolo 7 della ISO
9000)
L’organizzazione a monte nel caso
di organizzazioni che erogano
servizi “standard” e ripetitivi, in altri
casi l’erogazione di una specifica
fornitura comporta che debbano
essere ripensati/adattati o costituiti
per vari aspetti da elementi di
pianificazione e strategie e di
reperimento e gestione delle risorse
ad elementi di pianificazione
operativa
nel caso dei servizi la “progettazione
generale” deve fare riferimento
comunque ad un approccio per
processi seguendo per esempio le
ISO 9000
PROGETTAZIONE DI
SISTEMA
ORGANIZZATIVO