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Tecniche DFx e TRIZ

Definizioni e schemi per le tecniche TRIZ e Design for x

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Progettazione di prodotto = La progettazione è l’insieme delle attività necessarie all’implementazione delle funzionalità di un prodotto, generalmente svolta in modo coordinato con la funzione di marketing

E’ un’attività strategica in quanto influenza: flessibilità di prodotto, manutenibilità del prodotto e costo di fabbricazione

Approccio tradizionale: progettazione svolta a livello funzionale, processo sequenziali, coordinamento finale.

DF…x = è una delle tecniche più efficaci per realizzare il concurrent engineering. La x sta per: affidabilità, manutenibilità, robustezza, Fabbricazione (DFMA), Assemblaggio (DFA).

DFA = tecnica di analisi che si può applicare a prodotti nuovi o già esistenti con l’obiettivo di valutare se i prodotti sono ben progettati dal punto di vista delle attività di assemblaggio e individuare opportunità di riprogettazione.

DFMA = è una metodologia che consente di razionalizzare il progetto di un prodotto, utilizzando al meglio il know-how capitalizzato dall’azienda

DFMA (k) = Il DFMA mira alla riduzione dei costi di fabbricazione, nello stesso tempo migliorando ( o almeno non compromettendo) la qualità del prodotto, razionalizzando il processo di sviluppo (tempi e costi). Ha come riferimento il target cost inteso come Product Lifecycle Cost;

Implementazione DFMA

IL DFMA si implementa con un percorso che aiuti i progettisti ad operare una revisione del progetto, in modo da perseguire con successo l’obiettivo del target cost 1) Stima del costo del prodotto

Target costing = Prezzo di vendita - Margine desiderato = Costo obiettivo

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2)! Ridurre il costo dei materiali (value analysis) Aumento i component standard, Approvvigiono con il sistema Black Box. Minimizzare il numero delle parti da approvvigionare e da gestire. Assemblaggio modulare.

3)! Ridurre il costo variabile dei processi Per ridurre i costi dei processi logistico-produttivi è necessario che i progettisti conoscano bene i cost-drivers ed i vincoli che li caratterrizzano. Semplificare i processi, innovazione sui materiali, ridurre i tempi di set-up.

Ridurre il costo di assemblaggio - DFA Efficienza di assemblaggio: DFA index = Minimo numero teorico di componenti x 3sec / tempo totale di assemblaggio stimato Minimo numero teorico di componenti = un componente è da considerarsi indipendente dagli altre se valgono almeno 1 delle seguenti proprietà 1)!si muove relativamente al resto dell’assemblato 2)!è di materiale diverso rispetto al resto dell’assemblato per una fondamentale ragione fisica e/o funzionale 3)!la parte è separata dal resto dell’assemblato per ragioni di accesso, sostituzione o riparazione Se un componente non risponde a nessuna condizione, allora deve essere considerato come parte integrante del superassieme che lo contiene.

Per ridurre i tempi di assemblaggio si può: 1)! Inserire parti in senso verticale z-axis assembly 2)! Le parti devono auto allinearsi 3)! La parte non deve essere orientata 4)! Richiede una sola mano 5)! Niente attrezzi 6)! Moto singolo e lineare

4) Ridurre i costi fissi - I costi fissi sono per la maggior parte legati a fattori di complessità gestionale: per ridurli bisogna semplificare

TRIZ - Teoria per la soluzione di problemi inventivi (vale per i sistemi tecnici)

Inerzia psciologica = E’ la tendenza a pensare secondo un medesimo schema logico, l’approccio alla soluzione di un problema segue sempre lo stesso percorso. Fin dalla formulazione del problema, l’inerzia psicologica può portare a delineare obiettivi limitanti o fuorvianti.

3 Osservazioni base

Al contrario è proprio dall’individuazione e dal superamento delle contraddizioni che portano all’adozione di compromessi che emergono le soluzioni più innovative ed efficaci. Le contraddizioni

1) I sistemi tecnici evolvono secondo leggi oggettive e tendono a massimizzare il loro grado di idealità (rapporto funzioni utili su dannose)

2) Qualsiasi problema tecnico può essere ricondotto ad un modello generale, attraverso un processo di astrazione. Le soluzioni possono essere raggruppate in un numero finito di principi

3) Dato il numero finito di modelli e principi risolutivi, soluzioni concettualmente identiche possono essere applicate a problemi tecnici apparentemente diversi.

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rappresentano quindi i cardini della teoria TRIZ. La formulazione di una contraddizione aiuta a capire le radici del problema in maniera più efficace e aiuta a trovare più velocemente la soluzione esatta. Se non c’è una contraddizione allora non c’è neppure un problema inventivo e pertanto non è un problema per TRIZ.

Livelli d’innovazione

Legge dell’idealità = le modifiche innovative su un Sistema devono volgere ad un ottimale utilizzo delle risorse coinvolte

La vera innovazione risolve le contraddizioni insite in un sistema. Le contraddizioni possono essere tecniche (il miglioramento din una grandezza comporta il deterioramento di un’altra) e fisiche (nel caso di opposte proprietà richieste ad un medesimo elemento del sistema)

8 dinamiche evolutive dei sistemi tecnici

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1) Semplice miglioramento del sistema tecnico (conoscenza specifica di quel settore) 2) Invenzione che risolve una contraddizione tecnica (cultura su diverse aree dell’industria

attinente al sistema in esame) 3) Invenzione che risolve una contraddizione fisica (cultura generale in diversi campi industriali) 4) Sviluppo di una nuova tecnologica (conoscenza su molte tematiche scientifiche) 5) Scoperta di nuovi fenomeni (innalzano il livello tecnologico corrente) L’applicazione sistematica del TRIZ consente di ottenere innovazioni di livello 3-4

Schema risolutivo: No tentativo diretto Problema tecnico specifico —> Modello di un problema TRIZ —> Applicazione dei principi risolutivi TRIZ —> Modello di soluzione TRIZ —> Soluzione tecnica specifica

1) Completezza delle parti componenti 2) Conduzione energetica interna al Sistema 3) Sincronizzazione delle parti 4) Tendenza all’idealità 5) Sviluppo disomogeneo 6) Passaggio al Super-Sistema e dinamicità 7) Passaggio dal Macro al Micro livello d’intervento 8) Sviluppo del modello Substance-Field