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Documento PDF - AMS Tesi di Dottorato

1. Prediction Tree e Reset s nonem E E E Introduction of new substances Initial model Recommendation j do ba si ML Introduction of modified substances Calcassa You may increase Materiale ot Molla by introducing E Introduction of voids void around the Carcassa t T tjene t z B void into objecti a id void into object2 Molla i EB Browser e A 4 Previous Next P V void around object2 Concept model Introduction of void around an object v Trimming void around both objects The examples illustrate the introduction of different voids around object TAL XP New x E void between the objects Porous Paint EAM Introduction of fields m grs Wl Continue Mono bi poly Similar objects Paintlayet Molecules dae amp Result E E Mono bi poly Various objects of hazardous ONUS N s m Substances and objects segmentation substances que GI E I Space segmentation a Bepat Surface segmentation a 3 5 Dynamization e E z Rhythm coordination CC 2 IA action enerdination M PME SES i gt OE ns Examples i Old desin New design o f Packaging of fragile vessel Walls of production and public premises are coated with paint ro om x f Friction bearing Disadvantage paint does not provide absorption of objectionable smell and hazardous EP s Descent Module substances X i Pe z aaa TE Increase In Speed Of Flying Vehicl
2. V volume paraurti 0 102 m p densit aria alla pressione di gonfiaggio 1 293 kg m P pressione di gonfiaggio 1 1 kg cm 110000 N m Karia 1 4 Massa d aria contenuta nel paraurti Mpx ke V Volume specifico alla pressione P v nm 0 784 m kg m L Lavoro specifico I 5277 J kg i v Il volume specifico alla fine della E 0 738 m kg 1 ky compressione Pv k V Pressione a fine compressione P afa 119717 N m V 2 50 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design SECONDA FASE espulsione dell aria nella seconda fase l aria compressa deve essere espulsa dalle valvole tarate si vuole determinare il numero e la sezione di passaggio di esse I dati iniziali sono i seguenti P pressione interna 120000 N mm P pressione esterna 100000 N mm V volume d aria 0 096 m t tempo di lavoro 0 14 s p densit aria Wi W velocit fluido Z1 Z altezza condotti R perdita di carico Dall equazione dell energia di un fluido in un condotto 2 2 W W DR uu T Considerando trascurabile la velocit del fluido in uscita W2 e l altezza dei condotti Zi Z si ottiene la seguente perdita di carico 2 ABcO S 2g Da cui si pu ricavare la velocit del fluido in uscita w AP 26 0000298 sse p 1 35 La portata in volume del f
3. 0 6 0 5 0 8 2 3 113 4 144 3904 94464 9 2 6432 54 7 1 3 1 6 48 267 10 340 8920 213520 3 9 3124 22 1 1 2 1 5 44 226 8 288 7904 195840 4 6 341 0 26 7 0 8 1 2 3 7 179 6 228 6552 168720 5 8 396 3 342 0 8 0 6 1 0 29 126 4 160 4816 129280 8 3 517 9 49 3 398 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio forza peso e e e e 2 8 3223 2 2 38 8 ff gt am S E z 5 a a Qo o S e d t 2 z 5 E a 2 a Q em 8 lt E e e lt Q c e N lt Q 5 5 D A D D Ez TS TZ B z z 5 z E E cs 2i 7 c e 2 e S S 2 D e gt e gt e a a E a Q c Q 14 4 5220 58 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 14 6 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 14 8 5220 4 3 1 5 24 0 9 1 3 60 33 0 285 0 14 10 5220 3 1 1 1 1 7 0 6 1 3 6 0 33 0 285 0 16 6 5220 7 1 2 4 4 0 1 4 1 3 6 0 33 0 285 0 16 8 5220 62 2 1 3 5 1 3 1 3 6 0 33 0 285 0 16 10 5220 5 1 1 7 2 8 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 16 12 5220 3 6 1 2 2 0 0 7 1 3 6 0 33 0 285 0 18 8 5220 84 29 4 7 1 7 1 3 60 33 0 285 0 18 10 5220 7 3 2 5 4 0 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 18 12 5220 5 8 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 18 14 5220 4 1 1 4 23 0 8 1 3 6 0 33 0 285 0 20 10 522
4. 355 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 poggiatesta attivi ce X 596 riscaldamento Opt Opt 596 ventilazione interna zi 396 grafica forma e colori curati X X 396 tasca posteriore porta oggetti Opt X Esaminando la tabella si pu notare che il sedile da auto soprattutto quelli in dotazione a quelle di segmento B presenta ampi margini di miglioramento Applicando il metodo QFD al prodotto sedile da auto stata trascurata la caratteristica economico per due ragioni e esso una propriet che talmente dipende dalle altre e difficilmente quantificabile in questa sede che si supposta ovvia e se si scoprisse che un aggravio dei costi di produzione del sedile fosse in grado di incrementare significativamente le vendite di automobili si potrebbe anche pensare di spalmarne il costo stesso sull intera auto arrivando fino al caso limite di produrre sedili in perdita 356 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 6 Analisi dei tempi del progetto complesso Questa seconda parte segue un iter identico a quello della caraffa e come per esso non possibile risalire a dati pi precisi di quelli usati per ragioni di segretezza industriale Sempre per semplicit ed immediatezza si utilizzano i diagrammi di Gantt e si suddivide l ana
5. 330 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 12 Grafica forma e colori curati 5 Equilibrata Manico sagomato Tappo Termica Capiente Riponibile in frigorifero Analisi dei tempi m Materiali conformi CE Ej Beccuccio sagomato m Grafica forma e colori curati g Equilibrata g Manico sagomato Tappo m Termica m Capiente Riponibile in frigorifero Tempo mesi Guardando i risultati trovati si pu notare che ogni caratteristica richiede un tempo di realizzazione che va da un minimo di quattro mesi ad un massimo di sette mesi Rapportando i dati trovati nel capitolo precedente ed in questo risulta che le due particolarit di maggior impegno temporale ovvero termica e manico sagomato sono la quinta e la settima in ordine di importanza trovata applicando il metodo QFD 331 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il requisito pi appetibile per un potenziale produttore di caraffe parrebbe quindi essere la cura posta nella grafica nella forma e nei colori in quanto ci viene spesso trascurato dalla concorrenza a favore di altre particolarit Secondo l analisi appena svolta questa mancanza non viene giustificata da tempi particolarmente lunghi si pu quindi ritenere che ci siano
6. FORZE DINAMICHE 0 0 30 0 45 0 0 0 30 0 45 Piano y z 0 30 0 45 377 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FORZE STATICHE piano x z In questo caso la F che si scarica sulla parte dove ci si siede pu essere trascurata in quanto poich il sedile ancorato al telaio dell automezzo mediante due guide si suppone che esso non abbia flessione nei tubolari del sedile stesso In teoria sullo schienale in posizione verticale non si sviluppa alcuna reazione mentre per 0 30 e per 0 45 s a causa di una frazione della F agente sullo schienale Poich risulta molto difficoltoso fare una stima del punto di applicazione di questa forza e dell entit della stessa si ipotizzi in maniera molto conservativa che essa sia pari al 100 della F e che sia applicata in un punto pari ad un terzo dell altezza dello schienale Schienale con 0 0 Per un sedile verticale le reazioni agenti sul punto inferiore dello schienale risultano l Bus M IX M 378 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Eseguendo i calcoli si trova Ha 0 Va Fp 1470N Ma 0 Utilizzando i dati trovati possibile tracciare i diagrammi delle reazioni 1470N T N M Schienale con 0 30 Con l aumentare dell inclinazione dello schienale indie
7. 365 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Poggiatesta attivi Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Il poggiatesta attivo un dispositivo di sicurezza passiva ha cio lo scopo di proteggere il conducente dal colpo di frusta in caso di incidente esso riduce la distanza dalla testa in pochi millesimi di secondo affinch la testa compia il pi breve tragitto possibile fino al poggiatesta I tempi impiegati per la progettazione codesign e per l industrializzazione costruzione sono previsti in due mesi ciascuno per la complessit del prodotto Riscaldamento Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 366 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Riscaldare l intero sedile o anche solo una parte implica l uso di una resistenza elettrica che
8. 160 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 2 Chiarificazione del compito le 6 domande e le matrici 2 2 1 Come organizzare l informazione Metodo QFD In generale il risultato delle analisi del mercato e della prima selezione delle idee relative ad un prodotto lavoro in gran parte svolto nel capitolo precedente non contiene tutte le informazioni necessarie per dare inizio alla fase di progettazione vera e propria Si deve allora a questo punto avviare una seconda fase di raccolta e di selezione dei dati che va sotto il nome di chiarificazione del compito La chiarificazione del compito uno degli aspetti pi importanti delle moderne metodologie di progettazione Il problema deve essere definito il pi completamente e chiaramente possibile in modo che le correzioni nelle fasi successive siano limitate Una prima revisione del progetto contempla una serie di domande atte a raggiungere questo scopo l La specifica tecnica il documento di arrivo di queste prime due fasi di pianificazione e di chiarificazione In pratica il percorso che stiamo seguendo per realizzare la nostra macchina da caff composto dalle seguenti tappe documentazione dell ambiente le 6 domande organizzazione di una sintesi delle esigenze valutazione dell importanza delle esigenze le matrici formulazione della specifica tecnica Schizzi del prodotto dise
9. 9 E e m 4 Es S o z iz a 1 Q lt S D f lt Q z e e S S 2 5 s 5 2 a 218 A lt e e Z A 2 X gt D 2 gt D e m S 0 amp g 2 A lS O O z 7 6 12 0 107 2 336 5 7 9 2 7 4 4 1 6 180 0 141 4 0 7 6 7 10 6 95 2 299 1 7 9 2 7 4 4 1 6 160 0 125 7 0 7 5 6 8 8 78 6 246 8 7 9 2 7 4 4 1 6 132 0 103 7 0 5 4 0 6 4 57 1 179 5 7 9 2 7 4 4 1 6 96 0 75 4 0 4 93 146 1310 4113 79 27 44 16 2200 1728 0 9 81 128 1143 3589 7 9 27 44 16 1920 1508 0 8 66 104 929 2916 7 9 27 44 16 1560 1225 0 6 47 74 667 2094 79 27 44 16 1120 88 0 0 5 10 9 173 154 8 4861 7 9 27 44 16 2600 2042 1 1 94 149 1333 4188 79 27 44 16 2240 1759 0 9 76 120 107 2 336 5 79 27 44 16 1800 141 4 0 7 54 85 762 2393 79 27 44 16 1280 100 5 0 5 12 6 19 9 178 6 560 8 7 9 2 7 4 4 1 6 300 0 235 6 1 2 10 8 17 0 152 4 478 6 7 9 2 7 4 4 1 6 256 0 201 1 1 0 8 6 13 5 121 4 381 4 7 9 2 7 4 4 1 6 204 0 160 2 0 8 6 1 9 6 85 7 269 2 7 9 2 7 4 4 1 6 144 0 113 1 0 6 143 226 2024 6356 79 27 44 16 3400 2670 1 4 12 1 1714 5384 79 27 44 16 2880 2262 12 15 1 1357 4262 7 9 27 44 16 2280 1791 0 9 6 7 10 6 95 2 2991 79 27 44 16 1600 125 7 0 7 408 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di
10. R 100 3 Mesi 120 100 80 60 40 20 LC 6 LC 12 LC 18 O Mod 94 ill Mod 99 D Mod 00 E Mod 03 IB Mod 04 facile immaginare che in base a quanto in esso riportato seguano azioni di miglioramento del prodotto pi o meno importanti che determinano anche scelte di tipo strategico da parte della Direzione 211 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 7 Le Delibere Per capire il concetto di delibera fondamentale come prima cosa vedere come strutturato un progetto tipo nel tempo all interno dell azienda ES 1 Analisi di Mercato 2 Emissione Brief di prodotto amp Lancio Impostazione 6 App ne di Stile Delibera Impostazione 7 Sviluppo Prodotto RR 8 Progettazione 9 Prototipazione 10 Sperimentazione 11 Delibere Tecniche amp Delibera Prodotto I In sostanza nella figura qui sopra si riporta in formato grafico gran parte di quanto si scritto finora Infatti nel Gantt illustrato si possono notare quattro macro fasi principali di un progetto vettura ovvero 1 analisi di mercato 2 impostazione 3 sviluppo prodotto o applicazione 4 avviamento produttivo Quindi come prima cosa possiamo dire che le delibere vedi anche grafico sono quei momenti in cui vengono scanditi 1 passaggi da una fase all altra Si parla infatti di Delibera o
11. Scopo della tesi quello di occuparsi inizialmente dello studio di metodologie e tecniche note poi applicare le stesse a casi concreti quali progetti concettuali e costruttivi e successivamente tentare di eleborare una sintesi di un nuovo metodo di progettazione Si pu ritenere che il lavoro abbia raggiunto gli obiettivi fissati all inizio in quanto stato possibile venire a contatto sia in ambito accademico che in ambito aziendale presso Ferrari SpA con molte tra le pi attuali metodologie e tecniche di impostazione applicazione e gestione di progetti di natura meccanica quali QFD TRIZ Planning e Program Management Budgeting Analisi dei Tempi Analisi dei Costi Design for Assembly and for Manufactoring CAD CAS CAM Rendering In particolare la prima parte della tesi tratta due modi differenti di affrontare la progettazione ovvero il progettare per l estetica ed il progettare per la funzionalit La progettazione per l estetica stata affrontata mediante la progettazione della carrozzeria di una city car il City Bumper quale rielaborazione della tesi di laurea La progettazione per la funzionalit invece stata portata avanti attraverso la realizzazione di una macchina per il caff Coffee Cup In questi lavori sono stati applicati il metodo QFD e le tecniche CAD CAS CAM e Rendering studiate Entrambi i lavori sono stati pubblicati e presentati a convegni internazionali YSESM 04 e 05 Dopodich
12. Soddisfa le richieste della specifica E realizzabile in principio Incorpora le misure di sicurezza E compatibile con le tecnologie della ditta Si dispongono di adeguate informazioni Attraverso questi quesiti emergono quelle varianti che sono state ben formulate e che dunque non nascondono eventuali problematiche a differenza di quelle che invece dovranno essere scartate 257 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In questo caso avendo preso in esame quattro varianti principali impostiamo la matrice decisionale tra Matrice decisionale o di revisione del progetto una soluzione che mal si presta ad un prototipo esse Matrice decisionale non si conosce bene il comportamento della lamina metallica necessita di una caratterizzazione dell elemento elastico necessita di una attenta analisi del comportamento della membrana Da questa matrice emergono le criticit della variante V2 e della variate V3 poich nella prima si deve realizzare una tenuta metallo metallo mentre nella seconda si deve mettere in essere tutta una serie di prove sperimentali al fine di caratterizzare il comportamento elastico del nuovo elemento cedevole Le varianti V1 e V4 sono quelle invece che maggiormente si prestano al proseguimento del progetto poich non manifestano contraddizioni interne o esterne A questo punto del progetto
13. e Elevata sicurezza passiva tramite l utilizzo di una carrozzeria ad anello deformabile e Economia di acquisto e di gestione e Basso livello di inquinamento e conseguente libero accesso ai centri storici urbani come del resto abbiamo gi visto sopra P B UI Passiamo ora ad analizzare le singole scelte effettuate per la completa realizzazione del progetto costruttivo del City Bumper Scelta del motore e del riduttore con le tecnologie attuali il tipo di motore per autotrazione pi adatto quello in corrente alternata asincrono trifase che unisce affidabilit leggerezza ed efficienza la mancanza di reperibilit in commercio di un motore di questo tipo alimentabile da batterie ha portato alla scelta di un motore a collettore in corrente continua I motori a collettore utilizzati solitamente per la trazione di piccole vetture elettriche sono quelli derivati dalle golf cart di produzione General Electric essi sono detti semi motori in quanto l albero del rotore accoppiato ad un solo cuscinetto essendo l altro inserito nel gruppo differenziale riduttore stato scelto il motore GE STOCK MODEL D 298 BC48JB1062 Utilizzando un motore elettrico non vi necessit di equipaggiare il veicolo n di un cambio di velocit n di una frizione in quanto la coppia inversamente proporzionale al numero di giri e quindi massima a motore fermo si adotta quindi un gruppo che si accoppia rigidamente al motore che comprende riduttore
14. Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 4 1 2 Trimming col TechOptimizer Passiamo a considerare una funzione importantissima del programma usata in modo marginale in questo contesto grazie agli apporti del metodo QFD ma che comunque merita considerazione il trimming Questo strumento consente di aggiustare il problema in modo da eliminare componenti ed azioni negative dallo schema del problema Il software stato progettato non per seguire il progetto dopo una chiarificazione del compito ma fin dall inizio quindi in grado data in input una situazione confusa di semplificarla in modo da spingere i progettisti verso il raggiungimento di una soluzione ottimale Il trimming consiste in una procedura guidata un altro wizard che cerca di eliminare o cambiare le relazioni impostate chiedendo passo dopo passo all utente se possibile o meno operare con un determinato intervento Ogni componente del sistema pu essere oggetto del trimming il programma seleziona automaticamente quello che reputa pi significativo tuttavia possibile per l utente scegliere ed organizzare l operazione Questa funzione all interno del progetto in corso stata svolta ma non ha portato particolari benefici poich il problema era gi stato ridotto e sintetizzato nello schema in maniera completamente esaustiva I risultati infatti sono stati Montagg
15. e applicazione del modello wire frame al crash frontale disassato al 40 i 277 AN C ELEMENT SOLUTION 3 d FEB 1 2003 AN 19 25 59 e applicazione al modello wire frame per crash frontale totale r AN 54 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design e applicazione al modello wire frame per crash frontale totale con base da irrigidimento Errore FEB 1 2003 18 10 24 e applicazione del modello wire frame per crash laterale contro carrello mobile x x E L K N J x N ELEMENT SOLUTION p X ren FEB 12003 Va x 1 STEPS 19 13 17 3UB i TIME l sew NOAVG DMX 102 257 SMN 2436 10 4 SMX 1639 pe n R 2 a z M yx _ i y a 2428 10 169 33195 092 790 848 739 2546 4244 EH 7639 e applicazione al modello con elementi shell per crash frontale parziale sew NOAVG 3MX 4328011 1928411 2608 11 3B4E 11 i aei 39 1 sail 55 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 Calcolo di verifica per le saldature degli elementi tubolari I modelli ottenuti sono anche serviti ad individuare il tipo di saldatura pi adatta all unione dei singoli moduli costituenti il nostro telaio ed inoltre lo spessore del cordone della saldatura stes
16. m S N V V s lt s e gt E E E e s s n n v c a un m m A a 274000 1533 1185 14 4 400 330 500 1500 1037 274000 1533 1185 14 6 400 330 500 1500 1069 274000 1533 1185 14 8 400 330 500 1500 1159 274000 1533 1185 14 10 400 330 500 1500 1405 274000 1533 1185 16 6 400 330 500 1500 707 274000 1533 1185 16 8 400 330 500 1500 741 274000 1533 1185 16 10 400 330 500 1500 822 274000 1533 1185 16 12 400 330 500 1500 1024 274000 1533 1185 18 8 400 330 500 1500 508 274000 1533 1185 18 10 400 330 500 1500 542 274000 1533 1185 18 12 400 330 500 1500 613 274000 1533 1185 18 14 400 330 500 1500 779 274000 1533 1185 400 330 500 1500 382 274000 1533 1185 20 12 400 330 500 1500 413 274000 1533 1185 20 14 400 330 500 1500 475 274000 1533 1185 20 16 400 330 500 1500 614 274000 1533 1185 400 330 500 1500 297 274000 1533 1185 400 330 500 1500 325 274000 1533 1185 400 330 500 1500 379 274000 1533 1185 DO 18 400 330 500 1500 497 405 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento schienale Omax 30 forza peso forze dinamiche e e emm emm e E e N e lt T g EE EE q4E ox pe lt Oo tg 2 A e e x OR o Q Q 0 4 0 3 0 5 1 4 141 10 180 2680 38160 10 8 1034 8 42 4 0 4 0 3 0 5 1 4 126 8 160 2528 37120 12 2 1064 8 51 4 0 3 0 3 0 4
17. progettata per lavorare con un fluido interno ad alte pressioni e temperature al contrario della soluzione in progetto Un altra valvola analoga alla precedente la seguente Valvola per impianti a vapore questa viene dotata di un dispositivo a soffietto che impedisce la torsione del tappo e dunque della molla In questo caso essa dotata di una guarnizione di tenuta in teflon ed destinata sempre per l applicazione in impianti a vapore L elemento in altro non altro che un attuatore pilota dell apertura chiusura della valvola Una soluzione diversa studiata e dedicata agli impianti ad acqua calda o ai pannelli solari questa 239 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design i Valvola per impianti ad acqua calda i Il corpo e gli organi principali sono realizzati in ottone ottenuti mediante fusione e lavorazione alla macchina utensile La tenuta del tappino viene garantita da una guarnizione in elastomero La taratura a seconda dei modelli avviene tra 1 3 ed i 10 bar ed in grado di resistere ad una temperatura di circa 160 C Infine presente un tappo zigrinato per la regolazione manuale della pressione di soglia Chiaramente questa un alternativa domestica dove sia l ambiente di utilizzo sia la natura del fluido non sono pericolosi La scelta dell ottone dipende sicuramente dalle problematiche di corrosione cui
18. tantomeno dalla fortuna delle persone che lo mettono in pratica ed pertanto espandibile e fruibile da chiunque per qualunque genere di problema si abbia da risolvere Ed introducono soprattutto il fatto che il numero di principi risolutivi di un problema non infinito ma limitato ed enumerabile Un ulteriore osservazione che scaturisce dalla lettura delle leggi che la conoscenza la cultura e la documentazione di coloro che lavorano col TRIZ fondamentale per raggiungere un buon risultato Una conoscenza approfondita permette di sfruttare pi principi di soluzione e dunque di conferire al risultato del metodo un grado di idealit di molto superiore a quello precedente nel caso si debba evolvere un sistema o comunque di costruire da zero qualcosa di gi raffinato Anche l accesso ad una banca dati ricca di soluzioni rappresenta una risorsa importantissima del metodo il che viene poi maggiormente potenziato dai moderni sistemi telematici Il TRIZ un metodo generale un metodo che si applica ai sistemi cio a qualunque cosa debba svolgere una determinata funzione Il sistema oggetto del metodo non deve essere obbligatoriamente meccanico ma pu anche essere rivolto alla gestione di risorse umane all informatica alla medicina ecc un sistema poi pu essere composto da pi sottosistemi e quant altro Altshuller sempre durante l analisi delle invenzioni ha riscontrato che non tutte erano equivalenti dal punto di vista dell i
19. E e e lt Q c e N lt Q 5 5 D A D D Ez TS TZ B z z 5 z E E cs 2i 7 c e 2 e S S 2 D e gt e gt e a a E a Q c Q 14 4 5220 58 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 14 6 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 14 8 5220 4 3 1 5 24 0 9 1 3 60 33 0 285 0 14 10 5220 3 1 1 1 1 7 0 6 1 3 6 0 33 0 285 0 16 6 5220 7 1 2 4 4 0 1 4 1 3 6 0 33 0 285 0 16 8 5220 62 2 1 3 5 1 3 1 3 6 0 33 0 285 0 16 10 5220 5 1 1 7 2 8 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 16 12 5220 3 6 1 2 2 0 0 7 1 3 6 0 33 0 285 0 18 8 5220 84 29 4 7 1 7 1 3 60 33 0 285 0 18 10 5220 7 3 2 5 4 0 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 18 12 5220 5 8 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 18 14 5220 4 1 1 4 23 0 8 1 3 6 0 33 0 285 0 20 10 5220 9 7 3 3 54 2 0 1 3 60 33 0 285 0 20 12 5220 8 3 2 8 4 6 1 7 1 3 6 0 33 0 285 0 20 14 5220 6 6 23 3 7 1 3 1 3 60 33 0 285 0 20 16 5220 4 7 1 6 2 6 0 9 1 3 6 0 33 0 285 0 22 12 5220 11 0 3 8 6 1 2 2 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 9 3 3 2 5 2 1 9 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 TA 2 5 4 1 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 DI 18 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 407 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio Omax 30 forza peso forze dinamiche 32 sal 34 sel sel szl sel sl 11 sl 40 e i CAE Z E amp s5S3 omm a Ms R g 9 5 2
20. Fig 24 Primo componente delle valvola Fig 25 Secondo componente della valvola Fig 26 Montaggio della valvola 58 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Fig 27 Montaggio della valvola sullo shock absorber ed infine avremo la seguente configurazione del paraurti Fig 28 Montaggio degli shock absorbers sul paraurti rivestito di neoprene _ 59 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Metodo d incollaggio del paraurti Come ultima fase del progetto abbiamo realizzato 1 componenti da applicare alla struttura tubolare dove incollare gli elementi in gomma visti sopra Qui di seguito possiamo vedere come 60 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 4 La Struttura finale Ricapitolando quanto visto sopra avremo che le caratteristiche fondamentali della vettura progettata dovranno essere le seguenti a Telaio Al 6061 T6 Y Diametro esterno 56mm v Spessore radiale 8mm b Paraurti SBR Y Diametro esterno 140mm Y Spessore radiale Imm c Saldatura TIG Y Spessore cordone 8mm 61 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 2 Sintesi del metodo di progettazione per l estetica applicato al City Bumper
21. Veniamo a considerare ora le problematiche che derivano direttamente dall ambiente di lavoro dell oggetto in particolare si intende focalizzare l attenzione su un problema molto serio che si manifesta soprattutto in gara o comunque nelle sessioni pi intense di corsa la presenza di picchi di pressione Dall indagine preliminare dell ambiente delle corse kart apparso che 1l valore della pressione delle ruote presenta dei picchi altissimi in corrispondenza dell impatto coi cordoli della pista e dell impatto con gli avversari usanza comune a tutti i piloti agonistici raggiungere il punto di corda di una curva alla massima velocit possibile e saltare letteralmente sul cordolo L urto con la gomma l eventuale rimbalzo e quant altro portano ad un picco di pressione all interno della gomma Picco poi particolarmente evidente nelle ruote anteriori Un dispositivo che sfrutti semplicemente la pressione della ruota come principio di azione non dunque accettabile poich provocherebbe uno sgonfiaggio del pneumatico mentre dovrebbe ignorare o comunque essere insensibile a tali fenomeni Urti contro i cordoli Alcune soluzioni a questo problema potrebbero essere quelle di aumentare l inerzia del sistema per rallentarne la risposta e dunque renderla insensibile a picchi che hanno carattere di tipo impulsivo oppure cambiare direttamente il principio di azione prendendo come segnale pilota qualcosa che non venga s
22. a seguito dell esperienza aziendale in Ferrari SpA della quale riportata una breve descrizione nel cap 4 della tesi si proceduto all integrazione dei metodi appresi in azienda con quelli gi studiati ed applicati precedentemente Il lavoro di ricerca proseguito poi con un confronto tra i due metodi QFD e TRIZ applicati allo stesso progetto e successivamente ottimizzati con le metodologie aziendali quindi attraverso un applicazione del QFD ottimizzato con le metodologie aziendali a due progetti di complessit differente Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Introduzione Storia e regole del Design Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design a Stile e design Estetica e Funzione Nel famoso film di Hitchcock North by North West c una scena di seduzione a bordo di un treno tra un fuggitivo Cary Grant ed una seria sorniona Eva Marie Saint Ella dice di avere ventisei anni e di non essere sposata Cary Grant le chiede quale lavoro faccia Eva Marie risponde Io sono un designer industriale mentre Hitchcock inquadra l espressione perplessa di Cary Grant Questa la prima citazione del mestiere di designer industriale in un film di Hollywood Eva Marie
23. data importanza esclusivamente all ergonomia trascurando le qualit estetiche la sicurezza gli accoppiamenti ecc In teoria l idea iniziale era dedicarsi esclusivamente all imbottitura ma ci si accorti che si sarebbe dovuto considerare anche un poggiatesta opportunamente sagomato e quindi anche il telaio al quale esso ancorato Si quindi iniziato da un semplice telaio semplice costituito cio da barre tubolari tra loro perpendicolari e successivamente si sono definite le parti riguardanti l imbottitura il supporto lombo dorsale ed il poggiatesta Si rappresentano di seguito le varie parti di cui composto il modello TELAIO Esso semplicemente una schematizzazione di un ipotetica struttura base In questa sede stato rappresentato esclusivamente per ipotizzare un realistico accoppiamento con il poggiatesta del quale si possono notare le guide sulla barra orizzontale superiore 416 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design SEDUTA La forma della seduta sostanzialmente standard rispetto a quelle commercializzate La differenza consiste nella profondit della seduta che con soli 45 cm inferiore a quella dei sedili in commercio SCHIENALE Lo schienale qui rappresentato molto diverso da quelli dei sedili attualmente commercializzati La freccia rossa mette in evidenza la ridotta altezza delle alette laterali contenitive ci
24. deciso di contenere i costi magari perch il progetto ancora indietro con lo stato di avanzamento magari perch si deciso di comprimere i tempi di montaggio Quindi l analisi della significativit dei prototipi ci pu dare una mano a scegliere quale oggetto utilizzare per una determinata prova e quale invece no Su un oggetto di prova complesso quale pu essere ad esempio un prototipo di vettura i sottocomponenti da assemblare per ottenerlo possono essere classificati nel seguente modo Non a progetto bricolati B bassa significativit C media significativit D alta significativit Da qui risulta semplice comprendere il significato del seguente grafico Significativit Prototipi 120 100 80 O P6 E Pe m PO 60 40 4 20 4 Gruppi Livello 96 Livello B 96 nona Esaminati C D progetto incompleti 210 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design e R100 L R100 molto probabilmente l indicatore pi importante per la Direzione Qualit e per l azienda stessa infatti esso rappresenta l ammontare delle segnalazioni di anomalie da parte di clienti emerse sui prodotti gi venduti un vero e proprio indice di bont del prodotto dell azienda e della relativa soddisfazione della clientela Qui di seguito un esempio di un grafico riportante tali informazioni
25. sottoposto l impianto cui prevista per legge una revisione bi annuale Un altra applicazione diversa dalle precedenti ma sempre destinata agli ambienti ostili la seguente Hi I A Valvola per impianti con fluidi abrasivi Questa valvola viene applicata negli impianti in cui circolano fluidi abrasivi Viene costruita nel corpo in alcune varianti di PVC o ABS a seconda dei casi mentre l attuatore sempre in PP caricato da fibra di vetro La natura dei materiali rendono questo dispositivo in grado di sopportare specificatamente fluidi che portano al danneggiamento ed alla corrosione degli organi interni ma sopporta al massimo pressioni di 10 bar a temperature di 20 C Le materie plastiche vengono lavorate per fusione ed eventualmente con le macchine utensili Di particolare interesse l uso di materiali compositi per gli organi interni In questo caso la resistenza meccanica del corpo e degli altri organi viene messa in secondo piano Prima di tutto indispensabile una buona resistenza alla corrosione Veniamo a considerare ora valvole di sfiato per applicazioni su impianti ad alta pressione 240 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Valvola per impianti ad acqua calda ad alta pressione In questo caso il principio di funzionamento il medesimo dei precedenti tuttavia le grandi pressioni in gioco richiedono lo sviluppo d
26. 0 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 tempo Legame attrito tempo Riportiamo anche in questo caso la soglia cio il limite inferiore di attrito ed osserviamo che il kart viaggia in buone condizioni per quasi tutto l intervallo di tempo ad esclusione dei primi e degli ultimi giri In corrispondenza del finale della gara il valore di contatto crolla a causa del fatto che la gomma completamente usurata Il valore indicato per approssimato poich molto variabile in funzione del tipo e della bont della mescola Da quanto visto evidente che la ruota avr sempre un buon contatto col terreno contatto che per mantiene la temperatura in aumento ed accelera il deterioramento del battistrada ragionevole dunque pensare che la temperatura della gomma avr un aumento progressivo ed asintotico proprio come quello della pressione in funzione del tempo Consideriamo infine questo andamento Andamento pressione tempo pressione 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 tempo Legame pressione tempo Tenendo conto dello stesso intervallo corrispondente alle buone condizioni di attrito vediamo che il kart percorre solo i giri intorno a met gara con la pressione delle gomme adeguata quella a cui corrisponde una forma esterna della gomma tale da consentire un buon contatto tra pista e battistrada Nonostante la gomma faccia presa sul terreno la carcassa non conferisce la necessaria
27. 09 MT E soz ca 278 T TAXI f H US Scala 1 20 L 112 Figura 6 Modello New Edge proiezioni ortogonali in wire frame con telaio 133 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Scala 1 20 L 175 Figura 7 Modello New Edge proiezioni ortogonali della versione definitiva BEE Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 8 Modello New Edge tre quarti anteriore Figura 9 Modello New Edge tre quarti anteriore e posteriore wire frame 135 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 Modello Avveniristico al CAD 3DS MAX Tale versione del City Bumper stata modificata pi volte nel corso del nostro studio di progettazione in seguito alle varie ottimizzazioni che abbiamo descritto nel capitolo precedente Per questo abbiamo ritenuto opportuno riportare i disegni di tutte le fasi di elaborazione dell esemplare Avveniristico 1 6 4 1 Avveniristico La versione di partenza doveva essere identica a quella dei disegni a matita tuttavia il software CAD spesso una vera e propria verifica della fattibilit di un determinato prodotto
28. 2 Costo unitario 3 5 di utile aziendale 4 1596 di utile concessionario 5 20 I V A Prezzo Finale 55 10 20 9 m o 1296 Bl Costi Unitari Bl Costi Generali O Utile Aziendale Utile Concessionario MI V A Figura 42 Prezzo finale di vendita 106 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 Ottimizzazione dei costi 1 5 2 1 Ottimizzazione dei costi di carrozzeria Nel modello New Edge del City Bumper il costo stimato di 4500 Euro per produrre la carrozzeria pu sicuramente essere ridotto anche se non di molto grazie a due piccoli accorgimenti tecnici Come si pu vedere dai disegni qui di seguito il risparmio pu nascere sia dalla eliminazione del tetto dell auto con la conseguente sostituzione dello stesso con una capotte di tela sullo stile della Topolino degli Anni 50 e soprattutto dallo speciale disegno simmetrico del pannello laterale che fa da cornice allo sportello In questo modo non si ha pi la necessit di avvalersi di tre stampi in fase di produzione del suddetto pannello bens di due soltanto PANNELLO SIMMETRICO 248 cm Figura 43 Modello New Edge con pannello simmetrico Tutto ci insieme alla scelta di materiali plastici e non metallici per la carrozzeria ci consente un buon risparmio che possiamo calcolare qui di seguito Tuttavia procedendo con ordine eseguiamo
29. 3 Super elementi sono quei fenomeni su cui non possibile intervenire es la forza di gravit Graficamente hanno questo aspetto component supersystem element product Tra queste categorie di elementi intercorrono relazioni che possono essere ovviamente positive o negative Il programma al fine di consentire una maggiore semplicit all ingresso di tutte queste informazioni e dunque un analisi pi accurata al problema dotato di un wizard composto di varie schermate in cui l utente risponde a domande specifiche riguardanti l ambiente di lavoro del prodotto e dei vari fenomeni e personale che interagiscono con esso 264 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4_trimmed Browecar NI Element wizard product element definition 4_trimme Wizard dell analisi funzionale Questa funzione si dimostrata utilissima ed stata sfruttata per la costituzione di vari esempi alternativi al progetto in corso 265 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Lo schema ottenuto con questo metodo il seguente Montaggie Collega Filettatura Dannegliiamento Spillo di sicurezza Pressione Schema funzionale della valvola Come si pu vedere questo schema diviso in due parti quella superiore di carattere macroscopico che si occupa del
30. 33 colonna 34 colonna 35 colonna 36 colonna 37 colonna 38 colonna 39 colonna 40 colonna Lunghezza totale cio quanto tubo occorre per costruire il telaio espresso in mm Peso in Acciaio cio il peso indicativo del telaio costruito in acciaio Peso in Alluminio cio il peso indicativo del telaio costruito in lega di alluminio Peso in Titanio cio il peso indicativo del telaio costruito in lega di titanio Peso in Carbonio cio il peso indicativo del telaio costruito in lega di carbonio Costo unit Acciaio cio il costo finale dell acciaio espresso in kg Costo unit Alluminio cio il costo finale della lega di alluminio espresso in kg Costo unit Titanio cio il costo finale della lega di titanio espresso in kg Costo unit Carbonio cio il costo finale della lega di carbonio espresso in kg Costo tot Acciaio cio il costo finale dell intero telaio in acciaio espresso in Costo tot Alluminio cio il costo finale dell intero telaio in lega di alluminio espresso in Costo tot Titanio cio il costo finale dell intero telaio in lega di titanio espresso in Costo tot Carbonio cio il costo finale dell intero telaio in lega di carbonio espresso in Densit Acciaio cio la densit dell acciaio espressa in kg dm Densit Alluminio cio la densit della lega di alluminio espressa in kg dm Densit Titanio cio la densit della lega di ti
31. 79 27 44 16 2200 1728 0 9 81 128 1143 3589 7 9 27 44 16 1920 1508 0 8 66 104 929 2916 7 9 27 44 16 1560 1225 0 6 47 74 667 2094 79 27 44 16 1120 88 0 0 5 10 9 173 154 8 4861 7 9 27 44 16 2600 2042 1 1 94 149 1333 4188 79 27 44 16 2240 1759 0 9 76 120 107 2 336 5 79 27 44 16 1800 141 4 0 7 54 85 762 2393 79 27 44 16 1280 100 5 0 5 12 6 19 9 178 6 560 8 7 9 2 7 4 4 1 6 300 0 235 6 1 2 10 8 17 0 152 4 478 6 7 9 2 7 4 4 1 6 256 0 201 1 1 0 8 6 13 5 121 4 381 4 7 9 2 7 4 4 1 6 204 0 160 2 0 8 6 1 9 6 85 7 269 2 7 9 2 7 4 4 1 6 144 0 113 1 0 6 143 226 2024 6356 79 27 44 16 3400 2670 1 4 12 1 1714 5384 79 27 44 16 2880 2262 12 15 1 1357 4262 7 9 27 44 16 2280 1791 0 9 6 7 10 6 952 2991 7 9 27 44 16 1600 125 7 0 7 404 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento schienale Omax 30 forza peso forze dinamiche i dd al cl 4 s el 7A sl of m 8 s E E a 3 S z E 3 s8 858 f D a 2 z o e n Q D gt e e s3 amp 8 3 lt
32. 8 6 Pulsanti leve visibili e accessibili X 5 5 Poggiatesta attivo 6 5 Riscaldamento Opt 6 5 Ventilazione interna 8 3 Grafica forma e colori curati X 3 396 Tasca posteriore porta oggetti Opt 4 Dalla tabella si pu notare che il metodo seguito fino ad ora ha dato risultati abbastanza uniformi Le prime sei caratteristiche in ordine di importanza richiedono un tempo di realizzazione che va da un minimo di tre mesi fino ad un massimo di sei di questi requisiti sulla maggioranza delle automobili della concorrenza per la precisione su almeno la met delle automobili due sono di serie altri due sono optional e gli ultimi non esistono Si potrebbe quindi considerare gi innovativo un sedile che presenti queste sei caratteristiche senza che ci sia nulla di infattibile dal punto di vista temporale costi permettendo Nell applicazione del metodo QFD non si tenuto particolarmente conto n della normativa sulla sicurezza negli abitacoli delle vetture stradali n delle prescrizioni a norma di legge di alcune caratteristiche n dell ergonomia perch si immagina che in fase di fattibilit si ragioni a grandi linee Si estragga ora il grafico dei tempi per realizzare le caratteristiche 370 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Analisi dei tempi BI Attacco cintura regolabile in altezza EJ Supporto lombare E Avvolgente EJ
33. 8700 1212 5 4500 819 3 x 5 100 8700 1212 5 4500 819 3 8700 1212 5 4500 819 3 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 4500 819 3 8700 1212 5 4500 819 3 x 5 100 8700 1212 5 4500 819 3 8700 1212 5 4500 819 3 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 9030 Euro Ricordando quanto accennato ad inizio paragrafo non ci resta che essere soddisfatti del prezzo che abbiamo ottenuto Se poi vogliamo esagerare esasperando il concetto di quadriciclo ed allontanandoci sempre pi da quello di microvettura possiamo eliminare persino le portiere sostituendole con delle semplicissime tendine di materiale plastico molto simile a quello utilizzato per le capotte delle vetture cabrio In tal modo i costi relativi alla produzione dei pannelli della carrozzeria e delle portiere si abbattono ulteriormente diminuendo del 50 i E Figura 48 Modello avveniristico ottimizzato senza portiere Tuttavia calano anche quei costi relativi alla produzione dei vetri non essendoci gli sportelli non ci sono pi neppure i loro vetri Quindi anche la voce costi dei vetri e del materiale plastico cala del 50 anch essa Avremo cosi che il costo del complesso carrozzeria telaio di tale versione sar il seguente Costo carrozzeria telaio singolo veicolo avveniristico ottimizzato senza portiere Costo carrozzeria telaio singolo veicolo ottimizzato Risparmio unitario per la non prod
34. Alessandro Freddi Universit di Bologna Prendendo spunto da questi importantissimi concetti e dovendo con la presente trattazione affrontare l iter progettuale di una macchina da caff per uso casalingo il sottoscritto ha ritenuto opportuno realizzare una breve ricerca con l ausilio di quanto pubblicato dall Illy Caff sul proprio sito internet quale chiarificazione del compito che trattasse quanto pi approfonditamente tutte le tematiche legate al caff la natura del prodotto le sue caratteristiche le sue propriet i mezzi ed i metodi per lavorarlo e per imbandirlo i vari strumenti e le macchine gi esistenti per prepararlo 2 1 2 Analisi dell ambiente Il caff 2 1 2 1 La scoperta del caff Se le origini della pianta di caff risalgono a tempo immemorabile anche la scoperta delle sue propriet un evento avvolto da molte leggende Un dato su cui tutti gli storici sembrano essere d accordo il luogo di nascita del caff la regione abissina di Kaffa Tuttavia nonostante l assonanza il nome della pianta e della bevanda non derivano da questa localit ma dalla parola araba qahwah che significa bevanda ottenuta dalla pianta Grazie alle sue caratteristiche il caff si diffuso in tutto il mondo anche se il modo in cui viene consumato varia molto da una cultura all altra In una sola parola il caff cela un mondo estremamente complesso la pianta il frutto la miscela tostata e infine la bevanda Una leg
35. City Bumper Avveniristico senza sportelli e senza differenziale Ricalcoliamo cos il prezzo finale Prezzo finale modello avveniristico ottimizzato senza portiere e senza differenzialeI 8700 227 1212 5 4500 573 5 8700 227 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 227 1212 5 4500 573 5 8700 227 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 8700 227 1212 5 4500 573 5 8700 227 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 227 1212 5 4500 573 5 8700 227 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 8344 8 Euro Se poi addirittura sostituiamo la catena con una cinghia dentata oltre ad ottenere un ulteriore diminuzione dei costi la cinghia dentata si trova sul mercato a circa 15 Euro a fronte dei 25 Euro della catena possiamo usufruire di un migliore comfort di marcia essendo quest ultima molto pi silenziosa Inoltre anche le spese per la lubrificazione caleranno di molto circa del 50 Allora avremo che Cinghia dentata 15 Euro Corona 18 Euro Pignone 7 5 Euro Lubrificazione 7 5 Euro anno x 4 anni 2 15 Euro Totale 55 5 Euro a ROSA Risparmio complessivo 250 55 5 57 5 Euro 252 Euro Prezzo finale modello avveniristico ottimizzato senza portiere e senza differenziale2 8700 252 1212 5 4500 573 5 8700 252 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 252 1212 5 4500 122 Leon
36. Collegamento carcassa a Incollaggio membrana Collegamento carcassa molla Incollaggio Collegamento molla membrana Incollaggio Matrice morfologica V1 QFD 281 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Elenchiamo in una tabella le caratteristiche tecniche di questo prodotto N O RT NN apertura alle pressioni comprese tra 1 2 e 2 0 bar con taratura effettuata in azienda a seconda del tipo di molla carcassa sigillata Funzionamento tecnopolimero peek guarnizione in elastomero shock 120 Doppio sistema di sicurezza meccanico Sistema di sicurezza i e fisico Caratteristiche V1 QFD Il dispositivo consiste in una valvola di massima miniaturizzata L otturatore rappresentato in rosso l elemento che effettua la tenuta mediante guarnizione tiene aperto lo spillo di sicurezza e si solleva nel momento in cui aumenta la pressione nella camera d aria In questa soluzione non sono presenti innovazioni particolari riguardanti principi risolutivi o sfruttamento di fenomeni fisici alternativi La molla che provvede a mantenere la condizione di equilibrio tra le forze i gioco viene progettata in maniera tale che consenta al dispositivo una sensibilit sufficiente in modo da apprezzare variazioni di pressione entro il decimo di bar E previsto l ampliamento della gamma di pressioni La sicurezza del sistema si basa contemporaneamente su un pr
37. Il piano di forma viene eseguito ingrandendo in scala naturale il figurino in bianco e nero scelto Fasi di sviluppo del piano di forma A Elevazione Y si riportano i punti in dimensioni reali e si trasferisce la sezione massima di mezzeria Y si verificano abitabilit angolo di rampa paraurti visibilit discesa dei cristalli B Frontale e posteriore Y si definisce la massima trasversale Y si verificano abitabilit grafica del frontale e posteriore C Pianta Y definizione del punto di massimo ingombro si determina l andamento del filo lamiera massimo in pianta senza paraurti in funzione della posizione delle ruote e della loro copertura si verificano scuotimenti visibilit specchi si verifica la pianta condensata si riprendono tutte le larghezze e si riportano su un unico foglio di carta NON 25 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design D Definizione piano teorico cristalli Y i cristalli cilindrici o conici possono essere a curvatura semplice o doppia vi vetri laterali oltre ad essere piani possono essere curvi Y il posizionamento in pianta di queste rette condiziona anche la posizione della linea di cintura E Master Section Y visualizzazione della forma e verifica che le linee corrano F Linee minori e dettagli Y verifica e ricontrollo nelle tre viste Y determinazione delle linee che non descrivono volumi come
38. Progettare Impostare ed Applicare 3 Impostazione ed Applicazione 3 2 L impostazione l importanza dei metodi per impostare un progetto 3 2 1 Il fabbisogno ed il processo di nascita di un progetto 3 22 Il QFD 3 2 3 Il TRIZ 3 3 L Applicazione le tecniche di applicazione 3 3 1 I sistemi di controllo dell avanzamento LPA Capitolo 4 L esperienza aziendale 4 0 Introduzione 4 1 L organizzazione aziendale 4 1 1 Le Direzioni i ruolo chiave della Direzione Tecnica e dei Team 4 2 Le fasi del Progetto pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag pag 3l 62 65 80 101 130 144 147 150 161 168 171 174 177 177 181 186 196 196 198 198 198 203 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 1 Analisi di Mercato e della Concorrenza pag 203 4 2 2 Target Setting pag 203 4 2 3 Pianificazione pag 204 4 2 4 Budget pag 205 4 2 5 Progettazione Prototipazione e Sperimentazione pag 205 4 2 6 L Avanzamento gli indicatori pag 206 4 2 7 Le Delibere pag 212 Capitolo 5 Confronto QFD vs TRIZ progettare un unico prodotto con due metodi 5 1 QFD vs TRIZ breve descrizione della differenza tra i metodi pag 218 5 2 Identificazione del tipo di progetto per il confronto QFD vs TRIZ pag 222 5 3 Chiarificazione del compito L utilit
39. anche se meno bello esteticamente pi economico del precedente Possiamo osservarne le sue caratteristiche negli schizzi qui di seguito Infine possiamo anche ricalcolare il prezzo finale della nuova versione tenendo presente lo schema dei costi gi visto prima cio v 90 carrozzeria 60 esterni divisibile in 40 produzione pannelli e portiere 30 portiere senza pannelli 10 produzione pannelli taglio 20 vetri e materiale plastico 30 interni v 10 telaio e sapendo che per i vetri ed il materiale plastico dei paraurti si ottiene un risparmio di circa il 30 40 consideriamo per i conti un 35 Avremo che 117 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Costo vetri e materiale plastico dei paraurti del modello iniziale Costo di produzione pannelli e portiere 2 Costo di produzione panelli con taglio x 4 2 Euro 504176 x 4 2 Euro 1008352 Euro Costo vetri e materiale plastico dei paraurti del modello ottimizzato Costo vetri e materiale plastico del modello iniziale x 65 100 655428 8 Euro Costo produzione pannelli e portiere modello ottimizzato Costo vetri e materiale plastico del modello ottimizzato x 2 1310857 6 Euro Costo carrozzeria telaio singolo veicolo avveniristico ottimizzato 1310857 6 40 x 100 4000 Euro 819 3 Euro Prezzo finale modello avveniristico ottimizzato 8700 1212 5 4500 819 3
40. assetto_4_trimmed TechOptimizer Product Analysis File Edit View Tools Navigator Help Dad f v Xam oc v Project Team members E Project Department e gt PhD Student DIEM v ip ED 2 Fabio Ricci Curbastro Student X v Structure X T Graph BB Browser 0 Trimming x New S Continue a Result 4 Report Start project Complete project dicembre 23 2005 E marzo 20 2006 Ell pie AEA For Help press F1 F victor TechOptimiz E 4_trimmed EN KINGSTON F wi Documento Micros Schermata di programmazione progetto Terminata questa fase introduttiva viene cominciata l analisi funzionale del problema usce Il programma permette di costruire un grafico in cui vengono inserite tutte le relazioni che intercorrono tra i componenti gli addetti le forze in gioco e tutto quanto rientra in modo favorevole o contrario nel problema 263 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design setto_4_trimmed TechOptimizer Product Analysis Edit View Draw Tools Navigator Help DeWd y e oc o Sig amp amp jm e o4 a i dem camera d aria Forza centrifuga Report Spilo di Pressione Analisi funzionale All interno di questo ambiente opportuno distinguere tre categorie di elementi 1 Prodotti rappresentano i risultati del lavoro 2 Componenti sono gli elementi che costituiscono il prodotto
41. definizione dei metodi dell industrializzazione aggiornamento dei costi ingegnerizzazione specifiche capitolati preserie omologazione avviamento della produzione lancio della vettura commercializzazione inizio del ciclo di vita dell automobile SEE NSA I primi passi nel campo progettuale muovono dall attento studio di quello che viene definito lo schermino tecnico cio il disegno su cui sono riportate le dimensioni della vettura gli ingombri della meccanica dei sedili e la posizione della pedaliera In fase di ricerca stilistica si lavora in scala 1 10 sovrapponendosi allo schemino tecnico sulla vista del fianco vettura e sulla sezione trasversale perch sono proprio queste due viste che consentono di definire rapidamente la forma generale della vettura In questi disegni non necessario l uso del colore sono invece indispensabili le annotazioni scritte direttamente a fianco del disegno che descrivono le soluzioni adottate Obiettivo di questa prima fase di lavoro deve essere la grande prolificit di schizzi cos da poter indagare meglio tutte le possibili alternative progettuali E dopo una prima definizione delle caratteristiche formali di massa che si passa a disegni colorati ancora pi leggibili usando in genere pennarelli gessetti pastelli e tempere L uso del colore infatti molto importante perch applicato per il fondo l ombreggiatura ed i riflessi delle superfici il disegno perde la
42. in pratica se non si riesce a disegnare quest ultimo con il computer quasi certamente non lo si riesce neanche a costruire Per questo motivo quindi i primi disegni CAD del modello Avveniristico non risultano identici a quelli sugli schizzi infatti il veicolo rappresentato a matita creava problemi in fase di elaborazione computerizzta City Bumper Modello base Modello avenieristico Figura 10 Modello Avveniristico versione iniziale 136 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 238 70 S E City Pumper Modello base Figura 11 Modello Avveniristico versione iniziale proiezioni ortogonali 137 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 2 Avveniristico ottimizzato 1 In tale versione stato eliminato nel paraurti anteriore il naso con li scopo di rendere il paraurti anteriore uguale a quello posteriore e quindi abbattere 1 costi i 191 g SR 238 171 Modello semplificato City Bumper Figura 12 Modello Avveniristico versione ottimizzata senza naso proiezioni ortogonali 5 138 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Senmplificata ity Pumper Figura 13 Modello Avveniristico versione ottimizzata 1 in wire fram
43. oggetti di prova in quanto necessario avere una campionatura significativa per l esito della prova stessa Per le verifiche funzionali invece necessario un solo oggetto di prova seppur significativo Quindi si pu affermare che al termine delle verifiche funzionali avremo le delibere funzionali a questo punto partiranno le verifiche affidabilistiche al termine delle quali ci saranno le delibere affidabilistiche Solo quando per lo stesso componente sono state emesse delibera funzionale e delibera affidabilistica allora avremo la delibera tecnica come del resto gi scritto sopra de Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Sopra stato riportato un tipico andamento delle delibere funzionali durante lo sviluppo prodotto di una vettura d delibera a prodotto e delibera a produrre quando tutte le delibere tecniche componente per componente vengono emesse allora si ha la delibera prodotto L emissione della delibera prodotto e della delibera dei cicli di montaggio emessa al termine del montaggio delle Avanserie danno luogo alla delibera a produrre momento in cui l azienda d il via alla produzione 215 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 216 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Capitolo
44. quindi nel nostro caso sarebbe ottimale ridurli il pi possibile Analizzando nel dettaglio la voce dei costi unitari vediamo che sono ripartiti in 300 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design I Prestazioni Manodopera Materiali Y o 70 Costi unitari Costi Unitari 9 70 30 El Prestazioni Manodopera m Materiali Costi unitari Pertanto la leva su cui dobbiamo agire per ridurre il prezzo del prodotto passa attraverso la corretta selezione dei materiali I tecnopolimeri infatti pur offrendo prestazioni decisamente competitive rispetto a molte altre alternative richiedono una spesa superiore Il materiale specifico la composizione e l eventuale arricchimento andranno dunque decisi e stabiliti attraverso una apposita matrice decisionale Sotto la voce prestazioni manodopera rientrano tutti quei costi di assemblaggio e taratura gi ottimizzati attraverso l adozione delle filosofie design for assembling e for manufacturing pertanto difficilmente migliorabili 301 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Consideriamo infine la voce dei costi fissi e A I Costi Fissi Logistica trasporto e stoccaggio N N Costi fissi Costi Fissi In grafico 2 5 10 10 m Progettazione m Speriment
45. tipologie pelle con inserti in alcantara 1 1 1 SEGMENTO C T e c 0 TY O t o E W o O p LU x o o N o lt G gt o ta WU o zZ 9 O a O o o o lt S x Lu o 2 LL am LL O H gt lt Attacco cintura regolabile in altezza X X X Sensore cintura allacciata X X X X X X Supporto lombare X X Opt X X X Camere d aria adattive Opt Movimento sedile in altezza X X X X X X Movimento sedile basculante Opt Opt Opt Poggiatesta integrato X Opt Poggiatesta attivo in caso di collisione X X Opt X Conformazione sportiva Opt Opt Opt Opt Opt Sostegni laterali regolabili Opt Opt Sostegno ginocchia Opt Opt Movimentazione elettrica Opt Opt Opt Opt X Opt Movimentazione elettrica con memoria Opt Opt Opt Opt Opt Opt Bracciolo centrale X X X X X Opt Airbag laterali integrati X X X X X X Riscaldamento sedili Opt Opt Opt Opt Opt Opt Ventilazione sedili Opt Tasca posteriore porta riviste oggetti X X Opt X X Opt 353 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design N tipologie tessuti disponibili 3 3 1 2 4 3 N tipologie pelle disponibili 2 2 1 1 2 2 N tipologie pelle con inserti in tessuto 1 1 N tipologie pelle con inserti in alcantara 1 1 Osservando la prima matrice si possono rilevare che le
46. uso di un impianto z azione periodica pneumatico od ambiente inerte preventiva x oleodinamico A proseguimento di pellicola flessibile materiale w azione preventiva O una azione utile o membrana composto I 40 principi Ognuno di essi rappresenta una strada percorribile per raggiungere una soluzione e la propriet particolare di ognuno di essi che evita le introduzioni di nuove problematiche Quando viene svolta questa fase del metodo l applicazione o la combinazione dei principi costituisce un concetto una variante di soluzione relativa ad una specifica problematica I progettisti dovranno ordinare in maniera indipendente tutta questa lista e provvedere alla stesura dei disegni costruttivi Nel TRIZ assente dunque lo strumento invece molto utile che conclude il QFD la matrice morfologica La lista di concetti dunque lo strumento quanto pi analogo il TRIZ possieda in comune col QFD Fattore positivo nella lista di concetti che proprio per come sono stati ottenuti non esistono combinazioni di essi che possano dare luogo a contraddizioni mentre invece nella matrice morfologica molte varianti non sono proprio realizzabili e va svolto dunque un lavoro di selezione a posteriore delle varie proposte di soluzione 195 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 3 L Applicazione le tecniche di applicazione Tra le pi importanti tecnic
47. 0 285 0 16 10 5220 5 1 1 7 2 8 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 16 12 5220 3 6 1 2 2 0 0 7 1 3 6 0 33 0 285 0 18 8 5220 84 29 4 7 1 7 1 3 60 33 0 285 0 18 10 5220 7 3 2 5 4 0 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 18 12 5220 5 8 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 18 14 5220 4 1 1 4 23 0 8 1 3 6 0 33 0 285 0 20 10 5220 9 7 3 3 54 2 0 1 3 60 33 0 285 0 20 12 5220 8 3 2 8 4 6 1 7 1 3 6 0 33 0 285 0 20 14 5220 6 6 23 3 7 1 3 1 3 6 0 33 0 285 0 20 16 5220 4 7 1 6 2 6 0 9 1 3 6 0 33 0 285 0 22 12 5220 11 0 3 8 6 1 2 2 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 9 3 3 2 5 2 1 9 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 TA 2 5 4 1 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 22 18 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 403 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio forza peso forze dinamiche 32 sl 34 sel sel szl sel sl 191 sl 40 e i CAE Z E amp s5S3 omm a Ms R g 9 5 2 9 E e m 4 Es S o z iz a 1 Q lt S D f lt Q z e e S S 2 5 s 5 2 a 218 A lt e e Z A 2 X gt D 2 gt D e m S 0 amp g 2 A lS O O z 7 6 12 0 107 2 336 5 7 9 2 7 4 4 1 6 180 0 141 4 0 7 6 7 10 6 95 2 299 1 7 9 2 7 4 4 1 6 160 0 125 7 0 7 5 6 8 8 78 6 246 8 7 9 2 7 4 4 1 6 132 0 103 7 0 5 4 0 6 4 57 1 179 5 7 9 2 7 4 4 1 6 96 0 75 4 0 4 93 146 1310 4113
48. 1039 1039 20 14 400 330 500 1500 503 294000 1039 1039 20 16 400 330 500 1500 650 294000 1039 1039 400 330 500 1500 315 294000 1039 1039 400 330 500 1500 344 294000 1039 1039 400 330 500 1500 401 294000 1039 1039 DO 18 400 330 500 1500 525 397 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento schienale forza peso 19 e e e emm z emm e 5 E E s a S 2 T E S88 EB xn EA zi 2 amp il dit lt O lt Q amp A A e e x OIS O D Q 0 4 0 3 0 5 1 4 141 10 180 2680 38160 7 3 1106 0 37 2 0 4 0 3 0 4 13 126 8 160 2528 37120 8 3 1137 7 45 0 0 3 0 3 0 4 1 2 104 6 132 2232 34320 10 0 1231 6 57 4 0 3 0 2 0 3 1 0 75 4 96 1744 28416 13 8 1489 2 81 2 0 5 0 4 0 7 2 0 173 10 220 3880 64240 6 0 751 9 32 0 0 5 0 4 0 6 1 9 151 8 192 3584 61440 6 9 786 7 38 6 0 5 04 06 17 123 6 156 3096 55536 8 5 871 2 492 0 4 0 3 0 5 1 4 88 4 112 2368 44800 11 8 1081 3 69 9 0 7 0 6 0 9 2 8 204 10 260 5320 100880 5 1 539 4 27 9 0 7 0 6 0 9 2 6 176 8 224 4832 94976 5 9 573 5 33 7 06 0 5 08 23 141 6 180 4104 84240 7 3 647 2 43 0 0 5 0 4 0 6 1 8 101 4 128 3088 66560 10 3 820 2 61 4 i 0 8 1 2 3 7 236 10 300 7000 150000 4 4 403 7 24 7 0 9 0 8 1 1 3 4 201 8 256 6272 139264 5 2 435 2 29 8 0 8 0 7 1 0 3 0 160 6 204 5256 121584 6 5 499 1 38 1
49. 330 500 1500 883 294000 1470 1470 16 12 400 330 500 1500 1100 294000 1470 1470 18 8 400 330 500 1500 546 294000 1470 1470 18 10 400 330 500 1500 582 294000 1470 1470 18 12 400 330 500 1500 659 294000 1470 1470 18 14 400 330 500 1500 838 294000 1470 1470 400 330 500 1500 410 294000 1470 1470 20 12 400 330 500 1500 443 294000 1470 1470 20 14 400 330 500 1500 510 294000 1470 1470 20 16 400 330 500 1500 661 294000 1470 1470 400 330 500 1500 319 294000 1470 1470 400 330 500 1500 349 294000 1470 1470 400 330 500 1500 407 294000 1470 1470 22 18 400 330 500 1500 535 401 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento aletta forza peso forze dinamiche 2 c S 8 S S E lg a RH E I E XI ID 2 gle 54 9 A A e 9 z OBOE 04 03 0 4 1 3 141 10 180 2680 38160 10 4 1109 1 52 6 0 3 0 3 0 4 1 3 126 8 160 2528 37120 11 7 1141 1 63 7 0 3 0 3 0 4 1 22 104 6 132 2232 34320 142 1235 8 81 1 0 3 0 2 0 3 1 0 75 4 96 1744 28416 19 5 1494 9 114 9 0 5 0 4 07 2 0 173 10 220 3880 64240 8 5 754 4 45 2 0 5 0 4 0 6 1 9 151 8 192 3584 61440 9 7 789 6 54 6 0 5 0 4 056 1 7 123 6 156 3096 55536 12 0 874 8 69 6 0 4 03 0 5 1 4 88 4 112 2368 44800 16 7 1086 2 98 9 0 7 0 6 09 2 7 204 10 260 5320 100880 7 2 541 5 39 5 0 7 0 6 09 2 6 176 8 224 4832 94976
50. 4 278 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 12 equipotenzialit 35 trasformazione di un parametro fisico In questo caso la forza centrifuga deve essere contrastata anticipandone alcune contromisure come il peso dei componenti oppure una taratura specifica del dispositivo L ultimo problema che riguarda infine un ottimizzazione ulteriore dei materiali di costruzione degli organi interni stato risolto coi principi 3 qualit locale 10 azione preventiva 27 oggetto economico di breve durata 40 materiali compostivi Per la valvola chiaramente prevista una durata del tempo utile di una gara o poco pi quindi appare evidente che occorra effettuare un buon bilanciamento tra spesa per i componenti e qualit del prodotto Riassumendo il tutto in una tabella si ottiene Lista principi t ou e KS 171 30 introdurre vuoto 148 00 8 12 15 40 1 11 14 15 40 1 2 7 15 35 40 8 9 10 11 12 35 6510 3 10 27 40 Principi applicati 279 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 4 2 Definizione di una proposta concettuale definitiva Mettiamo ora in relazione le varianti ottenute al fine di stabilire quale debba venire progettata a livello costruttivo Questa analisi verr poi sfruttata per arricchire il confronto
51. 8 4 575 9 47 6 0 6 0 5 0 8 2 3 141 6 180 4104 84240 10 4 650 3 60 8 0 5 0 4 0 6 1 8 101 4 128 3088 66560 14 6 824 5 86 8 aol 0 8 1 2 3 7 236 10 300 7000 150000 6 2 405 5 34 9 0 9 0 7 1 1 3 4 201 8 256 6272 139264 7 3 437 4 42 1 0 8 0 6 1 0 2 9 160 6 204 5256 121584 9 2 501 8 53 9 0 6 0 5 0 8 2 3 113 4 144 3904 94464 13 0 647 0 11 4 1 6 47 267 10 340 8920 213520 5 5 314 1 31 3 14 43 226 8 288 7904 195840 6 5 342 9 37 8 179 6 228 6552 168720 8 2 398 7 48 5 126 4 160 4816 129280 11 7 521 3 69 7 402 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio forza peso forze dinamiche e e e e 2 8 3223 2 2 38 8 ff gt am S E z 5 a a Qo o S e d t 2 z 5 E a 2 a Q em 8 lt E e e lt Q c e N lt Q 5 5 D A D D Ez TS TZ B z z 5 z E E cs 2i 7 c e 2 e S S 2 D e gt e gt e a a E a Q c Q 14 4 5220 58 2 0 3 2 1 2 1 3 6 0 33 0 285 0 14 6 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 14 8 5220 4 3 1 5 24 0 9 1 3 60 33 0 285 0 14 10 5220 3 1 1 1 1 7 0 6 1 3 6 0 33 0 285 0 16 6 5220 7 1 2 4 4 0 1 4 1 3 6 0 33 0 285 0 16 8 5220 62 2 1 3 5 1 3 1 3 6 0 33
52. Bl Impianto elettrico EI Carrozzeria completa di telaio El Verniciatura incollaggio O Montaggio manodopera Figura 41 Ripartizione dei costi unitari 105 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 1 3 Prezzo finale per il pubblico Per calcolare il prezzo di vendita bisogna sommare i due costi totali ottenuti sopra e ad essi aggiungere prima un 5 del totale relativo all utile aziendale poi un 15 relativo all utile del concessionario infine il 2096 di I V A Avremo allora che Prezzo finale Costo generale unitario Costo unitario Costo generale unitario Costo unitario x 5 100 Costo generale unitario Costo unitario Costo generale unitario Costo unitario x 5 100 x 15 100 Costo generale unitario Costo unitario Costo generale unitario Costo unitario x 5 100 x 15 100 x 20 100 8700 1212 5 8700 1212 5 x 5 100 8700 1212 5 8700 1212 5 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 8700 1212 5 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro unit 14363 2 Euro unit Questo risultato nettamente al di sopra della media dei prezzi dei quadricicli analoghi che sono sul mercato prezzo medio 10500 Euro unit Sar dunque necessario intervenire su alcune voci di costo esposte sopra per abbassare le stesse e di conseguenza il prezzo appena calcolato PREZZO AL PUBBLICO 1 Costi generali unit prodotte
53. Con tale operazione si realizza un ambientazione del veicolo da noi disegnato per renderci conto di come possa quest ultimo collocarsi all interno di uno spazio tridimensionale reale Figura 56 Rendering 2 del City Bumper siie Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 7 La Prototipazione processo CAD CAM 1 7 1 Il Procedimento Avvalendoci dell aiuto dell Ing Leonardo Orazi grande esperto di tecnologie CAD CAM siamo riusciti ad ottenere dopo parecchie ore passate a lavorare all interno del laboratorio di design di Bertinoro un piccolo prototipo in poliuretano della vettura da noi progettata Il procedimento che si segue per raggiungere un simile obiettivo contempla sostanzialmente tre fasi 1 preparazione dell hardware importante avere a disposizione una work station costituita da due personal computer ed una fresatrice verticale comandata da uno dei due pc 2 preparazione dei software di gestione nel personal computer non collegato alla fresatrice installato Cimatron un software adatto alle applicazioni CAM nell altro invece si utilizza un applicazione ISO che una volta importati i dati dal primo gestisce direttamente la macchina utensile 3 lavorazione alla macchina utensile fresatrice verticale la fresatrice lavora il pezzo con un sistema di movimentazione lungo i tre assi x y z 1 7 2 Le Fasi del Lavoro
54. D Esteticamente gradevole Bl A norma di sicurezza E Confortevole m Regolabile D Robusto o Semplicit di manutenzione m Semplicit di funzionamento El Resistente allo sfregamento m Con accessori DIPENDENZA delle caratteristiche D Esteticamente gradevole Bl A norma di sicurezza Confortevole mM Regolabile D Robusto o Semplicit di manutenzione B Semplicit di funzionamento m Resistente allo sfregamento Mm Con accessori 2343 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Osservando le matrici ed i grafici si pu notare che tra le nove caratteristiche non ce ne una che spicchi per la sua dipendenza dalle altre per cui le due che invece emergono per la loro indipendenza confortevole regolabile sono anche dipendenti dalle altre Si pu osservare inoltre che la particolarit robusto la meno dipendente ma ci risulta di scarso interesse ai fini dell analisi perch non parrebbe un idea azzardata lavorare solo su di essa trascurando tutte le altre La seconda fase come per la caraffa riguarda il redigere un altra matrice di interrelazione per stabilire l importanza relativa delle caratteristiche del sedile Valori nelle caselle 0 se l elemento di riga ha importanza maggiore di quello di colonna 1 se l elemento di riga ha la stessa importanza di quello di colonna 2 se l elemen
55. Emissione di Brief quando dalla fase di Analisi di Mercato si passa a quella di Impostazione si parla poi di Delibera di Impostazione quando dalla fase di Impostazione si passa alla fase di Sviluppo Prodotto si parla quindi di Delibera Tecnica e Delibera a Produrre quando dalla fase di Sviluppo Prodotto si passa alla fase di Avviamento Produttivo Dunque le delibere sono delle milestones nel gergo dei pianificatori Ma non solo 1 Dal punto di vista tecnico le delibere rappresentano la ratificazione dell esito positivo di una prova eseguita su di un prototipo od un oggetto di prova in genere 212 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Infatti ogni volta che si progetta un nuovo componente necessario costruirne il relativo prototipo Il prototipo serve a verificare come gi accennato sopra la bont del progetto testandone la funzionalit prima e la affidabilit poi Queste verifiche sono dette test di delibera sono veri e propri esami per il progetto Quindi in ambito tecnico possiamo definire a delibera funzionale ratifica di un esito positivo di un test funzionale su prototipo b delibera affidabilistica ratifica di un esito positivo di un test affidabilistico su prototipo c delibera tecnica la somma della delibera funzionale con la delibera affidabilistica in sostanza possiamo deliberare tecnicamente un progetto prodotto solo dopo ave
56. Euro 1512528 Euro Da cui possiamo calcolare il costo complessivo del taglio tenendo presente che esso risulta un terzo della spesa per gli stampi Costo complessivo pannelli tagliati 1512528 3 Euro 504176 Euro Da cui il costo complessivo del complesso carrozzeria telaio sar bisogna ricordare per che la percentuale sui costi della produzione dei pannelli della carrozzeria pari al 10 Costo carrozzeria telaio singolo veicolo avveniristico 504176 10 x 100 4000 Euro 1260 44 Euro Ricalcoliamo cosi il prezzo IL Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Prezzo finale modello avveniristico 8700 1212 5 4500 1260 44 8700 1212 5 4500 1260 44 x 5 100 8700 1212 5 4500 1260 44 8700 1212 5 4500 1260 44 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 4500 1260 44 8700 1212 5 4500 1260 44 x 5 100 8700 1212 5 4500 1260 44 8700 1212 5 4500 1260 44 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 9669 Euro Tale somma veramente competitiva in quanto risulta essere di molto 1000 Euro circa al di sotto del prezzo media della concorrenza Tuttavia ci siamo accorti che essendo il City Bumper semplicemente un quadriciclo che non vuole e non deve scimmiottare un vera autovettura possibile ridurre ancora di pi i costi intervenendo con piccoli accorgimenti di nuovo sulla carrozz
57. Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Un sedile avvolgente rispetto ad uno che non presenta tale conformazione probabilmente mediamente complesso due mesi nella fase di progettazione codesign in considerazione del fatto che cambiando totalmente l estetica ed anche gli ingombri richiesta una progettazione accurata Sedile a 3 g d l Durata in mesi 123 14 5 6 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit E 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 359 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione La realizzazione di un sedile con 3 gradi di libert significa dare la possibilit al conducente di regolare la distanza dai pedali di regolare l altezza rispetto al pavimento dell abitacolo e di ruotare attorno ad un asse parallelo al manto stradale e perpendicolare alla direzione di moto quest ultima caratteristica viene adottata per consentire al massimo numero di persone di trovare una posizione di guida congeniale Questo requisito pre
58. Quale dei due metodi offrisse l approccio migliore al problema Quale dei due metodi mettesse a disposizione gli strumenti pi adeguati Verificare se fosse possibile la messa in pratica di entrambe le metodologie in una sorta di terzo metodo QFD TRIZ Verificare se la costituzione del metodo combinato fosse conveniente in termini di qualit del prodotto tempo e denaro Verificare alla fine del lavoro quali differenze presentava il prodotto ricavato dai due metodi e trarne le dovute considerazioni gt gt gt gt gt gt Per quanto riguarda analogie e differenze evidente che i due metodi sono profondamente diversi Pur proponendo entrambi di elevare notevolmente il livello qualitativo dei prodotti e l efficacia dell organizzazione del progetto mettono in pratica percorsi indirizzati al raggiungimento della soluzione radicalmente diversi Come accennato nei precedenti capitoli infatti gi ad un livello teorico si pu verificare come il QFD sia un metodo induttivo mentre il TRIZ deduttivo In base a questo non possibile stabilire quale sia il metodo migliore a priori poi bene precisare che il QFD uno strumento che stato sviluppato in funzione delle necessit relative alla progettazione meccanica Il TRIZ invece nasce da uno studio di inventiva sui brevetti e nel momento in cui stato codificato come metodo gli stato donato un carattere generale pertanto non viene riservato solo all ambito meccanic
59. Sedile a 3 g d l Bi Rivestimenti di qualit EJ Air bag laterali Bl Camere d aria adattive EJ Schiume di qualit Bracciolo centrale El Movimentazione elettrica E Parti interscambiabili El Pulsanti leve visibili e accessibili El Poggiatesta attivo El Riscaldamento E Ventilazione interna EI Grafica forma e colori curati L1 Tasca posteriore porta oggetti 0 5 10 Tempo mesi Dall osservazione del solo grafico si pu notare come i quattro requisiti che hanno tempi di realizzazione pi lunga camere d aria adattive movimentazione elettrica parti intercambiabili e ventilazione interna sono caratteristiche piuttosto complesse che probabilmente presentano anche un alto costo di produzione 371 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design infatti nella maggioranza delle automobili di segmento B sul mercato a parte la movimentazione elettrica che optional non sono disponibili n di serie n come optional 372 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 7 Analisi dei costi del progetto complesso L analisi dei costi del sedile si presenta sicuramente pi complessa che per la caraffa sia perch il prodotto costituito da numerosi materiali che richiedono differenti processi tecnologici sia perch esso necessita anche di uno dimensionamento del
60. Si deduce da questo che il sedile da semplice sostegno deve assicurare anche una buona distribuzione delle pressioni di seduta anche con forme particolari un sostegno ergonomico in condizioni dinamiche un assorbimento delle vibrazioni con bassi spessori e comfort differenziato a seconda che sia il guidatore od il passeggero a utilizzare il sedile Il raggiungimento di questi obiettivi legato alla possibilit di ottenere caratteristiche meccaniche diverse all interno del sedile schiumato perci necessario aumentare la portanza dei lati rendere soffici le parti centrali dove grava maggiormente il peso del corpo essere invece estremamente flessibile la parte anteriore del posto guida in modo da rendere fluido il movimento delle gambe per azionare i pedali e cos via il tutto rispettando vincoli stilistici e limiti di peso Soffitto i primi soffitti in materia plastica furono quelli stampati un sandwich di schiuma espansa di polystyrene e carta kraft veniva stampato e trinciato per formatura questo poi poteva essere ulteriormente piegato per adattarsi ai contorni Migliori prestazioni si possono avere invece oggi con i soffitti in styrene laminato questo materiale il cui nucleo costituito da styrene schiumato ha una maggiore resistenza alle alte temperature permettendo la termoformatura del soffitto I soffitti in fibra di vetro stampato hanno infatti ottime caratteristiche acustiche possono essere stampati con spessori dive
61. Strength x 1 LI cu EN object e moving object 4 19 6 17 Temperature 18 Brightness Energy spent by moving object Energy spentby non moving objec Estratto della matrice delle criticit Questa tabella funziona in questo modo sia nelle righe che nelle colonne vengono inseriti tutti i parametri ingegneristici che entrano nel problema Nelle colonne vengono chiamati effetti indesiderati mentre nelle righe caratteristiche da migliorare Questa disposizione prevede praticamente che le medesime caratteristiche vengano viste sia come problematica sia come via di intervento per raggiungere la soluzione del problema Una volta organizzato tutto questo si effettua una scansione per colonne cercando di rispondere alla domanda come posso intervenire sulla caratteristica per risolvere la problematica PE facendo riferimento alla tabella prendendo come esempio l effetto indesiderato numero 3 lunghezza dell oggetto mobile comincio a scorrere verso il basso la colonna ed incontro subito la caratteristica peso dell oggetto mobile Da qui mi chiedo come posso operare sul peso per migliorare la lunghezza e nella casella relativa all incrocio indico i quelli tra i 40 principi che entrano nel problema I principi sono quelle linee guida quei suggerimenti da seguire per raggiungere la soluzione del problema Come si pu vedere dunque i principi di soluzione sono lo strumento pi potente del TRIZ una sorta di
62. TRIZ attraverso l utilizzo del software dedicato Il TechOptimizer un programma organizzato in vari ambienti di lavoro Product Analysis Process Analysis non usato nella presente tesi Feature Transfer non usato nella presente tesi IM Effect Phenomenon IM Principles IM Prediction IM Internet Assistant Problem Solving Alcuni di questi ambienti sono completamente indipendenti trattando argomenti diversi altri invece possono interagire in modo da costituire una serie di fasi concatenate di sviluppo del concetto e del prodotto 0 La prima fase del lavoro si deve impostare inserendo nel programma i dati relativi al prodotto o al processo che si intende realizzare Per questo motivo esistono due ambienti paralleli che sono il Product ed il Process Analysis In questo caso ovviamente stato usato il primo 259 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design assetto_4_trimmed TechOptimizer Product Analysis File Edit View Tools Navigator Help Dc EB S v Project Project name El Project Sistema di regolazione della pressione nei pneumatici kart dr Team Object name Life stage valvola automatica di regolazione della pressione operation v Structure Initial description of the situation Graph Costruzione di una valvola automatica miniaturizzata di regolazione della pressione dei pneumatici per kart durante una
63. Utilizzando i dati iniziali possibile sfruttando la teoria dei recipienti in pressione determinare lo spessore del serbatoio S gt ES 0 26 mm 20 Spessore minimo del fondo ellittico 52 Po 0 27 mm 2000 Dai calcoli ottenuti si deduce che lo spessore richiesto di 0 3 mm naturalmente questo valore andr rettificato dato che rappresentativo di un calcolo di primo tentativo Infatti non si tenuto conto della dinamica dell impatto ostacolo carrozzeria telaio della elasticit dell elastomero e della effettiva forma del fondo del cilindro calcoli molto pi raffinati e vicini alla realt verranno effettuati in seguito attraverso programmi di simulazione agli elementi finiti che tengano conto di questi fattori 52 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 3 L Analisi Strutturale L analisi strutturale 9 7 81 stata affrontata cercando di puntare ad i seguenti obiettivi v Progettazione del telaio nel caso statico v Progettazione del telaio a prova di crash test Y Calcolo di verifica per le saldature degli elementi tubolari v Progettazione paraurti innovativo in gomma in pressione Y Metodo d incollaggio del paraurti 1 Progettazione del telaio nel caso statico Questa fase stata portata avanti utilizzando tre tipologie diverse di analisi del telaio e Wire Frame e con elementi Shell e conl utilizzo di Elementi Solidi Graz
64. absorber nel City Bumper New Edge S HOCH ABSORBERS CILISDANCI 4 Figura 21 Modello New Edge montaggio dei bumper rod Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 3 Lo stile avveniristico innovativo Come detto in precedenza tale forma di stile viene raramente usata per realizzare vetture destinate alla commercializzazione bens la si pu ritrovare nella creazione di prototipi destinati all esposizione nei saloni internazionali dell automobile Tuttavia tale impostazione delle forme risulta essere molto importante soprattutto per due aspetti 1 serve a stimolare in tutti gli addetti ai lavori la voglia di cambiamento di innovazione delle linee proponendo nuove mode e nuove tendenze 2 abitua i futuri nuovi clienti ai nuovi stili ed alle nuove tendenze che l estetica nell ambito automobilistico si proporr di realizzare Vediamo quindi come abbiamo interpretato il City Bumper secondo questa nuova filosofia di pensiero 1 3 1 3 1 Gli schizzi del City Bumper avveniristico Vista tre quarti anteriore in bianco e nero Figura 22 Modello Avveniristico tre quarti davanti 73 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vista tre quarti posteriore in bianco e nero Figura 23 Modello Avveniristico tre quari dietro Vista tre quarti anteriore a colori Figur
65. altre ragioni come ad esempio una domanda scarsa di caraffe di design da parte dei clienti o costi troppo alti per la ricerca lo sviluppo e la realizzazione di tali prodotti Si verificher quest ultima osservazione nel prossimo capitolo 332 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 4 Analisi dei costi del progetto semplice Resta infine da effettuare l analisi dei costi della caraffa Ci si limiter a studiare il costo del materiale in quanto la scelta di una materia prima al posto di un altra comporta una moltitudine di aspetti molto diversi tra loro Si considerino i principali parametri e Ricerca e sviluppo cio i costi che riguardano la progettazione prototipazione dell oggetto dall idea iniziale alla messa in tavola e Materiale cio il costo dei materiali con i quali fabbricato l oggetto e Attrezzatura cio i costi delle macchine necessarie a produrre l oggetto e Manodopera cio i costi di coloro che realizzano direttamente l oggetto e Logistica cio i costi di stoccaggio imballaggio e trasporto del prodotto Ulteriori costi come ad esempio quelli di gestione sono stati trascurati per non appesantire la trattazione Si faccia un confronto tra tre tipi di materiali diversi e plastica monolitica e plastica ed acciaio e cristallo La plastica monolitica stata scelta perch rappresenta la tipica caraffa colorata ed economi
66. ambiente caldo ed umido dunque importante che la macchina offra ELEVATA RESISTENZA ALL UMIDITA ed AL CALORE oltre ad essere SOLIDA ROBUSTA e STABILE la cucina infatti un ambiente dove si lavora spesso e ci si muove in continuazione la macchina pu venire urtata varie volte e nei casi peggiori cadere 4 Quando e quante volte viene usata Di solito si utilizza 3 4 volte al giorno tale frequenza di utilizzo pu essere gi considerata una frequenza elevata da qui la necessit di avere un oggetto ancora una volta RESISTENTE ma anche FACILE DA PULIRE E DA MANUTENDERE MANEGGEVOLE ed ERGONOMICO inoltre molto importante che sia realizzata in MATERIALI ECO COMPATIBILI poich dopo 8 9 anni di utilizzo la macchina da caff si rompe deve essere ahim buttata 5 Perch si usa Si usa per poter bere il caff come diceva un famoso spot televisivo bere caff un piacere se non lo bevi che piacere dunque l atto del bere il caff va oltre il gusto puro e semplice del gustarsi la bevanda ma rispecchia un momento rituale della societ italiana che spesso accompagnato da una lacrima di allegria ecco da dove nasce l esigenza di dover accompagnare tale momento in tutti i sensi in maniera che nulla sia lasciato al caso ecco allora la necessit di un oggetto ESTETICAMENTE GRADEVOLE innovativo nel design 6 Come si usa Il caff si beve espresso la macchina deve fare il caff espresso Quindi
67. auto significava status symbol riservato solo ad un pubblico facoltoso stato sicuramente una grande innovazione nella concezione delle autovetture lasciando in questo caso la forma in secondo piano L impostazione tecnica prevede infatti il motore sistemato posteriormente secondo una soluzione che sar ripresa da utilitarie di grandissima diffusione come la Volkswagen Maggiolino o la Fiat 500 progettata vent anni dopo da Giocosa L aumento di larghezza ha poi consentito di disporre tre sedili anzich due e di avere un ampio vano bagagli posteriore dove alloggiato un quarto sedile pieghevole l aspetto abitativo sottolineato dalla possibilit di ribaltare i due sedili a fianco del guidatore e ottenere una sorta di brandina ET Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 4 Fiat 500 Diversa l impostazione architettonica della Citroen 2CV questa vettura anche chiamata quattro ruote con ombrello sopra fu pensata nel 35 da Pierre Boulanger e disegnata da Flaminio Bretoni nel 39 La richiesta da parte della direzione Citroen di uno studio per una vettura rustica fu Studiate una vettura che possa trasportare due contadini in zoccoli e 50 kg di patate o un barilotto di vino a una velocit massima di 60 km h e con un consumo di tre litri per 100 km La 2CV infatti doveva diventare per i francesi quel che la Ford T era stata per gli americani un
68. avuto la possibilit di vivere un esperienza molto interessante dal punto di vista formativo e professionale all interno di una grande azienda di prodotto nel settore automotive Tale azienda ricopre un importante ruolo sia a livello nazionale che internazionale nell ambito della progettazione e produzione di vetture sportive di lusso tanto da essere un esempio sia per quanto riguarda il Made in Italy sia per quanto riguarda l Industrial Design sia per quanto riguarda la sua Organizzazione strettamente legata ai processi di sviluppo prodotto L organizzazione aziendale dell azienda suddetta stata infatti plasmata tenendo conto delle metodologie di gestione dei suoi progetti di natura meccanica e spesso l organizzazione stessa diventa metodo a sua volta Qui di seguito cercher nei limiti della segretezza aziendale di illustrare i pi importanti aspetti metodologici di un azienda di prodotto nell ambito automotive e quindi dell industial design in genere a partire dalla sua organizzazione aziendale per arrivare poi all analisi dei processi di progettazione e di sviluppo prodotto in genere 4 1 L Organizzazione Aziendale L organizzazione di un azienda moderna di prodotto tiene conto sostanzialmente di due aspetti quello relativo alla gestione dell azienda e quello relativo alla gestione del prodotto Il primo trova riscontro nell ambito organizzativo in una struttura verticale di tipo gerarchico che fa capo ad
69. caratteristiche meno importanti valore pari ad 1 in scala normalizzata da 1 a 10 A questo punto si passa alla stesura della specifica tecnica cio di COME tecnicamente si possono soddisfare i bisogni del cliente rilevati precedentemente Esteticamente Forma colori grafica curati gradevole A norma di sicurezza No punte spigoli materiali conformi alla normativa CE Ergonomica Manico sagomato gommoso equilibrata base planare Resistente Materiale non fragile materiale bassa densit Semplicit di EN e m Accessibilit per lavaggio a mano lavabile in lavastoviglie manutenzione 317 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Anti goccia Beccuccio sagomato sagoma interna per accelerare il fluido Durevole Materiali resistenti alla luce all aria ai liquidi Stagna Materiali impermeabili Accessori Tappo parti intercambiabili Ulteriori a an A l Capiente riponibile in frigorifero termica caratteristiche Si pu osservare che con la stesura della specifica si compilato un elenco abbastanza numeroso di caratteristiche tecniche Si riuniscano quindi tutte le caratteristiche chimico fisiche dei materiali non fragile bassa densit impermeabile lavabile in lavastoviglie resistente a luce aria e liquidi sotto la dicitura materiali conformi CE sia data per scontat
70. coefficiente di rapporto della lega di alluminio ovvero il rapporto tra la Osn Alluminio e la OvonMises 395 Leonardo Frizziero 13 colonna Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design CR Titanio cio il coefficiente di rapporto della lega di titanio ovvero il rapporto tra la Osn titanio e la OvonMises 14 colonna CR Carbonio cio il coefficiente di rapporto della lega di carbonio ovvero il rapporto tra la Osn Carbonio e la OvonMises 15 colonna 16 colonna 17 colonna 18 colonna 19 colonna interno 20 colonna 21 colonna 22 colonna Area cio l area della sezione in mm D d cio la differenza tra il diametro esterno e il diametro interno espressa in mm D d cio la differenza tra il quadrato del diametro esterno e quello del diametro interno D d cio la differenza tra il cubo del diametro esterno e quello del diametro interno D d cio la differenza tra la quarta potenza del diametro esterno e quella del diametro Gnorm C10 la tensione di trazione compressione della sezione espressa in MPa Cron Cio la tensione flessionale pi quella normale espressa in MPa t cio la tensione tangenziale nella sezione causata dal taglio espressa in MPa SECONDA TABELLA 23 colonna 24 colonna 25 colonna 26 colonna 27 colonna 28 colonna 29 colonna 30 colonna 31 colonna 32 colonna
71. complessivo sono DIFFERENZIALE Differenziale e riduttore compatti POSIZIONE MOTORE TRAZIONE Trazione posteriore MOTORIZZAZIONE Corrente continua BATTERIE Piombo acido POSIZIONE BATTERIE Lungo il mezzo SISTEMA FRENANTE Anteriore a dischi Posteriore a tamburo STERZO Cremagliera SOSPENSIONI Anteriore Mc Pherson Posteriore a forcellone RUOTE 145R 13 VANO DI CARICO Interno all abitacolo TELAIO Tubolari in alluminio saldato con componenti secondari incollati CARROZZERIA Membrane interne in SBR con rivestimento esterno in NEOPRENE Tabella 2 Caratteristiche tecniche del City Bumper 37 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 1 4 Conclusioni Attraverso una razionale operazione di progettazione si passato dall idea innovativa al progetto concettuale di un sistema complesso quale un quadriciclo elettrico La forza di un approccio sistematico e modulare alla progettazione che tenga conto di aspetti di mercato e vincoli legislativi risiede nella capacit di preservare il progettista da errori di valutazione difficilmente riscontrati da chi risulta spesso pi legato agli aspetti di evoluzione tecnologica e soluzioni ingegneristiche Il successo di un progetto nasce dalla corretta valutazione delle esigenze degli utilizzatori del prodotto ma non sempre tale aspetto resta predominante nelle fasi ini
72. con i prodotti fabbricati in azienda Sia in architettura che in ingegneria molto lavoro stato fatto sull analisi e la programmazione delle strategie e dei processi di progettazione Le strategie tendono a controllare l attivit mentre i processi si occupano di come i progettisti affrontano i problemi Le descrizioni del processo che devono essere generali sono state realizzate in modo tale da risultare una sequenza apparentemente lineare di analisi sintesi e valorizzazione reciproca ma con continui scambi interattivi tra ciascuna fase e tutte le altre fasi precedenti P H0 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design b L industrial design nel mondo dell automobile Io penso che le automobili siano quasi l esatto equivalente delle cattedrali gotiche cio la suprema creazione di un era concepita con passione da artisti sconosciuti e consumata nell immagine se non nell utilizzo da un intera popolazione che se ne appropria come di un oggetto magico R Barthes 1995 L automobile ha rivoluzionato il modo di vivere dell uomo ed probabile che in futuro gli storici indicheranno il nostro secolo come il secolo dell automobile Lo sviluppo del veicolo a motore difatti il risultato di sogni visionari di infinito lavoro e sperimentazione La fase creativa del progetto di un automobile anche se trova il momento di sintesi nel segno di un in
73. contenente cio un pari numero di bumper Procediamo con i conti dopo aver osservato attentamente le geometrie delle sezioni B e C Area sez B 50 x 35 35 15 x 50 15 2 cem 2 1400 cm 2 Area sez C 25 x 50 cm 2 1250 cm 2 Da cui otteniamo Area totale g c 1400 1250 cm 2 2650 cm 2 A questo punto facile ottenere il numero di bumper contenuti Numero bumper contenuti B c 2650 154 17 89 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 Il numero effettivo dei bumper ed il loro peso Come gi accennato sopra e come gi annotato in figura la lunghezza media dei bumper contenuti nel fascione laterale pari a 240 cm e la larghezza media dei bumper contenuti nei paraurti anteriore e posteriore pari a 170 cm E cosi possibile procedere con i seguenti conti Volume bumper laterale 2 2 x 240 cm 3 528 cm 3 Volume bumper frontale 2 2 x 170 cm 3 374 cm 3 Il numero totale dei due tipi di bumper sar il seguente Numero bumper laterali 5 x 2 10 Numero bumper frontali 17 x 2 34 Calcoliamo cosi il volume totale di SBR dei bumper nel City Bumper avveniristico Volume complessivo SBR 528 x 10 374 x 34 cm 3 17996 cm 3 Sapendo poi che Massa totale SBR Volume complessivo SBR x Densit SBR 2 70 kg E immediato allora trovare il peso corrispondente a tale massa Peso SBR avveniristico Massa tota
74. definire le variabili dipendenti e quelle indipendenti e tracciare i relativi grafici Si scrivono 1 bisogni sia nella prima riga sia nella prima colonna e si compila la matrice considerando le caratteristiche della prima riga come causa e quelle della prima colonna come effetto cercando di stimare i gradi di dipendenza Ad esempio se si considera la colonna resistente e la riga esteticamente gradevole appare evidente che il fatto che la caraffa sia resistente non ha effetti sul fatto che sia gradevole alla vista valore pari ad 1 mentre se la si considera stagna ci incide sicuramente sull essere a norma di sicurezza valore pari a 9 Nell ultima riga infine si trovano i valori di indipendenza cio quanto ogni caratteristica influenza le altre mentre nell ultima colonna i valori di dipendenza cio quanto ogni caratteristica influenzata dalle altre Valori nelle caselle 1 se l elemento di riga debolmente dipendente da quello di colonna 3 se l elemento di riga mediamente dipendente da quello di colonna 9 se l elemento di riga fortemente dipendente da quello di colonna 312 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Esteticamente gradevole Ergonomica Resistente agli urti Anti goccia Durevole Con accessori A norma di sicurezza Semplicit di manutenzione EFFETTI Esteticamente gradevole A norma di sicur
75. del QFD pag 229 5 4 Progetto Concettuale L utilit del TRIZ pag 259 5 5 Progetto Costruttivo pag 286 5 6 Ottimizzazioni di Progetto pag 294 5 6 1 Design for Assembly pag 294 5 6 2 Design for Manufactoring pag 295 5 6 3 Progetto Robusto pag 298 5 6 4 Analisi dei Costi pag 299 5 7 Conclusioni del confronto tra 1 metodi e del progetto campione pag 303 Capitolo 6 Sintesi di un Nuovo Metodo Ricerca applicata a due Progetti di Complessit differente 6 1 Obiettivi di Ricerca e Sperimentazione applicazione del QFD a due progetti di differente complessit pag 308 6 2 Analisi dei requisiti tecnici del progetto semplice caraffa pag 311 6 3 Analisi dei tempi del progetto semplice pag 324 6 4 Analisi dei costi del progetto semplice pag 333 6 5 Analisi dei contenuti tecnici del progetto complesso sedile di automobile pag 341 6 6 Analisi dei tempi del progetto complesso pag 357 6 7 Analisi dei costi del progetto complesso pag 373 6 8 Funzionalit del progetto complesso ergonomia pag 412 6 9 Conclusioni pag 422 Conclusioni pag 423 Bibliografia pag 425 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Premessa Il presente lavoro ha inteso affrontare studio applicazione e ricerca nell ambito della progettazione meccanica e dell industrial design
76. di e 14mm e 16mm e 18mm e 20mm e 22mm e per ognuno di essi uno spessore di 394 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2mm 3mm 4mm 5mm Vengono di seguito scritte sei tabelle dove le prime due riguardano il dimensionamento dello schienale considerando solo la forza peso quelle centrali il dimensionamento considerando le forze dinamiche dell aletta di contenimento per contrastare la forza centrifuga e le ultime due sempre considerando le forze dinamiche il dimensionamento dello schienale con massima inclinazione rispetto alla verticale pari a 30 Nelle pagine precedenti stato svolto il dimensionamento anche per un inclinazione dello schienale pari a 45 ma in questo caso il profilo tubolare per soddisfare la condizione diventerebbe eccessivamente largo e spesso Si trascurata questa ipotesi sia per poter effettuare un confronto a parit di rapporto tra la resistenza del materiale e la sollecitazione delle forze ma anche perch l ipotesi di guidare con lo schienale a 45 alle massime velocit alquanto improbabile Se si osserva una foto del particolare del sedile che mi sono procurato i montanti laterali del sedile sono di forma diversa e molto pi resistente rispetto a quella tubolare ci significa che anche i progettisti della Lancia hanno ritenuto fortemente sollecitata quella zona Si spiegano di seguito le voci delle colonne de
77. di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 1 Analisi ed ottimizzazione dei costi Nel seguente capitolo si proceder prima ad un analisi dettagliata dei costi di produzione del City Bumper poi alla ottimizzazione degli stessi con lo scopo di decidere l aspetto definitivo della carrozzeria del nostro quadriciclo 1 5 1 Analisi dei costi L analisi dei costi del City Bumper stata effettuata considerando come esemplare di riferimento il modello new edge con quella meccanica e con quella ciclistica che abbiamo descritto nel capitolo 7 E molto importante chiarire questi aspetti in quanto per ogni tipologia di finiture estetiche e di organi meccanici abbiamo ovviamente costi differenti Un altra importante precisazione da fare prima di procedere alla descrizione dei costi suddetti riguarda il fatto di distinguerli in costi generali comprendenti sia i costi di progettazione sperimentazione ecc sia i costi di gestione generale ed in costi unitari Mentre i primi sono costi da dividere per il numero di beni totale che si intende produrre e quindi calano all aumentare dei volumi di produzione i secondi sono costi che possiamo assegnare direttamente al prodotto avendo come dice il loro stesso nome valenza unitaria 1 5 1 1 Costi generali I costi generali di realizzazione di un quadriciclo riguardano gt la progettazione gt la sperimentazione gt l omologazione gt le attrezzature atte alla produzione
78. di smontare facilmente la carrozzeria quando si deve accedere a zone inaccessibili dal pianale o del fondo vettura durante operazioni di manutenzione stato analizzato in maniera semplificata ci che accade nella carrozzeria deformabile quando si ha un urto tra il veicolo ed un ostacolo determinando attraverso un modello semplificato della carrozzeria le sollecitazioni che si generano nelle membrane interne della stessa Come primo passo stato considerato l impatto del veicolo marciante a velocit moderata contro un ostacolo immobile ed infinitamente rigido stato ipotizzato che il mezzo si debba arrestare in 0 1 m e l energia posseduta da esso venga completamente assorbita dalla carrozzeria deformabile 47 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IPOTESI DI LAVORO 5 km h 1 4 m s v velocit impatto m massa veicolo 700 kg s spazio di arresto 0 1m Tabella 4 Caratteristiche di lavoro ipotesi Durante l urto del veicolo l aria contenuta nella membrana si comprime aumentandone la pressione interna come prima ipotesi si considera la compressione del fluido come adiabatica essendo molto veloce il processo di collisione a questo punto entrano in gioco le valvole presenti sulla parete della membrana interna queste valvole devono essere tarate in modo tale che raggiunta una certa pressione interna si aprano e lascino fuorius
79. e contagiri sono le due funzioni principali nella strumentazione attuale e comunque quelle che necessitano di maggiori dimensioni per consentire una lettura rapida in qualsiasi situazione di guida I criteri da seguire nella progettazione di questi due strumenti sono v ubicarli per lo pi vedi ad es le eccezioni della Lancia Y o della nuova Mini in linea con la visione per ridurre la parallasse Y i diametri consigliati sono compresi tra 70 mm e 77 mm sono per il numero e la spaziatura dei contrassegni che ne determinano le dimensioni v gli apparecchi da usare sono da scegliersi in base agli errori di lettura che essi producono ecco alcuni esempi SPECIE ERRORI DI LETTURA PERCENTUALI Contatori 04 ua Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Quadranti a lettura aperta 0 5 Quadranti circolari 10 9 Quadranti semicircolari 16 6 Quadranti orizzontali 27 5 Quadranti verticali 35 5 Tabella 1 Apparecchi di lettura Sono comunque da preferirsi contatori a lettura diretta e quadranti circolari le scale lineari portano infatti ad errori Per la scelta dell indicatore importante optare per una lunghezza dello stesso di 48 mm usandone solo uno per ogni quadrante eccetto ovviamente l orologio dello stesso colore degli indici e tenendolo staccato dai contrassegni altrettanto rilevante usare lettere maiuscol
80. e da un supporto elastico La copertura oltre evidentemente alla funzione protezione del sedile stesso migliora e determina un buon comfort il ruolo del supporto elastico invece di sostenere il corpo cos da distribuire il peso su di una superficie tale da non avere pressioni di seduta superiori ai 0 3 kg cm per non subire il blocco della circolazione sanguigna e assicurare lo smorzamento delle vibrazioni in particolare il campo di frequenza da 0 5 a 4 Hz cio le frequenze di risonanza dello stomaco Il sedile o supporto elastico che si voglia dire viene realizzato mediante l uso di fibra di cocco lattice di gomma e poliuretano espanso 220 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design I primi due sistemi sono attualmente utilizzati solo per autovetture prodotte in piccola serie perch richiedono molta mano d opera il poliuretano espanso invece sviluppatosi negli anni Settanta ormai il pi utilizzato perch permette una buona razionalizzazione del processo produttivo Oggi il sedile sta avendo un ruolo sempre pi importante in un autovettura ed inoltre esige caratteristiche particolari a seconda dell uso e del tipo di vettura c poi la tendenza a differenziare il sedile stesso anche per quel che concerne la percentuale di utilizzo il posto guida viene impiegato al 100 quello del passeggero anteriore al 50 mentre i sedili posteriori solo al 12
81. e differenziale Un produttore di questi gruppi la Comex S p a di Budrio Bo che produce componenti meccanici per quadricicli elettrici tra cui i riduttori differenziali della serie per trazione elettrica D729 aventi flangiatura e albero d entrata dimensionati in modo da essere collegati ai semimotori prodotti da General Electric Calcolando opportunamente il rapporto di trasmissione in funzione delle caratteristiche del motore e del diametro di rotolamento dei pneumatici si riesce ad ottenere la velocit massima voluta di 45 km h nella zona di massimo rendimento 39 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design CARATTERISTICHE MOTORE Potenza 3 kw a 4400 rpm Corrente a pieno carico 81A Time rating 60min Tensione di alimentazione 48 v Rotazione indifferente Cuscinetto a sfere Lunghezza 201 7 mm Montaggio orizzontale Profilo scanalato di accoppiamento 19 denti femmina Peso 21 8 kg CARATTERITICHE DIFFERENZIALE RIDUTTORE Velocit max in entrata 13000 rpm Coppia max ammessa alle uscite 1100 Nm Lubrificazione olio SAE 30 Quantit media di olio 0 5 kg Peso senza olio 34 kg Rapporto di trasmissione 10 13 1 Tabella 3 Caratteristiche del motore e del differenzizle Scelta del numero e del tipo di batterie da un analisi sia tecnica che di mercato sono state ritenute idonee le batterie G
82. e stoccaggio 450000 Assicurazione 680000 Totale 4850000 Da cui il seguente grafico a torta Costi Generali 14 4 3 0 2 4 9 20 1796 9 10 s o Bg Sperimentazione e Prototipi m Attrezzature per la produzione E Benefit per i Dipendenti m Manutenzione m Logistica trasporto e stoccaggio m Progettazione O Omologazione Ei Manodopera Indiretta m Forniture Varie m Ammortamento m Assicurazione Figura 40 Distribuzione dei costi generali 102 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Per ottenere il costo relativo ad un solo veicolo necessario sapere quanti veicoli possono essere assorbiti dal mercato ogni anno e per quanti anni Da un attenta analisi di mercato del settore in questione siamo riusciti a risalire ai seguenti dati Y Numero totale di vetture Microcar vendute in un anno 6500 vetture anno Y Numero dei principali concorrenti 9 Chatenet Grecav JDM Casalini Town Life Ligier Tasso Aixam Bellier V Prezzo medio di un quadriciclo 10500 Euro A questo punto facile dedurre che se il City Bumper costasse meno di 10000 Euro sicuramente esso risulterebbe competitivo con la concorrenza e si potrebbe puntare cos ad una produzione di 7000 veicoli l anno per quattro anni Dunque avremmo che il numero totale di City Bumper prodotti sarebbe pari a 4000 ed il costo generale riferito ad una s
83. fless Acciaio Elasticit fless Alluminio o Basticit fless Titanio amp Flasticit fless Carbonio Dall ultimo grafico si osservano i diversi valori del modulo elastico Delle leghe considerate Acciaio e lega di carbonio sono quelle che a parit di carico subiscono le deformazioni pi piccole mentre la lega di alluminio e quella di titanio sono quelle pi flessibili La rigidezza funzione del modulo elastico per cui probabile che un telaio in lega di alluminio o di titanio risulti pi comodo ma ci andrebbe analizzato in maniera pi approfondita Esaminando i primi tre grafici quelli pi significativi in questa sede la lega di alluminio risulta il materiale pi interessante per la costruzione di un telaio di un sedile da auto in quanto a fronte di una leggerezza significativa circa un terzo dell acciaio presenta un costo finale competitivo circa il doppio dell acciaio Naturalmente se il peso non rappresenta un problema allora l acciaio resta la soluzione migliore 411 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 8 Funzionalit del progetto complesso ergonomia Uno studio sul sedile da auto non pu prescindere da alcune osservazioni sull ergonomia anche se essa viene spesso trascurata a favore dell estetica A tal proposito si riassumono i concetti tratti da un articolo del dott Luigi Perali che si us
84. i tagli dei cofani e delle porte e le linee dei montanti Y si definisce il vano targa G Disegni di particolari Y alcune parti si disegnano indipendentemente per evitare interferenze di linee e difficolt di lettura Y queste parti possono essere paraurti cerchioni specchietti ecc Il piano di forma il punto d arrivo di tutto il lavoro svolto fino a questo punto si potr dare inizio alla matematizzazione delle dimensioni della carrozzeria utilizzando macchine a controllo numerico e quindi avviare la produzione di un disegno in scala reale e di un modello a grandezza naturale Questo disegno servir ai tecnici per lo studio delle sezioni dell aerodinamica e dell ingegnerizzazione del prodotto La realizzazione del modello deve procedere parallelamente al piano di forma provvisorio in modo che le correzioni di un particolare del prototipo siano seguite da quelle sul disegno e viceversa Il modello viene costruito in legno ed epowood un materiale sintetico che si plasma come fosse legno Per la misurazione del modello vengono generalmente impiegati tre strumenti I un plateau grigliato posto come piano d appoggio dello stesso moke up II un truschino costituito da un asta metallica dotata di piedistallo e da un altra asta a punta regolabile in altezza ed inclinazione per la misurazione delle quote III una squadra in alluminio a L per riportare in altezza le misure x ed y La prima sgrezzatura del modello fi
85. il differenziale necessario ridurre la distanza tra le due ruote posteriori da 158 cm a 28 cm NV Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 2 2 Ottimizzazione dei costi dell impianto sterzante Sempre partendo dal concetto che il City Bumper un quadriciclo e che non deve e non vuole scimmiottare una vera vettura possibile intervenire anche sull impianto sterzante semplificando di molto la meccanica ed ottenendo di conseguenza costi inferiori a quelli di partenza Questi ultimi erano pari a 200 Euro e si sostenevano per acquistare uno sterzo a cremagliera come quello rappresentato in figura qui sotto Figura 53 Sterzi a cremagliera Con la soluzione che stiamo per descrivere il costo sar all incirca pari ad un sesto di quello scritto sopra circa 50 Euro Tuttavia si pu evincere dal seguente procedimento che visti 1 carichi piuttosto ridotti ai quali sono sottoposte le ruote anteriori vedi figura sotto possibile adottare uno sterzo a presa diretta come quello che viene montato sui go kart 40 del Peso Totale 60 del Peso Totale Figura 54 Distribuzione dei pesi nel City Bumper Procediamo con i conti per vedere se la soluzione da noi ipotizzata pu essere quella giusta ci sar vero infatti solo se lo sforzo del conducente sul volante non sar superiore a Smax 7 kg Peso totale senza carrozzeria 218 kg Peso paraurt
86. in quanto contenere il busto all altezza delle coste dovrebbe essere sufficiente per contrastare la forza centrifuga La freccia gialla fa notare lo smusso superiore delle alette ci dovrebbe favorire la guida non interferendo con le ascelle La freccia rosa pone attenzione alle guide entro cui potrebbe scorrere il supporto lombo dorsale per adattarsi all altezza del conducente 417 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design SUPPORTO LOMBO DORSALE Il supporto lombare cos concepito si adatta molto bene alla lordosi del rachide umano La freccia rossa indica lo spessore del supporto nel punto pi largo pari a 60mm esso la misura fondamentale fulcro dell intero studio dell ergonomia del dott Perali La freccia gialla indica le parti posteriori del supporto in grado di scorrere entro le guide dello schienale POGGIATESTA Il poggiatesta un altra parte fondamentale per l ergonomia La freccia rossa indica la concavit del poggiatesta contro la quale dovrebbe poggiare il collo In teoria un poggiatesta ben progettato dovrebbe sostenere tutta la parte sotto l inion che quella protuberanza che si avverte toccandosi dietro la nuca un sostegno cos strutturato impedirebbe il movimento all indietro della testa durante le accelerazioni e sarebbe di aiuto per contrastare il colpo di frusta in caso di incidente 418 Leonardo Frizzier
87. innovativo Tesi di Laurea Bologna 2003 22 F Ricci Curbastro Studio metodologico di progettazione di un nuovo sistema di controllo della pressione all interno dei pneumatici kart Tesi di Laurea Bologna 2005 23 P Galli Applicazione di metodi innovativi per la progettazione meccanica di prodotti industriali di complessit differente Tesi di Laurea Bologna 2008 427
88. la sostituzione Questa soluzione per non accettabile nell ambito del progetto in questione poich nel nostro caso indispensabile un funzionamento automatico e reversibile cio la valvola deve aprirsi o chiudersi in funzione dei valori della pressione 5 3 2 5 Valvola di sicurezza elettronica digitale U P T Sezione schematica di una elettrovalvola Si tratta di costruire un circuito elettrico dove un sensore rileva la pressione interna della gomma e trasmette ad un chip il segnale L elaborazione del segnale prevede l azionamento di una servovalvolva che apre e chiude la gomma permettendone l apertura e la chiusura Questa alternativa seppur costosa rappresenta l ideale di soluzione in quanto affida ad un calcolatore il controllo continuo delle condizioni del pneumatico e dell eventuale necessit di sfiato dell aria in eccesso Questa soluzione tuttavia vede delle difficolt nella miniaturizzazione dei componenti in quanto lo spazio a disposizione estremamente limitato inoltre si trova in disaccordo con le richieste di semplicit che derivano dalle persone che lavorano nell ambiente delle corse Nel caso in cui dovesse rendersi indispensabile costruire questo genere di oggetto palese che dovranno essere spese risorse al fine di rendere il prodotto quanto pi semplice ed intuitivo possibile 246 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design
89. macchina 2 1 2 16 Fino al caff verde Dopo la raccolta il caff viene trattato in modo da trasformare le ciliegie in un prodotto commerciale A seconda del clima e delle tradizioni locali vengono seguiti due sistemi il metodo a secco e il metodo in umido Poi i chicchi ancora verdi vengono setacciati e classificati per tipo quindi conservati in condizioni adatte in modo che non si deteriorino 2 1 2 17 Metodo a secco Il trattamento a secco consiste nell asciugare le ciliegie di caff sotto il sole Le ciliegie vengono distribuite su una superficie pulita di mattoni cemento o terra e lasciate al sole per un paio di settimane Quando sono asciutte vengono decorticate liberando i chicchi dalla buccia e dal pergamino Si ottengono cos chicchi di caff seccati al sole o al naturale 2 1 2 18 Metodo in umido Subito dopo la raccolta i frutti vengono spolpati vengono immessi in macchine che lacerano la buccia e liberano il seme Segue una fase di fermentazione nella quale i chicchi sono immersi nell acqua per un periodo che varia da un ora fino a una notte viene cos eliminato il pergamino che ricopre la membrana esteriore del chicco Questo infine viene asciugato per un breve tempo al sole o artificialmente Il prodotto finale liberato dal pergamino seccato chiamato caff lavato sis Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 2 19 Setacciatu
90. nella crescente velocit delle nostre azioni e dell informazione in genere che si scontra invece con l inerzia della nostra mente che tende a fare media Convenzioni simboli pittorici colori e suoni ci vengono dunque incontro con il vantaggio di essere comprensibili immediatamente Un caso su tutti sono i pittogrammi che devono essere immediatamente recepiti da utenti di razza religione cultura nazionalit e costume diversi essi devono in sostanza rappresentare un informazione onnicomprensibile Anche le convenzioni sui colori rientrano nel campo dell informazione sensoriale il rosso viene associato al pericolo il verde al permesso il giallo all avviso di imminente pericolo L input informativo sensoriale e non si presenta cos come un grosso flusso che dall esterno investe l uomo regolare quindi questo flusso significa stabilire determinate gerarchie o precedenze nell affluire ai nostri apparati ricettori Si avranno in tal senso quattro tipi di informazioni 1 Emergenza 2 Check control 3 Spie di servizio 4 Strumenti ed accessori Si pu capire come la posizione dei segnalatori sia importante nella determinazione di questa gerarchia in netta evidenza vengono posti i dispositivi di emergenza con colori che risaltano agli occhi fatti in modo da essere azionati e interpretati con facilit e minimo sforzo in caso di segnalazione con la minore percentuale di errore possibile di lettura Tachimetro
91. non sar molto diverso da quello reale in quanto la massa del veicolo concentrata principalmente nella zona posteriore V BCx gt V BC 45 2 563 x 1000 3600 rad s 4 88 rad s Questo valore ci permette di ottenere le velocit periferiche delle due ruote posteriori e calcolare cos la loro differenza velocit esterna Vest x BC 1 2 2 563 1 58 2 x 4 88 m s 16 36 m s velocit interna Vint x BC 1 2 2 563 1 58 2 x 4 88 m s 8 65 m s da cui 123 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design AV Vest Vint 7 16 36 8 65 m s 7 71 m s 27 8 km h Il risultato ottenuto ci dimostra che se si vuole eliminare il differenziale indispensabile ridurre di molto la distanza tra le ruote posteriori vediamo di quanto Imponiamo un AV pari al massimo a 5 km h cio 1 39 m s Allora si dovranno avere le seguenti velocit esterna Vest 4 88 x 2 563 1 39 2 m s 13 2 m s velocit interna Vin 4 88 x 2 563 1 39 2 m s 11 8 m s da qui possiamo risalire al valore della nuova distanza Ar rest rint Test Vest 0 13 2 4 88 m 2 7 m Tint Vint 11 8 4 88 m 2 42 m da cui Ar rest rint 2 7 2 42 m 0 28 m 28 cm Si pu allora concludere che per non avere una velocit di strisciamento tra le due ruote posteriori superiore a 5 km h e quindi per poter eliminare
92. posizione ruote ecc e Normative necessario ed obbligatorio seguire tutte le normative che sono state varate dagli enti preposti per la realizzazione dei mezzi di locomozione e Ergonomia molto importante progettare molto bene anche l interfaccia uomo macchina affinch l approccio alla vettura sia il pi semplice e comodo possibile Al termine del briefing che rappresenta come abbiamo visto una vera e propria chiarificazione del compito dovremo procedere seguendo due percorsi paralleli l uno non esclude l altro uno comprendente la Ricerca Operativa in 2D e la conseguente Definizione Tridimensionale in 3D l altro la Definizione Virtuale lo Studio dell Aerodinamica e dell Ingegneria Il primo un percorso di tipo manuale il secondo invece si avvale dell uso del calcolatore 1 2 2 Ricerca Operativa in 2D Vengono costituiti alcuni gruppi di lavoro comprendenti due o pi stilisti Ciascun gruppo porta avanti un progetto riguardante ovviamente il design dell automobile che si vuole realizzare Tale progetto deve essere costituito da tre disegni della vettura una vista frontale una laterale ed una a tre quarti Una volta che tutti 1 lavori vengono presentati se ne sceglie uno solo o al massimo due o tre quelli cio ritenuti pi idonei NB molto spesso accade anche di adottare soluzioni ibride nelle quali si fa riferimento ad elementi provenienti da progetti diversi 62 Leonardo Frizziero Ricer
93. racchiude tre fasi 1 la SPECIFICA TECNICA cio tutti 1 passaggi dalla PROGETTAZIONE all AVVIO ALLA PRODUZIONE 2 ANALISI DEI TEMPI cio la stesura di un PIANO nel quale ad ogni passaggio della specifica tecnica viene assegnato un tempo per la realizzazione dello stesso 3 ANALISI DEI COSTI cio lo studio del BUDGET nel quale ad ogni passaggio della specifica tecnica viene assegnato un costo per la realizzazione dello stesso Successivamente ci sono vari passaggi per definire i particolari la creazione di prototipi e gli studi su di essi Infine le ultime fasi sono la PRODUZIONE del prodotto e la VENDITA dello stesso mediante una rete commerciale 179 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design ANALISI DEL ANALISI DELLA MERCATO gt lj 43 CONCORRENZA DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEL PRODOTTO ANALISI DEI SPECIFICA ANALISI DEI COSTI TECNICA TEMPI i l i 1 PROGETTAZIONE 2 PROTOTIPAZIONE BUDGET 3 SPERIMENTAZIONE PIANO 4 OK A PRODURRE 5 AVVIO ALLA PRODUZIONE PRODUZIONE VENDITA 180 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 2 Il QFD Quality Function Deployment 3 2 2 1 Il QFD aspetti applicativi Letteralmente l acronimo QFD quality function deployment pu essere anche tradotto come sviluppo o analisi delle funzioni della qu
94. reale e portato dall inizio dalla chiarificazione del compito fino alla realizzazione dei disegni costruttivi Una volta terminato il lavoro verr poi messa in atto una discussione del progetto intesa ad analizzare sia metodologia sia contenuti messi in essere nello stesso L utilizzo di un software dedicato infine ha contribuito notevolmente nell integrazione in quanto dotato della caratteristica di ricevere in ingresso i parametri di miglioramento esplicitati dal QFD e la lista di controllo della bont di una soluzione 220 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 1 1 Cenni sull utilizzo del software dedicato In questa fase del lavoro mentre il metodo QFD stato applicato in modo manuale cio svolto senza l ausilio di strumenti informatici attivi il TRIZ invece stato applicato mediante l uso di un software dedicato implementato per seguire i progettisti attraverso tutte le fasi specifiche del metodo Il TechOptimizer cos si chiama il software infatti prevede attraverso sette ambienti di lavoro di far fronte allo svolgimento delle seguenti funzioni 1 Analisi funzionale di prodotto processo 2 Ricerca delle caratteristiche salienti 3 Ricerca dei principi di soluzione 4 Stesura della specifica ottenuta corredata di tutti i parametri considerati nel lavoro Ulteriore caratteristica del software la possibilit di accedere
95. sia per industrializzazione costruzione perch si immaginato che produrre un manico sagomato che presenti delle concavit delle convessit e dei raggi di raccordo di dimensione non costante presenti qualche difficolt in pi di un normale manico Tappo Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione In merito allo studio di un tappo si sono considerati due mesi per industrializzazione costruzione perch realizzarlo pu significare incrementare il numero di macchine rispetto al non realizzarlo ampliare lo spazio necessario per collocarle diversificare l imballaggio e altro 328 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Termica Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Una caraffa termica sicuramente mediamente difficoltosa due mesi in fase di progettazione codesign per la presenza di un materiale isolante o di un
96. situate in regioni abbastanza primitive Nei casi in cui si possano utilizzare mezzi tecnologici moderni vengono usati pesticidi e fertilizzanti chimici per incrementare il raccolto L utilizzo di letame o di fertilizzanti chimici piuttosto raro A volte vengono semplicemente distribuite tra i filari le piante infestanti che sono state eliminate o le ciliege del caff scartate durante la lavorazione Naturalmente il terreno si esaurisce se per molti anni al caff non vengono alternate coltivazioni diverse 2 1 2 4 Geografia Il caff pu crescere in qualunque regione della fascia tropicale ed equatoriale purch l acqua sia sufficiente e la temperatura non scenda sottozero Le gelate sono gli eventi climatici pi pericolosi per le piantagioni di caff Nonostante siano rare alle latitudini comprese fra i 20 nord e sud si verificano in media una volta ogni vent anni una notte fredda con temperatura sotto lo zero sufficiente a causare un estesa defogliazione w dalla quale le piante si riprendono molto difficilmente Oltre che dalla Pea la possibilit di elis dipende anche dall altitudine della piantagione e dalle condizioni locali di vento e piovosit Alcune nicchie climatiche regioni collocate a determinate altitudini con particolari condizioni di piovosit irradiazione solare vento e tipo di suolo presentano delle caratteristiche favorevoli allo sviluppo delle piante di caff e permettono quindi di ottenere
97. sportello una lunghezza media pari a 05 cm e per i paraurti una lunghezza media pari a 60 cm avremo che il volume effettivo di un bumper sar per i laterali e per i frontali Volume bumper laterale 2 2 x 105 cm 3 231 cm 3 Volume bumper frontale 2 2 x 160 cm 3 352 cm 3 Poich il numero dei bumper per quelli laterali N bumper 17 x 2 34 frontali N bumper 20 x 2 40 avremo che il volume complessivo di SBR materiale di cui sono composti i bumper pari a 82 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Volume complessivo di SBR 231 x 34 352 x 40 cm 3 21943 cm 3 Si pu cosi calcolare il peso dei bumper nella vettura new edge conoscendo la densit dell SBR che pari a 150 kg m 3 La massa complessiva di SBR sar dunque pari a Massa totale SBR Volume complessivo SBR x Densit SBR 3 290 kg Da cui otterremo che Peso SBR new edge Massa totale SBR x 9 81 32 kp 83 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 1 c Modello Retr 1 Lo sportello iio cm Figura 32 Modello Retr lo sportello Calcoliamo la sezione D D come somma delle tre sezioni A B C approssimate rispettivamente ad un quadrato ad un rettangolo ed ad un trapezio Area sez A 30 x 30 cm 2 900 cm 2 Area sez B 30 x 50 cm 2 1500 cm 2
98. sta procedendo per il meglio Ci accade con le riunioni di avanzamento che normalmente hanno cadenza settimanale Durante dette riunioni il Team verifica alcuni indicatori che servono ad avere il polso della situazione Qui di seguito saranno riportati alcuni esempi di indicatori di performance aziendali quali il VLO l ICP le SKA la significativit degli oggetti di prova l R100 le delibere alle quali sar dedicato il paragrafo successivo ecc a VLO Verifica Lay Out E un indicatore che misura la bont del progetto per quanto riguarda il suo lay out ovvero le caratteristiche costruttive analizzate nell ottica della disposizione spaziale dei vari componenti Il VLO un indicatore numerico una somma di voti di demerito che fanno capire al progettista quanto ha lavorato bene o male pi alta la numerazione peggiore il risultato In particolare i voti assegnabili ad un singolo contenuto possono essere 10 40 100 in particolare 10 equivale ad anomalia di piccola entit 40 equivale ad anomalia di media entit 100 equivale ad anomalia di grande entit Qui di seguito alcuni grafici relativi a delle analisi aziendali di VLO VLO Demeriti Totali Dm 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Mil i EL au gt AI l1 o 1L Modello 03 Modello 06 O Modello 04 206 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progetta
99. stampi macchine utensili de 1 iltelaio 2 la carrozzeria 3 altre attrezzature gt la gestione degli impianti l energia gli stipendi ecc spese generali di gestione Grazie alla gentile collaborazione di un grande esperto del settore automobilistico l Ing Paolo Stanzani progettista famoso ai pi per avere ideato e realizzato una delle macchine pi belle nella storia dell autoveicolo la Lamborghini Countach siamo riusciti ad assegnare a ciascuna delle voci sopra elencate un valore monetario e perci a fare una stima piuttosto precisa di quello che verrebbe a costare in termini generali il City Bumper New Edge A tale risultato andr poi aggiunto quello ottenuto nel sottoparagrafo successivo cio il valore del costo unitario l I V A 20 gli utili aziendali 5 e del concessionario 15 per ottenere il prezzo finale 101 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design COSTI GENERALI PROGETTAZIONE PROTOTIPAZIONE PRODUZIONE GESTIONE GENERALE PER CITY BUMPER NEW EDGE Euro Progettazione 170000 Sperimentazione e Prototipi 160000 Omologazione 10000 Attrezzature per la produzione riguardanti 1 telaio 15000 2 carrozzeria 95000 3 altro 80000 Manodopera Indiretta 950000 Benefit per i Dipendenti 420000 Forniture Varie 500000 Manutenzione 480000 Ammortamento 840000 Logistica trasporto
100. stata progettata tenendo conto della possibilit di urti e sollecitazioni provenienti non direttamente dalla pressione della camera d aria ma anche dall esterno attraverso il contatto tra veicoli uscite di pista ecc Entrambi i metodi hanno messo in evidenzia la necessit di ottimizzare al meglio il materiale di costruzione della carcassa della valvola ed in base alle dovute osservazioni stato scelto il tecnopolimero Questo materiale oltre ad essere estremamente leggero in grado anche di resistere a notevoli sollecitazioni meccaniche quindi appare come il materiale pi adatto alla costruzione della valvola Nell impossibilit di prevedere l entit dei carichi dovuti a varie circostanze esterne al funzionamento del dispositivo il progetto ha deciso di sviluppare una valvola completamente chiusa all interno di un esoscheletro A differenza di tante soluzioni presenti sul mercato dotate di molle ed altri componenti in vista la valvola progettata appare dall esterno come un comune tappo Valvola L unica differenza che la contraddistingue la presenza dei fori di sfiato all esterno dell attacco alla filettatura della gomma E stato deciso poi di non adottare un unico foro di sfiato per scongiurare la possibilit di un otturazione Le pareti della valvola infine sono volutamente molto spesse per conferire alla struttura una naturale rigidit ed una resistenza agli urti con sassi ed altre particelle che si possono incontrar
101. sviluppati vengono resi pi flessibili regolabili o pi genericamente in movimento PE i primi velocipedi non si potevano adattare all altezza del ciclista oggi le selle delle biciclette sono montate su un supporto telescopico La moltiplicazione si ha invece quando un sistema viene arricchito di altri elementi Quando poi questi elementi ulteriori appartengono alla stessa natura del primo si parla di un sistema omogeneo altrimenti eterogeneo PE la telefonia cellulare ha prima visto uno sviluppo nella comunicazione passando dalle chiamate ai messaggi di testo omogeneo dopodich gli apparecchi portatili sono stati arricchiti di tantissime altre caratteristiche tra cui fotocamere ecc sistema eterogeneo La transizione da macro a micro tratta dell evoluzione di un sistema dove questo viene reso sempre pi piccolo e compatto Il modello di sincronizzazione prevede l introduzione di un legame temporale tra i sistemi PE mettere due sistemi in parallelo come i pistoni di un motore La scalata dall alto in basso intende costituire un certo numero di sottosistemi specifici per ogni funzione sottraendo funzioni ad un sistema superiore La discesa nello specifico consentir poi una miglior applicazione del principio di soluzione ed eventualmente una facile sostituzione dei componenti ecc L irregolare sviluppo di parti avviene quando di un sistema vengono curate maggiormente degli aspetti ed invece trascu
102. svolga ora l ultima fase di questo capitolo cio effettuare una breve ricerca tra la concorrenza prendendo in considerazione sette modelli scelti trovati sia consultando Internet sia visitando negozi di casalinghi 320 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Naturalmente il mercato delle caraffe per liquidi potabili ben pi ampio di quello qui rappresentato ma si cercato di considerare sia marche conosciute a livello italiano sia caraffe con caratteristiche e prezzi differenti L ideale sarebbe stato avere accesso a dati percentuali di vendita per valutare non tanto ci che il produttore mette in vendita bens ci che il cliente acquista ma non stato possibile trovarli L ultima considerazione in merito riguarda il prezzo per le sette caraffe stato considerato il prezzo di listino per cercare di usare un metro di valutazione il pi oggettivo possibile ma naturalmente possibile trovare la stessa caraffa in vendita nei negozi o nei centri commerciali o su Internet a prezzi differenti da quelli qui indicati I Tua ALESSI Soffiata GUZZINI Graduata GUZZINI Impuls IKEA Patar IKEA Preludio TUPPERWARE Filtrante KENWOOD 321 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Tutte le caratteristiche principali dei sette prodotti vengono riassunte qui di seguito
103. tappino Da questa soluzione di intervento sorgono per alcune problematiche Innanzitutto quella riguardanti le dimensioni esterne dell oggetto Dovendo applicarsi alla valvola questo dispositivo dovr per forza essere estremamente piccolo e compatto e non dovr sporgere all esterno della ruota nel caso in cui il principio di soluzione preveda uno sviluppo in direzione assiale Terzo problema riguarda la sicurezza E noto che tutte le valvole hanno inserito uno spillo di sicurezza che funziona attraverso il principio di autorinforzo Questo sistema impedisce la fuoriuscita dell aria dalla gomma permettendone dunque solo il gonfiaggio Per far funzionare il dispositivo in progettazione questo sistema di sicurezza andr aggirato in qualche modo e sostituito con un altro sistema di sicurezza altrettanto efficace in modo da non mettere in pericolo i piloti 236 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Particolare valvola Altro problema che si presenta sempre dovuto alle dimensioni ridotte dell applicazione riguarda il principio di funzionamento ed eventualmente dell amplificazione della forza La valvola di massima pressione in esame dovr essere sensibile a variazioni di pressione pari a frazioni di bar dunque sarebbe bene riuscire a trovare qualche sistema che amplifichi queste piccole variazioni al fine di costruire un oggetto molto pi preciso ed affidabile
104. un Presidente ad un Amministratore Delegato ad un eventuale Direttore Generale ed ad una serie pi o meno limitata di Direttori delle varie aree aziendali Il secondo invece si realizza all interno delle cosiddette Piattaforme di Sviluppo Prodotto o pi comunemente chiamate Team 1 Team sono enti aziendali polifunzionali composti da esperti provenienti da tutte le aree aziendali chiave per quanto riguarda lo sviluppo del progetto prodotto 4 1 1 Le Direzioni i ruolo chiave della Direzione Tecnica e dei Team Trascurando la figura del Presidente ruolo per lo pi di garanzia e di supervisione spesso detenuto dal maggior azionista la responsabilit del management ricade totalmente sull Amministratore Delegato A lui rispondono i responsabili di tutte le aree aziendali a prescindere o meno che siano aree direttamente collegate allo sviluppo del prodotto od aree di staff quali ad esempio le Risorse Umane o l Amministrazione Per quanto riguarda il processo di sviluppo del prodotto invece riferiscono direttamente all Amministratore Delegato attraverso i loro Direttori le seguenti aree o Direzioni 1 Direzione Stile 2 Direzione Tecnica 3 Direzione Produzione 4 Direzione Industriale 5 Direzione Qualit 6 Direzione Commerciale Mentre le Direzioni di staff principali sono 1 Direzione Risorse Umane 2 Direzione Amministrazione Finanza e Controllo 3 Direzione Stampa 198 Leonardo Frizziero Ricerca ed Ap
105. verso la fine del secolo scorso studi specifici correlati all attivit di progettazione che si occupano di analizzare l ambiente di vita del prodotto e le caratteristiche salienti degli utenti finali studi in precedenza sconosciuti o trascurati Conoscendo dunque le necessit e le richieste del cliente sar possibile realizzare un oggetto in grado di accontentarlo e renderlo soddisfatto dell acquisto Oltre all ufficio tecnico incaricato di dare corpo ad un idea nascono molti altri uffici che si occupano del marketing delle indagini sul mercato di studi psicologici sulla categoria di persone al quale il prodotto dedicato ecc Nessuna caratteristica viene ora tralasciata pena il fallimento del prodotto rispetto alla concorrenza Ad esempio un automobile estremamente efficiente e di alta qualit ma esteticamente sgradevole non potr affermarsi in un mercato dove l auto riflette la personalit e lo status sociale del proprietario E altres vero che un auto esteticamente bella ma poco affidabile oppure poco sicura render il cliente estremamente insoddisfatto e lo spinger alla scelta di un modello proposto dalla concorrenza poi accertato che il prezzo finale non sempre il primo parametro di misura di un cliente In una societ moderna moltissime persone sono disposte a spendere una somma maggiore pur di possedere un prodotto di qualit elevata pi performante ecc Attualmente raggiungere il miglior risultato possibile in
106. via internet ad una banca dati di brevetti al fine di corredare il lavoro di un ulteriore ricerca ed approfondimento L utilit maggiore dell uso del software infatti la possibilit di accedere ad una libreria di 4500 fino a 9000 nelle versioni pi recenti concetti ed esempi divisi tra fenomeni fisici e chimici e di stimolarne l applicazione ai casi pratici In questo progetto il TechOptimizer stato sfruttato sia nella chiarificazione del compito integrandolo coi risultati ricavati dalle matrici del QFD poi spinto nel campo d azione del TRIZ dove ha svolto un lavoro di assistenza nella selezione delle problematiche pi importanti e dei principi risolutivi pi interessanti da mettere in pratica Avvalendosi invece dei dati provenienti dall altro metodo la funzione di trimming regolazione implementata nel programma non stata praticamente messa in atto Questa caratteristica indispensabile per quando si entra nel programma con un progetto o un processo ancora poco chiaro e da ottimizzare quindi non nel caso in esame 221 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 2 Identificazione del tipo di progetto per il confronto QFD vs TRIZ 5 2 1 Analisi dei bisogni di mercato L obiettivo di questo lavoro consiste nel rimediare ad una problematica tipica del mondo dei kart riguardante gli scompensi di assetto nel corso delle sessioni di ga
107. y Alluminio Legametalica Per grandi quastit ta serpentina Per quantit ridotte a bole Pressiope H20 calda Lampeggianti 7 fuminae dire Semisutomatici 7 Manual Manico con agzancio D aema Bottoni vedo jande Contenitore acq emiapribile Vaschetta residui caff D ADO Hp n la Q E amp e 2 j wc La macchina si presenter cosi un coperchio per trasmettere il calore in alluminio sopra il quale ci sar un vassoio portatazzine sempre in alluminio metallo leggero il sistema di preparazione del caff sar una caldaia a serpentina meno ingombrante e pi veloce rispetto al boiler Il sistema di illuminazione scelto sar ad illuminazione diretta meno costoso cosi come 1 comandi manuali piuttosto che quelli automatici C inoltre un manico per facilitare l inserimento del manicotto portacaff un contenitore d acqua molto capiente ed una vaschetta per i residui del caff asportabile affinch sia pi agevole la pulizia 167 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 3 Il Progetto Costruttivo e fase applicativa CAD e Rendering Da quanto emerso a seguito dell analisi matriciale sopra effettuata si ottenuto che le quattro caratteristiche obiettivo del progetto risultano essere le seguenti a Resistenza all umidit b F
108. 0 Arrivando all utilizzo del programma dopo un applicazione completa del metodo QFD stato deciso di inserire negli obiettivi le stesse caratteristiche individuate e nelle limitazioni la lista degli undici parametri di controllo I dati derivati dal QFD sono anche stati usati nell attribuire il peso relativo di ogni parametro Questa decisione ha indubbiamente snellito e semplificato enormemente tutte le operazioni sia computazionali sia logistiche successive di applicazione del metodo Gli obiettivi inseriti sono Objectives Table Dal QFD Num Parameter Condition Unit Curren Desired Importanc tValue Value e 1 Resistenza alle Up 10 condizioni ostili 2 Sicurezza Up 10 260 Leonardo Frizziero oc B Q Mentre le limitazioni 1 vincoli invece Affidabilit Funzionalit Semplicit d uso Maneggevolez za Ergonomia Num Parameter 1 Affidabilit Assemblaggio Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Up Up Up Up Up Obiettivi Limitations Table Lista di controllo di Principi e Metodologie della Progettazione Meccanica Controllabilti e qualit Costi Ergonomia e propriet formali Funzionalit Condition Unit Greater than Not more Greater than Between Not less Il Not more 261 10 3 3 Value valvola normalmente chiusa progetto per l a
109. 0 9 7 3 3 54 2 0 1 3 60 33 0 285 0 20 12 5220 8 3 2 8 4 6 1 7 1 3 6 0 33 0 285 0 20 14 5220 6 6 23 3 7 1 3 1 3 60 33 0 285 0 20 16 5220 4 7 1 6 2 6 0 9 1 3 6 0 33 0 285 0 22 12 5220 11 0 3 8 6 1 2 2 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 9 3 3 2 5 2 1 9 1 3 6 0 33 0 285 0 5220 TA 2 5 4 1 1 5 1 3 6 0 33 0 285 0 DI 18 5220 5 2 1 8 2 9 1 0 1 3 6 0 33 0 285 0 399 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio forza peso 32 sl sal sel sel szl sel sl arl sl 40 e i CAE Z E amp s5S3 omm a Ms R g 9 5 2 9 E e m 4 Es S o z iz a 1 Q lt S D f lt Q z e e S S 2 5 s 5 2 a 218 A lt e e Z A 2 X gt D 2 gt D e m S 0 amp g 2 A lS O O z 7 6 12 0 107 2 336 5 7 9 2 7 4 4 1 6 180 0 141 4 0 7 6 7 10 6 95 2 299 1 7 9 2 7 4 4 1 6 160 0 125 7 0 7 5 6 8 8 78 6 246 8 7 9 2 7 4 4 1 6 132 0 103 7 0 5 4 0 6 4 57 1 179 5 7 9 2 7 4 4 1 6 96 0 75 4 0 4 93 146 1310 4113 79 27 44 16 2200 1728 0 9 81 128 1143 3589 7 9 27 44 16 1920 1508 0 8 66 104 929 2916 7 9 27 44 16 1560 1225 0 6 47 74 667 2094 79 27 44 16 1120 88 0 0 5 10 9 173 154 8 4861 7 9 27 44 16 2600 2042 1 1 94 149 1333 4188 79 27 44 16 2240 1
110. 1 Valvola di sfiato a galleggiante Nello studio sono state introdotte soluzioni dai molteplici principi di funzionamento al fine di considerare il maggior numero di alternative possibili in accordo con la filosofia del metodo TRIZ che prevede appunto l allargamento culturale in tutte le direzioni Valvole a galleggiante Questo dispositivo viene applicato in impianti che prevedono la circolazione di liquidi come gli impianti ad acqua calda di riscaldamento 1 pannelli solari ecc ed il suo funzionamento semplicissimo Un piccolo serbatoio posizionato nel punto pi alto dell impianto funziona da accumulo di tutto il gas che circola nelle tubature Mano a mano che questo succede il livello del liquido nel serbatoio scende e con esso il galleggiante Questo galleggiante a sua volta collegato direttamente ad una valvola che apre lo sfiato del gas Quando sfuggito abbastanza gas il livello del fluido risale e lo sfiato viene chiuso Questo dispositivo automatico sicuro ed efficiente tuttavia non applicabile al nostro progetto in quanto prevede la presenza di un liquido ed un installazione in una posizione stabile 5 3 2 2 Valvola di sfiato per gravit Questo dispositivo si trova praticamente montato su tutte le pentole a pressione di uso domestico il suo funzionamento semplicissimo e sicuro La valvola si oppone all uscita del gas col suo stesso peso e soltanto al superamento di una certa soglia di pressione i
111. 1 3 104 6 132 2232 34320 14 8 1153 3 65 4 0 3 0 2 0 4 1 1 75 4 96 1744 28416 20 3 1395 4 92 6 06 05 07 21 1733 10 220 3880 64240 8 9 704 0 36 5 0 5 0 4 0 7 2 0 151 8 192 3584 61440 10 2 737 0 44 0 0 5 0 4 0 6 1 8 123 6 156 3096 55536 12 5 816 6 56 1 0 4 0 3 0 5 1 5 88 4 112 2368 44800 17 4 1014 2 79 8 08 06 10 29 204 10 260 5320 100880 7 5 505 5 31 8 07 06 09 28 176 8 224 4832 94976 8 7 537 7 384 0 7 0 5 0 8 2 4 141 6 180 4104 84240 10 8 607 2 49 0 05 04 06 19 101 4 128 3088 66560 15 2 770 0 70 0 i 09 13 39 236 10 300 7000 150000 6 5 3786 282 1 0 08 12 36 201 8 256 6272 139264 7 6 408 4 34 0 0 8 07 11 3 2 160 6 204 5256 121584 9 6 468 7 43 5 07 05 08 24 113 4 144 3904 94464 13 6 604 5 624 13 17 5 1 267 10 340 8920 213520 5 7 2933 252 12 L5 46 226 8 288 7904 195840 6 8 320 3 304 09 13 40 179 6 228 6552 168720 8 6 372 5 391 0 8 0 7 10 30 126 4 160 4816 129280 12 2 487 1 562 406 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Calcolo costo telaio Omax 30 forza peso forze dinamiche e e e e 2 8 3223 2 2 38 8 ff gt am S E z 5 a a Qo o S e d t 2 z 5 E a 2 a Q em 8 lt
112. 36419 x 5 cm 3 182096 cm 3 182 litri Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 4 Conclusioni analisi dei risultati ottenuti Prima di commentare 1 risultati ottenuti riportiamo gli stessi nelle seguenti tabelle CAPACITA MASSIMA NELLE TRE ZONE litri Frontale Laterale x2 Posteriore Totale Retr 340 202x 2 536 6 1280 6 New Edge 485 6 271x2 485 6 1513 2 Avveniristico 438 5 182x2 438 5 1241 Si pu subito constatare che il modello New Edge risulta essere non solo quello con la massima capacit d aria assoluta ben 1513 2 litri ma anche quello in cui quest ultima meglio distribuita Infatti rispetto al modello avveniristico ed al modello retr le zone laterali del modello New Edge sono maggiormente protette cosi come anche la zona frontale risulta essere la pi riparata nel presente esemplare Per quel che riguarda la zona posteriore ovviamente la pi resistente quella del City Bumper Retr ma solo perch stato possibile grazie al design particolare di tale vettura inserire una zona aggiuntiva di protezione tra i due fanalini Capacit massima nelle tre zone litri Retr New Edge Ofrontale Ellaterale W posteriore Avveniristico Figura 37 Diagramma dei risultati sulle capacit massime 96 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazi
113. 5 Confronto tra QFD e TRIZ 217 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 1 QFD vs TRIZ breve descrizione della differenza tra i metodi La scelta di impostare un confronto tra i due metodi di progettazione pi noti dovuta al fatto che si inteso dopo una fase di applicazione di quanto conosciuto dare il via ad una seconda fase del lavoro quella della ricerca Infatti per verificare la potenza delle due metodologie ma soprattutto per far emergere nuovi spunti in termini scientifici con il presente lavoro si ritenuto fondamentale stressare il sistema come si suol dire in Ferrari impostare cio uno stesso progetto mediante due differenti metodologie In questo modo si verificato se le stesse possano essere complementari alternative o la prima migliore della seconda o viceversa Grazie alla collaborazione con l ing Fabio Ricci Curbastro gi laureando si potuto portare avanti questo lavoro di ricerca prendendo come oggetto di speirimentazione progettazione un apparato di controllo della pressione nei pneumatici dei go kart Ovviamente come si sar inteso da quanto scritto sopra lo scopo della seguente trattazione non sar quello di portare a termine il progetto di tale sistema anche se di fatto esso in gran parte si concretizzer ma di mettere a confronto appunto 1 due metodi Un ulteriore opportunit derivante dall u
114. 5 3 3 Stesura della specifica tecnica Passiamo ora a lavorare su tutta quella serie di operazioni che porteranno alla specifica tecnica del metodo QFD Questa operazione rappresenta la base dalla quale partir il confronto col metodo TRIZ 5 3 3 1 Definizione delle geometrie del problema L analisi del problema ha portato alla stesura di numerose caratteristiche indispensabili alla buona riuscita del prodotto tuttavia la principale problematica quella delle dimensioni di ingombro esterno Per motivi regolamentari per motivi di semplicit ecc apparso evidente il dover mettere a punto un dispositivo in grado di applicarsi alla ruota attraverso l unico punto di interfaccia presente cio la valvola di gonfiaggio Per raggiungere questo scopo non sufficiente per costruire soltanto una semplice filettatura ma diventa necessario miniaturizzare tutti i componenti del dispositivo mantenendo in essi la precisione e la cura costruttiva indispensabile al buon funzionamento Indubbiamente il problema di miniaturizzazione maggiormente rappresentato nella ruota anteriore che dimensionalmente pi piccola e stretta CAD di una gomma anteriore di kart Indicativamente il dispositivo deve rientrare nello spazio di un parallelepipedo di dimensioni massime 30x20x20 mm in modo da non sporgere oltre la spalla della gomma Se si verificasse questa condizione la valvola potrebbe venire danneggiata da eventuali urti fenome
115. 759 0 9 76 120 107 2 336 5 79 27 44 16 1800 141 4 0 7 54 85 762 2393 79 27 44 16 1280 100 5 0 5 12 6 19 9 178 6 560 8 7 9 2 7 4 4 1 6 300 0 235 6 1 2 10 8 17 0 152 4 478 6 7 9 2 7 4 4 1 6 256 0 201 1 1 0 8 6 13 5 121 4 381 4 7 9 2 7 4 4 1 6 204 0 160 2 0 8 6 1 9 6 85 7 269 2 7 9 2 7 4 4 1 6 144 0 113 1 0 6 143 226 2024 6356 79 27 44 16 3400 2670 1 4 12 1 1714 5384 79 27 44 16 2880 2262 12 15 1 1357 4262 7 9 27 44 16 2280 1791 0 9 6 7 10 6 95 2 2991 79 27 44 16 1600 125 7 0 7 400 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento aletta forza peso forze dinamiche i el s 4 sl el a e e n 9 zi E S 5 e S E E se l8 3 g 8 5 i E em Q em emm E e 5 o e n gt S E 5 2g gz 3 8 E E E 8S _ F s 8 Gs lt 3 2 gt EEE 2 5 Hi Da a a e un pnm pm a a 294000 1470 1470 14 4 400 330 500 1500 1113 294000 1470 1470 14 6 400 330 500 1500 1146 294000 1470 1470 14 8 400 330 500 1500 1244 294000 1470 1470 14 10 400 330 500 1500 1508 294000 1470 1470 16 6 400 330 500 1500 758 294000 1470 1470 16 8 400 330 500 1500 795 294000 1470 1470 16 10 400
116. 8 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 3 Conclusioni Nell istogramma sotto si illustra il progressivo abbattimento dei prezzi nelle versioni del City Bumper considerate in relazione anche al prezzo medio della concorrenza P B Retr Prezzo di Vendita Euro nd E New Edge 16000 Concorrenza prezzo medio 14000 E E N E Cabrio 120004 10000 pa E Avveniristico 8000 4 El Avveniristico ottimizzato 60001 4000 v O Avv ott senza portiere 2000 i O Avv ott senza portiere 0 differenziale O Avv ott senza portiere differenziale e cremagliera Si possono cos trarre le prime conclusioni senza dubbio il modello Retr risulta fuori mercato in quanto il suo prezzo troppo al di sopra di quello medio della concorrenza circa 4000 Euro Per quel che riguarda invece il modello New Edge abbiamo che la versione standard potrebbe essere sicuramente prodotta e molto probabilmente grazie al suo look molto accattivante sarebbe anche un modello che riscuoterebbe un buon successo nella clientela avendo un prezzo pari a poco pi di 11000 Euro sempre un prezzo accettabile in quanto alcuni concorrenti hanno prezzi simili vedi Chatenet Tuttavia bisogna ricordare che 1 volumi fissati per la produzione del City Bumper sono pari a 1000 vetture all anno per quattro anni e quindi in tal caso si rischierebbe molto a proporre tale versione
117. 978 ste Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 2 Andy Warhol Twelve Cadillacs 1962 L automobile da che nata sempre stata guardata con grande interesse da parte della maggior parte degli artisti Martinetti nel primo manifesto futurista pubblicato su Le Figaro nel 1909 esalta il dinamismo e l attivismo della macchina il culto dell audacia la sete di velocit e potenza Pi tardi nel manifesto intitolato Immaginazione senza fili del 1913 Martinetti afferma che il Futurismo si fonda sul completo rinnovamento della sensibilit umana avvenuto per effetto delle grandi scoperte scientifiche Coloro che fanno uso del telegrafo dell automobile dell aeroplano non pensano che queste diverse forme di comunicazione e trasporto esercitano sulla loro psiche una decisiva influenza Martinetti parla quindi di completo rinnovamento della sensibilit che le nuove scoperte hanno reso possibile Esiste a tal proposito un interessante albero genealogico di questo atteggiamento che parte da Henri de Toulouse Lautrec una incisione raffigurante una strada di campagna francese vista attraverso il parabrezza di una delle prime macchine passa doverosamente lungo tutto il Futurismo Giacomo Balla disegn anche delle reclames per un garage s inchina davanti Francis Picabia divoratore di potenti Hispano Suiza giunge a Robert e So
118. A DEL NERO di SPORTELLO EL ABORA mA PIO SEHPLICE PARAURTI SriMeTRICO e QJcCLLO 4 ANTERIORE Figura 46 Modifiche sostanziali nel modello avveniristico 116 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 gli sportelli sportelli cos grandi e sagomati costano di pi che semplici sportelli di dimensioni ridotte e con la forma di un semplice pannello meglio ancora se gli sportelli vengono eliminati del tutto 5 i fari anteriormente i fari inizialmente ideati erano molto particolari ma con una geometria ed un collocamento un po ricercato e quindi costoso meglio inserire i fari all interno del pannello anteriore sottostante il parabrezza posteriormente invece la soluzione iniziale era troppo impegnativa per il montaggio portando a costi elevati di manodopera 6 gli specchietti retrovisori per un eventuale lavorazione specchietti come quelli rappresentati risultano piuttosto dispendiosi per questo abbiamo optato nella soluzione economica per specchietti integrati direttamente nei montanti tuttavia se anzich produrli si acquistano da un altra azienda gli specchietti della soluzione iniziale possono essere tenuti ancora in considerazione 164 cm Figura 47 Proiezioni ortogonali quotate del modello avveniristico ottimizzato A partire da queste considerazioni abbiamo ridisegnato la vettura con lo scopo di ottenere un esemplare
119. Alma Mater Studiorum Universit di Bologna DOTTORATO DI RICERCA Meccanica dei Materiali e Processi Tecnologici Ciclo XX Settore i scientifico disciplinari di afferenza ING IND 14 PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE TITOLO TESI Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Presentata da Leonardo Frizziero Coordinatore Dottorato Relatore Prof Ing Tullio Trombetti Prof Ing Alessandro Freddi Esame finale anno 2009 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Indice Premessa Introduzione Storia e Regole del Design a Stile e Design Estetica o Funzione b L industrial design nel mondo dell automobile Capitolo 1 Progettare per l estetica 1 1 Il City Bumper quadriciclo innovativo 1 2 Sintesi del metodo di progettazione per l estetica applicato al City Bumper 1 3 Realizzazione dei disegni bozzetti e proiezioni ortogonali 1 4 Analisi ed ottimizzazioni della sicurezza 1 5 Analisi ed ottimizzazioni dei costi 1 6 Modellazione 3D del City Bumper 1 7 La prototipazione il processo CAD CAM e la maquette 1 8 Conclusioni Capitolo 2 Progettare per la funzionalit 2 1 Coffee cup progetto funzionale di una macchina per il caff 2 2 Chiarificazione del compito le 6 domande e le matrici 2 3 Il Progetto Costruttivo e fase applicativa CAD e Rendering 2 4 Conclusioni Capitolo 3
120. Area sez C 30 20 x 30 2 750 cm 2 Da cui otteniamo il valore dell area della sezione totale Area totale A B C Area sez A Area sez B Area sez C 3150 cm 2 Possiamo quindi risalire al numero di bumper contenuto nella sezione dello sportello dell auto retr Numero di bumper contenuti A B c 3150 154 20 45 da cui 21 84 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 Il paraurti anteriore Mis sez A 160 cm I I d tatghez za meclia j o cm i 8 e Figura 33 Modello Retr il paraurti anteriore Nel calcolo dell area della sezione media del paraurti abbiamo considerato la stessa come composizione di una sezione rettangolare D e di una sezione trapezoidale E Area sez D 50 x 30 cm 2 1500 cm 2 Area sez E 20 5 x 50 2 625 cm 2 Da cui l area totale della sezione media del paraurti anteriore del modello retr Area totalem 1500 625 cm 2 2125 cm 2 A questo punto possibile determinare il numero Massimo di bumper inseribili all interno del nostro paraurti Numero di bumper contenuti D E 2125 154 13 8 da cui 14 85 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 Il paraurti posteriore sez B B L 4150cm P cuc ERO NU F
121. City Bumper tre forme diverse relative ai tre concetti qui sopra esposti Rispettando cos i vincoli costruttivi dedotti dal lavoro illustrato nel capitolo 7 abbiamo realizzato i seguenti tre modellini 65 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 1 Lo stile retr Abbiamo deciso di realizzare un modello del City Bumper in stile retr dopo aver visto l enorme successo di mercato riscosso dalla nuova Mini prodotta da BMW dalla New Beetle di Volkswagen e dalla Chrysler PT Cruiser Nel nostro caso si pensato di riproporre un altra mitica vettura che ebbe un grandissimo successo a partire dagli Anni 50 fino agli Anni 90 diventando un vero e proprio simbolo in modo completamente diverso di tre generazioni di italiani Si tratta della 500 FIAT a tutti nota con il soprannome affettuoso di Cinquino Si sono perci realizzati quattro schizzi due in bianco e nero e due a colori Tali schizzi secondo le regole seguite dai principali designer come visto nel capitolo precedente descrivono la vettura mostrandola in prospettiva a tre quarti dal davanti e a tre quarti dal di dietro Da tali schizzi poi stato possibile risalire alle due proiezioni ortogonali anteriore e laterale 1 3 1 1 1 Gli schizzi del City Bumper retr Vista tre quarti anteriore in bianco e nero Figura 12 Modello Retr tre quarti davanti Vista tre quarti posteriore in bianc
122. Collegamento carcassa molla Incollaggio in odis di O 3 Collegamento molla membrana Incollaggio g di a Matrice morfologica La compilazione di questa tabella avviene grazie alla conoscenza da parte dei progettisti di quante pi possibilit di soluzione si siano incontrate nel corso della carriera In questa parte del lavoro la cultura personale o del gruppo acquista un peso notevolissimo poich permette di ampliare questa tabella quindi aumentare in modo smisurato le possibilit di costruzione che si possono adottare Anche per questo motivo quando viene svolta questa fase opportuno che i progettisti si organizzino in gruppi di lavoro al fine di aumentare ancora l apporto di conoscenze e di esperienza personale In questo caso una notevole agevolazione pervenuta dalle analisi tecnologiche svolte in precedenza ed illustrate all inizio di questo capitolo Nel dettaglio per tutti i vari componenti della valvola sono state selezionate queste opzioni Carcassa 1 Tecnopolimero 2 Lega di alluminio 3 Lega di magnesio 4 Acciaio Molla Sistema elastico 1 Elicoidale metallica 2 Elicoidale polimero 253 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 Polimero E stato presa in considerazione anche l eventualit che la forza elastica in grado di mantenere in equilibrio il sistema venga esercitata da un componente elastico non obbligatoriamente costrui
123. Dopo aver sistemato tutti i componenti della work station abbiamo importato in Cimatron software adatto alle applicazioni CAM la geometria del nostro City Bumper dopodich abbiamo inserito i dati relativi al grezzo ed alla lavorazione da eseguire su di esso Il programma ha cos creato il percorso per l utensile comprendendo automaticamente quali volumi di poliuretano erano da asportare e quali no Figura 57 La work station 144 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 58 Leonardo Frizziero e l Ing Leonardo Orazi al lavoro nel laboratorio di design di Bertinoro Una volta sistemata la procedura di lavorazione con Cimatron stato necessario trasferire i dati in un altro pc atto alla gestione della fresatrice Figura 59 I percorsi di lavorazione dell utensile creati da Cimatron A questo punto la fresatrice ha cominciato il suo lavoro di asportazione del truciolo finch il modellino non stato completato Importante infine ricordare che abbiamo avuto bisogno di due frese diverse v la prima standard utile per la sgrossatura e per la prima rettifica Y la seconda a testa sferica per la seconda rettifica 145 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 61 Lavorazione alla macchina utensile Figura 62 Maquette del City Bumper in poliuretano fre
124. IZ sia soprattutto per trovare noi stessi delle risposte utili alla nostra ricerca metodologica in generale 3 2 1 Il fabbisogno ed il processo di nascita di un progetto Un OGGETTO qualunque rappresenta il risultato di una serie di processi pi o meno complessi la cui radice rappresentata dal FABBISOGNO cio da quella necessit per la quale la persona diventa CLIENTE e decide di compiere un acquisto FABBISOGNO PRODOTTO Si supponga che il cliente abbia necessit di acquistare un telefono cellulare cio un PRODOTTO Sul mercato esistono molte aziende tra loro concorrenti che producono telefoni cellulari per semplicit si immagini che esistano solo tre prodotti in grado di soddisfare la necessit del cliente PRODOTTO X PRODOTTO Y e PRODOTTO Z Il cliente deve quindi decidere quale prodotto acquistare deve cio effettuare una SCELTA e successivamente procede all ACQUISTO di un prodotto in questo caso del prodotto X A questo punto il cliente utilizza il prodotto acquistato e si forma un opinione su di esso la quale lo porta a raggiungere un grado di soddisfazione che per semplicit si supporr o totalmente positivo soddisfazione s o totalmente negativo soddisfazione NO Nel caso l acquisto abbia determinato una soddisfazione positiva nasce un RAPPORTO CON L AZIENDA che porta il cliente ad acquistare anche in futuro oggetti prodotti dalla stessa mentre nel caso l acquisto abbia determinato un insod
125. Il processo di design automobilistico all interno di un azienda richiede una serie di passaggi obbligati affinch il prodotto venga realizzato secondo le specifiche predefinite E necessario dunque impostare una scaletta di operazioni da seguire rigorosamente al termine delle quali sapremo esattamente come dovr essere la nostra vettura Vediamo allora ciascuna di queste operazioni cercando di capire bene tutte le fasi del concepimento del prodotto I passaggi fondamentali sono il Briefing la Ricerca Creativa la Definizione Tridimensionale la Definizione Virtuale lo Studio dell Aerodinamica e dell Ingegneria la Modellazione 3D Full Size l Affinamento Full Size ed infine lo Styling Freeze 1 2 1 Il Briefing Il briefing rappresenta le richieste del cliente effettuare un briefing infatti significa domandarsi come deve essere il design della vettura Quali sono i vincoli essenziali che bisogna rispettare nella sua progettazione Il briefing pu essere di due tipi 1 di prodotto si occupa di tutte le informazioni oggettive ed astratte che bisogna raccogliere per poi elaborare l autovettura che cosa essa deve possedere quali sensazioni deve suscitare nei potenziali clienti 2 tecnico riguarda la definizione di determinate specifiche di tipo tecnico ingegneristico quali le strutture portanti il motore oppure l analisi dei seguenti vincoli e Llementi tridimensionali giro porta posizione radiatori
126. Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 4 1 Calcolo della capacit specifica rispetto alla superficie coperta Il calcolo molto semplice per ciascuna zona di ciascun modello dovremo dividere il valore della capacit d aria con il valore dell area della superficie coperta a Modello Retr Dati Larghezza media paraurti anteriore e posteriore 160 cm Altezza paraurti anteriore e posteriore 50 cm Larghezza media zona aggiuntiva posteriore 144 cm Altezza zona aggiuntiva posteriore 50 cm Lunghezza media sportello 63 33 cm Altezza media sportello 105 cm Capacit massima frontale 340 litri Capacit massima sportello 202 litri Capacit massima posteriore 536 litri Da cui Area superficie frontale 160 x 50 cm 2 8000 cm 2 Area superficie sportello 63 33 x 105 cm 2 6650 cm 2 Area superficie posteriore 144 x 50 8000 cm 2 15200 cm 2 Calcoliamo cos le capacit specifiche Capacit specifica frontale 340 8000 litri cm 2 0 04250 litri cm 2 Capacit specifica sportello 202 6650 litri cm 2 0 03038 litri cm 2 Capacit specifica posteriore 536 15200 litri cm 2 0 03526 litri cm 2 08 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design b Modello New Edge Dati Larghezza media paraurti anteriore e posteriore 160 cm Altezza paraurti anteriore e posteriore 65 cm Lunghezza media spor
127. Nnm 7 127 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Allora immediato ottenere che il diametro minimo del volante del City Bumper deve essere maggiore od uguale a da 2 Mz lt z70NxDv 8 E quindi Dv gt M 70N 24480 70 mm 349 7 mm 35 cm 9 Con tale risultato si pu affermare che possibile sostituire lo sterzo pi costoso a cremagliera con uno sterzo molto semplice a presa diretta sicuramente molto pi economico Resta allora da calcolare il prezzo definitivo della versione super ottimizzata che non contempla n le portiere n il differenziale n lo sterzo a cremagliera sapendo che come gi accennato sopra quest ultimo ha un costo di 200 Euro mentre la soluzione poc anzi calcolata di 50 Euro il risparmio allora pari a 750 Euro Prezzo finale modello avveniristico ottimizzato senza portiere senza differenziale2 e senza sterzo a cremagliera 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 8700 252 150 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 8091 Euro 12
128. Per rendere immediata la consultazione della tabella si ponga quando la caratteristica non soddisfatta 0 quando la caratteristica debolmente soddisfatta quando la caratteristica fortemente soddisfatta Per quanto riguarda la capacit la si ritenga debolmente soddisfatta da 0 71 a 1 51 mentre il prezzo debolmente soddisfatto da 10 a 30 322 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Da una valutazione dei prodotti della concorrenza si pu rilevare che le caraffe hanno mediamente un prezzo di vendita compreso tra 5 e 20 sono spesso in polimeri trasparenti hanno dimensioni e capacit molto varie in genere ognuna ha una caratteristica prevalente a scapito di altre A questo punto si termina la prima parte riassumendo le propriet possedute dalle sette caraffe in un unica colonna dove X significa che la caratteristica propria di almeno quattro caraffe cio della maggioranza significa che la caratteristica posseduta da non pi di tre caraffe Materiali conformi alla normativa CE Beccuccio sagomato Grafica forma e colori curati Equilibrata Manico sagomato Tappo Termica Capiente Riponibile in frigorifero Esaminando questa tabella riassuntiva e quella precedente pi dettagliata si
129. Progettazione Meccanica e di Industrial Design Secondo le ipotesi fatte e nonostante le forze considerate siano diverse se si analizzano e ilpunto del telaio dello schienale pi sollecitato dalla forza peso e il punto del telaio delle alette di contenimento pi sollecitato dalla forza peso e dalle forze dinamiche e ilpunto del telaio dello schienale pi sollecitato dalla forza peso e dalle forze dinamiche si pu osservare che per tre leghe su quattro il tubo con minimo CR colonna n 11 12 13 14 che soddisfa i requisiti di resistenza lo stesso L unico profilo tubolare che presenta un CR differente quello in lega di titanio D 22 mm d 18mm il quale soddisfa il primo ed il terzo punto ma non pienamente il secondo si quindi convenuto di assumere come tubo di confronto quello D 20mm d 14mm per rispettare le regole imposte Per questa ragione di seguito vengono mostrati quattro grafici due di confronto tra i telai costruiti nei quattro materiali ed altri due di confronto tra le propriet delle materie prime delle leghe considerate Confronto costo totale del materiale Costo tot Costo tot Costo Costo Acciaio Alluminio tot Titanio tot Carbonio m Costo tot Acciaio O Costo tot Alluminio Costo tot Titanio ll Costo tot Carbonio Nel grafico della pagina precedente risultano evidenti le diversit di costo tra le quattro leghe considerate soprattutto l alto costo della lega di titanio e l alt
130. S Max che invece si dimostrato pi che idoneo alle ad applicazioni come la nostra Con esso abbiamo disegnato sia il modello New Edge iniziale che i modelli Avveniristici a partire da quello originario fino a quelli ottimizzati Questo perch abbiamo voluto portare avanti tutte le soluzioni che presentavano un prezzo concorrenziale e quindi vedere quale effetto facessero in tre dimensioni Infine abbiamo realizzato un rendering ambientazione della nostra auto ed un modellino in poliuretano della nostra vettura grazie all utilizzo della tecnologia CAD CAM Queste ultime due fasi del lavoro si sono rese necessarie per renderci conto meglio della tridimensionalit del City Bumper 148 nardo Frizziero Capitolo 2 Progettare per la funzionalit a 149 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 Coffee cup progetto funzionale di macchina per il caff 2 1 1 Introduzione Progettare non una attivit solo scientifico tecnica ma anche umanistica Nella progettazione si realizza la sintesi tra due culture perch non esiste oggetto o processo pensato dall uomo che non sia concepito e prodotto per altri uomini dall utensile pi umile al sistema pi sofisticato L attivit di progettazione coinvolge tutte le capacit dell essere umano e tutta la sua cultura ed ogni sistema realizzato entra nel panorama nella storia e nell habitat umani Prof
131. Saint una donna giovane alla moda ed in carriera Ovviamente ella non pu che essere il prototipo giusto di designer industriale Sfortunatamente per non cosi Non solo atipico il fatto che ella sia donna quando i designer industriali sono per lo pi uomini ma Eva Marie sta pure mentendo Nel film infatti ella un agente segreto Tuttavia Hitchcock ha potuto farla franca nel 1959 in quanto all epoca quasi nessuno sapeva cosa fosse il design industriale P U Il bisogno di definire e di capire il design industriale stato messo a fuoco soprattutto negli ultimi anni in seguito all adozione del CAD strumento molto utile per i processi di progettazione e di fabbricazione dei prodotti di consumo attraverso l uso del calcolatore I primi tentativi comunque affondarono a causa di una totale incomprensione dei bisogni e delle applicazioni del design industriale Molto lavoro per ottenere dei risultati stato fatto alla Coventry University con un occhio di riguardo verso il ramo automobilistico L approccio particolare alla progettazione dei beni di consumo chiamata design industriale ha una storia relativamente breve essendo una disciplina creatasi principalmente nel ventesimo secolo Essa ha le sue radici in Europa nella filosofia e nell applicazione del Crafts movement e negli Stati Uniti dalla necessit di trovare un modo per aumentare le vendite dei prodotti Il design detto industriale perch stret
132. a la percentuale relativa alle plastiche aumenter di un 3 circa facendo diminuire la percentuale degli stampi da 10 a 7 circa Costo carrozzeria telaio singolo veicolo new edge cabrio 504176 7 x 100 4000 Euro 1800 6 Euro Ricalcoliamo cos il prezzo Prezzo finale modello new edge cabrio 8700 1212 5 4500 1800 6 8700 1212 5 4500 1800 6 x 5 100 8700 1212 5 4500 1800 6 8700 1212 5 4500 1800 6 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 4500 1800 6 8700 1212 5 4500 1800 6 x 5 100 8700 1212 5 4500 1800 6 8700 1212 5 4500 1800 6 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 10452 Euro Figura 45 Modello New Edge Cabrio Possiamo dire che pur essendo questa una soluzione gi competitiva con la concorrenza il prezzo uguale a quello medio e presentando un estetica molto accattivante essa non ha presumibilmente un prezzo tale da garantire un successo sicuro soprattutto considerando il fatto che i volumi stimati di vendita dovrebbero aggirarsi sui 1000 veicoli l anno Non ci resta a questo punto che cercare di ottimizzare al massimo il modello Avveniristico esemplare che fin dalle prime considerazioni ci era sembrato il pi conveniente 113 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 1 3 Modello Avveniristico Il modello Avveniristico ha il grande vantag
133. a vista e l altra Vediamo nelle pagine che seguono le tre rappresentazioni dei modelli descritti sopra 1 3 2 1 Proiezioni ortogonali del City Bumper retr iv com E 2 85 am Figura 27 Modello Retr proiezioni ortogonali T Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 2 2 Proiezioni ortogonali del City Bumper New Edge Figura 28 Modello New Edge proiezioni ortogonali 1 3 2 3 Proiezioni ortogonali del City Bumper avveniristico Asi che 458 cm 29 cm Figura 29 Modello Avveniristico proiezioni ortogonali 1 3 3 Scelta degli schizzi Come detto nel capitolo 8 definiti 1 tre schizzi con le relative rappresentazioni in proiezione ortogonale dobbiamo definire i criteri di scelta di uno dei tre 78 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Questa fase risulta la pi delicata in quanto essa potr considerarsi terminata solo quando avremo portato a termine il nostro lavoro Infatti 1 vari step decisionali sono accompagnati da considerazioni molto dettagliate non basate esclusivamente sul lato estetico della vettura errato cio scegliere il disegno pi accattivante senza tenere conto delle caratteristiche tecniche ed economiche che lo accompagnano e che esso nasconde Dunque possiamo dire che la preferenza per uno o per un altr
134. a 24 Modello Avveniristico tre quarti davanti a colori 74 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vista tre quarti posteriore a colori Figura 25 Modello Avveniristico tre quarti dietro posteriore 2S Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 3 2 La disposizione degli shock absorber nel City Bumper Avveniristico A differenza dei due casi precedenti la disposizione degli shock absorber nel City Bumper avveniristico avviene in maniera completamente diversa Infatti se nel modello retr e nel modello new edge i bumper venivano collocati direttamente all interno dei paraurti e degli sportelli nel modello avveniristico ci non accade pi Si pu facilmente constatare che gli sportelli non contengono alcuno shock absorber n esiste in tale configurazione del City Bumper un vero e proprio paraurti di concezione classica Osservando i disegni si pu invece notare che la struttura recante i bumpers non altro che una specie di fascione rigonfio proprio come quella che viene utilizzato per la produzione di quei gommoni a motore che siamo abituati a veder usare nei nostri mari Tale fascione per a differenza di quello dei canotti composto da molti shock absorber come si pu vedere nella figura a pagina seguente Un altra differenza tra tale soluzione e le due precedenti
135. a e di Industrial Design Materiali COSA righe COME colonne Inports Osservando la matrice sopra i valori cerchiati in rosso indicano che i COME che possiedono maggior importanza tecnica rispetto agli altri sono 1 Peso della Struttura 2 Forma e colori 3 Caratteristiche e dimensioni della caldaia 4 Materiali Possiamo cos considerare tali risultati come punto di partenza per la scelta dei vincoli tecnici da adottare nel progetto costruttivo della macchina da caff che stiamo realizzando Come prima specifica si pu gi affermare che la macchina deve avere a basso peso b forma gradevole e colori adeguati c caldaia non ingombrante ma veloce gt caldaia a serpentina d buoni materiali compatibili con gli alimenti 166 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design La Matrice Morfologica Al fine di confrontare le varie soluzioni che assolvono le funzioni emerse dall analisi funzionale si adotta la Matrice Morfologica che per ogni funzione evidenzia una serie di principi di soluzione Sij Ogni combinazione dei principi di soluzione indicata da una spezzata Non tutte le combinazioni di soluzioni costituiscono varianti concettuali accettabili Nel nostro caso la soluzione indicata sulla matrice risulta essere quella adottata Plastica termoresistente
136. a e di Industrial Design Il Quality Function Deployment un metodo che di solito viene utilizzato per seguire quella che usualmente viene chiamata progettazione sistematica cio la gestione dell intero processo progettuale dalla pianificazione fino al progetto costruttivo di massima Spesso vengono espressi dubbi in merito ritenendo che la progettazione non possa essere pensata come qualcosa di cos algoritmico come il metodo suggerisce Qui si applicher il metodo a due prodotti industriali che nulla paiono avere in comune n come materiali n come processi produttivi n come campo di utilizzo e una caraffa per liquidi potabili e un sedile del conducente per automobile di classe media Con la parola caraffa e sedile si intendono non due prodotti ben definiti bens due entit che dovrebbero possedere le caratteristiche ideali di tali prodotti L applicazione del metodo a due oggetti cos differenti sia nell uso e sia nella produzione industriale potr dire se il QFD pare cos robusto da poter essere utilizzato liberamente nella fase iniziale della fattibilit in ogni campo industriale perlomeno negli mbiti dell automotive e dell oggettistica per la casa o se invece sar necessario effettuare ulteriori indagini per evitare rischiosi giudizi Questo metodo risale circa a quarant anni fa e fu ideato in oriente Le due premesse appena citate fanno s sia che possa esistere la possibilit che esso sia
137. a la planarit della base si consideri l accessibilit per lavaggio a mano nel termine capiente si elimini parti intercambiabili affinch possa essere usata anche dai bambini e per non complicare produzione e distribuzione Scrivendo le caratteristiche appena definite e con l aiuto dei dati rilevati nella seconda matrice risulta possibile impostare la matrice di relazione Per definirla si mettono nella prima colonna i COSA cio i bisogni che gi sono stati rilevati e nella prima riga i COME cio con quali caratteristiche tecniche ci si propone di risolvere i bisogni Nella seconda colonna si mettono i valori di importanza normalizzati da 1 a 10 trovati con la matrice di interrelazione SI moltiplica ogni valore per quello corrispondente a parit di riga nella seconda colonna sommando i valori trovati di ogni colonna fino a completare l intera penultima riga Nell ultima riga si trovano infine i valori in percentuale relativi alla somma totale 1104 Per esempio il requisito anti goccia importanza pari a 6 viene soddisfatto pienamente valore pari a 9 dalla caratteristica tecnica beccuccio sagomato e quindi il numero trovato moltiplicando i due dati 6 x 9 54 verr sommato agli altri della stessa colonna In maniera analoga lo stesso requisito anti goccia viene soddisfatto debolmente valore pari ad 1 dalla caratteristica tecnica stagna per cui si trover il numero 6 1 x 6 6 da somm
138. a una molla e non dal principio di autorinforzo interviene nell equilibrio e deve pertanto essere misurata con precisione 292 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Le equazioni dell equilibrio saranno indicativamente L E3 E F 2 m As K 5 p Unendo questi due risultati ottengo K As p 5S m Questi simboli rappresentano K costante elastica della molla As spostamento della membrana sotto forma di deformazione p depressione della camera a vuoto S superficie utile della membrana K costante elastica dello spillo di sicurezza D pressione della camera d aria ASK 4 p 8 Le variabili in questo sistema sono la costante della molla e la depressione della camera A seconda della fornitura delle molle e della taratura possibile dunque ottenere la condizione di equilibrio desiderata quindi l apertura ad una pressione stabilita 293 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 6 Ottimizzazioni di Progetto In questo paragrafo prenderemo in esame una serie di operazioni rivolte al miglioramento del progetto non solo in funzione delle esigenze del cliente ma anche delle necessit produttive necessit di trasporto ecc Verr poi svolto anche un confronto tra il risultato ottenuto una volta terminato il lavoro di ottimizzazione con la variante
139. aggiore concorrenza tra aziende e le richieste di mercato estremamente variabili nel corso delle stagioni spingono l ambiente industriale alla ricerca di soluzioni sempre pi convenienti a livello economico e sempre pi aderenti alle specifiche imposte dalla clientela Non soddisfare le necessit degli utenti finali oppure raggiungere in ritardo il mercato significa perdere prestigio e denaro Un buon metodo di lavoro permette di costruire una traccia di sviluppo analoga per qualsiasi genere di problema di progettazione meccanica e consente pertanto di ottimizzare tutte le attivit indispensabili al raggiungimento di un risultato Possedere un metodo di lavoro significa usufruire di uno strumento potentissimo Frequentemente nella storia della progettazione si sono verificati errori concettuali errori nel metodo di sviluppo errori che hanno portato prodotti ed aziende al fallimento Negli ultimi 50 60 anni il significato della parola progettare cambiato radicalmente e soprattutto sono cambiati i metodi di valutazione della bont del progetto Nella met del secolo scorso progettare significava ottenere un prodotto che soddisfacesse solamente specifiche di carattere tecnico e funzionale oggi il prodotto deve incontrare completamente le necessit della clientela relegando alle caratteristiche tecniche un ruolo nascosto all utente finale al quale non deve interessare molto oltre al godimento dell oggetto stesso Inoltre nascono
140. agrafo andremo ad analizzare le tecnologie di costruzione a disposizione per realizzare il prodotto in esame opportuno chiarificare a questo punto le possibilit concrete di fabbricazione al fine di comprendere nella progettazione concettuale delle soluzioni effettivamente realizzabili in modo da non veder sorgere dei problemi alla soglia della costruzione del prototipo Questa analisi preventiva permetter quindi un notevole risparmio di tempo ed energie Fino a questo punto infatti sono stati presi in considerazione concetti effetti e fenomeni fisici in grado di risolvere il problema preposto tuttavia arrivati a questo punto occorre una presa di conoscenza delle varie possibilit di costruzione Fortunatamente grazie alla struttura degli strumenti del TRIZ si sono gi selezionate varianti tali da non costituire delle criticit in fase di progetto e costruzione Per prendere in esame le varie tecnologie a disposizione verranno considerate le soluzioni presenti sul mercato e di conseguenza verranno analizzate dal punto di vista costruttivo La pluralit di alternative trovate e la variet di mercati alle quali sono rivolte permetter sicuramente un ampio spettro di indagine L analisi verr ristretta alle valvole di sfiato a molla ed ai regolatori di pressione cio a quelle che sono le soluzioni commerciali pi affini al prodotto che si vuole costruire Le altre alternative non vengono scartate a priori da un punto di vista concettu
141. al mercato in quanto i margini di guadagno rispetto al capitale investito sarebbero ristretti Meglio risulta essere la versione New Edge ottimizzata cabrio in quanto presenta un prezzo sicuramente in linea con la concorrenza 10000 Euro circa Per quanto concerne invece l Avveniristica possiamo affermare che tutte le versioni sono ampiamente concorrenziali in quanto vanno da un prezzo del modello standard pari a 9669 Euro a quello della versione ottimizzata senza sportelli senza cremagliera nello sterzo e senza differenziale pari a solo 8091 Euro Inoltre l aspetto estetico di tali vetture risulta piuttosto simpatico ed attraente adatto a vetture da citt che vedono tra i loro pi probabili utenti i ragazzi con et compresa tra i quattordici ed i diciassette anni e le signore con et superiore ai quaranta Per questo motivo possiamo affermare che lo scopo iniziale del progetto City Bumper che ci eravamo prefissati stato ampiamente raggiunto abbiamo cio ottenuto una vettura esteticamente valida sicura e poco costosa Nel capitolo successivo verranno illustrati i disegni al CAD di tutte la versioni descritte finora 129 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 Modellazione 3D disegni CAD del City Bumper 1 6 1 Introduzione Il presente capitolo ha lo scopo di illustrare i disegni dei modelli descritti ed ottimizzati precedentemente Nei parag
142. ale ma nello studio dei processi di fabbricazione appare irrilevante considerare come vengono costruiti dispositivi completamente diversi dalla valvola in esame come il galleggiante dei tappi di sfiato aria per esempio A seconda dell uso a cui queste valvole vengono destinate la costruzione si presenta in maniera completamente diversa sia in forma che in materiali Cominciamo dall analisi delle valvole per impieghi speciali pi ricche di idee dal punto di vista costruttivo Nel caso in cui la destinazione sia un impianto a vapore allora si ha una soluzione di questo genere 238 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ds a B8 IA Valvola per impianti a vapore Il corpo della valvola viene realizzato in ghisa mediante fusione mentre i componenti interni sono realizzati con acciai al carbonio acciai legati ed eventualmente anche acciai inox La lavorazione dei componenti in acciaio avviene mediante stampaggio e macchina utensile Dovendo sopportare condizioni estreme di lavoro la taratura del dispositivo viene fatta ad una pressione di 70 bar ed in collaudo viene portato a 538 C Gli attacchi alle tubazioni possono essere quelli flangiati come indicato ma anche realizzati mediante saldatura Ovviamente questa valvola grande e pesante e le tecnologie di realizzazione mal si prestano alla nostra soluzione soprattutto perch questa valvola
143. ale valore ci conferma che la nostra stima di 15000 Euro era giusta e per questo tale versione risulta troppo costosa per poter essere competitiva con la concorrenza Proprio per tale motivo purtroppo nonostante l aspetto molto accattivante il modello Retr dovr essere accantonato 1 5 2 1 2 Modello New Edge v Prezzo stimato di vendita 14363 2 Euro Y Numero di stampi necessari 4 Tutti gli altri dati relativi alle dimensioni degli stampi ed all alluminio sono identici al caso precedente Quindi abbiamo che 111 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Numero di stampi da acquistare per i pannelli laterali 2 Numero di stampi da acquistare per il cofano motore 1 Numero di stampi da acquistare per il tetto 1 Allora il prezzo totale degli stampi da acquistare sar Prezzo totale 2 1 1 x 2088 8352 Euro Analogamente a quanto fatto prima avremo che Costo globale di manodopera ed ore macchina 250000 x 4 Euro 1000000 Euro E quindi la spesa complessiva sar Spesa complessiva stampi 1000000 8352 Euro 1008352 Euro Da cui il costo complessivo del complesso carrozzeria telaio sar Costo carrozzeria telaio singolo veicolo retr 1008352 10 x 100 4000 Euro 2521 Euro Tale valore risulta essere nettamente inferiore a quello preventivato inizialmente di 4500 Euro A questo punto possiamo ricalcolare per il modello new edg
144. alit ed in pratica si propone di chiarificare nella maniera pi estesa ed approfondita l ambito di lavoro del prodotto le necessit del cliente e dei vari reparti dell azienda coinvolti nello sviluppo del prodotto finale Il QFD oltre a mettere in risalto tutti gli aspetti pi importanti del progetto fornisce ai progettisti anche una gamma di potenti strumenti per catalogare ordinare e confrontare questa serie di informazioni che altrimenti potrebbero venire trascurate o sottovalutate Si tratta di un metodo di tipo induttivo dove domande specifiche permettono di generare delle risposte relative al prodotto da realizzare Il metodo prevede uno schema preciso di quesiti e confronti strutturati anche secondo matrici e tabelle che fungono da guida nello sviluppo del progetto Gli strumenti di questa metodologia consentono di raggruppare e di valutare in base all importanza effettiva le varie caratteristiche tecniche del progetto e poi anche di confrontare il prodotto con soluzioni alternative eventualmente anche proposte da aziende concorrenti ecc Il QFD un metodo che entra nella fase di progettazione fin dai primi istanti poich prevede subito un indagine particolareggiata sul prodotto sull ambiente di utilizzo e sui vari utenti al fine di prendere in considerazione quella serie di dati che effettivamente hanno un peso rilevante nel progetto Il seguito del metodo consiste nell ordine e nella valutazione relativa degli aspetti sa
145. alizzate Matrice morfologica V1 ecnopolimei Lega alluminio Lega magnesio Acciaio Molla Sistema elastico icoidale metallica Elicoidale polimero Polimero pressione Collegamento carcassa i ipiame Incollaggio membrana forma Collegamento carcassa molla Incollaggio Collegamento molla membrana Incollaggio Matrice Morfologica V1 1 I La variante V1 prevede la costruzione di una valvola in tecnopolimero munita di una molla elicoidale metallica con membrana in elastomero che operi una tenuta sia fungendo da guarnizione sia mediante un accoppiamento di forma opportuna Il collegamento alla ruota avviene mediante la filettatura ed previsto che venga operato manualmente senza l impiego di utensili I collegamenti interni dei componenti della valvola viene realizzato con accoppiamenti di forma 255 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Matrice morfologica V2 Molla Sistema elastico idale metallica Elicoidale polimero Polimero NENNEN pes ali I pressione Collegamento carcassa 7 NE membrana i Collegamento carcassa molla ni piamen E Collegamento molla membrana ag i piame MEE Matrice Morfologica V2 In questa seconda soluzione abbiamo una valvola costruita in lega di alluminio provvista di organi metallici all interno La tenuta dovr per essere corredata di una guarnizione per garantire la sicurezza In precedenza il colle
146. all eccessivo calore del sole e gli arbusti di caff vengono piantati all ombra di alberi pi alti A volte vengono scelte delle specie di alberi che presentando una caduta spontanea delle foglie sincronizzata con il ciclo vegetativo del caff in modo che il caff rimanga in ombra durante la crescita delle ciliegie e in pieno sole durante la maturazione L irrigazione artificiale costosa e pu essere praticata soltanto in piantagioni particolari o sperimentali Australia Brasile dove si utilizzano tecniche di agricoltura intensiva 2 1 2 6 Classificazione Le piante di caff appartengono alla classe delle dicotiledoni e al raggruppamento delle fanerogame Il genere Coffea della famiglia Rubiacea abbraccia un moltitudine di specie selvatiche Le specie coltivate pi importanti sono la Coffea arabica comunemente detta Arabica e la Coffea canephora meglio conosciuta come Robusta Le fanerogame hanno gli organi riproduttivi fiori e frutti visibili a differenza delle crittogame alghe funghi i cui organi riproduttori sono nascosti La differenza pi evidente tra dicotiledoni e monocotiledoni che le dicotiledoni hanno un numero pari di petali nel fiore e non presentano radici bulbose Molte piante familiari tra cui molti alberi e fiori comuni appartengono a questa classe la classe dei monocotiledoni comprende molte graminacee e cereali nonch fiori come i gigli e i tulipani La famiglia delle Rubiacee comprende varie p
147. alogo a quello posteriore Volume d aria totale 196664 339920 cm 3 536584 cm 3 536 6 litri 1 4 2 2 2 New Edge In tal caso avremo per la stessa capacit gi calcolata per il paraurti anteriore cio 485 6 litri 1 4 2 2 3 Avveniristico Anche per il paraurti posteriore del City Bumper avveniristico abbiamo gi calcolato la capacit che per le ipotesi fatte pari a quella del paraurti anteriore 438 5 litri 94 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 3 Confronto delle zone laterali 1 4 2 3 1 Retr I dati di cui abbiamo bisogno e dei quali gi disponiamo sono i seguenti Numero bumper 21 Lunghezza media 63 33 cm Quindi Volume d aria contenuto in un bumper m x 13 912 4 x 63 33 cm 3 9610 6 cm 3 da cui Volume d aria totale 9610 6 x 21 cm 3 201822 cm 3 202 litri 1 4 2 3 2 New Edge Dati Numero bumper 17 Lunghezza media 105 cm Quindi Volume d aria contenuto in un bumper m x 13 9 2 4 x 105 cm 3 15933 4 cm 3 da cui otteniamo analogamente ai casi precedenti Volume d aria totale 15933 4 x 17 cm 3 270868 cm 3 271 litri 1 4 2 3 3 Avveniristico Dati Numero bumper 5 Lunghezza media 240 Quindi Volume d aria contenuto in un bumper x 13 912 4 x 240 cm 3 36419 cm 3 _95 Leonardo Frizziero dal quale si otterr ancora una volta Volume d aria totale
148. amente di alluminio in quanto serve per la realizzazione di pezzi di materiale plastico I dati relativi all alluminio che ci servono sono Y densit dell alluminio pal 2 70 kg dm 3 v prezzo alluminio da grafico sotto 1400 ton 900 00 Figura 44 Andamento prezzo dell alluminio in tonnellata Inoltre altri dati importanti risultano essere le dimensioni dello stampo e i costi orari complessivi di manodopera ed ore macchina v costi orari complessivi di macchina e manodopera 250000 Euro Y dimensioni altezza 40 cm larghezza 105 cm lunghezza 120 cm A questo punto possiamo calcolare prima il volume quindi la massa ed infine il prezzo complessivo di uno stampo sapendo che il suo costo deve essere incrementato di un 15 pari all utile del rivenditore Volume stampo 40 x 105 x 120 cm 3 504000 cm 3 504 dm 3 Massa stampo 504 x 2 70 kg 1360 8 kg Costo stampo 1360 8 x 1400 1 15 x 1000 1657 Euro Prezzo stampo 5 utile azienda 20 di I V A 1657 1657 x 5 100 1657 1657 x 5 100 x 20 100 Euro 2088 Euro Poich uno stampo per materiale plastico ABS PMMA non si rompe in media prima di aver prodotto almeno 500000 pezzi se le vetture in produzione sono 4000 ci vorranno 10 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Numero di stampi da acquistare per i pannelli laterali 4 Numero di stampi da acqu
149. amente la materia quanto qualcosa di non tecnico La criticit indubbiamente quella del costo in quanto i materiali compositi costano circa sei volte un acciaio Il TRIZ attraverso il principio del contrappeso suggerisce di cercare il risparmio in un altro campo in modo da lasciare inalterati i costi di produzione ed il prezzo del prodotto L analisi delle problematiche rappresenta una fase fondamentale dell applicazione del metodo proprio perch da esse come si visto parte il procedimento rivolto allo sviluppo e all innovazione Altshuller ha anche analizzato aspetti salienti ed i metodi di evoluzione di un sistema tecnico generale riconoscendone otto ciclo di vita dinamizzazione moltiplicazione transizione da macro a micro sincronizzazione scalata in alto o in basso irregolare sviluppo di parti sostituzione di attivit umane automazione NE SUE WW UN E ge Nel primo con ciclo di vita si intende semplicemente delle fasi di nascita funzionamento dismissione di un qualsiasi sistema PE progettare a vita finita accettare la propagazione di un difetto fino ad un certo limite oppure cercare di allungare semplicemente la durata di un componente 189 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il modello di dinamizzazione riguarda quei sistemi che quando nascono si presentano in una configurazione rigida poi vengono quando
150. amente migliorare il livello qualitativo del prodotto ma non sono importanti come la sicurezza e l affidabilit del sistema Questo risultato non solo era quasi scontato ma anche completamente in accordo con l ambiente di destinazione della valvola infatti nell ambiente delle gare ogni aspetto legato al risultato viene sviluppato mentre tutto quello che laterale acquista interessi solo di tipo marginale L ultima matrice messa in essere durante la chiarificazione del compito quella di relazione anche detta dei cosa come In questa tabella sono presenti sia le caratteristiche precedentemente analizzate corredate di un importanza relativa ed anche i parametri su cui lavorare per raggiungere il risultato MATRICE DI RELAZIONE Cosa righe AO Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Matrice di relazione I cosa della matrice cio le azioni da compiere durante lo sviluppo costruttivo del prodotto sono stati classificati come Materiali Dimensioni Facilit di montaggio Facilit di taratura Facilit di fabbricazione Facilit di assemblaggio Progetto robusto Dalle considerazioni svolte nella compilazione della matrice emerso che una scelta adeguata dei materiali costruttivi della valvola rappresenta l azione pi importante in quanto in grado di influenzare quante pi caratteristiche fondamentali al prodotto in c
151. ana Questa differenza di risultato deriva indubbiamente dal diverso approccio al problema dei due metodi approccio comunque valido poich in grado di identificare in maniera abbastanza precisa i fattori chiave di ogni sistema In pi col TRIZ sono emerse in maniera pi evidente rispetto al QFD le problematiche legate alla miniaturizzazione del componente quindi la forza della molla la superficie della membrana ecc 276 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 4 1 4 Varianti progettuali derivate dal TRIZ Consideriamo 1 risultati ottenuti col secondo metodo di lavoro applicato attraverso l uso del software dedicato Consideriamo dunque la tabella dei problemi ordinati secondo il parametro significance cio l importanza relativa di ognuno di essi sulla qualit del prodotto da realizzare Numbe Significance Name 3 3 4 4 3 4 3 1 3 5 3 6 4 2 4 3 4 1 3 2 172 29 153 40 148 00 112 86 112 86 96 00 81 71 65 14 55 03 42 34 Improvement of superficie Pressione Membrana Deformazione carcassa optimization Urti Pressione Improvement of forza Pressione Membrana Improvement of Materiale Carcassa Molla Improvement of Materiale Carcassa Membrana Improvement of Dimensioni esterne Meccanici Valvola camera d aria Forza di disturbo optimization Forza cent
152. anica e di Industrial Design 1r _ _ Differenza tra gradi di idealit Queste strategie rappresentano le direzioni che possibile intraprendere per aumentare il grado di idealit tuttavia noto che questo processo comporta affrontare e risolvere determinate problematiche tecniche o fisiche Si ha una problematica quando la modifica di un determinato parametro di un sistema tale da mettere in crisi un altro parametro correlato Raggiungere una soluzione significa dunque risolvere questo problema Per far ci il TRIZ ha sviluppato 40 principi di soluzione attraverso ai quali possibile intervenire senza far insorgere altre criticit evitando sostanzialmente un effetto domino PE incrementare la potenza di un motore di automobile per aumentare la velocit innesca tutta una serie di problematiche tecniche da risolvere quali garantire la resistenza del telaio ad un peso maggiore ed una coppia superiore aumentare la capienza del serbatoio assicurare la resistenza delle sospensioni al peso superiore dell auto ecc Il TRIZ suggerisce di lavorare sui materiali come ad esempio i compositi molto resistenti e molto leggeri Questa alternativa non introduce nuove criticit di natura tecnica poich lo stesso motore dovendo spingere un mezzo pi leggero consentir indubbiamente una velocit superiore L uso di materiali costosi come i compositi introduce per una problematica fisica Per fisica non si intende specificat
153. anica e di Industrial Design FORZE STATICHE piano y z Si schematizzano le guide del sedile viste frontalmente come un carrello ed una cerniera il fatto che esse siano continue non viene considerato per semplicit di calcoli Si suppone la forza peso applicata esattamente nel centro del montante orizzontale F A amp E Schienale con 0 0 con 0 30 con 0 245 Qualunque sia la configurazione dello schienale la forza peso la si immagina scaricata sul montante orizzontale per cui in questo caso e sufficiente trovare le reazioni una volta soltanto F Hc Vs Vo Eseguendo i calcoli si trova Hc 0 Vs Vc Fp 2 1470 2 735N Mmax Vg 17 735 0 22 162 Nm Usando i dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 382 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 735 N 162 Nm T N M Tramite l osservazione dei diagrammi si trova quindi una flessione abbastanza limitata nella parte centrale del montante 383 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FORZE STATICHE piano x y In questo piano nella configurazione statica l unica forza presente la forza peso che essendo diretta verso il basso risulta inutile ai fini dell indagine Per completezza si rappresenta anche questa condizione con la consueta ics cerchiata che rappresenta una f
154. ardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 573 5 8700 252 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 8700 252 1212 5 4500 573 5 8700 252 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 252 1212 5 4500 573 5 8700 252 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 8308 5 Euro A questo punto vediamo di quanto dobbiamo accorciare il semiasse posteriore per non avere strisciamento nelle ruote posteriori mentre la vettura compie una traiettoria curva 1 V V Vmax 45 km h p passo 148 cm 1 larghezza vettura 158 cm a angolo di sterzata 30 L ipotesi da noi posta consiste nel considerare l angolo massimo di sterzata alla velocit massima del veicolo di 45 km h pari a 30 non infatti pensabile che la vettura debba sterzare oltre a quella velocit se il conducente vuole evitare un ribaltamento Procediamo con il calcolo del raggio di curvatura AC considerando il triangolo retto ABC e sapendo che AB p 148 cm ACxsen30 AB gt AC 148 sen 30 cm 296 cm da cui poi immediato ottenere anche che BC AC x cos 30 296 x cos 30 cm 256 3 cm A questo punto bisogna calcolare la velocit angolare del baricentro della vettura per semplicit supponiamo il baricentro situato a met dell asse delle due ruote posteriori questa sicuramente un approssimazione ma il risultato finale
155. are agli altri della stessa colonna Valori nelle caselle 1 il parametro tecnico soddisfa debolmente il requisito 3 il parametro tecnico soddisfa mediamente il requisito 9 il parametro tecnico soddisfa fortemente il requisito 318 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IMPORTANZA Materiali conformi CE Manico sagomato Equilibrata Capiente Beccuccio sagomato Riponibile in frigorifero Termica Grafica forma e colori curati Stagna A norma di sicurezza Ergonomica Resistente Semplicit di manutenzione Anti goccia Durevole Esteticamente gradevole Con accessori Importanza tecnica assoluta Importanza tecnica relativa Si riassumono i dati graficamente ed in una tabella in ordine decrescente 319 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IMPORTANZA delle caratteristiche tecniche B Grafica forma e colori curati Materiali conformi CE m Manico sagomato E Equilibrata m Capiente O Beccuccio sagomato O Tappo B Riponibile in frigorifero EB Termica Materiali conformi alla normativa CE Beccuccio sagomato Grafica forma e colori curati Equilibrata Manico sagomato Tappo Termica Capiente Riponibile in frigorifero Si
156. are infatti gli spilli con i corrispondenti fori sarebbe stata un operazione complicatissima e faticosa sia da realizzare con una macchina sia con del personale poich bene ricordare i diametri minimi di questi componenti Figura 7 4 Base con fori di collegamento 296 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Nonostante l attacco della filettatura appaia di forma pi semplice la soluzione adottata quella decisamente pi conveniente In questo caso infatti anche ammesso un perfetto allineamento tra gli elementi l applicazione della forza di montaggio pu portare alla rottura o al danneggiamento di anche solo uno degli spinotti eventualit che comporterebbe la perdita di tutta una valvola Inoltre il collegamento mediante spinotti estremamente fragile da un punto di vista delle sollecitazioni taglianti che possono raggiungere la valvola Prima tra tutte quella di serraggio sulla ruota Un meccanico potrebbe spezzare in due la valvola se solo applicasse una forza eccessiva concentrata esclusivamente sul coperchio Il collegamento mediante filettatura stato pertanto preferito di gran lunga nonostante complicasse il modello dei componenti Riguardo al montaggio dei componenti filettati le soluzioni adottabili sono numerose In particolare si vuole segnalare la possibilit di usare robot SCARA a 4 assi in grado di manipolare oggetti di qualsiasi di
157. ati Bl Air bag laterali Appoggiatesta attivi m Supporto lombare E Camere d aria adattive E Schiume di qualit m Appoggiabraccia centrale il Riscaldamento D Ventilazione interna B Avvolgente ri Sedile a 3 g d l Bi Movimentazione elettrica D Parti interscambiabili o Pulsanti leve visibili e accessibili Bl Attacco cintura regolabile in altezza Rivestimenti di qualit m Tasca posteriore porta oggetti 349 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design I risultati che si ottengono dalla matrice di relazione per ordine decrescente di importanza sono attacco cintura regolabile in altezza supporto lombare avvolgente sedile a 3 g d l rivestimenti di qualit airbag laterali camere d aria adattive schiume di qualit bracciolo centrale movimentazione elettrica parti interscambiabili pulsanti leve visibili e accessibili poggiatesta attivi riscaldamento ventilazione interna grafica forma e colori curati tasca posteriore porta oggetti 350 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Analogamente all ultima fase della prima parte si conduce un analisi della concorrenza prendendo in considerazione il sedile montato su un modello di automobile pe
158. atizzato A momento lo stato dell arte delle macchine automatiche molto evoluto quindi possibile osservare robot in grado di assolvere a tantissime funzioni di montaggio ed in grado di lavorare con componenti di vari pesi e dimensioni e con caratteristiche specifiche tuttavia una buona progettazione dal punto di vista 295 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design dell assemblaggio consente un altro notevole risparmio di tempo e di denaro senza contare poi anche il miglioramento della qualit del prodotto In questo progetto il design for manufacturing intervenuto innanzitutto ottimizzando il collegamento relativo tra le parti della carcassa Nella variante definitiva progettata e presentata previsto un collegamento tra il coperchio e la base mediante una filettatura a passo fine mentre nelle soluzioni precedenti l unione delle parti di carcassa era realizzata in maniera differente Come possibile osservare era stato progettato un collegamento permanente mediante spinotti del coperchio spinotti che venivano inseriti per interferenza in cave nella base della valvola Coperchio con spinotti Da un punto di vista del collegamento la soluzione adottata era in grado di soddisfare le specifiche poich garantiva una buona resistenza assiale ed anche riguardo alla tenuta tuttavia comportava delle notevoli complicazioni in fase di montaggio Alline
159. ato nel capitolo precedente anche se tuttavia ci siamo concessi alcune varianti dovute soprattutto alla mancanza di mezzi tecnologici dei quali le principali aziende di design sono dotate Ci da cui siamo partiti stata la realizzazione degli schizzi e non il briefing o chiarificazione del compito in quanto tale punto stato gi affrontato nel capitolo 7 segnatamente nel paragrafo riguardante il progetto concettuale Successivamente si operata la scelta del modello pi adeguato rispetto ad alcuni criteri seguita dalla realizzazione delle viste laterale e frontale proiezioni ortogonali dello stesso Infine si eseguito il disegno al CAD del modello scelto per poi concludere il lavoro con le operazioni di rendering e di prototipazione 1 3 1 Realizzazione degli schizzi La realizzazione degli schizzi ha avuto inizio solo dopo una piccola ricerca di mercato finalizzata all individuazione degli stili pi diffusi nel campo automobilistico Tale ricerca ci ha portato alla seguente conclusione attualmente le principali case automobilistiche non seguono pi come un tempo uno stile guida basti ricordare lo streamline degli Anni 50 60 le linee spigolose degli anni 70 80 oppure le linee morbide e sinuose degli Anni 90 Tutt oggi i grandi designer si sentono liberi da ogni schema e realizzano le autovetture proponendo linee e forme di qualsiasi genere Allora molto difficile individuare una tendenza predominante anch
160. atte e pulite la lancia vapore Lavate con l acqua calda tutte le parti asportate ed infine risistematele al loro posto Eseguite almeno tre volte l anno la pulizia della doccia superiore di solito fissata mediante una vite 2 1 3 2 Decalcificazione Per mantenere la macchina in perfetta efficienza occorre effettuare periodicamente ogni 2 3 mesi a seconda del grado di durezza dell acqua l operazione di decalcificazione Per eliminare il calcare formatosi all interno del circuito idraulico sono disponibili in commercio prodotti appositamente preparati per le macchine da caff una valida alternativa a questi prodotti una soluzione costituita da 1 parte di aceto e 5 di acqua Per eseguire la decalcificazione diluire nel serbatoio dell acqua la quantit del prodotto utilizzato secondo le istruzioni descritte sulla confezione Per procedere poi nell operazione azionare prima l interruttore di funzione caff poi la funzione vapore acqua calda per circa 20 secondi eseguendo una pausa tra un intervento e l altro di almeno 1 minuto in modo da permettere il raffreddamento della pompa Esaurito il contenuto riempire a met il serbatoio con acqua fresca e ripetere le operazioni eseguite precedentemente Attenzione se la macchina dotata di caldaia la fase di risciacquo dovr prolungarsi per eliminare del tutto l odore ed il gusto del decalcificante Terminata l operazione attendere un paio di minuti poi spegnere la macchina e r
161. avoro di tipo tecnico Infatti in tal caso si intende per progettazione la fase in cui si decidono e si disegnano effettivamente i componenti da assemblare sul prodotto complesso finale Durante la fase di progettazione si deve tener conto degli obiettivi fissati all interno del Target Setting La prototipazione invece quella fase in cui si montano i prototipi ovvero oggetti di prova con caratteristiche tali da rendere gli stessi significativi ai fini delle verifiche funzionali o affidabilistiche vedi dopo La sperimentazione quella attivit da eseguire sui prototipi atta a verificare la bont del progetto attraverso la verifica degli oggetti di prova mirata al raggiungimento degli obiettivi di Target Setting Esistono indicatori idonei a segnalare ai tecnici lo stato di avanzamento di ciascuna delle suddette fasi 205 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 6 L Avanzamento gli indicatori Tra le varie attivit da portare avanti nello sviluppo prodotto in azienda di fondamentale importanza quella relativa al controllo dell avanzamento del progetto Una volta definiti gli obiettivi con il target settino definite le attivit con la pianificazione e definiti i costi con il budget ed una volta partiti con le fasi di progettazione prototipazione e sperimentazione importante nel rispetto del progetto stesso controllare periodicamente se tutto
162. azione Terza criticit Legame pressione Indipendenza pressione e assetto e assetto ba 8 contrappeso e 15 dinamicit s 22 conversione male beneficio s 24 mediazione Schema Analisi fisica Nel terzo ed ultimo caso il TRIZ suggerisce di slegare la dipendenza tra pressione delle gomme ed assetto del mezzo cercando qualche sistema intermedio che recuperi gli inconvenienti 8 e 24 magari in grado di adattarsi alla condizione 15 e che porti in s altri benefici 22 Una strada potrebbe essere quella di costruire un telaio auto adattativo o delle gomme indeformabili oppure ancora montare le sospensioni Purtroppo tutto questo vietato dal regolamento dove sono indicate con precisione tutte le caratteristiche di telai sospensioni ecc 232 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Particolare telaio kart Riprendiamo le considerazioni precedentemente svolte ordinate nella seguente matrice Indipendenza Indipendenza Indipendenza attrito e pressione e pressione e temperatura temperatura assetto Legame attrito e 3 7 12 24 36 40 temperatura Legame pressione 3 9 35 36 39 e temperatura Legame pressione e assetto 8 15 22 24 Tabella Riassunto principi utilizzabili La presente non una matrice delle criticit come indicato da Altshuller mentre semplicemente un riep
163. azione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 7 Industrializzazione costruzione produzione 8 Disponibilit componenti per Utilizzare schiume di qualit significa lasciare inalterata la fisionomia del sedile Anche qui come per i rivestimenti di qualit intervengono principalmente fattori di costo Bracciolo centrale Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Installare un bracciolo centrale significa alterare la fisionomia del sedile ma poich esso presenta un funzionamento piuttosto immediato si sono supposti necessari due mesi sia per la progettazione codesign sia per l industrializzazione costruzione 363 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Movimentazione elettrica Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione In genere sono movimentati elettricamente i sedili del
164. azione e Prototipi m Omologazione B Attrezzature p Manodopera Indiretta D Benefit per i Dipendenti m Forniture Varie m Manutenzione m Ammortamento B Logistica trasporto e stoccaggio Costi fissi Osserviamo che tra le voci dei costi fissi manodopera ed ammortamento delle attrezzature rappresentano le componenti prevalenti In questo caso le scelte da adottare in fase di produzione riguardano soprattutto il genere dei macchinari impiegati nella produzione e la qualificazione del personale che effettua la taratura ed il controllo dei dispositivi sono queste infatti le categorie sulle quali puntare per avere un risparmio economico nella produzione delle valvole 302 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 7 Conclusioni del confronto tra i metodi e del progetto campione 5 7 1 Conclusioni del confronto tra i metodi Gli obiettivi del presente capitolo gi esplicitati nei paragrafi introduttivi erano sinteticamente gt Approfondire le metodologie di progettazione gi conosciute in particolare il QFD gt Studiare il nuovo metodo di progettazione TRIZ in un primo momento a livello teorico gt Applicare in seguito entrambi i metodi ad un problema semplice gt Operare un confronto tra i due Gli obiettivi del confronto erano quelli di mettere in evidenza Quali fossero le analogie e le differenze tra QFD e TRIZ prima a livello teorico poi pratico
165. azione sono presenti sia la F sia la forza d accelerazione Facc Quando il veicolo affronta una curva sono presenti invece sia la Fp sia la forza centrifuga Fcentr CALCOLO Fp Ipotesi supporre la massa del conducente pari a 75 kg prendere un coefficiente di sicurezza CS 2 piuttosto basso in quanto si postuleranno ipotesi molto conservative durante il calcolo delle forze considerare un accelerazione di gravit media pari a 9 8 m s Il calcolo della forza peso risulta quindi Fp m g CS 75 9 82 1470 N 373 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design CALCOLO Face Ipotesi supporre l auto in grado di accelerare da 0 a 100 km h in 8 secondi visto che questa un accelerazione plausibile nelle vetture di segmento medio basso sempre un individuo di massa pari a 75 kg sempre un coefficiente di sicurezza pari a 2 Anche qui il calcolo risulta facile Si trasforma la velocit da km h a m s v 100 km h 100 3 6 27 7 m s Si ipotizza per semplicit un moto uniformemente accelerato e si calcola l accelerazione a v t 27 7 8 347m s Si trova infine la forza d accelerazione con i dati calcolati precedentemente Face CS m lt a 2 75 3 47 520 5 520N CALCOLO F centr Per calcolare la forza centrifuga agente sul sedile occorre prima stimare l accelerazione centrifuga Si ipotizzi per semplicit che le curve stradali siano degli a
166. bacino scivolino a contatto con lo schienale ma ci in realt peggiora il comfort poich obbliga il corpo a mantenere la posizione reclinata del busto che la causa del disagio stesso Questa posizione agevola affaticamento dei muscoli del collo del dorso delle spalle e delle braccia apertura degli spazi intervertebrali che favorisce l ernia del disco maggior difficolt nel sedersi e nell alzarsi minor visibilit IDEA 2 profondit del sedile ridotta Si pu notare che il busto pu assumere una posizione reclinata anche in presenza di uno schienale verticale e correttamente sagomato ma posizionato sul bordo posteriore del sedile Diminuire la profondit della seduta pu essere una soluzione per aiutare l utilizzatore a sfruttare l intera seduta evitando lo scivolamento in avanti dei glutei IDEA 3 alette di contenimento pi basse rispetto all altezza intera dello schienale In genere i sedili avvolgenti sono studiati per contenere i fianchi lungo tutto lo schienale ma le ridotte forze in gioco si sta parlando di un sedile per automobile di classe media se fosse per un mezzo da competizione il discorso andrebbe studiato in maniera pi approfondita rendono inutile il contenimento nella prima parte cio dai glutei a circa la prima costa Vista inoltre la difficolt nell accedere ad un sedile cos progettato si pu pensare di creare le alette da met schienale fino all estremit superiore dello schienale stes
167. batterie differenziale sistema frenante e carrozzeria sfruttando le soluzioni pi semplici ed economiche disponibili Per rendere rapido ed agevole il processo di progettazione sono stati impiegati sia programmi di CAD tridimensionale sia software di analisi strutturale Analizziamo ora nel dettaglio le fasi di progettazione concettuale attraverso gliobiettivi del progetto gt le esigenze del mercato 28 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design gt ivincoli legislativi a Obiettivi L obiettivo principale quello di realizzare un veicolo con elevata sicurezza passiva a basso costo e basso impatto ambientale adatto quindi a circolare in ambito urbano anche in periodi di blocco del traffico Il mezzo dovr avere le seguenti caratteristiche e sfruttare il brevetto AUTOVEICOLO PROTETTO DA UN ANELLO DEFORMABILE Prof Bacchi e utilizzare una propulsione di tipo elettrica o in casi particolari anche diesel e impiegare componenti commerciali diffusi in campo motociclistico ed automobilistico e minimizzare i componenti utilizzati e possedere un design accattivante b Esigenze L introduzione del veicolo elettrico ha finora incontrato molte difficolt non tanto a causa dei vincoli tecnici con le tecnologie attuali oggi si in grado di produrre infatti veicoli a trazione elettrica dal funzionamento affidabile ma per il prezzo elevat
168. bitudini locali dei lavoratori La densit di una piantagione definita come lo spazio che separa le singole piante nei filari e i filari tra di loro Non esiste una correlazione diretta tra densit e produttivit poich una densit elevata pu essere di impedimento a operazioni quali la pulizia del terreno la fertilizzazione e la raccolta Quando la raccolta avviene in modo meccanizzato i filari devono essere pi spaziati in modo da consentire i movimenti dei trattori in altri casi le piante possono essere sistemate pi fitte La potatura sebbene favorisca la formazione di una chioma aperta e meglio aerata viene praticata raramente nelle piantagioni di caff a causa dell elevato impiego di mano d opera necessario Si interviene con la potatura soltanto quando gli arbusti tendono a crescere eccessivamente in altezza impedendo la raccolta senza l ausilio di scale i rami pi alti vengono tagliati per tenere la pianta approssimativamente entro i 2 metri di altezza L eliminazione delle infestanti impedisce che queste crescendo fra le piante di caff sottraggano acqua e nutrienti Questa operazione inoltre facilita la manutenzione e le operazioni di raccolto e impedisce altres la crescita di muffa sulle ciliegie cadute L eliminazione dei parassiti importante per migliorare la qualit del raccolto e del prodotto e spesso addirittura necessaria per assicurare la sopravvivenza della piantagione Le piantagioni di caff sono spesso
169. ca Il binomio plastica ed acciaio rappresenta invece la caraffa termica o comunque quella con una linea moderna Il cristallo infine rappresenta la caraffa tradizionale quella che magari viene venduta nei negozi di casalinghi che trattano vetro di Murano Si giustificano qui di seguito i massimi valori messi nelle tabelle seguenti e acciaio e plastica R amp S la progettazione di un oggetto costituito da due materiali diversi implica un incremento di complessit di studio rispetto al materiale singolo attrezzatura produrre un oggetto in plastica ed acciaio comporta un parco macchine numeroso per lavorare entrambi e cristallo materiale il costo del cristallo nettamente superiore alla plastica ed anche maggiore dell acciaio manodopera per lavorare il cristallo occorre manodopera esperta e qualificata oltre che di non facile reperibilit logistica immagazzinare un materiale fragile comporta maggiori spazi ed imballaggi pi robusti e voluminosi rispetto ad un materiale non fragile I valori minimi e quelli medi si possono facilmente dedurre dalle osservazioni appena concluse Nell ultima riga di entrambe le tabelle sono scritti i valori percentuali rispetto all ipotetico massimo se ad esempio come nel caso della plastica monolitica nell analisi dei costi relativa si trova un totale pari a 7 333 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Desi
170. ca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 2 3 Definizione Tridimensionale Subito dopo la ricerca operativa in 2D utile scoprire come il progetto scelto o 1 progetti scelti risulterebbe in 3 dimensioni Si costruiscono cosi dei modellini tridimensionali dei progetti migliori realizzati in argilla sintetica clay in scala 1 4 Per motivi economici si fabbrica solo met modellino e tale met verr poi appoggiata ad uno specchio per offrire un effetto visivo completo 1 2 3 Definizione Virtuale Utilizzando opportuni software per il design Rhino 3D 3dS max Alias Autostudio Opticore Adobe Suite Icem Surf Think Design riusciamo a disegnare le superfici principali del veicolo ottenendo cosi il modello virtuale dello stesso con l estetica e la forma definitive Un operazione molto importante che si fa in tale fase del procedimento quella del Rendering ovvero si conferisce al disegno su calcolatore un look molto simile a quello di una fotografia attraverso opportuni programmi tale operazione molto utile in quanto riesce a dare al progettista un idea molto concreta di come sar o meglio di come potrebbe essere la sua creatura su strada 1 2 4 Studio dell Aerodinamica e dell Ingegneria In tale fase a partire dal modello 3D realizzato nella definizione virtuale ed analizzando le sue superfici principali si studia l aerodinamica con lo scopo di ottimi
171. carico aria mediante una serie di fori calibrati Descrizione variante TRIZ La tabella delle specifiche invece RO apertura alle pressioni comprese tra 1 2 e 2 0 bar con taratura effettuata in azienda a seconda del tipo di molla e grado di vuoto carcassa sigillata tecnopolimero peek membrana in elastomero shock 120 Doppio sistema di sicurezza meccanico e fisico Funzionamento Sistema di sicurezza Caratteristiche variante TRIZ Possiamo notare immediatamente che questo dispositivo non contiene un otturatore dal funzionamento tradizionale ma una membrana deformabile che incorpora alcune funzioni 1 tenuta nei confronti della valvola della gomma 2 tenuta nella camera in depressione superiore 3 sensore di pressione In una vista spaccata possibile osservare come questo componente venga supportato al centro affinch non venga deformato dalla molla e trattenuto ai lati 284 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Spaccati della variante TRIZ Questa soluzione consente di mantenere all interno della camera della molla un grado di vuoto sufficiente ad amplificare la forza esercitata dalla pressione nella camera d aria In questo modo si ha un aumento della sensibilit del sistema 285 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 5 Proget
172. cazione di un progetto Per fare ci la strada tracciata dall inizio si rivelata essere la seguente cos articolata 1 Studio ed approfondimento di metodologie note 2 Studio delle tecniche di progettazione 3 Applicazione delle suddette metodologie e tecniche di progettazione 4 Ricerca di nuovi metodi di progettazione 5 Eventuale definizione di un nuovo metodo di progettazione 6 Eventuale applicazione di un nuovo metodo di progettazione Dunque dati questi erano gli obiettivi possibile affermare che ogni tematica di cui sopra stata affrontata e sufficientemente approfondita in modo da fornire una panoramica completa del mondo della progettazione In particolare in riferimento ai punti elencati si pu affermare che il raggiungimento degli obiettivi preposti avvenuto mediante 1 lo studio delle metodologie QFD e TRIZ grazie alla collaborazione con l ing F Ricci Curbastro gi laureando 2 lo studio delle tecniche CAD CAS CAM Rendering 3 l applicazione delle metodologie e delle tecniche di progettazione nei progetti citati City Bumper Coffee Cup Sistema di Pressione per Pneumatici da Go kart Caraffa e Sedile per Autovettura 4 la ricerca di nuovi metodi stata portata avanti attraverso le applicazioni citate lo studio soprattutto l esperienza aziendale in Ferrari SpA 5 6 la definizione e l applicazione di un nuovo metodo avvenuta in collaborazione con l ing P Galli gi
173. cerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 2 2 3 Dove usato Il dispositivo viene usato sui kart ma viene montato nei paddock delle piste di kart in pratica un piazzale dove i team in gara allestiscono delle officine mobili Raramente questi posti sono dotati di ampi banchi di lavoro quindi le dimensioni e peso ridotti nonch la maneggevolezza dei prodotti molto importante Poich proprio l ambiente di lavoro viene improvvisato settimana dopo settimana aumenta il peso della necessit di una semplicit d uso del prodotto ed anche quello di fornire agli utenti una taratura impostata con precisione a priori Indubbiamente gli utenti di questo prodotto preferiscono e sono in grado di acquistare un ampia gamma di valvole differenziate dalla semplice pressione di taratura invece di un apparecchiatura destinata allo scopo 5 2 2 4 Quando viene usato La valvola viene usata principalmente durante le competizioni in un ambiente critico e decisamente ostile pertanto opportuno che la valvola sia molto solida e capace di resistere anche ad urti e temperature elevate senza deformarsi aprirsi o in ogni caso compromettere il suo funzionamento Fortunatamente le gare di kart non si protraggono per un tempo elevato tuttavia le necessit di sicurezza e di affidabilit non possono passare in secondo piano 5 2 2 5 Perch viene usato La valvola viene usata per preva
174. chiudetelo ruotando verso destra fino a bloccaggio avvenuto 2 procedete all erogazione dell espresso mediante l interruttore di funzione 3 al raggiungimento del volume interrompete l erogazione Ricordatevi di rimuovere sempre dal filtro il caff o il serving dopo l erogazione dell espresso 2 1 3 5 Dopo l erogazione di vapore Non preparare mai un espresso subito dopo aver erogato il vapore perch lo scambiatore di calore surriscaldato e si rischia di ottenere un espresso bruciato e di pessima qualit a meno che la macchina non sia dotata di doppio scambiatore Per riportare velocemente la macchina alla temperatura ideale per l espresso seguite le seguenti istruzioni 1 assicuratevi che il portafiltro sia chiuso e privo di caff o servine 2 erogate acqua in un recipiente fino a quando la spia di avviso macchina pronta vi indicher la fase di riscaldamento 3 interrompete l erogazione di acqua ed attendete la fine della fase di riscaldamento La macchina di nuovo pronta per preparare un espresso 2 1 3 6 Raccomandazioni generali Ricordiamo agli utenti di macchine E S E di acquistare esclusivamente serving E S E per ottenere sempre un corretto funzionamento della macchina e una qualit elevata dell espresso Tenere la macchina sempre accesa con le tazzine appoggiate sullo scaldatazze I serving e il caff in generale devono rimanere chiusi nella loro confezione e conservati in luogo fresco e asciutto Utilizzare semp
175. cire l aria in pressione ottenendo cosi la dissipazione dell energia immagazzinata Modello del paraurti Il veicolo di massa M e velocit V incontra un ostacolo sul suo percorso la carrozzeria deformabile viene rappresentata da un cilindro rigido provvisto di setto mobile e di valvola 48 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il mezzo urtando l ostacolo inizia a comprimere l aria interna alle membrane della carrozzeria La pressione interna alla carrozzeria raggiunge il valore di taratura delle valvole la valvola inizia ad aprirsi L aria compressa contenuta nella carrozzeria inizia a defluire all esterno disperdendo cos l energia posseduta dal veicolo 40 1 Fig 22 Schema di funzionamento di un shock absorber 0 14 t Fig 23 Andamento teorico della pressione all interno della carrozzeria 49 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design PRIMA FASE compressione adiabatica del mezzo l energia del mezzo viene immagazzinata nel lavoro di compressione dell aria Attraverso il lavoro specifico si determina il volume specifico di fine compressione v2 e poi la pressione finale P Dalle dimensioni del veicolo si ipotizza il volume del paraurti anteriore questo valore andr rettificato in funzione dello spazio occupato dalle membrane interne
176. con metodologia analoga I modelli vengono chiamati manichini di affidabilit e consistono in una struttura esterna appena abbozzata che simula la carrozzeria ed un interno finito e curato nei minimi particolari La definizione delle quote di abitabilit avviene necessariamente pi o meno in sincronismo con la definizione della forma esterna della vettura e contemporaneamente alla costruzione della maquette dell esterno viene costruita una maquette di abitabilit in cui vengono riprodotte le posizioni degli organi pi importanti ai fini dell assetto guida cio il sedile il volante i pedali il cambio ed in particolare la strumentazione ed i suoi comandi tenendo in conto la forma del tetto dei montanti e del cofano Qui di seguito sono riportati i parametri dimensionali di abitabilit di un automobile visibilit appoggiatesta anteriori regolazione appoggiatesta abitabilit sedili anteriori e posteriori posizione autoradio e computer disposizione comandi principali posizione regolatore temperatura illuminazione regolatore temperatura posizione accendisigari posizione leva cambio pedaliera capienza vano bagagli aria condizionata accessibilit vano portaoggetti posizione bocchette di aerazione servosterzo alzacristalli elettrici sedile posteriore sdoppiato sedile regolabile comodit regolazione sedile visibilit cruscotto dotazione cruscotto rumorosit riciclo dell aria assetto posto guida estetica s
177. contenuto innovativo e si rappresentata esclusivamente l imbottitura e estetica non stata particolarmente curata nei dettagli In colore giallo si possono notare le alette di contenimento alte come l intero schienale e di spessore rilevante 80mm In colore rosso stato rappresentato il supporto lombo dorsale sagomato come suggerito dal dott Perali In colore grigio scuro sono state raffigurate le due guide in grado di consentire la regolazione dell altezza del supporto in base all altezza del conducente SECONDA IPOTESI DI SEDILE teoria Dopo aver terminato il primo sedile ci si accorti che esso probabilmente possedeva ancora ampi margini di miglioramento Dall analisi della concorrenza si rilevata che la caratteristica prima del sedile cio l ergonomia a favore del benessere del conducente viene attualmente soddisfatta solo da un supporto lombare regolabile in profondit 415 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design E possibile migliorare l ergonomia generale del sedile Da questa domanda partita la seconda fase di modellazione durante la quale la consulenza diretta del dott Perali si rivelata fondamentale Durante un colloquio iniziale sono state definite alcune linee guida per modificare il primo sedile Successivamente sono state fatte numerose piccole modifiche fino a giungere alla versione definitiva Si ricorda che si
178. d usata coi 40 principi del TRIZ per la costituzione della variante costruttiva La schermata problem manager ha questo aspetto 4 assetto 4 trimmed TechOptimizer Product Analysis Problem Manager Dag ck s BEZE File Problem View Tools Help pe Project tyx A 9 LU Q Solving ese Project o EBENE B Product analysis Process analysis Problem description AR Team aee SR rimming Variant 6 x Ese au Structure List of problems Info nesso at Membrane E h Graph x g z Problems TOS EE Browser t Actual value of superficie in interaction Solleva between Pressione and fpo onanan Membrana doesn t coincide with required value TA 1534 Deformazione carcassa optimization Urti Pressior It is necessary to have required value to provide aumentare la sensibilit dello v Trimming strumento How to decrease Deformazione carcassa of 00 a x New pia Actual value XE Continue Q 1480 Improvement of forza Pressione Membrana 10 Es i Howto increase forza of Membrana ee IRA f Result Q 1129 Improvement of Materiale Carcassa Molla rr 100 Howto increase Materiale of Mala O DTI 4 Report 112 9 Improvement of Materiale Carcassa Membrana vw Howto increase superficie of Membrana 0 Concept list Concept description Concept name Created You may increase superficie of Membrana by applying conce
179. dall indagine svolta Matrice delle correlazioni 6 Caratteristiche prodotto 2 Benchmarking l il li Matrice delle relazioni 3 Peso Richieste cliente 1 Quantit 5 184 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 2 1 6 Strumenti del QFD La lista di controllo per la stesura della specifica tecnica L obiettivo del metodo QFD la stesura di un documento contenente al suo interno tutta quella serie di informazioni a cui fare riferimento durante la progettazione la specifica tecnica appunto tuttavia una volta chiarificato completamente il sistema da progettare opportuno effettuare un controllo al fine di controllare il corretto svolgimento delle operazioni Il metodo QFD nonostante fornisca strumenti estremamente potenti di indagine ma soprattutto di analisi un metodo di natura non immediata ed un applicazione errata all inizio del lavoro pu portare a conseguenze molto pesanti in fasi avanzate di progettazione La lista di controllo consiste in una serie di verifiche da effettuare confrontando il risultato della casa della qualit con requisiti standardizzati di cui tenere conto nello sviluppo di qualsiasi progetto meccanico La lista la seguente sicurezza ergonomia e propriet formali producibilit controllabilit e qualit assamblabilit trasportabilit funzio
180. del fascione laterale di forma circolare la seconda aver supposto una lunghezza media dei bumper del solo fascione pari a 240 cm Avremo allora che l area della sezione A in figura sar pari a Area sez A n x 30 2 4 cm 2 707 cm 2 A questo punto si pu calcolare immediatamente il numero di bumper contenuti nella sezione A Numero bumper contenuti A 707 154 4 6 da cui 5 88 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 I paraurti anteriore e posteriore BUMPER CILINDRICO diem __ lt q B BUMPER sez B FLLSSOIDALE 45 cim 4 1 Y 166 cm me LARGHEZZA HEDIA dYO em Figura 36 Modello Avveniristico paraurti Nella figura qui sopra rappresentato il paraurti anteriore quotato si pu procedere con i conti per questo particolare in maniera analoga alle altre parti gi trattate ma solo dopo aver avanzato altre ipotesi La prima riguarda un approssimazione circa la geometria del paraurti stesso si suppone la forma regolare prescindendo dalla protuberanza presente in mezzeria infatti lo spazio occupato dal bumper ellissoidale viene da noi ipotizzato pari a quello fuoriuscente dalla geometria trapezoidale verso l alto del paraurti del bumper cilindrico La seconda concerne invece la forma del paraurti posteriore anche in questo caso considereremo quest ultimo uguale al paraurti anteriore
181. delle sospensioni anteriori stato effettuato in modo tale da consentire la realizzazione di un vano protetto dagli urti riservato ai sistemi elettronici di controllo del motore In previsione del montaggio della particolare carrozzeria prevista sono stati realizzati i parafanghi quelli anteriori prevedono un profilato di rinforzo destinato ad ospitare gli attacchi per le cerniere degli sportelli Fig 19 Ponte anteriore In questa fase sono stati aggiunti particolari di rinforzo per permettere di realizzare gli attacchi dei braccetti degli ammortizzatori e le superfici d appoggio delle molle sono state previste anche due piastre necessarie per gli attacchi delle cinture di sicurezza Gli sportelli in origine erano previsti ad ala di gabbiano ma l elevato sviluppo in altezza ne avrebbe impedito l apertura in spazi ristretti si quindi optato per una soluzione convenzionale anche se la carrozzeria e la forma dei parafanghi posteriori ha portato ad un design insolito Data l elevata curvatura dei finestrini laterali per permetterne l apertura necessario che scorrano lungo l asse longitudinale del veicolo Terminato l assemblaggio del telaio si passati al montaggio dei pannelli deformabili della carrozzeria Il pannello anteriore e quello posteriore sono precedentemente incollati su di un telaio ausiliario in ABS da fissare alla struttura portante del veicolo tramite viti Questa configurazione permette di rendere facilme
182. di Industrial Design 6 5 Analisi dei contenuti tecnici del progetto complesso sedile di automobile Si consideri un sedile da conducente di un automobile di segmento intermedio B o C Questo oggetto rispetto alla caraffa per liquidi presenta una complessit maggiore ma si prover a dimostrare che possibile seguire un approccio analogo a quello della caraffa Le fasi da seguire sono documentare l ambiente con le stesse sei domande viste in precedenza e sintetizzare i bisogni del potenziale cliente scrivere una matrice di interrelazione per valutare la dipendenza e l indipendenza dei requisiti compilare una matrice di interrelazione per valutare l importanza dei requisiti scrivere una specifica tecnica elencando le possibili caratteristiche tecniche in grado di soddisfare i bisogni del cliente scrivere una matrice di relazione per valutare l importanza delle caratteristiche tecniche effettuare un confronto tra le caratteristiche trovate con lo studio mediante QFD e quelle possedute dalla concorrenza Si risponda alle sei domande riguardanti il sedile Chi gt uomini e donne maggiorenni di ogni altezza e peso Cosa gt consentire di giungere ai comandi guidare anche per parecchie ore consecutive Dove gt in automobile Quando gt in ogni condizione meteorologica e di luminosit Perch gt per viaggi brevi e lunghi per non affaticare la schiena per avere buona visibilit Come gt ci
183. di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design SEGMENTO B lt d lt b n 4 6 S gt d D e 9 w Q O eo o amp m 3 x lt o ca ul 0 a 3 x Jj 2 lt LU O lt lt en iL gt Attacco cintura regolabile in altezza X X X X X Sensore cintura allacciata X X X X X X Supporto lombare Opt Opt Opt Opt X Movimento sedile in altezza X X X X X X Movimento sedile basculante Poggiatesta integrato Poggiatesta attivi in caso di incidente Opt X Opt Conformazione sportiva Opt Opt Opt Opt Opt Opt Sostegni laterali regolabili Opt Sostegno ginocchia Opt Movimentazione elettrica Opt Opt Opt Opt Opt Movimentazione elettrica con memoria Opt Bracciolo centrale Opt Opt Opt Opt Opt Opt Airbag laterali integrati X X X X Riscaldamento sedili Opt Opt Opt Opt Opt Opt Tasca posteriore porta riviste oggetti Opt Opt Opt Opt Opt Porta oggetti sotto sedile Opt N tipologie tessuti disponibili 4 3 2 7 4 4 N tipologie pelle disponibili 4 2 1 5 1 1 N tipologie pelle con inserti in tessuto 1 2 352 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design N
184. di importanza tra le diverse voci Qui di seguito riportiamo la Matrice di Interrelazione per il nostro caso all interno della matrice sono riportati 1 requisiti definiti nel paragrafo precedente m 3 9 0 9 euuwpIwNxrs m DD ioeloeolnjieo locihn ec ecoleieoel lra Sc uuuleeeaee O Ud O m W m w Me m OUS m SSS S m m w m jw O SV U m S m P2 u uwc ce6cppseu ce p j p G OS S lS DU S m m w o m m O S SS ojeju jojo m m o m S v ce wu sono 1 requisiti e che influenzano maggiormente gli altri Si interpretano le grandezze in colonna come Cause e le stesse di riga come effetti La dipendenza fra 1 requisiti pu essere debole media forte quantificabile ad esempio con valori convenzionali 1 3 9 163 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Le Matrici di Interrelazione Secondo Impiego Il secondo impiego della matrice di interrelazione quello utilizzato per dare una valutazione di importanza relativa alle variabili indipendenti una volta discriminate Per un analisi dell importanza relativa si usano voti convenzionali 1 se l elemento di riga ha la stessa importanza dell elemento colonna 0 se l elemento di riga ha importanza maggiore dell elemento colonna 2 se l elemento di riga ha i
185. di linee molto raccordate tondeggianti avvolgenti anche se ancora massicce tipiche sono le automobili degli anni Cinquanta ben rappresentate dall Alfa Romeo 1900 17 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 9 Alfa Romeo 1900 L automobile ed i suoi materiali I nuovi materiali creano la possibilit di forme e anzi pongono l istanza di nuove forme N Pevsner 1920 L evoluzione delle tecnologie applicate al settore dell automobile ha determinato notevoli cambiamenti in tutti 1 campi della progettazione si sono fatti passi avanti tanto nelle metodologie quanto nei materiali usati Le prime hanno visto l ingresso dei robot all inizio nei settori di stampaggio saldatura e verniciatura poi in quello di assemblaggio rivoluzionando indirettamente la progettazione della struttura e dei componenti che di fatto devono essere facilmente riconoscibili trasportabili e montabili dai macchinari automatici Tutto questo ha richiesto metodologie avanzate di progettazione e maggiore precisione nelle tolleranze fra i componenti separati costringendo a rivedere le modalit di giunzione di questi alla scocca Ed proprio sotto il profilo dei materiali che si segnalano nuove possibilit formali concesse dallo stampaggio di parti intere della carrozzeria con materiali plastici Un caso su tutti il portellone della Fiat Tipo che non sarebbe potut
186. di schiacciare lo spillo della valvola operazione che stata affidata allo spinotto del supporto Un ulteriore miglioramento riguarda lo scarico dell aria in eccesso Nella variante presentata questa operazione stata effettuata forando l attacco della valvola tuttavia era previsto all origine un elemento intermedio anch esso facente parte della carcassa In figura Carcassa con tre elementi Anche in questo caso l ottimizzazione stata rivolta al miglioramento delle condizioni di assemblaggio in quanto riguardo alle specifiche anche questa alternativa valida e funzionale In conclusione l operazione di design for asselbly ha portato alla riduzione di ben due componenti su sei nella valvola da progettare Questo risultato rappresenta un vantaggio importantissimo dal punto di vista della produzione poich risparmia la costruzione di ben due stampi e consente l acquisto di una macchina di assemblaggio decisamente pi semplice quindi pi economica Q0 5 6 2 Design for manufacturing Il design for manufacturing rappresenta la seconda ottimizzazione applicata nel corso del lavoro consiste nel progettare 1 componenti in modo tale da facilitare le operazioni di montaggio bene precisare che un oggetto dello stesso tipo del dispositivo in esame non pensabile che venga assemblato in maniera manuale dal personale di un azienda E pertanto indispensabile progettare i componenti in vista di un montaggio autom
187. dile stesso sicuramente aumenterebbero le difficolt progettuali ma visto che nel segmento di automobili qui considerato l attacco ancor to al telaio dell abitacolo almeno cos nei modelli visionati per l analisi della concorrenza si pu valutare questo requisito come di basso impegno temporale L incarico al fornitore stato quantificato in un giorno in quanto rispetto all attacco fisso si immagina che non siano richiesti particolari fornitori e che la semplicit della caratteristica stessa venga rispecchiata anche in un preventivo del fornitore redatto in tempi brevi Supporto lombare Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Un supporto lombare analogo a quelli disponibili sul mercato costituito da una sagoma sotto la tappezzeria in grado di assecondare la curva lombare del rachide 358 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Esso presenta una difficolt di grado medio due mesi nella fase di industrializzazione costruzione in quanto occorre intervenire nel ciclo produttivo e riorganizzarlo Avvolgente Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2
188. dipendente con un valore pari a 12 su 214 5 6 mentre la seconda esattamente l opposto Se si volesse eliminare le caratteristiche pi dipendenti tra quelle da tenere in considerazione successivamente l unica sarebbe quindi il fattore estetico Esso verr per mantenuto visti i valori molto simili di dipendenza ed indipendenza La seconda fase riguarda il redigere un altra matrice di interrelazione per stabilire l importanza relativa delle caratteristiche Anche in questo caso nella prima riga e nella prima colonna vengono scritte tutte le caratteristiche e successivamente si compila la matrice A differenza della matrice precedente che era singolare ed andava compilata interamente questa presenta una sorta di anti simmetria per cui sufficiente ragionare o sul triangolo superiore rispetto alla diagonale principale o sul triangolo inferiore essendo le due met collegate Si faccia un esempio chiarificatore dato il valore della casella n m riga n colonna m quello della casella m n riga m colonna n risulter lo stesso in caso di valore pari ad 1 oppure 0 in caso di valore pari a 2 o 2 in caso di valore pari a 0 Questa propriet della matrice si giustifica con il fatto che mentre dipendenza ed indipendenza non sono concetti biunivoci importanza maggiore ed importanza minore s per cui se avere propriet anti goccia pi importante di un design curato valore 0 nella riga anti goccia avere un design cu
189. disfazione allora il cliente probabilmente proceder in futuro ad una nuova SCELTA che lo porter ad un nuovo ACQUISTO di un altro prodotto 177 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FABBISOGNO CLIENTE PRODOTTO PRODOTTO X PRODOTTO Y PRODOTTO Z SCELTA ACQUISTO X RAPPORTO SODDISFAZIONE ALTRA CON L AZIENDA SCELTA A monte del prodotto esistono una serie di passaggi pi o meno obbligati che si possono riassumere come segue Quando un azienda mette in vendita un oggetto significa che si partiti da un ANALISI GENERALE fino a giungere appunto alla VENDITA attraverso le varie fasi intermedie di competenza dei vari uffici 178 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design ANALISI GENERALE VENDITA Prima di tutto l azienda compie sia un ANALISI DI MERCATO cio studia quali sono le richieste e le necessit dei potenziali clienti e a quale target di persone l oggetto rivolto sia un ANALISI DELLA CONCORRENZA cio studia in maniera approfondita le caratteristiche dei prodotti della stessa tipologia che altre aziende producono A questo punto nasce la DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEL PRODOTTO cio quelle caratteristiche tecniche e grafiche che esso deve possedere per poter ambire a conquistare una fetta del mercato Parallelamente c uno stadio che
190. diventato obsoleto sia che sia possibile che esso presenti aspetti ostici a chi possiede mentalit che orientale non Parallelamente quindi si prover in questo caso con l ausilio dell ing Piergiorgio Galli gi laurenando ad integrare e ad aggiornare il metodo nella speranza di colmare eventuali lacune o di applicare miglioramenti tesi all efficienza dell azienda che intende seguirlo ed alla soddisfazione del cliente finale Come gi anticipato uno scopo di questo elaborato compiere un confronto applicando il metodo QFD tra due oggetti uno industrialmente semplice da progettare e da produrre ed uno pi complesso La base della tesi il seguente semplice concetto l importanza a livello aziendale dei vari fattori che concorrono alla scelta di avvio alla produzione di un determinato oggetto anzich di un altro viene suddivisa in tre quote equivalenti e Contenuti tecnici 33 e Tempi 33 e Costi 33 Importanza dei vari fattori nella produzione industriale CONTENUTI TECNICI 33 3 TEMPI 33 3 COSTI 33 3 309 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Apparentemente pu sembrare assurdo dare la stessa importanza a questi tre fattori visto che il termine contenuti tecnici racchiude un discreto numero di caratteristiche fondamentali cio tutte quelle che consentono all oggetto di funzionare e di risultare appe
191. dividuo singolo frutto della sedimentazione di una cultura di gruppo una cultura autoctona che ha operato parallelamente alla cultura ufficiale e sino agli Sessanta in piena estraneit rispetto a quella che si considerava allora la cultura europea del good design riletto con gli strumenti critici che ci erano stati forniti dal Movimento Moderno In quanto portatrice di simboli metaforici l automobile sempre stata un soggetto molto controverso per la critica del design anche se fortunatamente il quesito sulla dignit culturale del suo progetto ha perduto di attualit si capito che la pretesa funzionalista di far divenire l automobile un utensile come gli altri non avrebbe avuto sbocco e si portata l attenzione sulla straordinaria ricchezza del suo vernacolo A Anselmi 1990 Il prodotto automobile trova oggi infatti le condizioni favorevoli per inserirsi nella pi generale problematica del design inteso nella sua pi ampia accezione Tutto questo risolvibile con metodologie progettuali comuni ad altri prodotti cio seguendo specifiche prese ad hoc e priorit indicate caso per caso dalla politica del progetto stesso Questo contenitore aerodinamico di spazio abitabile soggetto condizionato di una serie amplissima di problematiche come per esempio l ergonomia che importantissima in quanto la sua corretta applicazione determina un maggiore grado di benessere per gli utenti in termini di comfort s
192. dovrebbero essere cos le minori possibili e poco costose ottenendo un contenimento delle spese assicurative a carico del proprietario Tale sistema di carrozzeria protezione dovrebbe tendere a minimizzare il costo complessivo dell auto e quindi l appetibilit sul mercato Questa tipologia di carrozzeria concepita prestando particolare attenzione all aspetto estetico dove specifiche soluzioni trasformano l idea dell anello deformabile in occasione di design creativo Elenchiamo qui di seguito i vari motivi che potrebbero spingere un eventuale utente ad acquistare il City Bumper non necessita di patente di guida ma solo di patentino esenzione del pagamento del bollo per 5 anni e riduzione del 75 per gli anni successivi a tutti i veicoli elettrici viene applicato uno sconto del 50 sul premio assicurativo RC permesso il transito in zone pedonali e ZTL bassissimi costi di gestione non inquina inquinamento acustico nullo e tanti altri ancora E Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 1 3 Le specifiche costruttive Il progetto del quadriciclo in questione un adattamento di soluzioni progettuali gi note la sua struttura funzionale conosciuta integralmente e possiamo quindi scomporla nelle varie sottofunzioni che costituiscono il veicolo Per rendere pi semplice l analisi delle possibili configurazioni del quadriciclo il sistema co
193. dunque possibile effettuare qualche disegno di massima dei due componenti in modo da proseguire il confronto tra le possibili soluzioni ma invece di operare la selezione della variante definitiva stato applicato il metodo TRIZ in modo da sviluppare parallelamente ulteriori possibilit di soluzione 258 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 4 Progetto concettuale 5 4 1 Introduzione al lavoro mediante software Un ulteriore componente innovativa del lavoro svolto oltre all applicazione di un metodo di progettazione alternativo stata anche quella di utilizzare per la prima volta un software di progettazione Questo applicativo appartenente alla famiglia CAI Computer Aided Innovation stato sviluppato specificatamente per seguire le fasi del metodo TRIZ durante un progetto di ogni genere di prodotto o processo bene innanzitutto puntualizzare che il programma non in grado di sostituire i progettisti e prendere autonomamente decisioni ma sfruttando la potenza di calcolo e la memoria di un personal computer perfettamente in grado di sostituire tutte quelle operazioni di calcolo e confronto manuale con un interfaccia utente semplice ed intuitiva 5 4 1 1 Impostazione del TechOptimizer Terminata la fase di lavoro col metodo QFD conclusasi con la designazione di due varianti concettuali stato riformulato il lavoro con il secondo metodo il
194. e 139 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 3 Avveniristico ottimizzato 2 In base a quanto descritto nel paragrafo 11 2 1 3 1 riportiamo qui di seguito le immagini del City Bumper ulteriormente modificato Figura 555 Modello Avveniristico Ottimizzato 2 pannelli pi alti e pi squadrati vetri ad una sola curvatura Si possono notare l utilizzo dii pannelli pi alti e pi squadrati e di cristalli ad una sola curvatura tali modifiche lo ricordiamo ancora una volta si sono rese necessarie per l abbattimento dei costi di produzione della carrozzeria 140 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 4 Avveniristico ottimizzato 3 In tale versione abbiamo eliminato gli sportelli fuia Figura 16 Modello Avveniristico eliminazione degli sportelli 141 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 5 Avveniristico ottimizzato 4 E la versione pi economica in assoluto ad essa abbiamo tolto differenziale e cremagliera dello sterzo City Bumper Senza sportello Figura 17 Modello Avveniristico versione senza differenziale e senza cremagliera 142 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 4 6 Rendering
195. e I vantaggi in termini di costo di una soluzione simile sono notevoli infatti in tal caso dovremo spendere DOS Catena 25 Euro Corona 18 Euro Pignone 7 5 Euro Lubrificazione 7 5 Euro anno x 4 anni 2 30 Euro Totale 80 5 Euro anzich 300 Euro Alla cifra ottenuta di 80 5 Euro andr per sottratto anche un valore pari ad un quarto circa di quello corrispondente al costo relativo all impianto frenante infatti in tale configurazione si pu adottare sull assale posteriore un solo disco anzich due tamburi Allora avremo che Costo iniziale impianto frenante 230 Euro Costo ottimizzato impianto frenante 230 230 4 Euro 172 5 121 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Da cui facile ottenere che Totale spesa per nuova soluzione 80 5 57 5 Euro 23 Euro Risparmio complessivo 250 23 Euro 227 Euro Inoltre a causa dell accorciamento dell asse posteriore saranno necessarie modifiche estetiche tali da assecondare le modifiche meccaniche appena esposte Si pu essere pi che certi a questo proposito che la nuova carrozzeria non implichi un aumento dei costi rispetto alla carrozzeria iniziale in quanto la semplicit costruttiva della prima risulter comunque molto simile a quella della seconda Qui di seguito ne illustriamo le particolarit 458 n P ok rb 229 cm 3 lacai Figura 52
196. e Per determinarla si mettono nella prima colonna i COSA cio i bisogni che gi sono stati definiti precedentemente e nella prima riga i COME cio con quali accorgimenti tecnici ci si propone di risolvere i bisogni Dalla specifica tecnica si pu eliminare sia il televisore integrato nel poggiatesta sia le casse sia il bracciolo centrale ad uso frigorifero in quanto si stanno trattando due segmenti di automobili in cui importante mantenere un prezzo di vendita competitivo Si pu scartare anche il ripiano posteriore a ribalta in quanto esso viene montato negli abitacoli delle monovolume o delle auto di dimensioni importanti Si rimuove inoltre allarme sonoro acustico di cintura non allacciata in quanto tutte le auto di tutti i segmenti lo montano Si scarta inoltre la progettazione strutturale accurata in quanto dovrebbe essere scontata per ragioni di sicurezza Infine si riassumono le caratteristiche dei rivestimenti quali resistenza all usura traspirabilit facile pulizia ecc con l espressione rivestimenti di qualit Usando quindi le caratteristiche appena definite e con l aiuto dei dati rilevati nella seconda matrice quella di dipendenza indipendenza possibile impostare la matrice di interrelazione Per redarla si mettono come nel caso della caraffa nella prima colonna i COSA cio i bisogni che gi sono stati definiti precedentemente e nella prima riga i COME cio con quali accorgimenti t
197. e 3DS MAX Tale software al contrario di AutoCad in grado di elaborare qualunque tipo di superficie e di linea riuscendo in tal modo a generare qualsiasi forma Ci stato possibile perci ottenere in tre dimensioni vetture simili il pi possibile a quelle che avevamo disegnato a matita cosa che non era successa per il modello Retr 130 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In figura 1 intanto abbiamo inserito i disegni al CAD 3DS MAX del telaio base attorno al quale abbiamo disegnato i tre modelli bene precisare che di tale telaio stata verificata la resistenza statica ed ai crash test nel capitolo 7 1 6 2 Modello Retr al CAD AutoCad Figura 2 Modello Retr in AutoCad vista tre quarti anteriore Figura 3 Modello Retr sportello sezionato con bumper in vista 131 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 4 Modello Retr prospettiva con bumper in vista Figura 5 Modello Retr vista tre quarti posteriore 132 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 6 3 Modello New Edge al CAD 3DS MAX In tale paragrafo si illustrano i disegni del modello New Edge realizzati con 3DS MAX comprendenti sia le proiezioni in wire frame che quelle standard
198. e It is proposed to apply a capillary porous paint coating on walls containing sorbents of different E Piezoelectric Sensor hazardous substances MEZ Forous Paint Hazardous substances enter capillaries and are absorbed by sorbents The concentration of E hazardous substances in a room decreases E E i New Scientist 1991 N1759 TR 1 E a Transformation 24 Measurement i MEI Add concept m Ee m For Help press F1 A xm z E EN SES dI gt z Problem a EIE EE For Help press F1 fes s mai Consultazione della banca dati 275 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Mano a mano che il lavoro viene svolto ad ogni problema viene associata la sua concept list che costituisce il risultato finale dell applicazione del programma Una volta noti i principi da mettere in atto nel corso del progetto il programma cessa la sua funzione Anche se non viene esplicitamente indicata e viene organizzata in maniera diversa l insieme delle concept list del TechOptimizer costituisce quella che era la matrice delle criticit prevista dal metodo TRIZ Si pu notare all interno della tabella dei problemi che la scelta dei materiali azione pi importante emersa dal metodo QFD non prioritaria ma viene in seconda posizione seguendo il metodo TRIZ che come problematica principale mette l ampliamento della superficie della membr
199. e con un rapporto altezza larghezza di 3 2 circa Per il tachimetro sono state sperimentate soluzioni diverse come quella vista sulla Citroen CX con l indicatore fisso ed un rullo mobile dotato di cifre bianche su fondo nero in questo caso la lettura peggiore del 17 rispetto ad un analogico tradizionale Anche la via del digitale non ha dato confortanti esiti la lettura di tipo lineare peggiore del 7 rispetto a quella di un quadrante analogico mentre le sole cifre ostacolano la lettura del 15 in quanto variano costantemente La soluzione ottimale sembra infatti quella che adott la Dedra e le Lancia che la hanno seguita compromesso tra sistema analogico e digitale Manometri termometri indicatori di livello le funzioni di questi strumenti sono importanti ai fini di una buona economia di viaggio ma i dati che forniscono non hanno quel carattere di urgenza che ad esempio ha il tachimetro nei confronti dei limiti di velocit Il tipo di input implica un intervento pi a lunga scadenza meno immediato I criteri progettuali da seguire sono simili a quelli visti per il tachimetro ed il contagiri Y per la direzione l altezza la distanza l orientamento e la grafica bisogna attenersi alle stesse regole Y l indicatore seminascosto non si vede il perno attorno al quale gira v preferibile un illuminazione posteriore per trasparenza Spie di segnalazione le spie luminose di segnalazione si dividono a seconda d
200. e di dettaglio Fabbricazione Figura 2 ll processo di progettazione e gli strumenti necessari Schema metodo TRIZ Il metodo entra come il QFD all inizio della fase di progettazione anche se come vedremo le differenze del QFD sono sostanziali Una volta codificato il bisogno il processo logico del metodo guida il progettista dalla chiarificazione del compito fino alla stesura delle specifiche 191 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Innanzitutto col TRIZ avviene un analisi approfondita rivolta completamente a costruire quello che viene chiamato IFR ideal final risult cio il risultato finale ideale Questo IFR non altro che l idea del prodotto finale il non plus ultra di quello che si desidera ottenere il prodotto corredato di tutte le caratteristiche possibili Tutto quello che viene svolto per raggiungere l IFR non altro che una chiarificazione del compito un analisi delle problematiche e quant altro intervenga nella risoluzione del problema Quando diventa noto quello che si vuole ottenere si anche in possesso automaticamente di una documentazione accurata riguardante tutta la serie delle criticit del problema Arrivati a questo punto necessario prendere in esame queste criticit e risolverle L analisi delle problematiche si divide in due tronconi l problematiche fisiche 2 problematiche tecniche Analisi delle prob
201. e la rende semimorbida es Alfa 33 Schiumatura per rendere veramente morbida la plancia si interpone fra il supporto rigido ed il rivestimento una schiuma poliuretanica dello spessore di alcuni millimetri es Lancia Thema E importante a questo punto ricordare i test pi significativi a cui sono sottoposte le plance prove d urto prove termiche e prove di resistenza all umidit E comunque l aspetto della sicurezza passiva che ha determinato un grosso passo in avanti nella progettazione degli abitacoli la frequenza d urti da parte dei passeggeri contro il cruscotto molto elevata eppure sono in vendita ancora utilitarie il cui cruscotto privo di imbottiture bench le loro ridotte dimensioni ne rendano ancora pi importante l adozione Pu destare qualche dubbio inoltre l adozione di plance a sviluppo piuttosto alto con cui il corpo del passeggero facilmente pu entrare in contatto Si dovrebbe porre poi una certa attenzione anche all installazione sui cruscotti di elementi dell after market suscettibili di alterare il disegno originale autoradio apparecchiature CB telefono interruttori sporgenti deodoranti ecc con possibili effetti lesivi in caso d urto F Zuppichini 1986 Volante le funzioni principali del volante consistono nella trasmissione di un comando fondamentale cio lo sterzo Il volante deve poi sopportare i carichi che il guidatore pu dare assorbire eventuali urti dare s
202. e di progetto che in sede di disegnazione iniziale non era possibile prevenire Tali anomalie possono nascere da interferenze di montaggio catene di tolleranza difetti funzionali rotture a carichi inferiori rispetto a quelli previsti errori da parte dei fornitori ecc cos molto importante mantenere una traccia di tutte le anomalie che nascono strada facendo ed altrettanto importante intervenire quanto prima per eliminarle irrobustendo cos il progetto Il tracciato storico delle anomalie in azienda realizzato dalla definizione di grafici come quello seguente Schede Anomalie SKA 1600 N 1400 1200 1000 800 600 400 Il 200 I Tel LC 16 LC 12 LC Led LC 2 iey des Los LC 5 1800 E Mod 03 i Mod 06 O Mod 04 A seguito della nascita di un anomalia nasce quindi un azione di intervento che si palesa concretamente con l apertura di un altra scheda utile anch essa come indicatore ovvero la Scheda Modifica del Progetto SKPM Qui di seguito un paio di esempi relativi ad essa Schede Modifica Progetto SKPM 205 4 wf ud I LC LC LC LC LC 8 LC 6 LC 4 LC 2 LC 0 LC 2 LC 4 LC 5 6 14 12 10 El Mod 03 ii Mod 06 D Mod 04 208 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazi
203. e fasi lo stesso per facilitare eventuali confronti Ricerca e sviluppo Materiale Attrezzatura Manodopera Logistica Plastica monolitica 14 14 29 R amp S MMateriale Attrezzatura mManodopera ELogistica 335 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Acciaio e plastica 17 24 17 25 m R amp S mMateriale Attrezzatura m Manodopera Logistica Cristallo 9 28 ER amp S mMateriale MAttrezzatura mBManodopera Logistica Osservando i grafici evidente che il cristallo risulta il materiale in cui i costi sono abbastanza sbilanciati in favore di materiale manodopera e logistica ci anche a causa del fatto che esso risulta scarsamente industrializzabile e resta un materia prima di scarsa diffusione per numerose ragioni fragilit difficolt di lavorazione di movimentazione e stoccaggio Per quanto riguarda sia la plastica sia l accoppiata plastica ed acciaio invece 1 costi paiono distribuiti in maniera abbastanza uniforme tra le voci che concorrono a formare il costo totale Terminata questa prima analisi dei costi si passa alla seconda 336 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In essa la pi ampia scala considerata da 1 a 10 consente un confronto pi ader
204. e ha mostrato come quelli montati su automobili di segmento B o C presentino delle lacune in particolare per il segmento B l allestimento standard spesso risulta decisamente scarno Si evidenzia tuttavia che il sedile presenta caratteristiche numerose e complesse all aumentare del prezzo dell automobile Si pu dunque affermare che l applicazione del metodo QFD ai due casi sopra menzionati ha dimostrato la robustezza del metodo stesso Le analisi della concorrenza per i due prodotti precedenti hanno sollecitato la nascita di un integrazione del metodo supportata dal fatto che il prezzo contenuto della maggioranza delle caraffe una caratteristica palese Si quindi proposta un integrazione sui tempi ed una sui costi per entrambi gli oggetti L analisi dei tempi del primo prodotto ha fornito un solo risultato interessante ma non sufficiente per poter affermare che essa sia un integrazione valida la caraffa termica che presenta il tempo pi lungo di realizzazione tra quelle meno commercializzate L analisi dei tempi del secondo oggetto invece ha confermato come le caratteristiche dei sedili in commercio siano all incirca quelle che presentano un tempo inferiore di realizzazione Da queste osservazioni si deduce che l analisi dei tempi trattata nei capitoli 3 e 6 pu essere valida per giungere ad un metodo pi completo ed efficace L analisi dei costi stata svolta esclusivamente sui materiali anche se mi sarebb
205. e il prezzo finale Prezzo finale modello new edge 8700 1212 5 4500 2521 8700 1212 5 4500 2521 x 5 100 8700 1212 5 4500 2521 8700 1212 5 4500 2521 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 4500 2521 8700 1212 5 4500 2521 x 5 100 8700 1212 5 4500 2521 8700 1212 5 4500 2521 x 5 100 x 15 100 Euro 11495 6 Euro Tale prezzo risulta di molto inferiore a quello stimato nel paragrafo precedente ma anche pi alto di quello medio della concorrenza Proviamo ora ad operare le modifiche citate ad inizio paragrafo eliminando cio lo stampo del tetto e realizzando i pannelli laterali simmetrici per provare a rendere pi competitiva tale versione Numero di stampi da acquistare per i pannelli laterali 1 Numero di stampi da acquistare per il cofano motore 1 Si pu immediatamente notare che il numero degli stampi da acquistare si dimezza questo ci porta inevitabilmente ad una netta diminuzione dei costi Procediamo con i conti Prezzo totale 1 1 x 2088 4176 Euro 12 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Costo globale di manodopera ed ore macchina 250000 x 2 Euro 500000 Euro Spesa complessiva stampi 500000 4176 Euro 504176 Euro Da cui il costo complessivo del complesso carrozzeria telaio sar bisogna apportare una piccola modific
206. e in una pista di kart 298 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Sezione del coperchio Sezione dell attacco filettatura 5 6 4 Analisi dei costi Come accennato all inizio del lavoro il budget relativo al progetto tale percui stato possibile progettare un componente dal costo unitario anche abbastanza elevato viste le possibilit economiche dei potenziali acquirenti del prodotto bene tuttavia ricorrere ad una serie di ottimizzazioni non solo rivolte ad ottenere un miglioramento qualitativo generale del prodotto ma anche relative ad un risparmio di carattere monetario Innanzitutto bene distinguere la natura dei costi che interessano questo progetto dopodich sar possibile ricercare quale strategia sia pi adeguata da adottare 299 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design A B C UA UR IVA Costi Unitari Prezzo finale Il prezzo finale del prodotto viene ripartito in percentuale tra costi unitari generali ed i vari utili che deve fornire al netto delle tasse In un grafico possiamo vedere che Prezzo Finale 2 896 15 T 20 50 Bl Costi Unitari B Costi Generali Utile Aziendale El Utile Rivenditore ig IVA 20 Prezzo finale I costi unitari rappresentano la componente prevalente rispetto a tutte le altre
207. e piaciuto sviluppare questa analisi sulle caratteristiche possedute dai prodotti studiati Il mancato reperimento dei dati non ne ha reso possibile l approfondimento L analisi dei costi del primo oggetto ha evidenziato che le caraffe in plastica sono le pi economiche come anche suggerito dall analisi dei prodotti in commercio L analisi dei costi del secondo prodotto ha riguardato esclusivamente il telaio e non l intero sedile essa non consente un confronto con quelli esaminati perch non si conosce il materiale di cui sono composti ma afferma che l uso del carbonio e della lega di titanio economicamente proibitivo su sedili di automobili di uso comune Concludendo si pu affermare che l idea di integrare il metodo QFD si rivelata appropriata ma che necessita di ulteriore approfondimento 422 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Conclusioni sois Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Con il presente lavoro era stato fissato l obiettivo in fase di impostazione di percorrere un iter formativo nell ambito della progettazione In particolare a partire dallo studio e dall approfondimento dell Industrial Design disciplina di riferimento nel mondo della progettazione si voleva in qualche modo prendere dimestichezza con i temi dell impostazione e dell appli
208. e procio poich lo malla consente una toqolazione leboriaro l attuatore un toppa wansi vandi impiantio vapore soluzione intererzante por la ablaccoqsio della farne dolle mollanonzerve nel nastro care Estratto della tabella analisi delle soluzioni di mercato L organizzazione della tabella molto semplice da sinistra a destra sono stati inseriti un nome convenzionale del dispositivo una foto semplice un disegno tecnico e la descrizione generale del principio di funzionamento La casella colorata indica invece il grado di affinit col progetto in corso mentre ancora a destra le caselle contengono descrizioni sui pro i contro varie peculiarit ecc stata poi condotta in parallelo anche una ricerca brevettuale al fine di reperire informazioni riguardo alla possibilit di progettare l oggetto liberi da vincoli legislativi e sfruttare eventualmente 1 benefici economici in via esclusiva nel caso in cui si ottenga una soluzione innovativa ed stato constatato che in 2048 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Italia non esistono n valvole di massima brevettate n tantomeno oggetti che in qualche modo sono similari a quello che si vuole costruire pertanto un eventuale registrazione del prodotto possibile Veniamo dunque a descrivere nel dettaglio i vari principi di soluzione incontrati nel corso della ricerca 5 3 2
209. e se tuttavia siamo riusciti a sintetizzare 1 principali concetti nei seguenti tre filoni 1 Stile Retr quello stile che rievoca antiche forme gi impiegate in passato su automobili di grande successo ad esempio la Mini Cooper la Volkswagen Maggiolino la Chrysler PT Cruiser oppure pi recentemente la Lancia Fulvia 2 Stile Moderno New Edge come dice la parola stessa lo stile new edge riguarda un nuova tipologia di design che ha avuto inizio in seguito alla creazione di alcune automobili Ford come la Ka e la Focus e che ha la principale caratteristica di presentare linee moderne ma con spigoli vivi in alcune zone come ad esempio i fanali molto visibili e caratterizzanti in maniera particolare l estetica della vettura Tale modo di disegnare un auto stato poi recepito da pi di un costruttore vedi anche la Mazda o la Peugeot cos da essere diventato una vera e propria moda per molti designer 3 Stile Avveniristico Innovativo tale stile riguarda soprattutto vetture mai messe in produzione ma che pi di una volta vengono presentate ai vari Saloni dell Automobile in giro per il mondo Lo scopo principale del realizzare vetture con tali forme sia quello di proporre ai designer forme e tendenze completamente nuove sia quello di abituare il mercato cio 1 futuri clienti a queste ultime Ebbene illustrate le tendenze principali adottate dai designer di tutto il mondo anche noi abbiamo cercato di proporre per il
210. e verticale per la presenza di un momento alla base dello schienale stesso provocato solamente dalla forza peso Verranno trascurate le brusche decelerazioni dovute ad esempio ad incidente stradale per non appesantire la trattazione si sempre nella fase di fattibilit F acc M vi Eseguendo i calcoli si trova Ha Facce 520 N Vy F 1470 N Ma Face h 3 520 0 2 104 Nm 385 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Servendosi dei dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 520 N 1470 N 104 Nm T N M Schienale con 0 30 Anche qui si immaginano le forze applicate ad un terzo dell altezza dello schienale in posizione verticale Hi Mi Va Eseguendo i calcoli si trova 386 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ha Face 520 N Va Fp 1470N Ma Fas h 3 Fp h 3 tg 30 273 7 274 Nm Per trovare le reazioni normali e di taglio si scompongano le reazioni orizzontale e verticale T Fp gt sen 30 Face cos 30 1185 3 1185 N N Fp cos 30 Fi sen 30 1533 N Usando i dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni H85N 1533N 274 Nm T N M Schienale con 0 45 Aumentando l inclinazione dello schienale all indietro aumenta l entit del moment
211. eader che ha pressoch 1 pieni poteri in azienda per quanto concerne il progetto prodotto di sua competenza Sul Team Leader ricadono le responsabilit di portare il progetto prodotto in produzione nei tempi e nei costi pi bassi possibili Per questo nel team esistono figure preposte al controllo non solo della fase tecnica ma anche e soprattutto della fase gestionale relativa ai tempi ed ai costi Qui di seguito sono a riportare la struttura tipo di un team 1 Team Leader 1 1 Responsabile Integazione Veicolo RIV il responsabile tecnico del team 1 1 1 Capo Progetto Carrozzeria risponde al RIV 1 1 2 Capo Progetto Motopropulsore risponde al RIV 1 1 3 Capo Progetto Autotelaio risponde al RIV 1 1 4 Impostatore 1 1 5 Ingegnere di Macchina risponde al RIV il responsabile della sperimentazione 1 1 6 Responsabile di Ente RdE di Costruzioni Sperimentali risponde al RIV il responsabile della prototipazione 1 2 Team Planner il responsabile dei tempi e dei costi di Ricerca amp Sviluppo 1 3 Cost Engineer il responsabile dei costi di Produzione di Investimento ed Unitari 1 4 RdE Tecnologie il responsabile dell Industrializzazione 1 5 RdE Acquisti il responsabile dl rapporto con i fornitori 1 6 RdE Produzione il responsabile della messa in produzione 1 7 RdE Marketing il rappresentante dei clienti 3 Direzione Produzione cenni La DP l ente che si occupa di tutti i proces
212. ebbe risolto la prima parte del problema ed altres accertato che non consentito intervenire direttamente sulla mescola delle gomme o sui cerchioni a causa delle norme del regolamento della Federazione Italiana Kart stato inoltre constatato che non esistono in commercio gomme rinforzate in grado di resistere alla deformazione progressiva per esempio come alcuni modelli di pneumatici a doppia tela disponibili in commercio per automobili sportive Appare evidente che si deve concepire un dispositivo supplementare da aggiungere al veicolo in quanto non possibile intervenire sui componenti gi presenti intervento questo che permesso dal regolamento Il prodotto che si intende realizzare dovrebbe indicativamente mantenere costante la pressione delle gomme parametro al quale legata la forma esterna del battistrada Come primo principio di azione per ridurre la pressione sempre crescente nei pneumatici stato pensato ad un sistema di sfiato dell aria in eccesso Sono stati studiati 1 paragrafi del regolamento per il campionato italiano 2006 riguardanti in particolare gomme e accessori e si verificato una mancanza di normative in merito al mantenimento della pressione delle ruote pertanto possibile intervenire con un dispositivo atto allo scopo Prima di intraprendere poi qualunque progetto concettuale di un oggetto di questo genere sono ovviamente state sollevate delle obiezioni discusse direttamente coi piloti po
213. ecifica tecnica ha fornito tutti i dati necessari a costituire un punto di partenza del TRIZ metodo che per come strutturato riesce a mettere in risalto le problematiche tecniche e fisiche del problema e ne consente una brillante risoluzione Infine per completare il confronto stata progettata anche una valvola ricavata soltanto col metodo QFD ed stato possibile notare che la variante relativa manifesta purtroppo un deficit di innovazione rispetto alla corrispettiva soluzione TRIZ Nonostante rispondano entrambe alle specifiche la variante TRIZ contiene infatti l idea della membrana deformabile e dell amplificazione delle forze mediante la camera sigillata in depressione Idee suggerite dai principi stessi Riportiamo qui di seguito nella pagina seguente la tabella di confronto teorico tra i due metodi Fase QFD TRIZ QFD amp TRIZ Ricerca di mercato Strumenti di Ricerca della soluzione Miglioramento del grado pianificazione prodotti 6 ideale IFR analisi del di idealit del prodotto domande problema in termini fisici incontro superiore con le esigenze di mercato R amp D Inquadramento dei Risoluzione delle Raggiungere soluzioni il problemi problematiche fisiche e pi complete possibili tecniche rispetto alle esigenze Impostazione dei Applicazione di un ampia Ottenere un evoluzione 304 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design parametri minimi d
214. ecifiche delle fasi successive del metodo QFD sia nel software TechOptimizer in modo tale da sposare i due metodi di valutazione delle caratteristiche del problema 228 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 Chiarificazione del compito L utilit del QFD 5 3 1 Analisi del settore 5 3 1 1 Analisi dei principi fisici di funzionamento Cominciamo a considerare i parametri fisici che regolano il problema Come gi detto il prodotto in fase di progetto rivolto a mantenere un kart in condizioni di assetto costante durante tutta la gara e mantenerle poi in modo automatico senza interventi da parte dei piloti o dei meccanici I parametri fisici che entrano in questo progetto sono la pressione delle gomme la temperatura e l attrito del battistrada In ultimo ovviamente bisogna considerare anche il tempo di cui tutti gli altri parametri sono funzione Tutti questi aspetti sono legati tra loro da rapporti di interdipendenza secondo un semplice meccanismo Le gomme secondo la prescrizione del costruttore vengono gonfiate all inizio della gara ad una pressione di circa 0 9 bar pertanto a tempo zero il battistrada ha il contatto con l asfalto ridotto al 50 a causa della deformazione della carcassa in condizioni di pneumatico sgonfio La sua temperatura poi pari a quella ambiente all incirca 20 C 30 C invece nel caso in cui si corra nei mesi estiv
215. ecnici ci si propone di risolvere i bisogni Si ricorda inoltre che nella riga importanza tecnica assoluta si moltiplicano i valori di importanza per i coefficienti di soddisfazione e si sommano per ogni colonna mentre nella riga importanza tecnica relativa si trovano 1 valori in percentuale della somma totale 3308 346 Valori nelle caselle 1 il parametro tecnico soddisfa debolmente il requisito 3 il parametro tecnico soddisfa mediamente il requisito 9 il parametro tecnico soddisfa fortemente il requisito IMPORTANZA Grafica forma e colori curati Air bag laterali Poggiatesta attivi Supporto lombare Camere d aria adattive Schiume di qualit Bracciolo centrale Riscaldamento Ventilazione interna Avvolgente Sedile a 3 g d l Movimentazione elettrica Parti interscambiabili Pulsanti leve visibili e accessibili Attacco cintura regolabile in altezza Rivestimenti di qualit Tasca posteriore porta oggetti A norma di sicurezza Confortevole Regolabile Robusto Semplicit di funzionamento Esteticamente gradevole Semplicit di manutenzione Resistente allo sfregamento Con accessori Importanza tecnica assoluta 110 Importanza tecnica relativa Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IMPORTANZA delle caratteristiche tecniche m Grafica forma e colori cur
216. el compito si intende una volta analizzato il mercato e la concorrenza la definizione qualitativa di COSA si intende progettare Essa ci porter a ricercare gli obiettivi e ad elencarli Infine la definizione del progetto concettuale riguarda una prima analisi delle possibili soluzioni costruttive che lo stesso progetto potrebbe adottare mentre si intende per fase di applicazione quella relativa alla pianificazione all analisi dei costi alla disegnazione alla prototipazione alla sperimentazione all avanzamento 175 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design in cui per pianificazione si intende la definizione degli obiettivi di tempo per analisi dei costi la definizione degli obiettivi di costo per disegnazione la stesura in forma grafica del progetto in 2D e o in 3D magari con l adozione di tecniche moderne quali il CAD la prototipazione e la sperimentazione sono le fasi di controllo tecnico l avanzamento invece la fase di controllo gestionale Risulta quindi di fondamentale importanza ai fini della buona riuscita del progetto eseguire una quanto pi completa e migliore impostazione possibile Infatti pi dettagliata sar l impostazione migliori saranno i risultati ottenibili dalla progettazione Affinch l impostazione sia ben fatta quindi opportuno adottare un buon metodo di lavoro e se possibile ottimizza
217. el mercato orientata ad individuare le forme pi in voga al momento pur essendo innumerevoli le mode attuali siamo riusciti a identificare nello stile Retr vedi Volkswagen New Beetle BMW Mini Chrysler Pt Cruiser ecc nello stile New Edge vedi Ford Ka e Focus Mazda Peugeot 307 ecc e nello stile Avveniristico vedi Fiat Multipla Renault Avantime e Vel Satis ecc i riferimenti principali per 1 designer internazionali Cos abbiamo realizzato tre modelli tramite schizzi a matita e proiezioni ortogonali che potessero ispirarsi ai suddetti stili Poi non potendo limitare la nostra scelta in base ad un semplice gusto estetico abbiamo definito due criteri di selezione il primo consistente sia nel riconoscimento della geometria contenente la pi elevata quantit d aria nelle zone di protezione in riferimento al brevetto su cui si basa il City Bumper sia della zona meno pesante Il secondo invece si proposto di calcolare dopo un attenta analisi dei costi dell autovettura il prezzo finale dei modelli esaminati Dopo una prima serie di conti abbiamo ottenuto i seguenti risultati Modello Retr Y Capacit Massima Totale secondo 1280 6 litri Y Capacit Specifica primo nella zona laterale 0 03038 litri cm 2 mentre terzo nelle altre due 0 04250 litri cm 2 davanti e 0 03526 litri cm 2 dietro V Peso Zone di Protezione secondo 27 kp Y Prezzo Finale terzo pi di 14000 Euro Y Non competitivo carente nel
218. ell energia garantito da una serie di valvole montate sulla struttura esterna della carrozzeria e tarate ad una determinata pressione esse consentono all aria di fuoriuscire e disperdere l energia immagazzinata durante la compressione Il materiale esterno deve possedere caratteristiche meccaniche che gli consentono di resistere ai picchi di tensione durante l urto del mezzo inoltre deve essere il pi leggero possibile per consentire un contenimento dei pesi e deve poter resistere agli agenti atmosferici La carrozzeria composta da e un contenitore interno in SBR leggermente in sovrapressione provvisto di valvole di sfogo questo componente atto ad assorbire l urto La struttura forma del recipiente interno stata definita in un secondo momento perch da essa dipendono le tensioni che si generano durante la compressione dell aria 46 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design e una sacca esterna in Neoprene che avvolge il contenitore in pressione con funzione di protezione dagli agenti atmosferici a tale componente assegnato anche il compito di dare una forma propria alla carrozzeria e renderne il design pi accattivante Figg 21 Gli shock absorbers Alla sacca in Neoprene viene incollato un telaietto supplementare in alluminio quest ultimo viene poi assemblato al telaio del veicolo tramite viti Ci consente in caso di necessit
219. ella loro funzione emergenza situazione critica cattivo funzionamento attenzione lampeggianti ed informazione statiche Nella loro progettazione bisogna tenere conto di ridurre al minimo il numero ed i colori usare il colore rosso per gli allarmi il giallo per richiamare l attenzione il verde per la sicurezza posizionare le luci di allarme entro i 30 gradi dalla linea normale di visione usare pittogrammi neri su fondo illimitato SSS Comandi i comandi sono un altro punto fondamentale nel controllo e per la sicurezza dell automobile fondamentalmente esistono due tipi di comando a pressione e a spostamento Nella loro progettazione e disposizione occorre tenere conto di Moe Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Y dare la massima accessibilit ai comandi consueti ponendoli entro un raggio circolare di 550 mm dal perno della spalla v dare priorit ai comandi d uso frequente ed a quelli di emergenza proteggendoli per dall attivazione involontaria Y raggruppare tra loro i comandi attinenti es climatizzazione V prevedere spazio attorno al comando onde evitare di azionare per caso altri comandi Dal progetto al prodotto automobile Sinteticamente le fasi che vanno dalla progettazione al lancio di una nuova autovettura si possono suddividere in ricerca di stile precapitolato preanalisi dei costi definizione della vettura
220. ella sezione A ipotizzata quadrata poi della sezione B ipotizzata trapezoidale 1 sez A Area sez A 30 x 30 cm 2 900 cm 2 2 sez B Area sez B 45 65 x 30 2 1650 cm 2 A questo punto possiamo trovare dalla somma delle due sezioni A e B calcolate la sezione totale Area totale 4 B 900 1650 cm 2 2550 cm 2 Tale area rappresenta la sezione media dello sportello quindi dividendola per la sezione gi calcolata di un bumper otterremo il numero di bumper contenuti dallo sportello stesso Numero di bumper contenuti a B 2550 154 16 56 e quindi 17 81 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 I paraurti anteriore e posteriore Prima di procedere con i conti stata necessaria un ipotesi per semplificare il procedimento si considerata la geometria dei due paraurti anteriore e posteriore molto simile in tal modo abbiamo calcolato una sola volta il numero di bumper contenuti ritenendolo quindi identico nei due casi sea C C To Sam 55 em Figura 31 Modello New Edge paraurti anteriore e posteriore Dalla figura possibile calcolare l area della sezione C considerata per ipotesi un trapezio isoscele Area sez C 65 55 x 50 2 3000 cm 2 Da cui il numero di bumper contenuti Numero di bumper contenuti c 3000 154 19 5 da cui 20 3 Il volume effettivo dei bumper ed il loro peso Considerando per lo
221. enire al marketing per vendere il prodotto 5 2 1 5 Sintesi dei risultati Volendo riassumere tutta la serie di considerazioni fatte nei punti precedenti di analisi appare evidente che il prodotto qualunque esso sia dovr rispondere a questi requisiti efficienza sicurezza affidabilit semplicit di uso e manutenzione dimensioni e peso ridotti VNVNYNN Nel momento in cui il progetto intraprender strade contrarie a queste norme basilari allora verr bloccato il lavoro e rivisto fino a risalire alle problematiche che impediscono uno sviluppo in accordo alle richieste del cliente Ulteriori analisi del mercato sono risultate inutili poich l ambiente delle corse per quanto complesso possa apparire viene mosso da una semplice ed unica legge correre pi velocemente degli altri Per questo qualunque cosa che permetta questo risultato e permessa dal regolamento viene accettata di buon grado dalla totalit delle utenze come ad esempio il motore lamellare Al contrario qualunque cosa che ostacoli il raggiungimento dell obiettivo viene respinta ed ignorata Compreso questo punto e chiarito con cura l ambito in cui il lavoro dovr muoversi viene lasciato spazio al progetto concettuale del componente stesso al fine di identificare principi di funzionamento tecnologie di produzione ecc 226 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 2 2 Docu
222. ensazioni tattili soddisfacenti e non superare certi pesi e momenti d inerzia Come per la plancia diversi sono i modi per ottenere un volante in particolare si utilizzano volanti stampati ad iniezione e volanti schiumati Anche in questo caso la scelta fra le due tecnologie data dal fatto che i volanti stampati ad iniezione hanno un costo che oltre la met rispetto a quelli schiumati i primi infatti sono rigidi al tatto mentre i secondi sono morbidi Stampaggio ad iniezione a differenza di quanto accade per le plance stampate necessario utilizzare come supporto un armatura metallica specificatamente progettata questa dopo essere stata posta in uno stampo goffrato gli viene stampato attorno il materiale termoplastico Schiumatura si ricorre alla schiumatura quando si vuole ottenere un effetto tattile veramente morbido in questo caso diventa fondamentale l armatura metallica perch come prima viene a mancare il supporto meccanico della materia plastica Esaminando un volante ci si rende conto infatti che non possibile rivestirlo tramite formatura sotto vuoto ma solamente attraverso sellatura manuale processo questo costosissimo e utilizzato solo su vetture di classe elevata Per ovviare a questo si utilizzano particolari schiume autopellicolari tecnicamente dette integrali che hanno lo scopo di formare a contatto dello stampo Sedile il sedile composto da una copertura superficiale tessuto PVC o pelle
223. ente alla realt che in termini grossolani si pu definire assoluta plastica Cristallo Plastica monolitica Acciaio e R amp S Materiale Attrezzatura Manodopera Logistica Totale Tot percentuale Analisi costi assoluta 404 35 30 P E 25 La sa 2017 Plastica monolitica Acciaio e plastica Cristallo Plastica monolitica Acciaio e plastica m Cristallo Anche in questo caso i costi pi bassi sono quelli da sostenere per la plastica monolitica mentre quelli pi alti appartengono alla caraffa di caraffa di cristallo Si tracciano quindi i nuovi tre grafici che rappresentano la ripartizione del costo totale nelle varie fasi per i tre materiali scelti 337 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Analogamente al caso dell analisi dei costi relativa il cristallo risulta sempre un materiale in cui i costi sono abbastanza sbilanciati in favore di materiale manodopera e logistica Plastica monolitica R amp S mMateriale mAttrezzatura ag Manodopera Logistica Acciaio e plastica ER amp S mBMateriale MAttrezzatura B Manodopera Logistica 338 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Cristallo 3 31 m R amp S Materiale m Attrezzatura
224. er esempio quando non si raggiunge alla scoperta di un nuovo fenomeno allora entra in gioco lo studio delle problematiche tecniche Questo genere di criticit sono quelle che appartengono all ambito tecnico del problema Con tecnico come nel caso precedente non si intende esplicitamente meccanico quanto appartenente alla tecnica del problema rivolto allo studio di tecnici del settore PE un problema di computer pu essere risolto da tecnici informatici oppure una gestione economica da dottori commercialisti ecc Per l analisi e la soluzione delle problematiche tecniche il metodo mette a disposizione 39 parametri ingegneristici o tecnici che sono quella serie di caratteristiche generali dei sistemi caratteristiche che entrano in conflitto tra loro e che generano appunto i problemi da risolvere 192 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Nello svolgimento del lavoro diventa indispensabile riconoscere e selezionare da questa lista quei parametri che entrano nel problema e soprattutto riuscire a mettere in evidenza la relazione reciproca di ognuno quando presente I parametri sono i seguenti 139 parametri ingegneristici eso dell oggetto tensione pression E i mobile decine fattori nocivi collaterali peso dell oggetto fisso BE stai mobile dell oggetto Lunghezza resistenza dell oggetto fisso possibilit di perdita di e
225. eranno come linee guida nella progettazione di massima di un ipotetico sedile Si pu definire comfort come assenza di affaticamento dei muscoli della schiena a tal proposito risulta evidente che se la colonna vertebrale fosse rigida e rettilinea la posizione verticale risulterebbe la meno affaticante in quanto la forza di gravit non avrebbe componente orizzontale funzione del coseno dell angolo di inclinazione rispetto al piano orizzontale stesso In realt la colonna vertebrale presenta due curve per poter compiere i movimenti sostiene il peso del capo e delle braccia ed sottoposta alla trazione dei visceri toraco addominali per cui la posizione verticale del busto chiamata ortostatica per essere mantenuta richiede un lavoro muscolare continuo che pu per essere ridotto con l ausilio di un supporto lombare che sostenga il tratto lombo dorsale I supporti lombari attualmente in dotazione ai sedili anche se concepiti con i migliori intenti presentano una significativa lacuna sostengono solamente il tratto lombare dimenticando quello dorsale IDEA 1 supporto lombare opportunamente sagomato In merito all inclinazione del sedile all indietro le posizioni reclinate dello schienale presentano alcuni svantaggi tra cui il busto che tende a scivolare verso il basso provocando l incurvamento della colonna Per ovviare a questo inconveniente si ricorre all espediente di inclinare verso l alto il piano del sedile affinch busto e
226. eria ed anche su alcuni componenti meccanici quali la trasmissione posteriore e lo sterzo 15 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 1 3 1 Ottimizzazione della carrozzeria nel Modello Avveniristico Poich il modello avveniristico ideato inizialmente pur essendo nettamente pi economico degli altri due presenta soluzioni estetiche ancora troppo elaborate e complesse possibile intervenire per ottimizzare ulteriormente la sua carrozzeria riuscendo in tal modo a raggiungere costi veramente molto bassi in tal modo si avr un prezzo di vendita quasi dimezzato rispetto a quello medio della concorrenza Come si pu osservare dalle figure sottostanti i costi elevati della soluzione originaria riguardano 1 il parabrezza esso presenta due curvature mentre la soluzione economica ne suggerisce una soltanto 2 il paraurti la sua geometria troppo complicata bisogna che esso risulti il pi simmetrico possibile magari con la zona anteriore identica a quella posteriore 3 le dimensioni dei vetri vetri cos estesi risultano s essere molto belli esteticamente ma per garantire una certa resistenza devono subire lavorazioni piuttosto costose meglio vetri pi piccoli VETRO SENZA 3 CURNVATURE OMeverro AD oua SoLA amp CURVATURA E MENS ESTESO OsrecceT RETROVISORI INTEGRATI NEI HOLTANITI FARI con i atOorertgan GEOHETRI
227. et Maragogype 2 1 2 9 Contenuto di caffeina Il caff Arabica contiene meno caffeina del Robusta i valori tipici per il caff tostato e macinato sono 1 3 per l Arabica e 2 4 per il Robusta Di conseguenza la quantit di caffeina assunta con una tazzina di caff puro Arabica inferiore a 100 milligrammi mentre una tazzina di caff Robusta pu contenere oltre duecento milligrammi di caffeina 2 1 2 10 Qualit della bevanda noto che le miscele Arabica producono un caff migliore con acidit elevata un aroma raffinato e un retrogusto di caramello Le caratteristiche delle miscele Robusta sono una acidit bassa aromi sgradevoli e un retrogusto legnoso 2 1 2 11 Robusta La variet di Coffea canephora pi coltivata nota come Robusta ha 22 cromosomi nel nucleo della cellula Non autogama cio necessaria la presenza di pi piante per ottenere frutti fertili Le sue caratteristiche principali sono albero a portamento piangente foglia di grande dimensione seme a forma rotonda alto contenuto di caffeina resistenza a parassiti e malattie innata Il nome Robusta deriva dall innata resistenza ai parassiti e alle malattie mostrata dalla variet pi coltivata della Coffea canephora Grazie a questa caratteristica la Robusta riesce a svilupparsi in ambienti inospitali come la foresta pluviale equatoriale dove le piante di Arabica sarebbero attaccate da tutti i generi di malattie come 1 nematodi de
228. etodo QFD Il capitolo 3 ha riguardato un analisi dei tempi Nel capitolo 4 ci si occupati di un analisi dei costi 339 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Si quindi integrato il metodo con due analisi moderne che a livello aziendale vengono sempre fatte ed in pi si integrato lo stesso trovando spazio ad esempio la voce economico che non aveva trovato spazio nello studio con le matrici Un esempio semplice e mirato potrebbe essere il seguente quando un cliente un azienda che necessita ad esempio di un trattamento superficiale come pu essere la zincatura o altri chiede un preventivo ad un fornitore colui che ha 1 mezzi e le conoscenze per effettuare il trattamento esso non si accontenter solo di ottenere una qualit soddisfacente requisiti tecnici ma anche di ottenere il trattamento superficiale in breve tempi e ad un prezzo da lui ritenuto ragionevole costi Si prover ora ad applicare il metodo appena visto QFD tempi costi ad un altro prodotto completamente differente dal precedente i primi due capitoli rispecchieranno fedelmente il metodo adottato per la caraffa il terzo seguir un iter pi complesso il quarto infine riguarder uno studio innovativo non effettuato per la caraffa nell ambito dei sedili da automobile 340 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e
229. etri direttamente sulla scocca il collante in questo caso deve essere protetto dalle radiazioni solari ecco il perch viene coperto da bande nere o cromate perimetrali che nascondono fra l altro gli eventuali difetti di incollaggio impedendo che il collante stesso si degradi mascherando oltretutto anche i collettori del lunotto termico Un importante passo verso l integrazione dei componenti stato compiuto nella realizzazione di guarnizioni incapsulate su vetro la terza luce del freno ne un esempio si risolve cos il problema del montaggio automatico del vetro tramite robot SIE Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design L interfaccia automobile utente Gli anni Novanta sono stati definiti dall equazione individuata da Mancini meno materia meno tecnologia pi informazione il tutto al servizio dell uomo l informazione diventa il mezzo per sapere dominare ulteriormente gli eventi ricorrendo a minor materia e minor tecnologia Chi guida un automobile infatti si trova a dover gestire sia l informazione in entrata ci che percepiamo sia in uscita ci che segnaliamo La strada intrapresa dai progettisti per aumentare il controllo delle funzioni consiste nell aumentare 1 flussi di informazione evitando per il congestionamento e la conseguente perdita di riconoscibilit dell informazione Un altro punto da sciogliere consiste
230. etro su cui intervenire resti la pressione di gonfiaggio della ruota che la principale causa di deformazione Appare altrettanto evidente che in corrispondenza di un aumento della pressione il nostro dispositivo dovr rispondere con un operazione di sgonfiaggio automatica ed in corsa In seguito il secondo problema da risolvere l applicazione del prodotto alla ruota Per regolamento e per comodit cio per soddisfare il requisito di semplicit espresso chiaramente nel paragrafo precedente appare chiaro che non si pu intervenire su nulla al di fuori della valvola di gonfiaggio 235 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Questo mezzo comune a tutti 1 cerchi ovviamente e completamente standardizzato per qualunque tipo di ruota rappresenta l unico tramite attraverso al quale si pu intervenire per risolvere il problema Come gi detto tuttavia completamente sconsigliabile qualunque soluzione che preveda la modifica di questa valvola pertanto l unica alternativa rimasta quella dell applicazione su di essa del dispositivo stesso invitandolo al posto del cappuccio di protezione Questa soluzione appare estremamente vantaggiosa dal punto di vista della semplicit in quanto i meccanici dei kart possono velocemente gonfiare le gomme ad una pressione desiderata ed applicare senza nessuna perdita di tempo 1l dispositivo in esame al posto del normalissimo
231. ettazione lancio industriale industrializzazione costruzione disponibilit componenti per produzione DNI SNLADSUIN L analisi di fattibilit riguarda il capire se un prodotto risponde da subito alle caratteristiche richieste senza averle testate prima su un prototipo dalle caratteristiche costruttive definitive Ci ruota attorno alla Ricerca amp Sviluppo dall idea iniziale fino all emissione dei disegni costruttivi non definitivi senza dimenticare le analisi di mercato e della concorrenza Senza entrare troppo nello specifico si pu considerare un mese come tempo massimo ragionevole per svolgere queste attivit L ok a fattibilit la fine progettazione il lancio industriale e la disponibilit componenti per produzione vengono rappresentati da un simbolo 4 in quanto essi sono semplicemente un ok o meno a procedere di chi ha la responsabilit della fase appena conclusa L incarico al fornitore comprende dal verificare l effettiva disponibilit di chi fornisce la materia prima o altri servizi come ad esempio le lavorazioni meccaniche ed i trattamenti superficiali fino alla firma del contratto di fornitura Anche per questo stadio si pu considerare una durata massima di un mese La progettazione codesign riguarda la progettazione da parte del personale dell ufficio tecnico dell azienda eventualmente assieme al committente per cui pare ragionevole assegnare a ci un tempo massimo di tre mesi vista la co
232. ezza Ergonomica Resistente agli urti Semplicit di manutenzione Anti goccia Durevole Stagna Con accessori 313 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design INDIPENDENZA delle caratteristiche E Esteticamente gradevole Bl A norma di sicurezza Ergonomica m Resistente agli urti El Semplicit di manutenzione B Anti goccia o Durevole B Stagna Con accessori DIPENDENZA delle caratteristiche El Esteticamente gradevole il A norma di sicurezza E Ergonomica Bl Resistente agli urti E Semplicit di manutenzione m Anti goccia o Durevole B Stagna El Con accessori NL Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Osservando 1 due grafici si rileva che le quattro caratteristiche pi indipendenti a norma di sicurezza durevole stagna resistente agli urti sono anche le quattro maggiormente dipendenti cio esse hanno un doppio ruolo influenzando le altre ed essendone influenzate Le due caratteristiche che maggiormente si distaccano da questa situazione apparentemente contraddittoria sono la prima esteticamente gradevole e l ultima della serie con accessori la prima risulta essere indipendente con un valore pari a 18 su 214 8 4 ed essere
233. figurazione delle gamme del prodotto Il margine di errore minimo ed anche il designer si sente nel proprio operare investito da una parte non secondaria di responsabilit Il fattore economico nel complesso di attivit che gravitano nella progettazione dell automobile come si pu notare l elemento costante di riferimento si deve considerare che ogni forma ed ogni suo componente hanno costi di materiale e di attrezzature che devono trovare logica motivazione nel quadro complessivo del conto economico dell azienda Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il designer in questo intrinsecarsi di problematiche ha nonostante tutto ancora la possibilit di esprimere valori di artisticit ed innovazione non ancora totalmente razionalizzabili a priori La storia dell automobile storia economica ed insieme storia di scontri e trasformazioni sociali di connessioni dipendenze e scambi con la storia delle arti del costume e del comportamento oltre che la storia della tecnologia e della scienza V Gregotti 1981 Figura 1 Ford T Non a caso in America che l automobile come fenomeno sociale si sviluppa velocemente sin dai primi anni del secolo la Ford T soprannominata Tin Lizze diede infatti agli americani la possibilit di espandere i propri orizzonti vincendo lo scoglio rappresentato dalle grandi distanze fra i centri abitati e la mancan
234. filettatura 289 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In questo componente prevista una doppia filettatura quella interna di collegamento alla valvola e quella esterna a passo fine per il montaggio col coperchio Viene realizzato sempre per fusione filettature comprese come per gli altri componenti Potendo adottare questa tecnologia possibile costruire pertanto uno stampo in grado di fondere una serie elevata di elementi che una macchina automatica provveder a separare ed assemblare 290 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 5 1 5 Molla La molla potrebbe essere l unico componente commerciale del progetto oppure pu essere commissionata ad una ditta specializzata in grado di maneggiare componenti cos piccoli con grandi precisioni Molla Le sue caratteristiche sono Caratteristiche Dati Dimensioni D 4 5 mm Hmax 3 5 mm Materiale Filo di acciaio al carbonio Peso Milligrammi Caratteristiche molla La molla viene ricavata dall incrudimento di un filo di acciaio al carbonio dalle caratteristiche concordate con l azienda produttrice Viste le dimensioni ridottissime dell oggetto e le caratteristiche meccaniche cosi variabili che questo materiale pu presentare in funzione del lotto di fornitura andr stabilito un intervallo di validit tra dimensioni forza eserc
235. frei gt ja pl lt gt 5 O gt z Q e 2 o d g 6 o g gt mag o Sie H sE A 32 es o 2 E a203 288 2 a 4000 2000 2500 350 200 45 0 1 2 aal DP punti Ed g 8 788 89 5 5 8 8 975 H un o8 Tab 1 Le caratteristiche salienti per i quadricicli leggeri Con il Nuovo Codice della Strada in vigore dal 1 gennaio 2003 per condurre quadricicli leggeri sar necessario un permesso di guida ottenuto superando la parte relativa alle norme di circolazione dei quiz E m Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design per patente B e sar legalizzato il trasporto di un passeggero con il solo patentino ma solo per guidatori almeno diciottenni L evoluzione della normativa quindi in corso inoltre non sembra occuparsi di due aspetti fondamentali per lo sviluppo dei quadricicli quali il libero accesso alle zone a traffico limitato dei grandi centri urbani e le prove di crash che resteranno a discrezione del costruttore visto che nessuna legge le impone ancora 334 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 1 2 Le specifiche generali Dall analisi del mercato dei quadricicli si rilevato come questi mezzi siano particolarmente costosi se rapportati alle loro prestazioni In conformit a ci considerando il cliente tipo di que
236. funzione dell angolo ma poich stata posta come ipotesi conservativa che esso resti ad una quota z costante sufficiente lo studio con 0 0 per coprire tutti i tre casi 389 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design F Fon Vs Vc Eseguendo i calcoli si trova Hc Fa 1470 N Hc 1470 N Vg Vc 7 F gt Vg 67N Va tc Feu h 3 Fp 1 2 Vc 71408 N Utilizzando i dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 1470 N 14 7 Nm v 294 Nm A 294 Nm 67 N 1470 N E M d 390 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FORZE DINAMICHE piano x y Si giunge quindi all ultima tipologia In questo caso sono state poste tre ulteriori considerazioni conservative Si supposto che e sia la forza centrifuga sia la forza di accelerazione coesistano in contemporanea alla massima intensit e la forza centrifuga sia applicata nell estremo dell aletta di contenimento e aletta di contenimento sia sufficientemente lunga d 0 2 m Fiat F X ps Schienale con 0 0 con 0 2309 con 0 245 Anche in questo caso si fa un solo studio delle reazioni in quanto 0 0 copre anche gli altri due casi Ho Fer F X F acc V Eseguendo i calcoli si trova 391 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nu
237. gamento alla ruota sfruttava la plasticizzazione del polimero che garantiva un collegamento molto solidale in questo caso necessario un serraggio deciso pertanto stato prevista la costituzione di un profilo affinch sia possibile usare una chiave I collegamenti degli organi interni oltre ad essere realizzati di forma opportuna dovranno poi essere sigillati attraverso resine chimiche specifiche al fine di garantire la tenuta e la resistenza necessarie in esercizio Matrice morfologica V3 Molla Sistema elastico Elicoidale metallica Elicoidale polimero Tenuta Accoppiamento di forma pressione EK NNNM Collegamento carcassa ENS ame membrana f a Collegamento carcassa molla emplice Incollaggio i ssi e Collegamento molla membrana emplice Incollaggio us Matrice Morfologica V3 256 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In questa terza variante la carcassa della valvola prevista in acciaio materiale pesante ma anche molto resistente e facilmente lavorabile all utensile Non presenta una molla elicoidale ma viene usato per esempio un materiale plastico estremamente cedevole come la gomma piuma Il sensore di pressione potrebbe essere una lamina metallica estremamente sottile provvista di un opportuna guarnizione Il fissaggio alla gomma come per la soluzione precedente avviene mediante utensili infine poich all intern
238. genda sul caff narra che un pastore abissino di nome Kaldi scopr gli effetti stimolanti della pianta vedendo le sue pecore tutte eccitate dopo aver mangiato 1 frutti di questo particolare arbusto 2 1 2 2 Un mondo nascosto la coltivazione Caff caff e ancora caff la pianta il frutto il chicco la miscela tostata e infine la bevanda Dietro la semplice parola caff si cela un mondo nascosto che inizia con due piante della stessa famiglia botanica ma di natura differente Infatti la Coffea arabica e la Coffea canephora comunemente note come Arabica e Robusta producono caff di qualit ben diverse Gran parte della produzione mondiale di queste specie ma l Arabica pi diffusa del Robusta e rappresenta circa tre quarti della produzione mondiale Anche se 1 chicchi tostati delle due specie sono molto simili vi sono differenze marcate tra le due piante i loro semi e la bevanda finale 150 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 2 3 Tecniche di coltivazione Le tecniche di coltivazione variano da luogo a luogo a seconda del clima della disponibilit di forza lavoro e della tecnologia Dalla disponibilit della manodopera dipende il modo in cui vengono piantate le piante e quindi la densit della piantagione Anche altre attivit quali la potatura e l eliminazione delle infestanti vengono eseguite diversamente a seconda delle a
239. gio di avere una configurazione della carrozzeria tale da presentare pannelli che possono non essere necessariamente prodotti tramite stampi Infatti essendo tali pannelli per lo pi piatti o ad una singola curvatura le tecnologie preferibili per la loro produzione sono quelle del taglio e dell incollaggio a caldo direttamente sul telaio tubolare dell auto In questo modo i costi di lavorazione di tutti 1 pannelli della carrozzeria diminuiscono notevolmente rispetto ai casi precedenti il taglio infatti rispetto allo stampaggio consente un risparmio del 66 6 A questo punto possiamo procedere con i conti simulando prima una produzione della carrozzeria tramite stampi poi calcolando il costo del taglio tecnologia di produzione da noi scelta calcolando il 33 3 del valore ottenuto v Prezzo stimato di vendita 9000 Euro Y Numero di stampi necessari 6 pannello anteriore 3 sportelli tetto montante Abbiamo allora che Numero di stampi da acquistare per gli sportelli laterali e posteriore 3 Numero di stampi da acquistare per il pannello anteriore 1 Numero di stampi da acquistare per il tetto 1 Numero di stampi da acquistare per il montante 1 Allora il prezzo totale degli stampi da acquistare sar Prezzo totale 3 1 1 1 x 2088 12528 Euro Analogamente a quanto fatto prima avremo che Costo globale di manodopera ed ore macchina 250000 x 6 Euro 1500000 Euro Spesa complessiva stampi 1500000 12528
240. gn e si hanno cinque fasi ognuna quantificabile da 1 a 3 il massimo risulta 3 x 5 15 per cui nell ultima casella si trova 7 100 15 47 Si facciano quindi due semplici studi paralleli per verificare la robustezza del metodo e nel primo si esegua una valutazione grossolana che sar chiamata relativa dei principali parametri in una scala ridotta in cui 1 rappresenta il costo minimo 2 il costo medio e 3 il costo massimo e nel secondo si sviluppi una valutazione pi accurata che sar chiamata assoluta ampliando la scala da un valore minimo di 1 ad un valore massimo di 10 plastica Cristallo Plastica monolitica Acciaio e R amp S Materiale Attrezzatura Manodopera NINIJW N UW Logistica Totale Tot Percentuale Vengono quindi di seguito rappresentati i risultati trovati anche in un grafico a colonne da cui si deduce con immediatezza il diverso costo tra una caraffa in cristallo una in plastica e acciaio ed una in plastica Analisi costi relativa Plastica monolitica Acciaio e plastica Cristallo o Plastica monolitica m Acciaio e plastica m Cristallo 334 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Nei successivi tre grafici a torta viene mostrata la ripartizione del costo totale tra le varie fasi per le tre tipologie di materiali Il colore delle vari
241. gni CAD del prodotto rendering del prodotto o tA RU LbP 2 2 2 Le 6 Domande Le 6 domande servono ad individuare immediatamente quelle caratteristiche che l oggetto da progettare necessariamente deve possedere Esse sono 1 Chi Chi usa il prodotto 2 Cosa Quale l uso del prodotto 3 Dove Dove usato 4 Quando Quando viene usato 5 Perch Perch usato 6 Come Come viene usato Nel nostro caso specifico abbiamo 1 Chi usa la macchina da caff La macchina da caff viene usata dalle famiglie nuclei composti da una notevole molteplicit di persone aventi spesso caratteristiche fisiche molto differenti bambini anziani donne e uomini possiamo quindi dedurre da questa risposta che si debba rendere necessaria una elevata SEMPLICITA D USO inoltre importante che l oggetto possa essere utilizzato dal maggior numero di famiglie possibili da qui segue un altra necessit cio l ECONOMICITA D ACQUISTO 161 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 Cosa Qual l uso della macchina da caff La macchina da caff viene utilizzata per fare il caff possibilmente buono Dunque si rende necessaria una BUONA FUNZIONALITA intesa come capacit da parte dello strumento di realizzare un buon caffe 3 Dove viene usata la macchina del caff Di solito utilizzata in casa e spesso la si tiene in cucina
242. grafica forma e colori significa realizzare pi disegni spesso con differenze minime e magari anche richiedere la consulenza di un designer esterno all azienda 326 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Equilibrata Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Anche qui si sono supposti due mesi per progettazione codesign perch avere una caraffa equilibrata significa studiare maggiormente i materiali la distribuzione delle masse e forse anche la realizzazione di pi prototipi Manico sagomato Durata in mesi 1 23 4 5 6 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 327 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Per il manico sagomato due mesi sono parsi una stima realistica sia per progettazione codesign per ragioni analoghe alla caratteristica equilibrata
243. he di applicazione che nella presente tesi saranno trattate nel capitolo L Esperienza Aziendale citiamo la pianificazione o analisi dei tempi il budget o analisi dei costi l avanzamento Qui di seguito si riporta uno strumento molto utilizzato per il controllo dell avanzamento ovvero la LPA Lista dei Problemi Aperti 3 3 1 I Sistemi di Controllo dell Avanzamento la Lista dei Problemi Aperti LPA Durante la fase di avanzamento del progetto molto importante per la buona riuscita dello stesso avere sotto controllo i processi chiave che lo regolano Ci possibile solo attraverso l adozione di alcuni strumenti semplici ma molto efficaci Tali strumenti sono 1 ipiani o diagrammi di gantt per controllare la pianificazione 2 il budget per controllare i costi 3 la LPA lista dei problemi aperti per controllare i problemi tecnici In questo paragrafo si intende illustrare sinteticamente e schematicamente la LPA che ad oggi strumento comune in moltissime aziende di produzione ma non solo LPA Lista dei Problemi Aperti Descrizione Criticit Grado Criticit R G V Proposte di Soluzione Soluzione Priorit 1 2 3 a Controllo Regolamento regolamento 23 12 05 vacante Controllo Brevettuale I Analisi fisica e tecnologica delle problematiche generali di utilizzo funzionamento aggiornamento dell indice regolamento vacante il prodotto non esiste il prodotto non esis
244. hiuso tenuta garantita anche in caso di malfunzionamento insensibilit ai picchi di pressione Mantenimento dello spillo di sicurezza presente in ogni valvola in caso di guasto o perdita in corsa del dispositivo la gomma NON deve sgonfiarsi Sistema di sicurezza Specifica tecnica Come possibile osservare questo documento estremamente sintetico e contiene il risultato di tutte le considerazioni espresse in precedenza 252 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 3 4 Matrice morfologica Nel momento in cui viene redatta la specifica tecnica possibile cominciare ad analizzare l insieme delle possibili soluzioni da adottare sia nei confronti dei parametri costruttivi sia nei confronti delle varie problematiche che si sono manifestate nelle fasi di lavoro precedenti Il metodo QFD prevede di ordinare in un ulteriore matrice tutta la serie di soluzioni che si possono mettere in pratica e di scegliere all interno di queste matrici un vero e proprio percorso costruttivo La tabella che assolve a questo compito viene detta matrice morfologica Osserviamo ora questa matrice applicata al progetto in esame Matrice morfologica Molla Sistema elastico Elicoidale metallica Elicoidale polimero Polmeo forma pressione Momaggio bensi consessi Collegamento carcassa Accoppiamento di Incollaggio membrana formia
245. i Con l inizio della gara l attrito seppur ridotto causa un aumento della temperatura dunque anche un incremento di pressione Altro effetto collegato a questo fenomeno poi la deformazione positiva della gomma che migliora le condizioni di attrito del battistrada fino a raggiungere progressivamente il valore ottimale Esister indubbiamente un intervallo di tempo in cui temperatura pressione e attrito acquisiscono valori accettabili ed il kart procede in buone condizioni di assetto Una volta esaurito questo intervallo il mezzo manifester altri comportamenti indesiderati generati da uno squilibrio di questi parametri e dal deterioramento della gomma Vediamo dunque di identificare tutto questo attraverso alcuni grafici Il primo consiste in una stima del legame tra attrito e pressione Per attrito si intende in particolare la percentuale di contatto tra gomma e battistrada Legame attrito pressione 0 8 2 0 6 T y 0 0 0 5 1 1 5 2 pressione Legame attrito pressione Stabilendo una soglia di attrito che rappresenta le condizioni pi favorevoli possibile dedurre l intervallo di pressione relativo da 1 1 bar a 1 6 bar circa Osserviamo ora il l andamento dell attrito in funzione del tempo 229 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Andamento attrito tempo 0 8 attrito 0 4
246. i bumper 26 kg Peso altri componenti carrozzeria 21 kg Peso medio essere umano 75 kg 125 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design PESO TOTALE 340 kg Da cui otteniamo Peso totale sull anteriore Pa 340 x 40 100 kg 136 kg 1360 N Peso totale su una sola ruota anteriore Pa 2 P 136 2 kg 68 kg 680 N Inoltre bisogna tenere presenti i seguenti dati Dv diametro sterzo parametro da dimensionare raggio ruota r 25 cm braccio b2 2 cm coefficiente d attrito f 1 5 s distanza tra semiasse e piantone 15 cm braccio d azione b1 25 cm H fxP Qui sopra abbiamo mostrato lo schema alla ruota dell impianto sterzante che pu essere rappresentato nella sua totalit come nei disegni qui sotto utili a comprendere meglio il funzionamento 126 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Per il calcolo del diametro del volante bisogna tenere presente la seguente equazione di equilibrio M 2xFxs 1 Dove M Smax x Dv 70 N x Dv 2 Mentre la F va calcolata a partire dalle figure sopra considerando in particolar modo l equilibrio alla ruota Fxbi Hxb2 3 Dove H fxP 4 allora H fxP 1 5x 680 N 1020 N 5 Dunque F H x b2 b 1020 x 20 250 N 82 N 6 Dalla 1 si ottiene allora che M 2xFxs 2xFxs 2x82x150 Nmm 24480
247. i Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 0 02528 litri cm 2 Capacit specifica posteriore Capacit specifica frontale 0 04299 litri cm 2 1 4 2 4 2 Analisi dei risultati Inseriamo in tabella le capacit specifiche CAPACITA SPECIFICA NELLE TRE ZONE litri cm 2 Frontale Laterale Posteriore Retr 0 04250 0 03038 0 03526 New Edge 0 04669 0 02593 0 04669 Avveniristico 0 04299 0 02528 0 04299 Ancora una volta possiamo notare che nel complesso la versione migliore risulta essere la new edge anche se la maggior capacit specifica nella zona laterale si ha nel modello retr Un altra considerazione importante da fare riguarda la zona posteriore del City Bumper retr infatti facile vedere che senza zona aggiuntiva la capacit specifica rimarrebbe pi elevata essa infatti sarebbe identica a quella del frontale della stessa versione Per quel che riguarda il modello avveniristico si pu constatare che la capacit dei due paraurti anteriore e posteriore pi che buona mentre risulta la peggiore delle tre quella relativa alla zona laterale Capacit specifica 5000 4000 litri em 2 x 3000 10 C5 2000 1000 Retr New Edge Aweniristico frontale m laterale m posteriore Figura 39 Capacit specifica litri cm 2 x 10 5 100 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi
248. i confronto resta quello delle somme eventualmente arricchito del coefficiente di importanza tecnica in modo da attribuire un peso all azione da compiere Conoscere dunque sia le caratteristiche salienti del sistema sia la natura dell azione da compiere permette un notevole risparmio del tempo e delle energie dedicate a metodologie che si basavano sui tentativi e sul continuo aggiustamento dei prototipi 183 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 2 1 5 Strumenti del QFD La casa della qualit L ultima tabella di analisi del metodo QFD si chiama casa della qualit Deve questo nome dal suo aspetto particolare e consiste nell unione delle precedenti matrici secondo uno schema prestabilito Una volta stesa la casa della qualit essa contiene al suo interno tutta una serie di informazioni che definiscono completamente l ambito del prodotto in tutte le sue sfaccettature pertanto si sono ordinate informazioni secondo e Bisogni del cliente classificati in ordine di importanza Comprensione del mercato Posizionamento competitivo Aree critiche e colli di bottiglia del processo Alternative possibili di processo Direzioni potenziali di miglioramento e Linee guida per il monitoraggio dei parametri di processo La casa della qualit una grande tabella riassuntiva che raggruppa e nello stesso tempo d accesso a tutte le informazioni emerse
249. i conti relativi ai costi totali del complesso carrozzeria telaio per tutti e tre i modelli proposti in questa tesi Poich il costo complessivo dell insieme carrozzeria telaio ripartibile percentualmente nel seguente modo nei modelli retr e new edge v 90 carrozzeria 60 esterni divisibile in 10 stampi per pannelli 50 portiere vetri materiale plastico 30 interni v 10 telaio 107 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ripartizione dei Costi nel gruppo Carrozzeria Telaio nel Modello Avveniristico 10 30 30 10 20 g Produzione Portiere senza Pannelli di Rivestimento Ei Produzione Pannelli di Rivestimento Taglio m Produzione Vetri e Materiale Plastico m interni p Telaio ed invece in quest altro modo nel modello avveniristico v 90 carrozzeria 60 esterni divisibile in 40 produzione pannelli e portiere 30 portiere senza pannelli 10 produzione pannelli taglio 20 vetri e materiale plastico 30 interni v 10 telaio Ripartizione dei Costi nel gruppo Carrozzeria Telaio nei Modelli Retr e New Edge 1096 1096 50 E Interni Bl Portiere Vetri Materiale Plastico E Stampi per Pannelli E Telaio possibile dopo aver calcolato il costo dei soli stampi risalire al costo complessivo dell intero sistema carrozzeria telaio E importante fare una considerazione molt
250. i gamma di principi del sistema rispetto allo qualit e requisiti stato dell arte Design Chiarificazione del Analisi funzionale Ricerca di soluzioni compito mediante Su Field raffinate ed exitements Impostazione dei Ottimizzazione dei Svolgere un analisi dei parametri di affidabilit componenti guasti pi precisa Sviluppo del concetto Migliorare l applicazione di concetti Analisi dei costi Ottenere un risparmio nei costi di sviluppo Manufaturing Analisi Ottimizzazione dei Miglioramenti nei dell equipaggiamento processi macchinari e nei processi Production Analisi dei processi Applicazione dei principi Ottimizzazione della ai processi e altro produzione After Service Analisi dei processi Applicazione dei principi Ottimizzazione del ai processi e altro servizio Confronto metodi Da quanto emerso dalla messa in pratica del lavoro questa tabella riassuntiva stata completamente verificata Il QFD resta il metodo pi potente da un punto di vista della chiarificazione del compito mentre il TRIZ in grado di superarlo nel momento in cui ci si trova a dare corpo alle idee ed ai concetti ricavati dalle analisi preventive 305 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 7 2 Conclusioni del progetto Secondo importante risultato del lavoro stata la progettazione del componente meccanico denominato valvola di sfiato automatica miniaturizzata per pneumatici ka
251. i un paraurti identico sia per il frontale che per il posteriore Y diminuzione delle dimensioni dei vetri Y sostituzione degli sportelli con metrature ampie e pannelli ben sagomati con altri sportelli pi semplici esteticamente in seguito si pensato addirittura di eliminare gli sportelli stessi v sostituzione dei fari ideati inizialmente di geometria molto complicata con fari molto pi semplici e commerciali Y eventuale integrazione degli specchietti nei montanti anteriori Y eliminazione del differenziale con successiva sostituzione dello stesso con un gruppo corona cinghia dentata pignone v eliminazione della cremagliera dallo sterzo con sostituzione della stessa con sistema sterzante a presa diretta come quello dei go kart Grazie a tutti questi interventi abbiamo raggiunto un eccellente risultato avere un quadriciclo con un prezzo di vendita di circa 8000 Euro ben 2500 Euro in meno del prezzo medio della concorrenza Dopo le due analisi descritte sopra abbiamo continuato il progetto con i disegni CAD tali disegni sono stati realizzati per tutti e tre i modellini anche se con software differenti Per quel che riguarda il modello Retr il modello al CAD stato realizzato per capire se il software che stavamo usando AutoCad fosse adatto Purtroppo cos non stato poich con AutoCad i risultati sono stati pessimi poich tale programma non lavora con le superfici ma con i volumi Cos siamo passati a 3D
252. i un quadriciclo elettico Tesi di Laurea Bologna 2003 9 M Tovey Design Studies Elsevier Science Ltd Great Britain 1997 10 M Tovey and J Owen Design Studies Elsevier Science Ltd Great Britain 2000 11 M Turinetto Automobile le Forme del Design Progetto Leonardo Bologna 1991 12 A Freddi Imparare a progettare Pitagora Editrice Bologna 2005 13 B Munari Da cosa nasca cosa Editore Laterza Bari 2002 14 B Munari Design e comunicazione visiva Economica Laterza 15 P Tedeschi Disegno industriale Edizioni Calderini Bologna 16 P Biondi Giuliana Graminia Il Design in Italia dell arredamento domestico Umberto Allemandi amp C 17 Grassi Pansera Atlante del design italiano Gruppo Editoriale Fabbri 426 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 18 H Altshuller The art of inventing And Suddenly the Inventor Appeared Translated by Lev Shulyak Technical Innovation Center Worcester MA 1994 19 R N Anthony D F Hawkins D M Macri K A Merchant Sistemi di controllo analisi economiche per le decisioni aziendali McGraw Hill Milano 2001 20 JE Shingley C E Mische R G Budyans Progetto e costruzione di macchine McGraw Hill Milano 2005 21 L Frizziero Studio di progettazione orientato all estetica del City Bumper quadriciclo
253. i una grande forza elastica Per questo motivo la molla esce dalla carcassa della valvola e viene collocata in vista Il corpo sempre costruito in ottone ma la molla in acciaio La tenuta viene realizzata con una guarnizione in elastomero Passiamo dunque alle valvole di sicurezza costruite per lavorazione alla macchina utensile s2 REEL e Valvole per macchine automatiche Tutta questa gamma di componenti viene costruita in acciaio e lavorata alla macchina utensile indipendentemente dalla destinazione Si tratta di componenti destinati specificatamente alle macchine automatiche come accessori degli impianti pneumatici od oleodinamici Tutti questi prodotti hanno il pregio di essere compatti e di facile installazione appunto per agevolare il montaggio nelle macchine Il loro principio di funzionamento sempre mediante molla sempre collocata all interno del dispositivo costruito per per essere attraversato in senso assiale dal fluido La prima soluzione poi prevede il montaggio all interno di una cava specifica favorendone la compattezza 3AT Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In conclusione volendo considerare le possibili tecnologie di realizzazione dei componenti miniaturizzati e volendo tenere Schema relativo alle tecnologie costruttive delle valvole in commercio conto di un approssimativo bilancio dei costi la valvola oggetto di q
254. iante perenni alcune delle quali come il t che appartiene al genere Camelia contengono caffeina 152 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 2 7 Arabica La Coffea arabica nata da una mutazione spontanea di razze preesistenti che hanno raddoppiato il numero di cromosomi nella cellula Dalla mutazione sono derivate una serie di caratteristiche distintive che elenchiamo qui sotto I cromosomi sono le molecole che in base alla loro particolare sequenza chimica determinano le caratteristiche genetiche degli organismi Ogni essere vivente eredita il patrimonio cromosomico dai suoi genitori e il numero di cromosomi specifico per ogni specie La Coffea arabica ha 44 cromosomi mentre la Coffea canephora ne ha soltanto 22 2 1 2 8 Caratteristiche dell Arabica autogamia ogni singola pianta pu produrre semi vitali senza bisogno di impollinazione incrociata con altri individui come nel caso della C canephora portamento dell albero eretto la chioma ampia e alcune variet per esempio Bourbon raggiungono l altezza di 3 metri forma e dimensione della foglia la forma della foglia allungata e ha dimensioni inferiori alla foglia di Robusta forma del frutto e del seme sono pi allungati che nella specie Robusta Le dimensioni del seme sono estremamente variabili in alcune variet sono piccoli in altre molto grandi come nella vari
255. ich l idea stessa di sgonfiare le ruote in corsa per quanto in maniera precisa e controllata resta un intervento che suscita perplessit Dall analisi delle corse di kart si verificato che un raffreddamento della carcassa rappresenta un inconveniente insolito ed altamente improbabile Ammettendo infatti un raffreddamento improvviso di una gomma che ha gi sfiatato l aria in eccesso verrebbe a riscontrarsi una condizione gravissima poich il pilota si troverebbe a correre con una ruota completamente desciappata Fa eccezione a questo fatto soltanto il caso di pioggia durante una corsa ma il regolamento prevede un pit stop obbligatorio per il cambio gomme quindi i piloti con le gomme sgonfiate dal dispositivo potrebbero rientrare nella pit lane molto lentamente in condizioni di sicurezza assolute e montare in seguito gomme gonfiate alla pressione adeguata ze Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design r T EXT A e m Battistrada di una gomma da bagnato Stabilito a priori che ha senso ed possibile intervenire in questa direzione cio proprio quella di sgonfiare le gomme in corsa stato condotto uno studio riguardante i bisogni del mercato ed in particolare degli utenti di un prodotto di questo genere 5 2 1 1 I bisogni del mercato i bisogni attesi Il progetto in questione che come prima fase di lavoro ha analizzato le richieste degli
256. icit Sviluppo Y rifornimenti distribuzione miglioramenti Y spostamento della pubblicit di lancio e conferma della qualit Maturit v allargamento del mercato attraverso azioni promozionali Y modifiche al prodotto restyling face lifting Declino Y rivitalizzazione azioni sul prodotto edizioni speciali sulla rete incentivazione sul pubblico offerte speciali Y concentrazione di determinati mercati e fasce d utenza Y smaltimento dello stock residuo con azioni adeguate Nel capitolo seguente indicheremo pi nel dettaglio quelle che sono le procedure standard nell esecuzione di un progetto mirato all estetica o meglio allo stile o di design automobilistico 28 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2904 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Capitolo 1 Progettare per l estetica 30 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 Il City Bumper quadriciclo innovativo 1 1 1 Il progetto concettuale Il City Bumper un veicolo che trae origine dall idea di utilizzare una carrozzeria fortemente deformabile su di una meccanica piuttosto semplice binomio che consente di elevare gli standard di sicurezza personale pur riducendo i costi di acquisto e manutenzione L obiettiv
257. icurezza attiva e igiene psico fisica Si collegano direttamente all ergonomia o sono direttamente integrati altri campi disciplinari specifici quali la comunicazione visiva per la percezione delle informazioni provenienti dalla vettura e dall esterno la comunicazione acustica la comunicazione tattile per l individuazione ad esempio degli elementi di comando senza ausilio visuale l antropologia per l individuazione dei dati antropometrici degli utenti ai quali l automobile si rivolge e la microclimatologia per quanto connesso al trattamento dell aria interna in rapporto alle esigenze degli occupanti Le tecnologie in questo senso sono tra le pi varie e avanzate essendo le unit prodotte in quantit tali da consentire investimenti notevoli in impianti e attrezzature specifiche Vi un rapporto talvolta molto stretto infatti tra tecnologia ed ergonomia di fabbrica e nel design si deve considerare prioritaria la soluzione dei problemi ad esso connesso Molte operazioni di assemblaggio nonostante l imponente operazione di robotizzazione sono ancora parzialmente affidate all uomo occorre quindi che il progetto sia configurato in modo da evitare all operatore posture e movimenti scorretti o dannosi Il marketing svolge poi un ruolo determinante nel buon esito commerciale dell automobile perch ad esso non sono attribuite soltanto funzioni di vendita ma anche l impostazione delle specifiche del prodotto stesso e la con
258. ie a conti molto accurati si giunti a due importantissime conclusioni la prima afferma che il materiale da scegliere deve essere l alluminio la seconda invece ci dice che il diametro e lo spessore radiale della struttura tubolare del telaio affinch quest ultima risulti affidabile e sicura devono essere rispettivamente pari a 40 mm e 3mm 2 Progettazione del telaio a prova crash test Le analisi effettuate in questa fase sono state di tre tipi e urto frontale disassato al 40 con velocit d impatto pari a 64 Km h e urto laterale contro carrello mobile con velocit d impatto pari a 50 Km h e urto laterale contro palo con velocit d impatto pari a 29 Km h Poich non stato possibile effettuare prove di crash test n reale n virtuale allora stato studiato un modello matematico che descrive appunto i fenomeni d impatto elencati qui sopra come il seguente dove 53 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design ed A B C e D sono calcolabili per via numerica E stato anche affrontato brevemente il caso peggiore quello di impatto frontale totale contro un blocco rigido di cemento ma per brevit non riportiamo qui di seguito i risultati numerici A questo punto sono stati realizzati ancora una volta i modelli di telaio sia in Wire Frame che in Shell in base ai risultati ottenuti Vediamo qui sotto alcune immagini
259. ie proposte precedenti che rispondevano semplicemente alle specifiche imposte senza preoccupazioni dal punto di vista della produzione commerciale del dispositivo In una delle prime stesure la valvola presentava un numero di componenti eccessivo poich collegato alla membrana deformabile era stato previsto un tappo specifico destinato alla tenuta della valvola Membrana con otturatore specifico 294 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Riguardo alla specifica entrambe le soluzioni sono equivalenti poich viene assolta la funzione di tenuta tuttavia l aggiunta di questo componente rappresentava una complicazione notevole dal punto di vista costruttivo e di assemblaggio dovendo manipolare elementi di dimensioni estremamente ridotte e praticamente privi di peso In questo caso il design for assembly ha previsto ad eliminare questo componente inglobando nella membrana anche tutte le funzioni di tenuta Con questo procedimento la membrana chiamata a ricoprire una funzione supplementare di tenuta onere che tuttavia non ha comportato eccessive modifiche poich il materiale stesso della molla gi si prestava alle operazioni di tenuta e non ha peggiorato le condizioni di lavoro di deformazione della membrana Anche il supporto della membrana stato modificato in seguito alla riduzione del numero dei componenti poich l otturatore assolveva anche la funzione
260. igura 34 Modello Retr il paraurti posteriore Come si evince dalla figura sopra la zona posteriore riempita dai bumper non si limita al solo paraurti bens anche a quella parte di carrozzeria compresa tra i fanali sul retro della vettura Sar cos necessario il calcolo dell area di questa sezione aggiuntiva avendo considerato la sezione media del paraurti posteriore identica a quella del paraurti anteriore quindi osservando la figura possiamo scrivere Area sez H Area sez D 1500 cm 2 Area sez I Area sez E 625 cm 2 Area sez F 15 30 x 20 2 450 cm 2 Area sez G 30 x 30 cm 2 900 cm 2 Da qui otteniamo l area totale della zona aggiuntiva F G Area totale r G Area sez F Area sez G 1350 cm 2 A questo punto possiamo calcolare il numero di bumper contenuti in questa zona aggiuntiva che importante sottolineare presenta una larghezza media inferiore a quella del paraurti posteriore vero e proprio lo si nota anche dalla figura sopra Numero di bumper contenuti r 6 1350 154 8 77 da cui 9 86 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 Il volume effettivo dei bumper ed il loro peso In tal caso abbiamo considerato una lunghezza media dello sportello pari a 63 33 cm una larghezza media dei paraurti anteriore e posteriore pari a 60 cm ed una larghezza media della zona aggiuntiva compresa tra i due fanali posteriori pa
261. ilogo in quanto non sussistono relazioni incrociate tra le varie problematiche fisiche In conclusione evidente che la soluzione del problema per via fisica bloccata non tanto dalla tecnologia attuale quanto dal regolamento pertanto bisogner ricercare alternative di intervento per via tecnica Indubbiamente se fosse stato possibile intervenire in queste direzioni si sarebbe ottenuto un prodotto dal grado di idealit decisamente superiore alla condizione attuale soluzione che poi non avrebbe introdotto altre problematiche proprio come prescritto dal metodo L evoluzione in questo caso sarebbe rientrata nel secondo criterio di evoluzione del sistema inglobare pi funzioni nello stesso organo poich sarebbe stato costruito un nuovo tipo di ruota termo schermata oppure gonfiata con gas speciali ma che comunque avrebbe rinchiuso in s anche la funzione di resistenza termica 233 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 1 2 Analisi delle problematiche di utilizzo e funzionamento Nel paragrafo precedente emerso come i parametri fisici siano collegati nella deformazione della carcassa e come non sia possibile agire su di essi per raggiungere una eventuale soluzione Indubbiamente la costruzione di ruote con gomme speciali oppure il gonfiaggio delle stesse con gas insensibili all aumento di temperatura avrebbe costituito una soluzione decisamen
262. importante che le PRESTAZIONI siano ELEVATE che la VELOCITA del processo sia elevata Dall analisi sopra effettuata abbiamo individuato cos i seguenti requisiti che il nostro prodotto deve possedere I SOLIDITA e ROBUSTEZZA 2 FUNZIONALITA 3 SEMPLICITA D USO 4 MANUTENIBILITA E PULIBILITA 5 RESISTENZA ALL UMIDITA ED AL CALORE 6 MANEGGEVOLEZZA 7 BUON DESIGN ESTETICAMENTE GRADEVOLE 8 ERGONOMIA 9 VELOCE E PERFORMANTE 10 STABILITA 11 ECONOMICITA D ACQUISTO 12 ECO COMPATIBILITA 162 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 2 3 Le Matrici Le Matrici di Interrelazione Primo Impiego Per valutare l importanza relativa dei requisiti sopra definiti si utilizza la matrice di interrelazione La matrice di interrelazione uno strumento per evidenziare le relazioni causali di dipendenza e o di importanza relativa tra diversi requisiti o concetti lo strumento serve per definire priorit e stabilire sequenze ottimali di azioni I dati di ingresso in una matrice di interrelazione sono spesso costituiti dai gruppi di requisiti affini L implementazione del metodo si articola nei seguenti punti formulare la matrice dei requisiti riportando nelle righe e nelle colonne di una matrice le stesse voci determinare le relazioni di causa ed effetto o di importanza relativa stimare le relazioni causali o le relazioni
263. incipio fisico ed uno meccanico e Il principio meccanico prevede che un sollevamento eccessivo dell otturatore consenta allo spillo di sicurezza di richiudere la valvola e Il principio fisico invece riguarda le luci di scarico di diametro insufficiente allo sfogo di un onda di pressione corrispondente ad un picco 282 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 2 2 Variante TRIZ Passiamo ad esaminare la valvola realizzata col TRIZ Mentre in una vista esplosa Variante TRIZ Il dispositivo presenta alcune differenze rispetto al caso precedente fin dal principio di funzionamento In dettaglio Componente Descrizione Materiale Membrana rosso Sensore di pressione ed elemento che Elastomero effettua la tenuta Viene deformata shock 120 dalla differenza di pressione Supporto molla nero Rappresenta la struttura rigida della Tecnopolimero membrana Indispensabile per PEEK localizzare la deformazione della stessa 283 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design nei punti stabiliti Molla Elemento elastico di bilanciamento del Acciaio sistema di forze Coperchio superiore Riscontro della molla con camera in Tecnopolimero depressione PEEK Corpo valvola In questo componente sono raccolte le Tecnopolimero funzioni di collegamento alla valvola PEEK della gomma e di s
264. ingola unit sarebbe pari a Costo generale di produzione per unit di prodotto 4850000 4000 Euro unit 1212 5 Euro unit 103 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 1 2 Costi unitari I costi unitari riguardano Il motore La trasmissione Le ruote complete L impianto dei freni L impianto elettrico La carrozzeria completa di telaio La verniciatura Il montaggio e la manodopera VVIWVWVWVWVWVwv Considerando che per ciascun veicolo il montaggio prevede 50 ore di lavoro e considerando che la manodopera oraria per ciascuna auto costa 50 Euro avremo che montaggio e manodopera ammonteranno a 2500 Euro Tuttavia sintetizziamo nella tabella sotto tutte le voci con 1 relativi costi COSTI UNITARI Euro unit Motore 350 Trasmissione e sterzo 450 Ruote complete 350 Impianto freni 230 Impianto elettrico 220 Carrozzeria completa di telaio 4500 Verniciatura incollaggio 100 Montaggio manodopera 2500 TOTALE 8700 tale valore sar proprio quello che noi andremo a ricalcolare ed ad ottimizzare in quanto esso risulta essere il pi alto rispetto agli altri 104 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Costi Unitari 51 1 3 3 4 5 4 El Motore Bl Trasmissione e sterzo EI Ruote complete Bl Impianto freni
265. intercapedine mentre molto difficoltosa da realizzare durante l industrializzazione costruzione a causa non solo del materiale isolante intercapedine ma anche dell imballaggio e dello stoccaggio Capiente Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 329 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Il fatto che la caraffa sia capiente non pare presentare difficolt tali da giustificare una o pi fasi di durata superiore ad un mese Riponibile in frigorifero Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Analogamente alla caratteristica precedente 1 tempi di realizzazione per una caraffa riponibile in frigorifero si possono ritenere minimi Si riepilogano per chiarezza espositiva i dati trovati con il metodo QFD con l analisi della concorrenza e con l analisi dei tempi 26 Materiali conformi CE X 4 14 Beccuccio sagomato X 5
266. io Valvola camera d aria Collega Filettatura Forza centrifuga Danneggiamento Spinge Spillo di sicurezza Pressione Risultato del Trimming Lo schema funzionale identico ed anche la tabella riassuntiva dei benefici dell operazione indica che non ci sono state modifiche Trimming Variant Variant 6 Components trimmed None Components simplified None Functions transferred 0 Harmful functions eliminated 0 270 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Number of components lt 0 0 5 10 Number of harmful functions 1 0 0 5 10 Component cost SEZ 0 D 10 20 Number of established links 1 0 0 10 20 Number of useful functions A 0 0 5 1 Useful functions components e 0 5 10 Questo risultato sta tuttavia ad indicare che la chiarificazione del compito svolta col QFD ha sortito i risultati giusti ed stata oggetto delle giuste considerazioni 271 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 4 1 3 Problem Manager In seguito all impostazione dei parametri delle relazioni positive o negative tra i componenti ecc il programma un grado di generare una lista di problemi a cui porre rimedio ordinati in maniera cronologica oppure in funzione dell importanza relativa Questa lista potr poi essere scorsa e
267. ione nel caso di valvole per vapore il tappo in acciaio inox collegato con un accoppiamento di forma Questo genere di soluzione riscontrabile nella stragrande maggioranza dei casi pu effettivamente essere adattata con opportune modifiche anche al progetto in corso Le principali problematiche di cui tenere conto tuttavia sono miniaturizzazione amplificazione delle forze resistenza alla forza centrifuga resistenza agli urti resistenza ai picchi di pressione PANE Il componente in esame non lavora con un fluido pericoloso per la sua struttura ma riceve dall ambiente circostante tutta una serie di sollecitazioni negative di cui tenere conto 245 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 2 4 Valvola di sicurezza a disco di rottura Vediamo in figura questo particolare sistema di sicurezza Disco di rottura Questa alternativa rappresenta sempre il sistema di sicurezza estremo di un impianto Il disco di rottura un elemento che separa due ambienti e viene calcolato e costruito affinch collassi al raggiungimento di una certa soglia critica Il collasso mette in comunicazione i due ambienti I dischi di rottura possono funzionare con vari principi di funzionamento pressione o temperatura ed il loro funzionamento ovviamente unico ed irreversibile quindi richiede oltre ai calcoli di sicurezza anche alcuni accorgimenti rivolti a facilitarne
268. ione la struttura del sistema sospensivo quello anteriore caratterizzato da uno schema tipo Mac Pherson quello posteriore a bracci longitudinali sono state calcolate le sollecitazioni sulle molle Ad ogni schema sospensivo sono state analizzate due situazioni di funzionamento distinte una considera il veicolo fermo l altra il veicolo alla sua massima accelerazione compatibilmente con la coppia fornita dal motore Fig 13 Sospensione posteriore Fig 14 Sospensione anteriore 41 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il calcolo delle sollecitazioni sulle sospensioni stato necessario per il calcolo delle dimensioni di massima delle molle e quindi per conoscere lo spazio da dedicargli Telaio il telaio la struttura portante del veicolo serve a collegare tra di loro gli assali mantenere la posizione relativa fra le ruote sostenere il motore e gli organi di trasmissione delle ruote portare la carrozzeria ed il carico utile ripartendo sulle ruote le forze agenti su di esso Il progetto di massima del telaio viene effettuato in base a ipotesi semplificative sul valore la direzione e la distribuzione dei carichi dedotti da costruzioni simili per dimensioni e prestazioni I calcoli possono essere effettuati solo al termine del progetto di massima cio quando siano determinati i particolari costruttivi di tutto il veicolo Del veicolo da pr
269. iormente influenza le altre mentre in seconda posizione viene la sicurezza Questo risultato era chiaramente prevedibile poich in un ambiente altamente competitivo come le corse di veicoli la resistenza e la sicurezza dei dispositivi che corredano i mezzi rappresentano caratteristiche irrinunciabili Risultato ulteriore della matrice il seguente la sicurezza il parametro che pi viene influenzato dagli altri Anche questo risultato era atteso infatti in una progettazione corretta ogni caratteristica contribuisce al buon funzionamento del sistema complessivo dunque influenza in maniera positiva la sicurezza del dispositivo e delle persone correlate con esso Passiamo ora al secondo uso della matrice di interrelazione 248 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design MATRICE DI INTERRELAZIONE 2 USO Effetti righe Cause colonne Matrice di interrelazione 2 uso Con la presente matrice sono stati estratti invece i parametri dominanti del prodotto che si intende progettare Come era possibile prevedere sono emerse tre caratteristiche nettamente dominanti 1 resistenza alle condizioni ostili 2 sicurezza 3 affidabilit La funzionalit ha anch essa un peso elevatissimo anche se in secondo piano rispetto agli altri aspetti Caratteristiche come semplicit d uso maneggevolezza ed ergonomia sono invece parametri che possono indubbi
270. ire una cos ampia gamma di scelte Il metodo TRIZ si propone di fornire gli strumenti per raggiungere il risultato di ottenere un notevole progresso all interno dell evoluzione di un sistema La prima legge del TRIZ riguarda il grado di idealit Per idealit si intende in pratica quanto un sistema rispecchi l idea dalla quale scaturita la progettazione Intendendo il grado di idealit come un numero possibile scrivere la seguente espressione YA Dove u rappresenta tutti i benefici portati dal sistema ed h invece tutte le problematiche e criticit insite in esso Nell evoluzione del sistema si cerca contemporaneamente di abbassare il numero delle caratteristiche negative o di alleviarne la criticit e di aumentarne contemporaneamente i benefici pertanto di incrementare l indice i L Da qui semplice osservare che maggiormente un sistema tende all idealit tanto pi esso sar efficiente flessibile comodo economico ecc Il TRIZ ha identificato quattro diverse strategie adottabili per aumentare il grado di idealit di un sistema aumentare il numero di funzioni del sistema stesso inglobare le funzioni nello stesso organo trasferire determinate funzioni ad un livello superiore o lasciarle ad un sovrasistema gt gt gt gt sfruttare risorse gi presenti nel sistema precedentemente trascurate 188 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Mecc
271. iscano processi e lavorazioni che consentano di raggiungere simili livelli di finitura le uniche differenze tra i quattro sedili riguardino esclusivamente i tubolari del telaio i costi finali per i quattro materiali subiscano un ricarico percentualmente uguale i costi siano indipendenti dalle quantit acquistate le quattro leghe siano dotate di caratteristiche intermedie I costi qui considerati provengono da aziende che lavorano queste leghe ho mandato numerose e mail chiedendo indicativamente il costo al chilogrammo di esse per un tubo di diametro 20mm e spessore 2mm e con le risposte ottenute ho estrapolato quattro costi medi Essi sono naturalmente variabili anche in base alla quotazione della materia prima i dati ricavati risalgono ad agosto settembre 2008 Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche alcune provengono dalle sopra citate e mail altre sono state ricavate come valori medi di quelli trovati consultando varie tabelle Si riassumono di seguito i dati utili riguardanti le quattro leghe considerate alt Carico Modulo Densit Costo g snervamento Elastico gr cm kg MPa MPa Acciaio 7 9 400 1 3 210000 Lega 2 7 330 6 0 70000 Alluminio Lega nd 4 4 500 33 0 110000 Titanio Lega 1 6 1500 285 0 250000 Carbonio Si compila un foglio di calcolo Excel per poter facilmente valutare vari diametri e spessori Si sono considerati diversi diametri esterni cio
272. isciacquare il serbatoio 2 1 3 3 Preparare un cappuccino Mettete del latte freddo in un bricco alto e utilizzate il getto del vapore per montare la schiuma seguendo le seguenti istruzioni 1 assicuratevi che il portafiltro sia aperto e privo di caff o serving 2 azionate l interruttore o la manopola del vapore inizier una breve erogazione di acqua fatela scaricare e chiudete l interruttore 3 immergete met della lancia vapore nel bricco contenente il latte 4 azionate nuovamente l interruttore inizier l erogazione del vapore muovete il bricco con movimenti circolari e ondulatori in modo da ottenere una schiuma densa e compatta Non portate il latte ad ebollizione 5 raggiunta la quantit di schiuma desiderata interrompete l erogazione 6 aggiungete poi all espresso che avrete preparato in precedenza il latte montato Alcune macchine sono dotate di un sistema cappuccinatore con il quale si ottiene la schiuma prelevando direttamente il latte dalla confezione Ricordarsi sempre dopo la preparazione del cappuccino di pulire tutti 1 particolari utilizzati rimuovendo con cura i residui di latte 157 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 3 4 Preparare un espresso 1 aprite il portafiltro ruotando il manico verso sinistra e versate la giusta dose di caff macinato nel filtro Se utilizzate una macchina E S E posizionate il serving sul filtro e ri
273. issimo costo della lega di carbonio 409 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Confronto peso totale del telaio Peso in Acciaio Peso in Peso in Titanio Peso in Alluminio Carbonio B Peso in Acciaio Peso in Alluminio Peso in Titanio Peso in Carbonio Dal grafico risulta immediato l alto peso del telaio in acciaio il basso peso del telaio in carbonio ed il peso medio sia del telaio in alluminio sia di quello in titanio Confronto carico di snervamento Carico Carico Carico Carico snervam snervam snervam snervam Acciaio Alluminio Titanio Carbonio m Carico snervam Acciaio r1 Carico snervam Alluminio o Carico snervam Titanio m Carico snervam Carbonio Dal grafico si nota come il carico di snervamento dell acciaio quello della lega di alluminio e quello della lega di titanio siano tra loro simili mentre per quanto riguarda la fibra di carbonio essa presenta un carico di snervamento piuttosto alto che tende a coincidere con il carico di rottura il carbonio un materiale resistente ma che si deforma poco 410 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Confronto del modulo E Elasticit fless Elasticit fless Elasticit fless Easticit fless Acciaio Alluminio Titanio Carbonio B Elasticit
274. istare per il cofano motore 1 Numero di stampi da acquistare per il pannello anteriore 1 Numero di stampi da acquistare per il tetto 1 Allora il prezzo totale degli stampi da acquistare sar Prezzo totale 4 1 1 1 x 2088 14616 Euro Tale valore va sommato ai costi orari macchina e di manodopera relativi ad un singolo stampo pari a 250000 Euro in tal modo il costo globale di manodopera e di ore macchina risulta Costo globale di manodopera ed ore macchina 250000 x 7 Euro 1750000 Euro Allorch la spesa complessiva per gli stampi risulta Spesa complessiva stampi 1750000 14616 Euro 1764616 Euro Per avere il costo complessivo del complesso carrozzeria telaio dovremo considerare lo schema delle percentuali visto sopra e quindi procedere con i calcoli Costo carrozzeria telaio singolo veicolo retr 1764616 10 x 100 4000 Euro 4411 5 Euro A questo punto possiamo calcolare nuovamente ma per il modello retr il prezzo finale 15 utili azienda e concessionario 20 I V A Prezzo finale modello retr 8700 1212 5 4500 4411 5 8700 1212 5 4500 4411 5 x 5 100 8700 1212 5 4500 4411 5 8700 1212 5 4500 4411 5 x 5 100 x 15 100 20 100 x 8700 1212 5 4500 4411 5 8700 1212 5 4500 4411 5 x 5 100 8700 1212 5 4500 4411 5 8700 1212 5 4500 4411 5 x 5 100 x 15 100 Euro 14235 Euro T
275. itata ecc Per questo motivo adottare un sistema di taratura appare indispensabile al fine di garantire il raggiungimento delle prestazioni adeguate alle esigenze del cliente 29 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 5 2 Descrizione funzionamento Consideriamo a questo punto il funzionamento della valvola Il principio lo stesso di tutte le altre soluzioni gi esaminate in precedenza e disponibili sul mercato quindi la pressione eccessiva deforma l otturatore membrana e si procura una via d uscita verso l ambiente esterno tuttavia nel caso in esame la condizione di equilibrio viene realizzata con un numero superiore di componenti Valvola Nel progetto realizzato infatti sono presenti pi forze in gioco Pressione della camera d aria Depressione della camera a vuoto Forza della molla Forza dello spillo Pressione ambiente La progettazione costruttiva dell oggetto dovr realizzare un equilibrio prendendo in considerazione tutto questo Vediamo in uno schema che rappresenta le forze in gioco con i relativi versi di applicazione Depressione voa Membrana Sicurezza chema funzionamento La molla rappresenta l unica componente di forza diretta verso il basso mentre ogni altra componente cerca di sollevare la membrana e permettere lo sfiato dell aria Anche la forza della chiusura di sicurezza governata d
276. iti dalla sua maggior densit dal suo sapore concentrato e in particolare dal suo aroma che lo distingue dal caff preparato con altri metodi Nella preparazione del caff espresso l acqua passa attraverso il caff ad alta pressione Il caff quindi deve essere macinato finemente per aumentare la superficie di contatto con l acqua e favorire cos l estrazione di sostanze solubili che conferiscono al caff il suo sapore Un espresso perfetto richiede abilit ed esperienza Per usare al meglio le macchine espresso leggi i nostri consigli 155 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 2 23 La formula delle 4 M l Espresso perfetto Si possono rappresentare gli elementi chiave nella preparazione di un espresso perfetto attraverso la cosiddetta formula delle 4 M 1 M come Miscela la miscela di caff che l operatore utilizza per preparare l espresso AV 2 M come Macinadosatore lo strumento che consente di macinare i chicchi di caff nel modo corretto e di dosarlo nelle giuste quantit 3 M come Macchina espresso il cuore del processo volto a produrre una tazzina di espresso Il suo compito quello di far passare l acqua calda ad elevata pressione attraverso un pannello di caff macinato 4 M come Mano dell esperto in quanto un ottima miscela e una buona attrezzatura sono certamente indispensabili ma non sono sufficienti 2 1 2 24 Preparare
277. iva cio alla stesura della specifica tecnica cio di COME tecnicamente si possono soddisfare 1 bisogni del cliente rilevati precedentemente Esteticamente gradevole Grafica forma e colori curati A norma di sicurezza Air bag laterali poggiatesta attivi allarme sonoro acustico cintura non allacciata Supporto lombare camere d aria adattive schiume di qualit Confortevole bracciolo centrale riscaldamento ventilazione interna avvolgente Regolabile Sedile a 3 g d l schienale ad 1 g d l movimentazione elettrica 345 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Robusto Materiali resistenti progettazione strutturale accurata Leggero Materiali a bassa densit progettazione strutturale accurata Semplicit di M NUS l parti intercambiabili materiali di alta qualit manutenzione Semplicit di Pulsanti e leve visibili facilmente accessibili e di utilizzo funzionamento intuitivo attacco cintura regolabile in altezza Resistente allo E Nin Rivestimenti di alta qualit certificati contro l usura sfregamento Tasca posteriore porta riviste oggetti televisore integrato nel Accessori poggiatesta altoparlanti integrati bracciolo porta oggetti bracciolo ad uso frigorifero Usando i dati appena esposti possibile impostare la matrice di interrelazion
278. izzati per pianificare il pi famoso sicuramente Microsoft Project anche se in alcuni casi risulta molto pi semplice adottare Excel per la sua maggiore flessibilit 204 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 4 Budget Non appena 1 piani delle attivit sono redatti il progetto nella sua fase di impostazione prevede la stesura del budget cio una volte individuate tutte le attivit utili a portare a termine il progetto risulta fondamentale stimare per ciascuna di esse stimarne il costo di Ricerca e Sviluppo in termini di materiali e prestazioni Cio per ciascuna attivit si dovranno elencare i costi da sostenere per essere in grado di portarla a termine quindi una volta elencati tutti possibile fare una somma complessiva dei costi che ci dar l ammontare di quanto dovremo spendere per poter realizzare il nostro progetto E utile sintetizzare su un prospetto riepilogativo i costi previsti in modo da poter verificare durante l avanzamento del progetto la coerenza dell andamento delle attivit svolte rispetto alle aspettative e valutazioni preventivate Budget di progetto DESCRIZIONE COSTI MATERIALI COSTI PRESTAZIONI emen n 1 Progettazione ea farei TT TOTALE 4 2 5 Progettazione Prototipazione e Sperimentazione Queste tre fasi rappresentano effettivamente il cuore del lavoro in particolare del l
279. izzo di Neoprene e SBR che dopo adeguate ricerche sono risultati materiali ottimali per lo scopo sono pi resistenti agli urti delle termoplastiche e riducono notevolmente i danni in caso di urto Tutto questo crea un maggiore senso di sicurezza durante la guida abbassa notevolmente i costi di gestione dovuti alla manutenzione della carrozzeria stessa e allo stesso tempo possono venire ridotte le spese assicurative grazie ai minori danni causati a terzi da un eventuale impatto I costi di gestione inoltre si abbassano grazie alla ridotta presenza di meccanismi cosa che consente una riduzione degli interventi di manutenzione aumentando cos la vita del veicolo stesso Per ridurre altres il costo di acquisto del City Bumper si cercato di utilizzare componenti presenti in commercio Inoltre il City Bumper non viene dotato di optional per mascherarlo da autovettura ma anzi viene esaltata la sua semplicit 38 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 1 2 Il progetto costruttivo Il progetto del City Bumper avvenuto tenendo conto delle specifiche imposte dalla normativa in materia di omologazione direttiva CE 92 61 codice della strada dai risultati ottenuti dalla ricerca di mercato e dalle specifiche imposte dal committente L obiettivo stato quello di realizzare il progetto di massima di un quadriciclo elettrico che rispettasse le seguenti specifiche
280. l mondo esterno che la sua parte comprensibile Vuol dire entrare nel progetto della fase iniziale della mesa a punto definitiva di una nuova vettura prima ancora che vengano avviate le attrezzature di produzione delle vetture di preserie tempo nel quale normalmente si interveniva per dare giudizi sulla qualit superficiale dei pezzi stampati L obiettivo finale pertanto quello di riuscire a determinare lo standard qualitativo relativo a ciascun particolare plastico della vettura contemporaneamente alla definizione dei dati di progetto m per coordinare con i progettisti il complesso sviluppo di ogni nuova vettura Oltre ai classici problemi di stiro e corrugamento del materiale in famedi stampaggio si pensa addirittura di risolvere problemi connessi con l odore la sonorit ed il tatto Dalle analisi dualistiche finalizzate alla definizione e valutazione dei rendimenti ottenibili trasformando particolari materiali con appropriate tecnologie si ricavano informazioni utili per una rilettura del contesto abitacolo e dell arredamento in genere informazioni corredate da dati oggettivi dai quali possono derivare valide informazioni per il progettista che pu verificare la congruenza tra I risultati e le performance specifiche Inoltre le materie plastiche contribuiscono egregiamente al raggiungimento del cosiddetto just in time che d luogo ad una produzione che non richiede giacenze eccessive in magazzino dei componenti da asse
281. l tentativo di produrre automobili di dimensioni pi contenute e a misura d uomo Prodotto inizialmente elitario per costi e difficolt di produzione l auto oggi tra l altro un qualcosa da cui nessuno pu razionalmente prescindere N Morosini 1988 Del resto nessun altro prodotto rappresenta il nostro tempo come l automobile sufficiente guardare un film per rendersi conto di come sia l automobile a suggerire il periodo in cui si svolgono le sequenze infatti pi che dall architettura duratura nel tempo o dall abbigliamento soggetto a mode effimere dalle auto si riconosce per lo meno il decennio in cui ambientata la pellicola E talmente legata al suo tempo in quanto espressione di design funzionalit prestazioni e tecnologia che non a caso nei film di fantascienza molto pi facile inventare un astronave che non un automobile emblematica a questo proposito la Batmobile di Batman Automobile quindi come assunzione di un feticcio del nostro tempo che ha concentrato l interesse di artisti e di designer da simbolo del progresso per i futuristi al ruolo avuto nell America degli anni Trenta dalla sua linea della velocit assunta ad attributo di modernit estesa a tutto un mondo di oggetti fermi come mezzo plurisignificante propriet aspirata in cui al limite ci si identifica come oggetto addirittura di odio amore come centro della civilizzazione tecnica attuale E Fratelli 1
282. l vapore in grado di sollevare il corpo della valvola e liberarsi una via di fuga Questa soluzione decisamente conveniente e semplice poich non prevede componenti particolari o calcoli specifici oltre a quello della massa del corpo e del diametro delle luci di sfiato Il problema di questa variante per problema che ne preclude l utilizzo nel progetto in corso quello che prevede anch esso un installazione statica come la valvola a galleggiate in quanto la forza di gravit agisce in un solo senso 244 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 2 3 Valvola di sicurezza regolatore di pressione a molla e membrana ll aM a Valvole a molla per vari impieghi Si tratta di un altra soluzione estremamente diffusa sul mercato anzi si tratta proprio dell alternativa pi frequente di tutte applicata e sviluppata da moltissime aziende ed usata a seconda delle varianti tra 1 0 5 ed 1 400 bar In questo caso la differenza di pressione tra due ambienti dei quali uno pu essere a pressione atmosferica si oppone direttamente alla forza esercitata da una molla valore che stabilisce la soglia di apertura della valvola La tenuta tra i due ambienti viene garantita da un tappo o da una membrana di forme e materiali opportune a tollerare le condizioni del fluido operatore Nel caso di acqua il tappo semplicemente corredato da una guarniz
283. la catena fisica del flusso verticale pertanto occorre studiare una strategia tecnica adeguata a limitare le conseguenze negative dell aumento della pressione Per effettuare questa operazione occorre introdurre all interno del sistema un nuovo componente in grado di controllare la pressione del pneumatico e regolarla Poich sappiamo che la pressione aumenta costantemente la regolazione potr essere progettata con un principio di unidirezionale di riduzione In pratica se la gomma si gonfia il dispositivo di controllo interverr per espellere l aria in eccesso Vediamo FISA Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Attrito Aumento temperatura Aumento pressione Gomma gonfia Regolatore di pressione Sfiato aria Schema Sistema da realizzare Innanzitutto il primo problema che si deve risolvere il principio di azione con il quale si intende limitare la deformazione della carcassa della ruota Visionato con cura regolamento e normative varie appare evidente che impossibile lavorare sulla mescola della gomma sulla costruzione della carcassa stessa o sul cerchione dotandolo ad esempio di qualche sorta di telaio in quanto tutti questi componenti sono accuratamente specificati nelle disposizioni della federazione e vengono venduti ai team in gara gi in condizioni tali da essere montati ed usati cos come sono palese dunque che l unico param
284. la macchina Prima di usare l apparecchio per la prima volta lavare il serbatoio dell acqua con acqua calda e detersivo per piatti quindi risciacquatelo con cura sotto l acqua corrente e riempitelo con acqua fresca Controllate che l interruttore di comando sia in posizione di riposo e che il portafiltro sia chiuso impugnatura ruotata in posizione destra Collegate l apparecchio alla presa di corrente dotata di adeguato impianto di terra Accendete la macchina mediante l interruttore generale normalmente esiste una spia che dovrebbe segnalarvi quando la macchina pronta per preparare l espresso Per preparare un ottimo espresso necessario che la macchina e le tazzine siano calde pertanto vi suggeriamo di accendere la macchina espresso 5 10 minuti prima dell uso e scaldare le tazzine utilizzando l erogatore dell acqua calda oppure far scorrere l acqua calda attraverso il portafiltro 156 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 3 Cenni sulla Manutenzione della macchina espresso 2 1 3 1 Pulizia dopo l uso Prima di pulire l apparecchio togliete la spina dalla rete di alimentazione Pulite l apparecchio con un panno umido Non immergete mai l apparecchio nell acqua Togliete la griglia e vuotate dopo averla sollevata la vaschetta raccogligocce Pulire o sostituire il filtro estraendolo dal portafiltro Se esistente togliete la cannetta monta l
285. la relazione valvola meccanici mentre quella inferiore analitica che si dedica alla costruzione della valvola Si tratta pertanto di un analisi funzionale su due livelli Si pu anche osservare che nello schema non entrano i piloti dei veicoli Questo ovvio poich la valvola che si intende progettare deve avere un funzionamento automatico quindi fuori dal controllo degli addetti Tra 1 componenti intercorrono relazioni Le relazioni colorate di blu sono ovviamente quelle positive desiderate mentre le altre rosse sono quelle negative Il passo successivo una volta stabiliti tutti i legami consiste proprio nel definire le relazioni stesse e nel trasmettere al software informazioni riguardo all azione stessa e l influenza relativa sui parametri in esame PE la forza centrifuga sposta la membrana cio comporta un disturbo tale da compromettere la precisione del sistema In questo caso il programma chiede alcune informazioni e Stato attuale del problema e Condizione minima da raggiungere e Risultato ottimale Questi dati si possono inserire sia in maniera qualitativa che quantitativa a seconda dei casi qualitativa pi che sufficiente in questo momento 266 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Tie Est vew Draw Toos favor tii BDeHuUreh cD SRRA maeot Vde Tme Spre Paramete Type di Qustavo Quanitain Sk the bor in indio the value cf
286. la sicurezza e nei costi Modello New Edge Y Capacit Massima Totale primo 1513 2 litri Y Capacit Specifica primo nelle zone anteriore e posteriore 0 04669 litri cm 2 secondo lateralmente 0 02593 litri cm 2 V Peso Zone di Protezione terzo 32 kp Y Prezzo Finale secondo poco pi di 11000 Euro adAT s Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design v Piuttosto competitivo ottime prestazioni in ambito di sicurezza massimi volumi nel prezzo finale Modello Avveniristico Y Capacit Massima Totale terzo 1241 litri Y Capacit Specifica secondo nelle zone anteriore e posteriore 0 04299 litri cm 2 terzo lateralmente 0 02528 litri cm 2 V Peso Zone di Protezione primo 26 kp Y Prezzo Finale primo circa 9000 Euro Y Molto competitivo prezzo molto basso nettamente sotto la concorrenza L ottimizzazione dei costi l abbiamo fatto per quel che riguarda il modello New Edge in quanto sia esteticamente che tecnicamente ci sembrato molto valido tuttavia anche ottimizzandolo con la realizzazione di pannelli simmetrici e la eliminazione del tetto non siamo riusciti ad ottenere un prezzo inferiore ai 10000 Cosi ci siamo occupati esclusivamente del modello Avveniristico apportando le seguenti modifiche estetiche e meccaniche v sostituzione del parabrezza con due curvature con uno pi economico ad una singola curvatura Y realizzazione d
287. laureando in un lavoro di tesi che ha messo a confronto l applicazione di un QFD ottimizzato in due casi di complessit differente Si pu affermare quindi che la presente tesi pu rappresentare una buona traccia didattica per coloro che intendono approfondire i temi della progettazione in quanto i diversi spunti offerti possono risultare utili nell orientamento all interno di un settore assai vario e complesso 424 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Bibliografia 425 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 R N Anthony D F Hawkins D M Macr K A Merchant Sistemi di Controllo analisi economiche per le decisioni aziendali Mc Graw Hill Milano 2001 2 F Cordella e G Galeotti City Bumper da un idea avveniristica allo studio di fattibilit Tesi di Laurea Bologna 2002 3 P Giubilo e C Bellati Quattroruote pp 94 101 Editrice Domus Milano Novembre 2002 4 L Fioravanti Quattroruote pp 116 121 Editrice Domus Milano Maggio 2003 5 D Lucchesi L Autotelaio vol 2 Hoepli Milano 1971 6 J Pawlowski Vehicle Body Engineering Tidbury London 1969 7 G Pecci e M Bargagna L Autoveicolo Il Cerilo Editrice Roma 1980 8 G Santantonio Calcolo strutturale del telaio e della carrozzeria d
288. le SBR x 9 81 26 kp 90 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 1 e Conclusioni Dai calcoli svolti nei paragrafi precedenti si giunti alle seguenti conclusioni MODELLO PESO kp NEW EDGE 32 RETRO 27 AVVENIRISTICO 26 Si pu facilmente notare che il modello meno sollecitato dal peso dei bumper il City Bumper avveniristico infatti l insieme di tutti gli shock absorber di quest ultimo pesa soltanto 26 kp a differenza degli altri due che ne pesano 27 e 32 kp Ovviamente il fatto di pesare meno comporta minori costi di produzione e minori consumi di carburante Tuttavia la differenza tra i valori trovati relativi ai tre modelli molto bassa quindi non si pu esprimere un preferenza cos netta per uno in particolare Risulta quindi necessaria un analisi ulteriore questa volta orientata a calcolare quale sia il volume d aria massimo contenuto nelle tre versioni del City Bumper esaminate Ovviamente sar facile affermare che la carrozzeria contenente il maggior volume d aria sar preferibile alle altre in quanto risulter in grado di opporre una maggior resistenza agli urti rispetto alle due rimanenti Peso dei bumper nelle tre configurazioni 2 RE o 0 o A new edge retr avveniristico O Peso dei bumper nelle tre configurazioni 9 1 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applica
289. le automobili di segmento superiore a quelli qui considerati ma spesso possibile scegliere questa funzione come optional I tre mesi ritenuti necessari per la progettazione codesign e per l industrializzazione costruzione paiono essere del tutto ragionevoli Parti interscambiabili Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 364 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Al momento realizzare sedili con parti di esso inter cambiabili rappresenterebbe una novit e ci implica il dover supporre per ogni fase il tempo massimo Pulsanti leve visibili e accessibili Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Realizzare i comandi manuali ed i pulsanti in posizione facilmente accessibile complica soprattutto la fase di progettazione codesign visto che essa un ottimizzazione di qualcosa che gi previsto
290. lematiche Problematiche fisiche Problematiche tecniche Analisi delle problematiche Le problematiche fisiche sono rappresentate da quel genere di problemi che riguardano la fisica la chimica o che comunque sorgono da aspetti non tecnologici PE la necessit di avere un polimero con determinate caratteristiche una problematica di natura chimica quindi entra nella classe della fisica Altrimenti la necessit di risparmio di denaro una problematica di natura economica che entra anch essa nella zona fisica Le problematiche fisiche secondo quanto prescrive il metodo devono essere le prime ad essere affrontate e risolte almeno quando possibile Una soluzione che appartenga a questa categoria consente un grosso incremento nel livello di innovazione e di conseguenza l ottenimento di un risultato migliore ed appetibile rispetto ad un intervento tecnico senza contare il fatto che questa fase di lavoro non diventa pi necessaria La risoluzione delle problematiche fisiche viene svolta facendo riferimento ai 40 principi di soluzione principi che verranno spiegati in seguito in maniera pi approfondita e descritti nel dettaglio in appendice Conseguire questo obiettivo porta con se spessissimo anche una scoperta di carattere fisico oppure comunque un notevolissimo progresso nello sfruttamento di quanto gi apparteneva al bagaglio culturale Quando per vari motivi non si riesce ad intervenire dal punto di vista fisico p
291. lente di analisi dei problemi lente che permette anche il raggiungimento della soluzione in molti testi si fa riferimento infatti ad un prisma del TRIZ Consideriamo dunque in dettaglio i principi Come gi detto Altshuller riuscito a raggruppare in un unico insieme tutta quella serie di indicazioni generali d intervento sui problemi scoprendo che hanno un numero finito per la precisione 40 e che sono applicabili a qualsiasi problema Quando stato detto che il metodo poteva essere sfruttato da una gamma molto ampia di categorie si intendeva proprio che grazie alla potenza ed alla versatilit di quest ultimo strumento che tutto ci reso possibile I 40 principi sono 194 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 140 principi segmentazione SSA azione rapida usa di un 9 anticipato P materiale poroso conversione di un 3 TS cambiamento di estrazione equipotenzialit male in un colore beneficio E qualit locale g inversione A retroalimentazione H omogeneit scarto e sferoidalit mediazione rigenerazione delle parti trasformazione di combinazione dinamicit autoservizio un parametro fisico x azione parziale 0 cambiamento di oggetto i trasporto ad una espansione annidamento H nijova dimensione E economico di termica breve durata contrappeso vibrazione nero un uso di un forte meccanica ossidante meccanico reazione
292. lere nelle competizioni Il controllo della deformazione del battistrada consentir una notevole stabilit del mezzo e permetter ai piloti di raggiungere prestazioni superiori sul tempo di ogni giro Il raggiungimento di questo obiettivo render il prodotto estremamente invitante per tutti gli utenti e non essendo presente nessun genere di concorrenza non sar necessaria un eccessiva campagna pubblicitaria o l introduzione di caratteristiche stimolanti per i potenziali acquirenti 5 2 2 6 Come usato La valvola verr montata sulla ruota al posto del semplice cappuccio di sicurezza Dovr ovviamente presentare un attacco filettato del medesimo diametro e passo nonch di una zigrinatura nel perimetro esterno per facilitare la presa con le dita e dunque il serraggio Nel caso in cui dovesse essere realizzata una versione tarabile manualmente bene che sia dotata di un apposito tappo anch esso zigrinato al fine di permettere l impostazione manuale senza l uso di chiavi o altri utensili 5 2 2 7 Conclusioni Dall analisi di questi aspetti sono emersi i seguenti requisiti caratteristiche di cui il prodotto dovr essere dotato per svolgere in modo efficiente il suo lavoro ed incontrare le necessit degli utenti 1 FUNZIONALITA 2 SEMPLICITA D USO 3 RESISTENZA ALLE CONDIZIONI OSTILI 4 MANEGGEVOLEZZA 5 ERGONOMIA 6 SICUREZZA 7 AFFIDABILIT Tutti questi parametri verranno inseriti sia nelle matrici sp
293. lienti attraverso la costruzione di apposite matrici e si conclude con la stesura della specifica tecnica che consiste in quel documento di sintesi di tutti i parametri presi in considerazione Con la redazione di questo documento si pu dire concluso il percorso guidato dal metodo poich giunti a questo punto i progettisti non devono far altro che applicare nella maniera pi opportuna tutte le linee guida messe in evidenza Acquisire una certa dimestichezza con questa metodologia permette un effettivo risparmio di tempo e di denaro poich evita di sviluppare soluzioni erronee oppure lontane dalle aspettative della clientela 3 2 2 1 1 Strumenti del QFD Le sei domande di partenza L indagine da mettere in atto comincia da sei semplici domande la cui risposta potrebbe essere data sia da un team di progettisti quanto da esperti di marketing o anche da clienti incaricati proprio di trovare o comunicare idee o necessit particolari in vista di nuovi prodotti da lanciare sul mercato Le domande sono le seguenti Chi Chi usa il prodotto Cosa Qual l uso Dove Dove usato Quando Quando viene usato Perch Perch viene usato Come Come viene usato a RODA MR Attraverso la risposta a questi quesiti si inquadra fin dall inizio del progetto l ambito del prodotto e cominciano a risaltare le peculiarit di cui tenere conto nello sviluppo 181 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Pr
294. lio tutte le varie soluzioni che si intendono adottare Funzionalit verr costruito un dispositivo dal principio di funzionamento a molla Semplicit d uso il componente andr a sostituire il cappuccio della valvola avr dimensioni analoghe e verr montato manualmente sulla valvola di gonfiaggio senza l uso di alcuno strumento La pressione di sfiato verr impostata direttamente dal costruttore che provveder a commercializzare una gamma di dispositivi dalle diverse pressioni di soglia Resistenza alle condizioni ostili la valvola di sfiato verr costruita in tecnopolimero o lega leggera poi assemblata in maniera irreversibile Maneggevolezza contenimento delle dimensioni esterne e del peso Ergonomia le valvole dalle diverse pressioni di soglia verranno prodotte in colori diversi in modo da facilitare il riconoscimento dei vari modelli La superficie esterna verr zigrinata per migliorare l attrito coi polpastrelli delle dita dei meccanici Sicurezza il dispositivo verr dotato di un sistema di sicurezza supplementare contro i picchi di pressione calibrato in modo che il verificarsi di un guasto non metta mai il pilota in condizioni di pericolo Affidabilit costruzione della valvola affinch il funzionamento si protragga senza complicazioni per il tempo di una gara ed oltre Prescrizione sul manuale di una sostituzione del componente dopo ogni gara o pi frequentemente nel caso si siano verificati urti o danneggiamen
295. lisi dei tempi nelle stesse otto fasi della caraffa analisi di fattibilit ok a fattibilit incarico al fornitore progettazione e codesign fine progettazione lancio industriale industrializzazione costruzione disponibilit componenti per produzione DIS tA 4 C2 b2 Anche in questo caso nel compilare i diagrammi non parso credibile usare un unit di misura maggiormente dettagliata di un mese per mancanza di dati pi precisi anche se a livello industriale i diagrammi di Gantt vengono rappresentati con unit di misura di una settimana e a volte addirittura di un giorno Viene di seguito effettuato lo studio dei tempi per ogni caratteristica trovata con il metodo QFD in ordine decrescente d importanza Attacco cintura regolabile in altezza Durata in mesi 2 3 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 357 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 8 Disponibilit componenti per produzione Usare un attacco della cintura regolabile in altezza significa avere la possibilit di adattare la cintura di sicurezza a persone di altezza diversa affinch indossarla risulti il meno fastidioso possibile Se la cintura fosse attaccata al se
296. lizzano prodotti simili b verificare quanti costruttori realizzano prodotti simili c individuare quali contenuti innovativi propongono i concorrenti sui loro prodotti d individuare quali contenuti innovativi non propongono i concorrenti sui loro prodotti L esito di questo lavoro porta ad avere un documento che sintetizza in maniera qualitativa gli obiettivi che deve avere il progetto Tale documento solito essere chiamato Brief 4 2 2 Target Setting A seguito dell emissione del Brief il gruppo di lavoro delle Analisi di Mercato e del Marketing Prodotto si deve incontrare con i Team all interno del quale sar rappresentato dall RHE Marketing per tutta la durata del progetto per redigere un altro documento che far da Stella Polare e sar la linea guida per il Team stesso nella realizzazione del Progetto Prodotto Tale documento una sorta di specifica tecnica in cui sono elencati tutti gli obiettivi del progetto in termini numerico quantitativi Ad es Velocit max gt 330 km h Accelerazione da 0 100 km h 3 5 sec Consumo medio gt 5 2 km l N posti in vettura 2 203 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 3 Pianificazione Non appena il Team comincia a lavorare sul progetto si d il via alla pianificazione ovvero a quell attivit deputata alla valutazione ed alla stesura dei tempi del progetto un lavoro fondamen
297. ll inizio del lavoro quella che l assetto rimanga invece costante per tutta la gara adottando qualsiasi sistema permesso dal regolamento che potesse raggiungere lo scopo Un mezzo che sia in grado di mantenere costante le sue regolazioni diventa indubbiamente molto competitivo in quanto consente al guidatore di ottenere sempre il massimo delle prestazioni e garantisce anche una certa affidabilit mantenendo anche delle buone condizioni di sicurezza per il pilota stesso Ricordiamo che nei kart non sono previste cinture di sicurezza roll bars air bags o altri sistemi di sicurezza attivi o passivi e che gli incidenti sono putroppo frequenti e qualche volta anche molto gravi poich i mezzi sono in grado di raggiungere velocit pari a circa 140 160 km h e come in tutte le corse di veicoli a ruote scoperte i ribaltamenti sono un tipo di incidente da non sottovalutare 223 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Incidenti kart La prima analisi svolta stata quella rivolta a stabilire un mezzo di intervento tenendo ben presente le limitazioni del regolamento ed i canoni di sicurezza elementari Purtroppo l uso di termocoperte nel mondo dei kart non consentito nello stesso modo in cui viene permesso in formula 1 quindi praticamente non possibile riscaldare le gomme in maniera opportuna fino a pochi istanti prima della partenza elemento che avr
298. lla valvola e per appoggiarsi al supporto in grado di conferirle la rigidit necessaria a sopportare la spinta della molla L incavo nella parte inferiore serve per aumentare la superficie di contatto con la valvola della gomma ed effettuare una tenuta migliore Visto l uso limitato nel tempo non previsto che questo componente lavori a fatica 5 5 1 2 Supporto membrana Il supporto della membrana un componente introdotto nella variante proposta dal TRIZ per aumentare la rigidezza del sistema in corrispondenza del contatto con la valvola e con la molla L adozione di questa soluzione consente un maggiore controllo nei confronti di un sistema labile come un disco di elastomero Nel dettaglio il supporto ha questa forma Supporto membrana sopra Supporto membrana sotto Riassumiamo in una tabella le sue caratteristiche Caratteristiche Dati Dimensioni D 7 5 mm Hmax 5 5 mm Materiale Tecnopolimero PEEK Peso milligrammi 287 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Caratteristiche supporto membrana La sua forma particolare deriva da una seconda funzione lo spinotto deve spingere ed aprire lo spillo di sicurezza della valvola delle gomme Anche questo componente pu venire ricavato da una fusione la tecnologia pi indicata sarebbe la stessa in grado di produrre giocattoli ed altro materiale plastico di dimensioni ridotte pertanto indis
299. lla Qualit Prodotto b il Responsabile della Qualit Processo c il Responsabile della Qualit Fornitori 6 Direzione Commerciale cenni La DC l ente preposto non solo alla vendita ma anche alla sua organizzazione allo sviluppo del brand al marketing prodotto ed al marketing sales 202 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 2 Le fasi del Progetto Un progetto in azienda si costituisce tipicamente delle seguenti fasi 1 Analisi di mercato e della concorrenza 2 Stesura Brief documento elencante tutti i contenuti richiesti dal cliente 3 Stesura Target Setting documento elencante gli obiettivi tecnici del progetto prodotto 4 Valutazione dei Tempi Pianificazione 5 Valutazione dei Costi Budget 6 Progettazione Prototipazione e Sperimentazione 7 Controllo dell Avanzamento 8 Delibere Funzionali Affidabilistiche Tecniche Prodotto 4 2 1 Analisi di Mercato e della Concorrenza Questa fase viene eseguita da un gruppo di lavoro al di fuori dei team e della Direzione Tecnica afferente alla Direzione Commerciale Gli scopi delle analisi i mercato sono a individuare nicchie di mercato a livello geografico b individuare nicchie di mercato a livello sociale c individuare nicchie di mercato a livello di prezzo d individuare opportunit Gli scopi delle analisi della concorrenza invece sono a verificare quali costruttori rea
300. lle prime due tabelle nella seconda riga sono state identificate con dei numeri crescenti da sinistra verso destra da 1 a 40 PRIMA TABELLA 1 colonna Momento cio il valore espresso in Newton del momento nel punto considerato espresso in MPa 2 colonna Sforzo normale cio il valore espresso in Newton dello sforzo normale nel punto considerato espresso in MPa 3 colonna Taglio cio il valore espresso in Newton del taglio nel punto considerato espresso in MPa 4 colonna Diametro esterno cio il valore del diametro esterno della sezione espresso in mm 5 colonna Diametro interno cio il valore del diametro interno della sezione espresso in mm 6 colonna o Acciaio cio il valore medio della tensione di snervamento per l acciaio espresso in MPa 7 colonna os Alluminio cio il valore medio della tensione di snervamento per la lega di alluminio considerata espresso in MPa 8 colonna os Titanio cio il valore medio della tensione di snervamento per la lega di titanio considerata espresso in MPa 9 colonna os Carbonio cio il valore medio della tensione di snervamento per la lega di carbonio considerata espresso in MPa 10 colonna Gyon Mises cio il valore della tensione di Von Mises calcolata tenendo conto di Otot e di q espresso in MPa 11 colonna CR Acciaio cio il coefficiente di rapporto dell acciaio ovvero il rapporto tra la Osn Acciaio e la OVonMises 12 colonna CR Alluminio cio il
301. lle radici o Hemilaeia vastatrix meglio noto come ruggine del caff 153 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 2 12 La Raccolta La raccolta inizia dopo la maturazione della ciliegia A questo punto nove mesi di coltivazione possono trasformarsi in un vero tesoro Tradizionalmente sono usate tre tecniche diverse per la raccolta raccolta manuale picking i frutti vengono scelti a uno a uno raccolta a setaccio stripping il ramo viene sgranato raccolta meccanica 2 1 2 13 Raccolta manuale il modo migliore per raccogliere il caff ma il pi costoso Si tratta di scegliere le ciliegie una a una consentendo cos un primo controllo di qualit da parte dei raccoglitori Le ciliegie acerbe vengono lasciate sul ramo mentre vengono scartate quelle troppo mature migliorando cos la qualit del prodotto finale 2 1 2 14 Raccolta a setaccio In seguito alla mancanza di manodopera oppure per il costo elevato si sceglie a volte il metodo di raccolta stripping che consiste nello sgranare il ramo dall interno verso l esterno raccogliendo tutti i frutti insieme maturi acerbi o troppo maturi Si rende quindi necessaria un ulteriore fase di selezione 2 1 2 15 Raccolta meccanica Un approccio moderno alla raccolta del caff la separazione meccanica dei frutti tramite aste multiple vibranti inserite nella chioma della pianta da una speciale
302. luido Que Se ene t 0 14 Q n S W Considerando n valvole si ottiene una sezione S della singola valvola s 065 001283 m 1283 mm 530 W conn 5 S 256 6mm gt S 7z r dra D 82mm T 51 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Si ottenuto quindi un insieme di 5 valvole di raggio rz8 2 mm Tensioni nelle membrane interne l involucro interno sottoposto a tensioni di tipo membranale per poter resistere meglio ai picchi di pressione esso stato suddiviso in pi setti cilindrici tale forma consente di limitare le tensioni Naturalmente i vari cilindri saranno tra loro collegati tramite piccoli condotti onde consentire all aria di passare da un cilindro ad un altro durante la fase di urto e permette ad essa di distribuirsi su pi cilindri ottenendo pressioni di picco interne minori rispetto al caso di pi cilindri indipendenti Il fondo dei tubi possiede una forma ellittica questo per contenere l ingombro assiale del contenitore e contemporaneamente limitare le tensioni massime su di esso Dati iniziali D diametro tubo 140 mm P sovrapressione interna 0 5 atm 0 05 N mm a semiasse maggiore ellisse 70 mm b semiasse maggiore ellisse 30 mm Osn Carico snervamento 27 N mm R raggio del fondo 60 mm s spessore di parete n grado di sicurezza statico 2 Er grado di sicurezza 5 e efficienza 1
303. lume d aria contenuto in un bumper 24280 cm 3 uguale al precedente poich uguale la lunghezza media E quindi Volume d aria totale 24280 x 20 cm 3 485600 cm 3 x 485 6 litri 3199 4 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 1 3 Avveniristico Numero bumper 17 Lunghezza media bumper 170 cm In tal caso il volume d aria contenuto in un bumper sar diverso dai precedenti Volume d aria contenuto in un bumper mx x 13 9 2 4 x 170 cm 3 25797 cm 3 Da cui Volume d aria totale 25797 x 17 cm 3 438549 cm 3 438 5 litri 32103 5 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 2 Confronto dei posteriori 1 4 2 2 1 Retr In tale circostanza bisogner tenere conto della zona aggiuntiva compresa tra i due fanali posteriori della quale abbiamo gi discusso nei paragrafi precedenti i dati relativi ai bumper di tale zona sono Numero bumper 9 Lunghezza media bumper 144 cm Quindi Volume d aria contenuto in un bumper della zona aggiuntiva mx 13 9 2 4 x 144 cm 3 21851 5 cm 3 da cui Volume d aria totale zona aggiuntiva 21851 5 x 9 cm 3 196664 cm 3 Possiamo quindi ricavare il volume d aria totale presente nella zona posteriore complessiva del City Bumper retr avendo supposto come gi in precedenza il paraurti anteriore an
304. mManodopera Logistica Per chiarezza si preferisce riassumere i dati trovati studiando i costi in entrambi i casi Si ottiene quindi la seguente tabella Acciaio e plastica 80 72 Cristallo 73 64 Plastica monolitica 47 34 Dai risultati si osserva come rispetto ad un costo massimo ipotetico pari al 100 una caraffa in acciaio e plastica dovrebbe essere la pi costosa una in cristallo leggermente meno costosa ed una in plastica monolitica la meno costosa Lo scarto tra i dati trovati nel primo caso e quelli trovati nel secondo quantificabile in circa il 10 qualunque materiale si stia considerando da cui si deduce che l incidenza del costo pu variare in un intervallo sufficientemente ampio da giustificare il 33 di importanza dei tempi di cui si era parlato all inizio Questa analisi in parallelo dei costi potrebbe giustificare sia la scarsa ricercatezza nei confronti della grafica della forma e dei colori posta nei prodotti visti durante l analisi della concorrenza l uso di materiali ricercati come acciaio e cristallo richiede cura nelle lavorazioni degli stessi e sono spesso apprezzati dalla clientela quindi paiono appagare il requisito grafica forma e colori curati sia l alto prezzo di vendita della caraffa dell Alessi considerata precedentemente I tre capitoli in cui stata scissa l analisi del primo oggetto terminata Il capitolo 2 stato dedicato al m
305. mblare e che consente giacenze addirittura vicino allo zero Plancia per la sua collocazione e dimensione la plancia considerata il componente pi qualificante nell immagine di un abitazione condiziona infatti la finitura del volante dei pannelli porta della consolle centrale e delle modanature Il termine cruscotto con cui la plancia viene sovente chiamata evoca il crush shock cio il riparo anteriore di cuoio che proteggeva il cocchiere la plancia infatti oltre ad essere concepita come assorbitore d urto per i passeggeri alloggia la strumentazione e parte dell impianto elettrico distribuisce gran parte dell aria necessaria per la climatizzazione nell abitacolo e funge da contenitore di oggetti Le metodologie di fabbricazione stampaggio ad iniezione rivestimento e schiumatura vengono scelte in base a fattori economici cio alla classe o segmento della vettura a cui la plancia destinata 19 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Stampaggio ad iniezione la plancia ottenuta stampando ad iniezione un materiale termoplastico generalmente polipropilene l effetto estetico viene poi reso dalla graffatura es Plancia Fiat Tipo Rivestimento questo processo consiste nell arricchire il polipropilene rivestendo la plancia mediante la tecnica di sottovuoto con un materiale vinilico semiespanso goffrato dello spessore di circa 1 5 mm ch
306. mensione soprattutto miniaturizzati e sfruttarne dunque il 4 asse di rotazione per compiere l avvitamento Ulteriore accorgimento adottato in funzione del montaggio automatizzato dei componenti riguarda il posizionamento relativo tra molla e coperchio Viste le dimensioni minime della molla evidente che non sia necessario alcun guidamolla poich non sussistono le condizioni che portano all instabilit questo componente meccanico tuttavia per assicurare un buon posizionamento relativo il coperchio stato munito di un profilo particolare affinch la molla possa incastrarsi e restare in posizione durante l assemblaggio Coperchio senza riferimento Coperchio definitivo 297 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design La modifica minima tuttavia comporta un miglioramento notevole delle condizioni di montaggio poich la molla guadagna un riferimento su cui essere posizionata e fissata Q0 5 6 3 Progetto robusto Il progetto robusto si rivolge a tutti quei prodotti che andranno ad operare all interno di condizioni particolarmente difficili oppure maneggiati da personale non qualificato Questo genere di ottimizzazione consente al prodotto di mantenere sempre una configurazione stabile in esercizio cio resistere ad una serie di circostanze avverse anche non previste in fase di progetto In merito a queste considerazioni la valvola
307. mentare l ambiente dove il prodotto viene usato 6 domande QFD Nel corso dell analisi svolta nei paragrafi precedenti stato praticamente analizzato sia l ambiente di destinazione del prodotto sia tutto l insieme di possibilit correlate alla vendita ai bisogni della clientela alla costruzione vera e propria ed alle problematiche legate ad ognuno di questi aspetti Nel processo di applicazione del metodo di progettazione ottenuto combinando sia il QFD sia il TRIZ emerge in ogni caso il bisogno di effettuare una chiarificazione del compito approfondita Il metodo QFD quello che fornisce gli strumenti pi efficaci in questa fase poich stimola i progettisti o il gruppo di lavoro a pensare ad una gamma di aspetti il pi ampia possibile Passiamo dunque a rispondere alle 6 domande previste da questo metodo di lavoro 1 Chi Chi usa il prodotto 2 Cosa Qual l uso 3 Dove Dove usato 4 Quando Quando viene usato 5 Perch Perch viene usato 6 Come Come viene usato 5 2 2 1 Chi usa il prodotto Il prodotto viene usato in via indiretta dai piloti kart indiretta nel senso che loro guidano il mezzo dove vengono montante le valvole tuttavia non ne hanno un controllo diretto come pu essere del motore del volante o del cambio Ne deriva da qui la necessit di un funzionamento automatico in quanto non possibile inserire tra gli strumenti a bordo un lettore di pressione delle ru
308. mentare le difficolt Questo requisito come per il sedile a 3 g d l presenta tempi medi 2 mesi sia per la progettazione codesign sia per l industrializzazione visto che ci significa complicare la costruzione l assemblaggio ed anche la schiumatura del sedile stesso Camere d aria adattive Durata in mesi 2 3 14 5 6 7 8 1 Analisi di fattibilit 361 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Per le camere d aria adattive si sono considerate le ipotesi peggiori tre mesi per la progettazione codesign e per l industrializzazione costruzione in quanto rispetto al air bag che incide su una sola porzione dello schienale esse invece det rminano ampie parti dello schienale da modificare con l incremento delle complicazioni di progettazione ed assemblaggio del caso Schiume di qualit Durata in mesi 2 3 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 362 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applic
309. messo in evidenza nell ingrandimento in alto a sinistra quanto sia fitta la disposizione degli shock absorber al di sotto dello strato superficiale di neoprene NEOPRENE M HOCK ABSORBERS CILINDRICI Figura 16 Modello Retr montaggio bumper 69 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 2 Lo stile moderno New Edge Lo stile moderno New Edge oggi una delle principali tendenze in fatto di realizzazione dell estetica di una vettura Ad essa ci siamo ispirati per realizzare il secondo modellino del City Bumper visto anche il grandissimo successo riscontrato da una vettura come la Ford Ka illustre portabandiera del presente stile 1 3 1 2 1 Gli schizzi del City Bumper New Edge Vista tre quarti anteriore in bianco e nero lt Figura 17 Modello New Edge tre quarti davanti 70 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vista tre quarti posteriore in bianco e nero Figura 18 Modello New Edge tre quarti dietro Vista tre quarti anteriore a colori Figura 19 Modello New Edge tre quarti davanti a colori TM Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vista tre quarti posteriore a colori Figura 20 Modello New Edge tre quarti dietro a colori 1 3 1 2 2 La disposizione degli shock
310. mezzo di trasporto di massa destinato soprattutto a rompere l isolamento dalle campagne Il tetto in tela apribile dalla sommit del parabrezza fino alla targa il che conferisce alla vettura il tipico aspetto di scatola di sardine L interno si presenta spartano sedili ad amaca e cruscotto semplicissimo dal quale spiccano solo la leva del cambio e quella del comando manuale del tergicristalli 14 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 5 Volkswagen Maggiolino Nel 1947 nasce un automobile destinata ad aprire un era nel car design Pininfarina presenta la berlinetta Cisitalia 202 Arthur Drexler nell organizzare la mostra Eight automobiles al Museum of Modern Art di New York nel 1951 presenta questa vettura esponendola permanentemente con questa didascalia Rolling sculptures Si gi accennato alle tendenze aerodinamiche che avevano caratterizzato alcune proposte stilistiche degli anni Trenta molte di queste lungi dal seguire le teorie della linea a goccia di Edmund Rumpler Carl Beer Paul Jaray Hans Ledwinka e Richard Busckminster Fuller tendevano a rimanere puri esercizi di stile di una moda derivata dalle corse Pur non presentando una struttura portante la Cisitalia 202 aveva un telaio a traliccio di tubi in acciaio appositamente realizzato per quella carrozzeria e concepito per ottenere un abbassamento generale della
311. mp D progettazione manufacturing produzione assistenza a ROI R 218 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ordiniamo ora le varie caratteristiche dei metodi in una tabella riassuntiva Fase Ricerca di mercato QFD Strumenti di pianificazione prodotti 6 domande TRIZ Ricerca della soluzione ideale IFR analisi del problema in termini fisici QFD amp TRIZ Miglioramento del grado di idealit del prodotto incontro superiore con le esigenze di mercato R amp D Inquadramento dei Risoluzione delle Raggiungere soluzioni il problemi problematiche fisiche e pi complete possibili tecniche rispetto alle esigenze Impostazione dei Applicazione di un ampia Ottenere un evoluzione parametri minimi di gamma di principi del sistema rispetto allo qualit e requisiti stato dell arte Design Chiarificazione del Analisi funzionale Ricerca di soluzioni compito mediante Su Field raffinate ed exitements Impostazione dei Ottimizzazione dei Svolgere un analisi dei parametri di affidabilit componenti guasti pi precisa Sviluppo del concetto Migliorare l applicazione di concetti Analisi dei costi Ottenere un risparmio nei costi di sviluppo Manufaturing Analisi Ottimizzazione dei Miglioramenti nei dell equipaggiamento processi macchinari e nei processi Production Analisi dei processi Applicazione dei principi Ottimizza
312. mplessivo stato suddiviso in tre macro sottofunzioni ARCHITETTURA DEL MEZZO TELAIO e CARROZZERIA naturalmente queste macro strutture sono suddivise in elementi pi semplici le cui combinazioni creeranno le varianti concettuali conseguibili Bisogna osservare che 1 risultati ottenuti dallo studio di queste tre macro sottofunzioni non sono perfettamente indipendenti tra loro ma esistono vincoli di natura tecnica od economica che li legano MOTORIZZAZIONE SISTEMA FRENANTE SOSPENSIONI RUOTE VANO DI CARICO ARCHITETTURA DEL VEICOLO MATERIALE COMPONENTI ASSEMBLAGGIO QUADRICICLO ELETTRICO ASSORBIMENTO ENERGIA MATERIALE INTERNO CONFINAMENTO MATERIALE ESTERNO CONFIGURAZIONE Fig 12 Scomposizione funzionale del City Bumper Per ottenere i principi di soluzione delle varie sottofunzioni possono essere utilizzati diversi strumenti e ricerca in letteratura e analisi di sistemi naturali e analisi di sistemi tecnici esistenti 36 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design e analogie E stato fatto ampio uso dell analisi di sistemi tecnici esistenti perch comporta un utilizzo di componenti commerciali gi ampiamente studiati e commercializzati nonch un relativo basso costo di acquisto Le caratteristiche riassuntive del quadriciclo ottenute dall analisi del sistema
313. mportanza minore dell elemento colonna Con questo strumento i valori pi elevati delle somme per riga indicano la variabile pi importante tra quelle indipendenti cio che hanno pi influenza sulle altre e sono meno influenzate La FUNZIONALITA il fatto che la macchina debba fare un buon caff e la RESISTENZA all UMIDITA ed al CALORE sono le caratteristiche pi importanti sono quelle cio che hanno i pesi pi elevati 164 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design La Matrice di Relazione Con la Matrice di Relazione si confrontano i bisogni ossia i COSA i desiderati con i parametri individuati dal progettista ossia i COME come soddisfare il bisogno Nel caso pi generale i COSA di riga rappresentano 1 requisiti da soddisfare mentre i COME di colonna rappresentano i parametri o le azioni da porre in atto per soddisfare i requisiti di riga I dati di riga si possono ricavare ad esempio dai concetti sintetizzati e posti in ordine di importanza dai diagrammi di interrelazione Il metodo si prepara una matrice riportando nelle righe i COSA e nelle colonne i COME Si assegnano delle valutazioni numeriche di relazione relazione nulla CASELLA VUOTA relazione debole valore 1 relazione media valore 3 relazione forte valore 9 Si effettuano le somme pesate per colonne dei valori assegnati assumendo come peso il parame
314. n punto importante per lo sviluppo dell automobile non solo per la linea ma anche per l integrazione a livello di progetto fra carrozzeria e struttura ben altre rivoluzioni dovevano avvenire quando si rese possibile l adozione della monoscocca in tutti i processi produttivi Questa soluzione si era gi vista nel 1923 Vincenzo Lancia aveva infatti presentato la Lancia Lambda un automobile a struttura portante anche se limitata alla linea di cintura Fu per solo dopo la Seconda Guerra mondiale che le grandi Case Costruttrici di automobili compresero 1 vantaggi che l utilizzo in grande serie della carrozzeria portante poteva garantire alla produzione di autovetture vantaggi quali riduzione del peso aumento della rigidezza torsionale maggiore velocit di produzione e una sensibile riduzione dei costi Per contro la pianificazione produttiva automobilistica era destinata a cambiare progettare una scocca voleva dire infatti definire in partenza le caratteristiche stilistiche dell automobile che non potevano essere modificate se non a costo di grandi reinvestimenti L utilizzo della monoscocca permise ai designer di perfezionare la metodologia progettuale che cos assunse carattere integrale In questa maniera l abitacolo viene ad essere un tutt uno con la carrozzeria questa a sua volta rimane perfettamente integrata con gli organi meccanici Figura 8 Lancia Lambda 1928 Le tecniche di stampaggio permettono poi l esecuzione
315. n un secondo modo per valutare l importanza generale dei parametri In questo caso negli incroci delle caratteristiche si attribuisce un valore numerico in funzione dell importanza del valore in colonna rispetto a quella di riga e cosi via Alla fine una somma indicher quale variabile il pi importante di tutte MATRICE DI INTERRELAZIONE 2 USO Effetti nghe Cause colonne Matrice di interrelazione 2 uso Il doppio uso della matrice di interrelazione serve per mettere in evidenza la caratteristica saliente che solo in casi estremamente semplici appare evidente anche con una semplice analisi 3 2 2 1 4 Strumenti del QFD La matrice di relazione Una volta stabiliti i requisiti del sistema da sviluppare occorre stabilire quali azioni tecniche apportare per raggiungere gli obiettivi Il metodo QFD propone un altra matrice destinata a questo scopo La matrice di relazione quello strumento dove in bisogni del sistema chiamati i cosa vengono confrontati con le azioni tecniche i parametri di progettazione definiti invece i come MATRICE DI RELAZIONE Come colonne Cosa righe Matrice di relazione Mettendo in relazione queste caratteristiche si riesce a stabilire quale operazione tecnica sia da mettere in atto per soddisfare il maggior numero di requisiti e soprattutto soddisfarli nella maniera pi completa possibile Il meccanismo d
316. na Improvement of Materiale Carcassa Membrana Improvement of Dimensioni esterne Meccanici Valvola camera d aria Forza di disturbo optimization Spillo di sicurezza Membrana Forza di disturbo optimization Forza centrifuga Membrana Materiali optimization Urti Carcassa Deformazione carcassa optimization Urti Pressione Criticit tecniche da risolvere Efficiency increase Efficiency increase Efficiency increase Quality increase Quality increase Quality increase Quality increase Ogni problema viene poi specificato nel dettaglio ed aperto nella schermata apposita problem solving In questo ambiente l utente provvede a confrontare il problema o la criticit con i 40 principi del TRIZ al fine di trovare una possibile soluzione 273 Leonardo Frizziero i assetto_4_trimmed TechOptimizer Product Analysis Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Edit Problem Manager 1M Principles Deu PEZHLUETTUUNENNGS 00000000000 00x X e Project AR Team v Structure s Graph BE Browser Trimming x New V Continue a Result 4 Report Problem A E For Help press F1 File Edit View Tools Navigator Database Help E lk 2 Problem Manager dE Problem want to increase Materiale of Molla by but there is a problem E nt proving feature define an improvi
317. nalit e affidabilit manutenibilit costi 10 tempi 11 riciclabilit OPNSAA LN La lista non prevede l applicazione di una metodologia specifica ma rappresenta semplicemente una serie di parametri generali di cui tener conto parametri che potrebbero essere stati trascurati durante l indagine specialmente nei sistemi dove si verifica un esubero di dati 185 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 3 Il metodo TRIZ Il metodo denominato TRIZ deriva dall acronimo russo di Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch che significa Teoria per la soluzione inventiva dei problemi Il presente inventato e costruito da Genrich Altshuller 1926 1998 a partire dal 1946 si propone di fornire a chiunque lo adotti un sistema in grado di elevare il grado di inventiva di originalit del suo progetto inteso in maniera completamente generale sia esso un prodotto un sistema appartenente a qualunque natura Questo metodo si presenta cos versatile e flessibile poich Altshuller prima ed i suoi collaboratori in seguito hanno scoperto che i processi mentali di invenzione sono sempre i medesimi senza distinzioni derivanti dalla natura del problema in s Questa scoperta nata dal posto di lavoro di Altshuller che come Einstein era impiegato all ufficio brevetti ed proprio attorno ai brevetti alle invenzioni che questo studioso riuscit
318. nche se non lo esprimono direttamente tutti i piloti desiderano la massima sicurezza ed affidabilit dal prodotto in quanto utilizzeranno il dispositivo in un momento molto delicato quale la gara dove tutta la loro abilit rivolta alla guida e non possono spendere concentrazione con le problematiche tecniche del 225 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design mezzo Pretendono inoltre in maniera sottointesa che la durata del oggetto sia come minimo quella di una gara Contemporaneamente rivolgono bisogni inespressi anche tutti coloro che potrebbero avvantaggiarsi dei benefici del prodotto ma non ne sono consapevoli come appunto automobilisti corridori di altre categorie ecc Come detto precedentemente il prodotto indirettamente pu essere rivolto anche a costoro 5 2 1 4 I bisogni del mercato i bisogni eccitanti In questo caso il prodotto entra in una nicchia di mercato vergine in quanto non esistono altri prodotti dalle funzionalit analoghe Non si ritiene pertanto una primaria necessit quella di conferire all oggetto caratteristiche stimolanti per catturare l attenzione o suscitare curiosit negli addetti ai lavori Questo discorso ovviamente estraneo a qualunque campagna pubblicitaria che verr indetta cio nel prodotto non verranno presi in considerazione particolari detti excitements a prescindere da qualunque idea possa v
319. ncreta possibilit di incontrare difficolt nella collaborazione con agenti esterni L industrializzazione costruzione da attrezzamento definitivo la fase in cui si completa la realizzazione degli attrezzamenti per la produzione industriale e la conseguente costruzione dei componenti definitivi In questa fase compresa la produzione dell avanserie Anche in questo caso si pu supporre un tempo massimo di realizzazione di tre mesi Viene di seguito effettuato lo studio dei tempi per ogni caratteristica trovata con il metodo QFD in ordine decrescente d importanza 324 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Nello scrivere i diagrammi non parso credibile usare un unit di misura maggiormente dettagliata di un mese per mancanza di dati precisi ma si fa notare che a livello industriale i diagrammi di Gantt vengono rappresentati con unit di misura di una settimana e a volte addirittura di un giorno Materiali conformi CE Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione I tempi in merito alla scelta di utilizzare materiali conformi alla normativa CE sono stati stimati come minimi quattro mesi in t
320. nde sono perfettamente in grado di far lavorare ufficio marketing ed ufficio tecnico contemporaneamente e realizzare un perfetto aggiornamento di informazioni tra l uno e l altro nodo Diventa altresi possibile uno scambio continuo di informazioni tra l ufficio tecnico e l officina tra progettisti e cliente ecc Questo genere di lavoro dove le attivit non si susseguono una dopo l altra cronologicamente viene chiamato ingegneria concorrente Nel presente capitolo si intende sintetizzare alcune caratteristiche comuni a tutti 1 progetti facendo tesoro delle esperienze applicate e citate nei capitoli 1 e 2 Dopo un attento lavoro di analisi che ci ha condotto ad affrontare due progetti di natura diversa progettazione per l estetica e progettazione per la funzionalit risulta necessario provare a vedere quali siano gli aspetti comuni di entrambi i progetti Si pu cosi afferamare che Progettare Impostare Applicare dove si intende per fase di impostazione quella relativa alla adozione del metodo di lavoro alla chiarificazione del compito alla ricerca degli obiettivi del progetto alla stesura degli obiettivi del progetto alla definizione del progetto concettuale in cui per adozione del metodo di lavoro si intende come prima cosa la scelta di adottare un metodo non sempre scontata e poi quella relativa a quale metodo adottare ad es QFD TRIZ ecc essa il COME progettare Per chiarificazione d
321. nergia costr zione convenienza dell uso riparabilit adattabilit complessit del dispositivo complessit di controllo livello di automazione producibilit Le indicazioni in elenco sono ovviamente di carattere generale tuttavia comprendono tutte le casistiche che si possono incontrare nella pratica Una volta individuati i parametri adeguati il metodo descrive una procedura per ordinare e risolvere le problematiche che nascono dall interrelazione tra essi Viene costruita una matrice specifica detta matrice delle criticit che indicativamente ha questo aspetto perdita di sostanza perdita di informazioni perdita di tempo area dell oggetto durata dell oggetto mobile mobile area dell oggetto durata dell oggetto fisso fisso volume 7 dell oggetto temperatura 27 mobile volume dell oggetto fisso energia spesa dal movimento energia spesa dal non movimento 1 39 parametri ingegneristici o tecnici quantit di materia affidabilit accuratezza della misurazione accuratezza della costruzione fattori nocivi che agiscono sull oggetto 193 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Undesired Result Feature to Improve Weight of moving object Doc moving object EH obje Length of non moving object 4 obje 7 Volume of moving 2 26 ject Volume of non moving object i 8 Stability of object
322. ng feature 3 weight of moving object 3 weight of stationary object Ef length of moving object Ef length of stationary object 31 area of moving object Ef area of stationary object 3 volume of moving object 3 volume of stationary object 3 speed A force intensity A stress or pressure i Worsening feature D area of moving object B area of stationary object E volume of moving object E volume of stationary object speed 1 force intensity B shape E stability of object s composition E strength duration of action of moving object 7 temperature O use of energy by moving object For Help press F1 RERO victor TechOptimiz Principles Physical Contradiction instead of using rectilinear parts surfaces or forms use curvilinear ones move from flat surfaces to spherical ones from cubical Use noniflat shapes Parallelopiped parts to ball shaped structures use rollers balls spirals domes Gal Rollers 9o from linear to rotary motion use centrifugal forces Rotation hj 14 Curvature increase D24 Intermediary D 10 Preliminary action E 37 Thermal expansion Examples k Add concept O ANISOTROPIC ELECTROCONDUCTIVE ADHESIVE E CAROUSEL CONVEYER E CONTACT OVER A SPHERICAL SURFACE E GAS LASER GENERATOR O INTEGRATED CIRCUIT F LENS SHAPED ALIGNMENT PADS Example 4 trimmed wi ricci immagini tech M I 40 principi nel TechOp
323. ni assai frequenti nel corso di una gara Riuscire a sfruttare lo spazio interno del cerchione e delegare alla spalla della gomma l assorbimento delle sollecitazioni appare indubbiamente una soluzione decisamente preferibile Contemporaneamente tuttavia stato deciso di conservare all interno della valvola lo spillo di sicurezza quindi si scelto di non rimuoverlo soluzione rivolta a garantire una sicurezza superiore ai piloti Nel malaugurato caso infatti che avvenga il distacco del dispositivo la gomma manterr la sua pressione di gonfiaggio eventualmente anche eccessiva ma consentir il ritorno del mezzo ai box in condizioni di sicurezza Nell altro caso cio senza spillo andrebbe indubbiamente progettato un sistema di ancoraggio tale da impedire la perdita del dispositivo in pista evento che causerebbe l immediata perdita di pressione dalla gomma e dunque metterebbe il mezzo a rischio di incidenti In casi particolarmente fortunati poi la pressione delle gomme potrebbe essere tale percui anche con la perdita del dispositivo un pilota potrebbe portare a termine una corsa Viste le presenti considerazioni appare ovvia la scelta di non manomettere in nessun caso la gomma il cerchione o la valvola di gonfiaggio 5 3 3 2 Impostazione delle matrici QFD Gli strumenti specifici di chiarificazione del compito del metodo QFD vengono organizzati attraverso una serie di matrici precedentemente descritta in maniera dettagliata In que
324. ni principali 42 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Fig 16 Massa telaio 20 kg Massa totale 169 kg stato scelto uno sviluppo in altezza superiore alla media delle microvetture presenti sul mercato per dare spaziosit all abitacolo altrimenti di volume ridotto La validit di questa soluzione confermata dall attuale produzione automobilistica di tutti 1 segmenti Nel design del tetto si cercato di non occupare l area sovrastante le batterie per permetterne l estrazione dall alto e per facilitare la produzione di una eventuale versione dotata di un ampio tetto apribile Per garantire una sufficiente rigidezza si per ritenuto opportuno inserire una barra trasversale Tale barra pu essere smontata nel caso che si debbano estrarre le batterie per manutenzione o sostituzione In seguito sono stati disegnati i modelli tridimensionali dei freni e dei semiassi secondo i dati forniti dalla Comex S p A e dei pneumatici utilizzati per realizzare il gruppo sospensioni anteriori ed il gruppo sospensioni posteriori P 9l Fig 17 Ponte posteriore 43 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Fig 18 Sospensione anteriore 44 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il disegno degli ancoraggi
325. nia Delaunay Walter Gropius Le Corbusier e poi via via in un crescendo rossiniano approda alla Pop Art Claes Oldenburg Salvatore Scarpitta Roy Lichtenstein Andy Warhol James Rosenquist 12 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ma se riesce difficile immaginare un affetto di Moranti o Rosai o De Chirico pi facile capire come l arte non figurativa sia in parte frutto di una societ tecnologica P Dorazio 1986 uu Il disegno dell automobile attraverso le sue tappe principali Un esempio che al tempo stesso segno dell attivit interdisciplinare di Le Corbusier il progetto di automobile mai realizzato concepito nel 1928 che diede modo di trasformare in un ambito ancora empirico metodi e sistemi funzionali gi patrimonio acquisito dall architettura Il risultato un modello di vettura che preconizza soluzioni e contenuti che sarebbero diventati attuali decenni pi tardi un segno di modernit questo che ha attratto Giugiaro il quale avvalendosi del disegno in scala 1 10 e della relazione allegata al progetto ha costruito un modello in legno in scala naturale Figura 3 Le Corbusier l automobile Maximum Questo lavoro stato esposto alla mostra Le Corbusier la progettazione come mutamento che si tenuta a Milano nel 1987 L idea di impostare un automobile privilegiando l aspetto abitativo funzionale in un epoca in cui
326. niristico risulta invece ben diversa infatti come abbiamo visto nei paragrafi precedenti la carrozzeria del City Bumper avveniristico circondata da un fascione continuo contenente i bumper Questo fatto far s che per il terzo modello anche le caratteristiche di resistenza all urto risulteranno un po diverse 1 4 1 a Caratteristiche costruttive dei bumper normalizzati Definiamo bumper normalizzati quegli shock absorber dotati delle seguenti caratteristiche costruttive quei bumper cio gi descritti e definiti nel capitolo 7 diametro D 140 mm spessore s 1lmm tensione di snervamento os 27 N mm 2 materiale plastico SBR densit SBR psBR 150 kg m 3 area sezione completa Ac n x D 2 4 154 cm 2 area sezione forata Af nx D 2 D s 2J 4 2 2 cm 2 La lunghezza variabile a seconda della geometria del vano in cui inserita da 63 33 a 240 cm D N 80 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 1 b Modello New Edge Consideriamo prima lo sportello poi i paraurti anteriore e posteriore 1 Lo sportello Adem 95 cm 65 cm Figura 30 Modello New Edge lo sportello A partire dal disegno e dalle dimensioni su di esso indicate possiamo calcolare l area della sezione media A A indicata in figura e da essa risalire al numero di bumper contenibili dallo sportello Procediamo calcolando prima l area d
327. non danneggi rivestimenti e schiumatura per cui pare ragionevole pensare a due mesi sia per la progettazione codesign sia per l industrializzazione costruzione Ventilazione interna Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione La ventilazione interna ha lo scopo di evitare l accumularsi di umidit tra il corpo ed il sedile essa peculiarit solo di auto di alto livello ma viene qui considerata per l indiscutibile utilit Una caratteristica simile necessita di almeno tre mesi per la progettazione codesign ed altri tre per l industrializzazione costruzione 367 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Grafica forma e colori curati Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Curare la parte grafica del sedile senza occuparsi di quella interna implica studiare nuove soluzioni di design ma entro limiti definiti da tutte le alt
328. nte la forza peso risulta diretta sempre verso il basso mentre la forza di accelerazione e quella centrifuga cambiano verso a seconda che si stia accelerando o decelerando o curvando verso sinistra o verso destra Si suddivide lo studio in due casi forze statiche forze dinamiche visto che richiesta una resistenza strutturale sia mentre l automobile risulta parcheggiata sia durante la marcia Ognuno dei due casi a sua volta viene studiato nei tre piani piano x Z piano y Z piano y Z L asse x diretto verso il senso di marcia l asse z diretto verso l alto mentre l asse y diretto verso la destra di un ipotetico osservatore frontale al sedile Per ognuno dei casi precedenti si suppongono tre configurazioni schienale verticale 0 0 schienale mediamente inclinato rispetto alla verticale 0 30 schienale fortemente inclinato rispetto alla verticale 0 45 Per vedere cosa rappresenti l angolo 0 si osservi il disegno a pagina 104 Si preferisce per chiarezza espositiva riassumere con due schemi il procedimento seguito nel calcolo delle reazioni vincolari 375 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FORZE STATICHE 0 0 0 30 0 45 0 0 0 30 0 45 Piano y z 0 0 30 0 45 376 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design
329. nte smontabili i pannelli sia per accedere ai vani sottostanti sia per un eventuale sostituzione L ultima fase stata quella di creazione dell abitacolo tramite pannelli in materiale termoplastico preformato il tetto e il parabrezza sono formati da un unico pannello in plexiglas che per un eventuale versione decappottabile pu essere diviso in due parti con il parabrezza fisso ed il tetto asportabile Fig 20 Massa sospesa telaio 43 kg massa sospesa totale 218 kg _ 45 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Carrozzeria deformabile la carrozzeria si basa sul brevetto Autoveicolo protetto da anello deformabile realizzato dal Prof Bacchi onde ottenere una protezione dei passeggeri superiore alle carrozzerie convenzionali e contemporaneamente essere esente da manutenzione dopo urti a bassa velocit di impatto Per ottenere queste caratteristiche innovative viene separata la funzione di assorbimento dell energia da quella di confinamento della carrozzeria Le sottofunzioni della carrozzeria sono cos divise come sopra N B la funzione del materiale interno quella di assorbire l energia dell urto tale funzione pu essere svolta da materiali solidi es tecnopolimeri o aeriformi Nel processo di scelta di questa sottofunzione si preferita la seconda strada per consentire un contenimento dei pesi Con questa scelta l assorbimento d
330. nventiva dell originalit Qualcuna rappresentava un idea brillante qualcun altra invece non si trattava altro che di un miglioramento della condizione preesistente Le invenzioni sono state pertanto classificate secondo cinque livelli di innovazione miglioramento della condizione gi esistente risoluzione di una problematica tecnica risoluzione di una problematica fisica scoperta di una nuova tecnologia scoperta di un nuovo fenomeno PANI Lo studio condotto ha mostrato che circa il 77 di tutti i brevetti putroppo apparteneva ai primi due livelli mentre solo la minima parte superava il terzo livello Numero l del numero MM l l Grado di l ers Sorgente della approssimativo di Livello di soluzioni inventiva l conoscenza varianti da esaminate l considerare Soluzione Conoscenza 1 32 10 apparente personale Conoscenza di Piccolo un piccolo 2 X 45 100 miglioramento gruppo di persone Grande Ricerca di un 3 E 1896 1000 miglioramento team aziendale 187 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Ricerca di un Nuovo 4 4 gruppo di 100000 concetto aziende 5 Scoperta 1 1000000 e oltre Livelli di innovazione e gradi di inventiva Da quello che si pu vedere in tabella mano a mano che il livello di innovazione aumenta anche il numero di possibilit di soluzione cresce da qui deriva la necessit di avere un metodo in grado di gest
331. o quello di realizzare una nuova tipologia di mezzi di trasporto che si proponga come valida alternativa sia agli attuali scooter superandone i principali limiti quali la scarsa sicurezza passiva la bassa capacit di carico o la poca praticit in caso di mal tempo sia agli autoveicoli di piccola cilindrata le cosiddette citycar Vediamo dunque le principali tappe nella definizione di un prodotto di questo genere 14 18 19 17 Figura 10 Primi disegni del Citybumper Il primo passo consiste nel definire le richieste di mercato quali 1 prodotti gi disponibili le tecnologie applicate le tendenze e gli sviluppi prevedibili attraverso una accurata analisi dello stesso alla ricerca delle esigenze non ancora soddisfatte dalla produzione attuale In seconda battuta si passa ad uno studio di fattibilit i e capacit del progettista di ideare soluzioni idonee a soddisfare tutte le richieste del cliente attraverso prodotti ingegneristicamente autoconsistenti valutata considerando anche i vincoli legislativi a cui il nuovo prodotto deve sottostare vedi 1 regolamenti relativi al codice della strada ed alla norme necessarie all omologazione europea In tal modo la sua configurazione risulta quindi essere quella di quadriciclo leggero dotato di motore elettrico alimentato da batterie L ultima fase consistite poi nella progettazione di massima di tutti i componenti essenziali del quadriciclo telaio sistema sospensivo motore
332. o Andremo cos qui di seguito ad operare dei cambiamenti tali da abbassare notevolmente tale cifra 1 5 2 2 1 Ottimizzazione dei costi della trasmissione posteriore La trasmissione posteriore assicurata nel modello originario da un differenziale gi montato sull asse posteriore delle ruote Tutto l insieme acquistabile gi pronto presso un azienda di Budrio Bo la COMEX s p a Qui sotto abbiamo riportato un immagine dello stesso Figura 49 Gruppo di trasmissione comprendente differenziale La spesa complessiva per il prodotto illustrato qui sopra risulta essere di circa 250 Euro Tenendo presente per che la nostra microvettura non deve per legge superare i 45 km h allora possibile eliminare il differenziale sostituendolo semplicemente con un sistema di trasmissione costituito da corona catena e pignone molto simile a quello che si trova sui go kart e sulle motociclette Per consentire tutto ci indispensabile per diminuire la distanza tra le ruote posteriori in maniera tale che non si abbia un eccessivo strisciamento di una delle due in curva 120 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 50 Corone catene e pignoni Nella figura sotto possiamo notare un esempio di montaggio di tali componenti su un go kart da competizione Figura 51 Sistema di trasmissione corona catena pignone su un go kart da competizion
333. o anche se in maniera non eccessiva rispetto a 0 30 Si suppone la forza di accelerazione sempre applicata ad un terzo dell altezza dello schienale in posizione verticale bi SS Ma vi 387 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Eseguendo i calcoli si trova Ha Face 520 N Va Fp 1470N Ma Fa h 3 Fp h 3 tg 45 520 0 2 1470 0 2 398 Nm Per trovare le reazioni normali e di taglio si scompongano le reazioni orizzontale e verticale T Fp sen 45 Face cos 45 1407 1 1407 N N Fp cos 45 Face sen 45 1407 1 1407 N Impiegando i dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 1407 N 1407 N 398 Nm 388 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design FORZE DINAMICHE piano y z In questo caso interviene la forza di accelerazione essa viene per semplicit considerata sempre diretta verso l asse y ma ovviamente va considerato che anche il lato opposto sottoposto alle stesse entit La presenza o meno della forza di accelerazione risulta trascurabile in quanto essa ha verso entrante nel foglio La lunghezza del montante viene stimata pari a 0 44 m Pas F Schienale con 0 0 0 30 0 45 Anche in questo caso in teoria il baricentro si abbasserebbe lungo l asse z versol l origine in
334. o ma applicabile ad una serie molto vasta di discipline In merito all approccio al problema emergono ancora differenze Il QFD un metodo potentissimo nella fase di chiarificazione del compito pertanto attraverso le sue matrici si riesce ad organizzare tutta la gamma di informazioni necessarie al progetto Il TRIZ invece essendo un metodo meno specifico si limita a formulare la soluzione ottimale l IFR poi procede subito con l analisi funzionale e la risoluzione delle problematiche Gli strumenti dei metodi cio le matrici di interrelazione i principi fisici ecc appaiono fin dall inizio adeguati alla risoluzione di specifiche anche molto complesse Le matrici del QFD hanno sicuramente un carattere pi didattico poich rivolte ad un indagine di carattere generale mentre nel TRIZ ogni operazione da compiersi viene orientata specificatamente al conseguimento del risultato I due metodi presentano poi una grande analogia nella fase in cui vengono messe in risalto le azioni da compiere per risolvere i problemi tecnici Si tratta infatti della matrice dei cosa come QFD e della matrice delle criticit TRIZ Queste due tabelle assolvono al medesimo scopo e vengono costruite partendo da confronti basati sugli stessi concetti In un caso nel QFD per la matrice fornisce solo 303 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design indicazioni vaghe mettend
335. o si no definizione pianificazione costruzione oggetti di prova si no studi di architettura da 0 100 studi di impostazione da 0 100 obiettivi tecnici circa le masse lt di un valore concordato obiettivi tecnici circa le performance velocit accelerazione coefficienti aerodinamici ecc definizione obiettivi di qualit indicatori di qualit CMU e R100 ICP modello di stile n lt di un obiettivo VLO parti meccaniche n lt di un obiettivo definizione obiettivi di affidabilit si no definizione obiettivi di assistenza si no c delibera tecnica ratifica la fine della fase di sviluppo prodotto durante la quale si eseguono le attivit per arrivare alle delibere funzionali ed affidabilistiche Dal punto di vista gestionale quando si ottengono le delibere funzionali e quando le affidabilistiche opportuno ricordare che il processo di sviluppo prodotto costituito da tre fasi ben definite che a loro volta sono monitorate attraverso opportuni indicatori progettazione gt emissione schede progetto o disegni prototipazione gt effettiva costruzione degli oggetti di prova prototipi in base alla pianificazione sperimentazione gt delibere funzionali ed affidabilistiche 213 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dunque le delibere funzionali ed affidabilistiche sanciscono la fine dello sviluppo prodot
336. o Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design VISTA FRONTALE VISTA POSTERIORE 419 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design VISTA LATERALE VISTA IN 3D 420 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design RENDERING FOTOREALISTICO 421 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 9 Conclusioni Si ricorda che i due principali obiettivi descritti nel capitolo 1 erano e stressare il metodo QFD per verificarne la robustezza e proporre eventuali integrazioni al metodo stesso Il metodo proposto stato testato su due oggetti di complessit differente una caraffa di uso domestico ed un sedile automobilistico Esso ha mostrato di possedere un discreto potenziale almeno in fase di studio di fattibilit L applicazione del QFD al primo prodotto ha confermato che ogni caraffa attualmente in commercio presenta alcune delle caratteristiche trovate con il metodo esaminato Dall analisi della concorrenza si rilevato come un prezzo finale contenuto sia un obiettivo di quasi tutte le aziende produttrici il che fa presumere ma il fenomeno andrebbe approfondito che il cliente tipo di questo oggetto ricerchi soprattutto un prodotto economico L applicazione del QFD al sedil
337. o a decifrare i meccanismi che intervengono dietro alle invenzioni Combinare poi questo risultato importantissimo con la decodifica dei processi stessi ha permesso lo sviluppo di un metodo di lavoro destinato non tanto alla progettazione quanto all invenzione pura al raggiungimento della soluzione ideale Lo studio di Altshuller si basato come gi accennato sull analisi di una notevole quantit di brevetti al fine di scoprire l attivit inventiva insita in ognuno di essi La stesura di un metodo di progettazione stata una fase successiva a questa prima attivit 5 3 2 3 1 Fondamenti del TRIZ L assioma su cui basato tutto il metodo il seguente l evoluzione dei sistemi tecnici regolata da leggi oggettive In pratica lavorando con una enorme quantit di invenzioni Altshuller riuscito a riconoscere a monte di queste una linea logica comune che riuscito poi ad enunciare in pi ha poi cercato di codificare cosa fosse esattamente l attivit inventiva cercandone traccia nei brevetti e dandole una definizione ed una classificazione Risultato stata la stesura delle tre leggi fondamentali del TRIZ senza le quali il metodo stesso non avrebbe significato Le tre leggi sono 1 isistemi tecnici evolvono secondo leggi oggettive e tendono ad aumentare il loro grado di idealit 2 qualsiasi problema tecnico specifico pu essere ricondotto mediante un processo di astrazione ad un modello generale ed i p
338. o dei veicoli stessi dovuto alla scarsa domanda del mercato che al momento non giustifica una produzione su larga scala Attualmente circolano complessivamente 20 000 mezzi elettrici in gran parte di propriet di amministrazioni od operatori di tipo pubblico che costituiscono solo il mercato di lancio di tali veicoli ovviamente non sufficiente ad abbattere i costi di produzione E evidente che se si riuscisse a rendere pi appetibile il veicolo elettrico anche ai privati ne potrebbero derivare volumi di mercato pi elevati sfruttando anche il fatto che mezzi del genere hanno la possibilit di accedere ai centri storici ZTL e che comunque 1 3 delle famiglie italiane possiedono gi almeno 2 o pi vetture E oum Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 11 Il Citybumper in versione non definitiva c Vincoli Il mezzo dovr sottostare alla normativa riguardante l omologazione dei quadricicli secondo la direttiva comunitaria 92 61 In particolare si afferma che i quadricicli leggeri elettrici dovranno avere un peso a vuoto inferiore a 350 kg la velocit massima entro i 45 km h potenza entro i 4 kW si a g z E a ep N gt BE ril B8 amp z E ca on mE D E n a a E 2 E z En 5 D 3 S z E x sS 3 s F amp a amp 3 8g 2 2 E E 5 E N c e SE n pai E A en mi N n 2 9 S 2 he 5 2 89 t5 28 FT E E 5 S m
339. o della valvola non c pi la molla non si rende pi necessario un collegamento speciale baster modellare l elemento cedevole in funzione dello spazio a disposizione Matrice morfologica V4 Molla Sistema elastico e me Elicoidale polimero Polimero Membrana pressione Montaggio Con utensili Collegamento carcassa Incollaggio membrana Collegamento carcassa molla Incollaggio s Collegamento molla membrana Incollaggio Matrice Morfologica V4 Quest ultima soluzione riprende nella quasi totalit la V1 ad eccezione della costituzione della membrana infatti questo componente prima era completamente realizzata in elastomero mentre ora previsto che venga realizzata con un anima di metallo o comunque di un materiale che le conferisca rigidit permettendole eventuali deformazioni soltanto in punti stabiliti Per non appesantire ulteriormente il lavoro sono state prese in considerazione poche varianti significative del QFD poich in seguito verranno raggiunte anche da soluzioni proposte dal secondo metodo di lavoro 5 3 3 6 Valutazione delle varianti ottenute Una volta ricavate dalla matrice morfologica le varianti di soluzione possibile valutare ognuna di esse attraverso una matrice decisionale costruita in modo da realizzare un confronto e mettere in luce le varie criticit che si possono presentare La matrice decisionale verifica che ogni variante risponda a determinati requisiti di carattere generale
340. o e nero 66 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 13 Modello Retr tre quarti dietro Vista tre quarti anteriore a colori Figura 14 Modello Retr tre quarti davanti a colori 67 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vista tre quarti posteriore a colori Figura 15 Modello Retr tre querti dietro a colori 68 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 1 2 La disposizione degli shock absorber nel City Bumper retr Qui di seguito riportiamo l immagine dello schizzo del City Bumper retr con le zone relative ai paraurti ed allo sportello sezionate affinch possano essere visibili i bumper o shock absorber E importante sottolineare che il materiale della carrozzeria come gi detto nel capitolo 7 non in metallo bens in materiale plastico Inoltre bisogna ricordare che la carrozzeria composta da due strati 1 lo strato pi interno composto proprio dai bumper o shock absorber appunto 2 lo strato pi esterno realizzato in neoprene materiale plastico molto resistente il materiale con cui vengono realizzate le mute dei sub Ebbene nella figura qui sotto si pu notare come questi due strati siano stati disposti sul City Bumper retr Inoltre viene
341. o essere realizzato in quella forma mediante la convenzionale lamiera stampata E chiaro che una conoscenza approfondita delle possibilit offerte dai nuovi materiali come dei limiti imposti dall utilizzo dei compositi ultraleggeri in fibra di carbonio consenta al progettista di escogitare forme del tutto nuove impensabile la progettazione di un particolare di carrozzeria o interno senza uno studio approfondito delle metodologie produttive e dei materiali pi adatti Facendo un passo indietro si pu constatare come la crisi petrolifera degli anni Settanta con il conseguente aumento del prezzo del petrolio abbia profondamente inciso sullo sviluppo dell automobile sia nella concezione che nei materiali In questo caso l obiettivo principale per fronteggiare la crisi si tradotto in una ricerca spasmodica nella riduzione dei consumi che ha indotto i progettisti a impegnarsi in prima istanza ad abbassare il coefficiente di penetrazione CX e poi a contenere il peso della vettura 18 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Tutto questo ha portato evidentemente ad un aumento dell inclinazione del parabrezza che a sua volta ha causato un incremento della superficie esposta alle radiazioni solari innalzando cos la temperatura nell abitacolo Come si pu vedere partendo da problematiche molto diverse si arrivati alla necessit di mettere a punt
342. o importante prima di iniziare il calcolo poich la seguente un trattazione generale si considerer vera questa ipotesi gli stampi da noi utilizzati avranno tutti le stesse dimensioni supposte dimensioni medie Inoltre avremo che per il modello New Edge se ottimizzato saranno necessari solo due stampi uno per il cofano motore l altro per i pannelli simmetrici laterali per il 108 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design modello Retr saranno necessari ben sette stampi uno per il cofano motore uno per il tetto quattro per i pannelli laterali uno per il pannello frontale infine per il modello Avveniristico non sono necessari stampi poich 1 pannelli che compongono la carrozzeria sono tutti realizzabili con tecnologie molto pi semplici come ad esempio il taglio Anche se gi si capisce che la carrozzeria pi economica risulta essere quest ultima proviamo ad eseguire i conti per vedere se le stime da noi effettuate sono giuste e se anche i due modelli apparentemente pi costosi riescono ad avere un prezzo di vendita inferiore ai 10500 Euro 109 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 1 1 Modello Retr v Prezzo stimato di vendita 15000 Euro Y Numero di stampi necessari 7 Procediamo con il calcolo del prezzo di acquisto di un pannello che deve essere necessari
343. o in luce solo l importanza dell azione mentre nell altro metodo nel TRIZ vengono elencate istruzioni molto pi precise da seguire Una volta messe in luce tutte le differenze e le analogie rilevate nei metodi stato messo in pratica il progetto della valvola di massima miniaturizzata Il problema stato affrontato in tre modi differenti 1 chiarificazione del compito QFD 2 analisi funzionale TRIZ 3 combinazione del QFD e del TRIZ I cui risultati specifici ed i disegni di massima dei componenti progettati sono stati elencati nei relativi capitoli I risultati invece provenienti dal confronto sono i seguenti possibile far lavorare QFD e TRIZ in una sorta di staffetta i due metodi possono collaborare in una sorta di successione logica s opportuno che il progetto venga cominciato con la chiarificazione del compito QFD e che venga seguito dall analisi funzionale ed applicazione dei principi TRIZ sconveniente un lavoro in parallelo dei metodi poich oltre a generare doppiamente gli stessi risultati complica notevolmente la gestione del lavoro sconveniente invertire l ordine dei metodi Il TRIZ uno strumento debole in fatto di chiarificazione del compito al contrario del QFD che fa di questa fase il suo vantaggio pi grande Il progetto ha visto nelle prime battute un indagine completa attraverso il metodo QFD indagine conclusasi al momento della stesura della specifica tecnica La sp
344. o materiali con resistenze al calore decisamente superiori a quelli usati correntemente Il costo di un componente poi a sua volta regolato da una somma di fattori che nel vasto panorama delle scelte tra materiali e processi porta il progettista a sperimentare nuove strade e tecniche produttive Un altro input viene invece imposto dalle restrittive norme di sicurezza che determinano modifiche talvolta sostanziali e che trovano una risposta solo nell utilizzo di nuovi materiali e nuove concezioni costruttive Il consumo di materiali plastici nell auto infatti stato caratterizzato fino ad oggi da un sempre pi massiccio impiego determinato soprattutto dalle caratteristiche stesse delle materie plastiche e cio peso ridotto che si traduce in risparmio di carburante e resistenza alla corrosione con un conseguente minor costo di produzione e manutenzione stabilit dimensionale alla temperatura capacit fono e termoassorbenti ampia libert creativa delle forme ed infine economicit del processo produttivo che equivale ad un minor costo dei componenti Da quando la produzione si aperta pienamente all ingresso massiccio delle materie plastiche e delle relative tecniche di lavorazione a stampo sono stati necessari grandi investimenti economici in transfert tecnologici La qualit di finitura di un pezzo ha assunto un peso sempre maggiore ed divenuta pi urgente la capacit di gestione di quel sottile confine tra l oggetto ed i
345. o modello sar effettuata seguendo due criteri a ottimizzazione della sicurezza si sceglier quel modello sul quale il brevetto descritto nel capitolo 7 viene sfruttato meglio b ottimizzazione dei costi si sceglier quel modello che consentir al produttore di mantenere 1 costi pi bassi possibile Nei prossimi due capitoli procederemo ai calcoli ed alle valutazioni riguardanti gli aspetti qui sopra citati 79 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 Analisi ed ottimizzazioni della sicurezza In tale capitolo eseguiremo alcune valutazioni di carattere numerico per stabilire quale soluzione delle tre proposte risulti essere la migliore da un punto di vista tecnico che tenga conto dei seguenti due fattori 1 minor peso 2 maggior volume d aria contenuto e quindi maggiore resistenza agli urti 1 4 1 Valutazioni numeriche circa il peso dei bumper nelle tre soluzioni Con la seguente trattazione analizzeremo a partire dalla geometria delle tre carrozzerie disegnate quale di loro risulter la pi pesante in base al maggior numero ed alle maggiori dimensioni dei bumper contenuti Prima di cominciare importante fare una precisazione mentre i lay out dei modelli retr e new edge sono molto simili poich in essi possiamo trovare i bumper all interno dei paraurti anteriore e posteriore e degli sportelli la disposizione dei bumper nel modello avve
346. odotto Come come viene usato il prodotto Dalla lettura delle domande appare abbastanza chiaro quale risposta esse necessitino ma occorre porre attenzione al perch che richiede non l uso globale del prodotto bensi i motivi specifici per cui lo si usa se si stesse parlando di un bicchiere la risposta non sarebbe per bere bens per fare raffreddare 99 ec 29 ee 29 ee bevande calde per ragioni igieniche per dissetare lungo un arco temporale per poter bere anche lontano da fonti di liquidi ecc Si risponda quindi alle 6 domande in merito alla caraffa Chi gt uomini e donne di ogni et Cosa gt riempire un bicchiere Dove gt a tavola in terrazzo in giardino Quando gt pranzo cena merenda aperitivo Perch gt per non acquistare acqua minerale per ragioni estetiche per mantenere un liquido a temperatura costante Come gt si riempie si impugna si versa il contenuto Si sintetizzino le caratteristiche che una caraffa per liquidi potabili pu deve possedere 1 esteticamente gradevole 311 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 a norma di sicurezza 3 ergonomica 4 resistente 5 semplicit di manutenzione 6 anti goccia 7 durevole 8 stagna 9 con accessori Dopo aver stilato una lista di ipotetici bisogni del cliente occorre redigere la prima matrice cio una matrice di interrelazione per
347. ogettare sono gi stati fissati il tipo le dimensioni di massima passo e carreggiata la massa tecnicamente ammissibile 1 tipi delle sospensioni anteriori e posteriori il tipo di motore e la sua potenza Imponendo passo carreggiata anteriore carreggiata posteriore e angolo di sterzata dei pneumatici stato dedotto lo schema di figura dal quale risulta evidente lo spazio utile disponibile per l abitacolo e per installare i componenti gi noti In seguito stato realizzato il modello tridimensionale del pianale in cui stato inserito il gruppo motore differenziale e le batterie secondo le disposizioni assegnate Le batterie sono state inserite all interno di due contenitori in alluminio rigidamente collegati al telaio tale soluzione permette di assicurarne il posizionamento anche in caso di elevate decelerazioni dovute ad urti Questa architettura consente una distribuzione dei pesi ottimale fattore fondamentale per garantire una buona guidabilit del veicolo Per proteggere il motore dagli urti e per risparmiare spazio in lunghezza il gruppo motore differenziale stato montato inclinato di 60 Per verificare la disponibilit di spazio nell abitacolo e per facilitare la realizzazione della parte superiore del telaio sono stati inseriti due manichini in posizione di guida e uno come passeggero realizzati rispettando la taglia di una persona media altezza 1 75m massa 75 kg Fig 15 Schizzo del pianale disposizione orga
348. ogettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 2 1 2 Strumenti del QFD La matrice di interrelazione 1 uso La matrice di interrelazione una tabella dalla quale vengono ricavate le dipendenze relative tra i vari requisiti del problema Una volta ottenute le risposte alle domande analizzate in precedenza tutti i requisiti vengono disposti in una matrice quadrata sia nelle righe sia nelle colonne dopodich si entra nella matrice e si assegnano negli incroci valori numerici 1 3 9 in funzione della dipendenza relativa di questi requisiti MATRICE DI INTERRELAZIONE 1 USO Effetti nghe Cause colonne Matrice di interrelazione 1 uso Attraverso questo sistema con una semplice somma emerger il parametro che pi di tutti influenza gli altri e quello invece che subisce maggiormente le modifiche apportate al sistema In un sistema complesso ed articolato come un componente meccanico dove molti aspetti delle varie caratteristiche si intrecciano e risultano legati tra loro la conoscenza del requisito pi potente indicher ai progettisti dove dirigere il loro lavoro per ottenere il maggior numero di benefici e di miglioramenti 182 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 2 1 3 Strumenti del QFD La matrice di interrelazione 2 uso La stessa matrice precedente pu anche essere utilizzata i
349. one da ricercarsi in quanti pi modi si conoscano Considerando ora i problemi legati al materiale di costruzione della valvola sono stati applicati i seguenti principi cd 1 segmentazione 11 ammortizzamento anticipato 14 sferoidalit 15 dinamicit 40 materiali compositi e kS e KS e KS KS In questo caso i principi non suggeriscono nessuna soluzione specifica Trovandosi davanti ad informazioni di carattere molto vago stato deciso di progettare una valvola munita di una carcassa in due parti in grado di assorbire eventuali deformazioni plastiche provenienti dagli urti La forma cilindrica serve per ridurre i volumi ma anche per non offrire ad agenti esterni facce dove possono aver luogo urti La riduzione delle dimensioni esterne stata realizzata attraverso cd kS 1 segmentazione 2 estrazione 7 annidamento 15 dinamicit 35 trasformazione di un parametro fisico 40 materiali compositi kS kS KS e dv e KS Questa lista consiglia di costruire la valvola in modo che tutti i meccanismi restino contenuti all interno della carcassa incorporando un numero di funzioni limitate in ogni componente principio della separazione delle funzioni La forza centrifuga stata contrastata mediante l applicazione dei principi 8 contrappeso 9 reazione preventiva 10 azione preventiva 11 ammortizzamento anticipato 4 DO D
350. one Meccanica e di Industrial Design Inoltre a confermare la migliore distribuzione dell aria nel modello new edge ci pu essere d aiuto anche un analisi dei valori in percentuale considerando pari a 100 la capacit assoluta di un determinato modello CAPACITA MASSIMA NELLE TRE ZONE Frontale Laterale x2 Posteriore Totale Retr 26 16x2 42 100 New Edge 32 18x2 32 100 Avveniristico 35 15x2 35 100 In base alla presente analisi si pu concludere che il modello maggiormente indicato per un migliore sfruttamento delle caratteristiche protettive dei bumper il modello New Edge Tuttavia dobbiamo ancora ottimizzare il lavoro fin qui svolto bisogna infatti considerare quale sia la massima capacit d aria in rapporto all area della superficie coperta dai bumper capacit specifica Dovremo cio vedere in termini di litri cm 2 qual il massimo valore di capacit specifica nei tre modelli nelle tre zone New Edge frontale posteriore frontale 27 32 32 posteriore laterale laterale 32 36 frontale Miaterale posteriore E frontale Bllaterale O posteriore Avveniristico posteriore frontale 36 36 laterale 28 E frontale Miaterale D posteriore Figura 38 Ripartizione percentuale della capacit massima nelle tre zone 97 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione
351. one di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design SKPM Cumulata 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 LC 16 LC 14 LC 12 LC 10 LC 8 LC6 LC4 LC2 LC 0 LC 2 LC 4 LC 5 Mod 03 s Mod 06 Mod 04 In cui si vedono rispettivamente gli andamenti puntuale e cumulato dell apertura di Schede Modifica di Progetto Tale andamento soprattutto se confrontato con quello delle SKA ci dice se la risposta dell azienda ai problemi buona o meno ma ci dice anche che i problemi di progetto sono in crescita costante su tutte e tre le vetture Se osserviamo poi il grafico seguente ci rendiamo conto ancora meglio dei tempi di risposta del sistema ai problemi di progetto Tempo vita SKA m Mod 03 m Mod 05 O Mod 04 0 gg lt 20 gg 20 lt gt 60 gg 60 lt gt 200 gg gt 200 gg abbandonate 209 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design d Significativit dei prototipi E molto importante quando si sta per dare il via alla fase di Sperimentazione fare alcune valutazioni sulla significativit dei prototipi soprattutto nell ottica di quali prove di verifica e quindi di delibera essi andranno ad affrontare Infatti non tutti i prototipi a disposizione sono uguali alcuni risultano pi poveri dal punto di vista tecnico rispetto ad altri magari perch si
352. orso di studio 250 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Svolto questo lavoro di indagine possibile trarre determinate considerazioni di carattere tecnico ed ordinarle in un apposita tabella riassuntiva Requisiti ricavati da QFD Requisiti generali di specifica tecnica COME Sistema automatico di sfiato pressione a molla Requisiti cliente COSA Montaggio diretto in sostituzione del cappuccio delle valvole di gonfiaggio Nessuna operazione ulteriore Pressioni di sfiato gi impostate dal costruttore vari modelli Corpo solido in materiale metallico 0 tecnopolimero che contiene tutto il meccaniscmo pochissime parti in movimento riduzione al minimo di aperture possibili vie di infiltrazione sporco Dimensioni ridotte peso ridotto Facilitare la manipolazione zigrinare la superficie esterna Il meccanismo deve essere insensibile ai picchi di pressione derivanti dagli urti coi cordoli o con altri kart ed in caso di malfunzionamento del dispositivo NON deve permettere alla gomma di sgonfiarsi Il funzionamento deve protrarsi per almeno una sessione di gara dopodich accettabile una sostituzione Requisiti Questo schema non ancora una specifica tecnica ma riassume una lista di azioni in grado di rispondere al meglio ai requisiti che hanno influenzato fin dall inizio il progetto MY Analizziamo nel dettag
353. orza entrante nel foglio Schienale con 8 0 con 0 30 con 0 245 In questo piano qualsiasi sia l inclinazione dello schienale rispetto alla verticale la forza peso risulta entrante nel piano del foglio per cui non si hanno reazioni nel piano stesso FORZE DINAMICHE piano x z Analogamente a prima si trascura la parte dove ci si siede per la presenza di due guide ma di contro occorre considerare la presenza della forza di accelerazione che pu essere immaginata applicata nel baricentro del corpo Definirne esattamente la posizione non cosa di poco conto per cui si immaginer che il baricentro si trovi sempre ad un terzo dell altezza dello schienale in posizione verticale a partire dal piano rappresentato dal sedile Fa Paini 384 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Questa ipotesi da ritenersi conservativa in virt del fatto che quanto pi la forza applicata lungo l asse z in un punto lontano dall origine tanto pi aumenta il momento flettente applicato al tubo e la Scienza delle Costruzioni insegna che quasi sempre la sollecitazione pi pericolosa appunto il momento flettente Nella realt il baricentro dovrebbe essere posizionato un po pi in basso di un terzo soprattutto se lo schienale reclina all indietro Schienale con 0 0 Naturalmente il caso pi favorevole risulta quello con lo schienal
354. osserva che le caraffe prese in considerazione tendono ad essere o carenti sull estetica o sulle altre caratteristiche L unica che pare pi vicina ad appagare 1 desideri della clientela pare essere quella dell azienda Alessi ma di contro presenta l handicap di un prezzo molto alto Applicando il metodo QFD al prodotto caraffa stata trascurata la caratteristica economica in quanto essa una propriet che talmente dipende dalle altre e difficilmente quantificabile in questa sede che si supposta ovvia 323 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 3 Analisi dei tempi del progetto semplice Questo capitolo come anche il successivo fa uso di dati intuitivi in quanto non possibile ottenerne di pi precisi per ragioni di segreto industriale I dati temporali che vengono di seguito considerati mi sono stati suggeriti da un responsabile di un ufficio tecnico di un azienda medio piccola ma si pu presumere che essi siano abbastanza elastici da potersi considerare generali in quanto all aumentare della complessit del prodotto plausibile che aumentino le risorse da riservare ad esso Per semplicit ed immediatezza si utilizzano i diagrammi di Gantt dove in ascissa c il tempo ed in ordinata le otto fasi seguenti analisi di fattibilit ok a fattibilit incarico al fornitore progettazione e codesign fine prog
355. ota Attraverso il metodo TRIZ identifichiamo quali sono le problematiche fisiche del problema 1 l attrito delle gomme provoca un aumento di temperatura 2 la temperatura in aumento influenza la pressione 3 la pressione insufficiente o eccessiva rovinano l assetto Consideriamo ora i tutti i principi di intervento per risolvere queste problematiche riprendendo anche quello che gi era stato anticipato nei capitoli precedenti poich le norme specifiche del regolamento in fatto di gomme sono state studiate fin dall inizio Il discorso viene ripetuto per validare l approccio del metodo al problema I principi del TRIZ per definizione sono tali da non introdurre nuove criticit quando vengono applicati Le problematiche esposte rappresentano una concatenazione di cause ed effetti spezzare in qualunque punto questo legame porterebbe alla risoluzione del problema Vediamo Indipendenza attrito Legame attrito e temperatura e temperatura hi 3 qualit locale 7 annidamento e 12 equipotenzialit 24 mediazione ki 36 trasformazione di fase y 40 materiali compositi Schema Analisi fisica Con questi principi il TRIZ suggerisce di rompere il legame tra attrito e temperatura cambiando le condizioni del loro legame 3 e 12 introducendo ad esempio un elemento intermedio 7 e 24 che converta o assorba il calore dell attrito 36 magari considerando l uso di materiali compositi 40 La tecnologia att
356. ote ed un comando di sfiato Il prodotto viene utilizzato in via diretta dai meccanici dei team di gara impegnati nella messa a punto dei mezzi Utilizzato in via diretta nel senso che sono le persone che monteranno effettivamente le valvole sulle ruote e che decideranno la pressione di soglia Come gi accennato per questi utenti la semplicit d uso indispensabile vengono pertanto rivolte a loro beneficio tutte le considerazioni che verranno svolte nel corso del lavoro Un alternativa pi interessante dal punto di vista della semplicit d uso potrebbe essere quella di produrre una gamma di valvole gi tarate ad una determinata pressione Con quest ultima alternativa verrebbero riscontrati dei vantaggi notevoli non solo in semplicit ma anche in precisione e resistenza costruttiva 5 2 2 2 Qual l uso La valvola viene montata affinch sfiati l aria in eccesso nella gomma al raggiungimento di una soglia di pressione Questo sfiato consentir al pneumatico di evitare deformazioni del battistrada e mantenere di conseguenza un buon contatto con l asfalto della pista evidente che l uso del prodotto quello di aprirsi al raggiungimento di una determinata condizione e richiudersi automaticamente una volta ripristinata la pressione impostata anche importante che la valvola resti insensibile ai picchi di pressione dovuti agli urti delle gomme con cordoli ed altre asperit 227 Leonardo Frizziero Ri
357. ottoposto a picchi 237 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Un dispositivo elettronico potrebbe essere semplicemente programmato per ovviare al problema tuttavia in questa sede si ricerca l alternativa meccanica pi conveniente Ultima considerazione da fare riguarda il fatto che il dispositivo andr montato su una ruota quindi sottoposto alla forza centrifuga A seconda del principio di funzionamento bisogner tenere ben presente delle velocit di rotazione del cerchio dunque tenere conto di questo fenomeno inevitabile e prendere le dovute precauzioni auspicabile sfruttare questa forza come un vantaggio invece di considerala un problema ma occorre effettuare una valutazione molto precisa ed accurata oppure in alternativa rendere in ogni caso il dispositivo completamente insensibile a questo fenomeno controllando la distanza dall asse di rotazione ed il peso di ogni componente 5 3 1 3 Valutazione dei nuovi processi di fabbricazione Appurato definitivamente che per risolvere il problema occorrer progettare una valvola automatica miniaturizzata di sfiato aria cominciamo a prendere in esame lo stato dell arte riguardante la tecnologia di costruzione ed in seguito delle soluzioni presenti sul mercato prima verr acquisita una determinata cultura tecnica riguardante il come realizzare il prodotto poi sul cosa produrre In questo par
358. ovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design VE m Foentr 1470N VE 1470N Hp Hg zm Facc gt Hp 928 N Fac 1 2 Feentr d Hp syl Hg 408 N Usando 1 dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 928 N 1470 N 294 Nm 1470 N 294 Nm 90 Nm 408 N T N M A questo punto necessario riassumere tutti i dati in un disegno unico affinch si possa individuare il punto pi sollecitato della struttura ed in esso procedere prima al calcolo delle tensioni e poi al dimensionamento del profilo 392 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Schematizzazione massime sollecitazioni M 294Nm T 1039N N 1039N M 294 Nm T 928N N 1470N M 274Nm T 1185N N 1533N LEGENDA Mee Alette di contenimento Q Primo punto critico e Secondo punto critico Q Terzo punto critico A questo punto si pu provare a dimensionare il profilo tubolare per la costruzione del telaio Si ipotizza di effettuare il dimensionamento per quattro diversi materiali di calcolare il costo di ognuno di essi e di confrontarli tra loro Anche qui vengono fatte numerose semplificazioni anche per la difficolt di reperire dati precisi 393 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Si ipotizzi che e i quattro diversi materiali sub
359. pensabile che questo prodotto possa venire realizzato in grandi lotti 5 5 1 3 Coperchio Il coperchio rappresenta la parte esterna superiore della valvola Coperchio sopra Coperchio sotto Le sue caratteristiche sono Caratteristiche Dati Dimensioni D 14 mm Hmax 9 5 mm Materiale Tecnopolimero PEEK Peso milligrammi Caratteristiche coperchio La funzione di questo componente quella di contenere la camera in depressione e fornire alla valvola la resistenza ad urti ed a varie sollecitazioni E previsto che venga realizzata anch essa per fusione Il collegamento alla sua controparte avviene mediante una filettatura a passo fine Il riscontro della membrana viene poi incollato al fine di garantire una maggior precisione di deformazione ed una migliore tenuta 288 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Non previsto in alcun caso lo smontaggio della valvola una volta assemblata 5 5 1 4 Attacco filettatura Passiamo ora a considerare l ultimo componente progettato della valvola che assolve le funzioni di collegamento con la gomma del kart Base Attacco filettatura sopra Base Attacco filettatura particolare superiore Base Attacco filettatura sotto Le sue caratteristiche sono Caratteristiche Dati Dimensioni D 14 mm Hmax 9 5 mm Materiale Tecnopolimero PEEK Peso milligrammi Caratteristiche Base Attacco
360. plicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design facile notare quindi che il top management costituito da un Amministratore Delegato e da sei pi tre Direttori per un totale di dieci persone che rispondono direttamente al Presidente vedi organigramma sotto 7 Amministratore Delegato Direttore Risorse Umane Direttore Direttore Stampa Amministrazione Direttore Direttore Direttore Direttore Direttore Direttore Stile Tecnico Produzione Industriale Qualit Commerciale 1 Direzione Stile cenni La Direzione Stile si occupa esclusivamente di dare giudizi stilistici a1 prodotti durante il loro sviluppo oltre che di predisporsi a e o proporre ricerche stilistiche nuove eventualmente a tale Direzione l AD chiede di seguire i lavori di stile affidati a fornitori esterni del settore altamente specializzati quali ad esempio Pininfarina Giugiaro Zagato Bertone ecc 2 Direzione Tecnica il cuore dell azienda Qui si progettano le vetture Qui si porta avanti un progetto dalla sua nascita alla sua morte seguendolo non solo nelle fasi di impostazione ed applicazione ma anche nella fase di mantenimento La struttura della Direzione Tecnica molto complessa in quanto deve coprire tutti 1 bisogni del progetto prodotto e devono esistere responsabili tecnici pronti a far fronte a qualsiasi bisogno tecnico Per questo e fondamentale l aspetto organizzativo Il Diretto
361. principali caratteristiche per il segmento B sono di serie regolazione altezza sedile sensore cintura allacciata attacco cintura regolabile in altezza ari bag laterali integrati optional supporto lombare conformazione sportiva movimentazione elettrica bracciolo centrale riscaldamento sedili tasca posteriore porta riviste oggetti Per quanto riguarda i rivestimenti tutte le marche danno la possibilit di scegliere tra varie tipologie di tessuti e di pelli naturali mentre solo alcune offrono la pelle con gli inserti cio in corrispondenza della seduta e dello schiena in tessuto sensazione di fresco o in alcantara molto gradevole al tatto Alcune case automobilistiche infine d tano i sedili con particolari caratteristiche volte al comfort o alla sicurezza come BMW con i sostegni laterali regolabili con i sostegni per le ginocchia e con la movimentazione elettrica con memoria come VOLKSWAGEN con il porta oggetti sotto il sedile o come FIAT MERCEDES e VOLKSWAGEN con i poggiatesta attivi in caso di incidente ALFA ROMEO la marca che ha minore scelta come numero di optional Osservando la seconda matrice si possono rilevare che le principali caratteristiche per il segmento C sono di serie regolazione altezza sedile sensore cintura allacciata supporto lombare tranne BMW airbag laterali bracciolo centrale tranne VOLKSWAGEN tasca posteriore porta oggetti riviste tranne BMW e VOLKSWAGEN optional conformazione spor
362. proposta direttamente dal metodo al fine di verificare quali e quante modifiche si siano rese necessarie e soprattutto quanto la variante di soluzione si prestasse all apporto di modifiche senza richiedere una completa riprogettazione auspicabile che un buon metodo di progetto 1 Riduca il lavoro di ottimizzazione proponendo una soluzione adeguata 2 Favorisca l introduzione di modifiche e miglioramenti Le ottimizzazioni che si intendono applicare al progetto sono gt Design for assembly gt Design for manufacturing gt Robust design In seguito verr svolta anche una preventiva analisi dei costi poich anche nei casi in cui il budget a disposizione non imponga pesanti limitazioni buona regola non eccedere in investimenti senza significato 5 6 1 Design for assembly Il desing for assembly consiste nell ottimizzazione dei componenti cercando di ridurne il numero al minimo Eliminare componenti dal progetto rappresenta un vantaggio perch l sirisparmia sui costi di produzione 2 sirisparmia sui costi e sui tempi di montaggio Se anche presi singolarmente alcuni elementi diventano pi complicati poich devono incorporare funzioni diverse il risparmio ottenuto eliminando dal progetto anche un solo componente comunque notevole In questo caso la variante proposta e vista nel capitolo precedente quella che ha gi visto applicate tutte le ottimizzazioni quindi in questo momento verranno visionate le var
363. pt 1 Aumento di superficie della me 46 02 2006 16 21 introducing new substance around the Pressione 16 2 Aumento di superficie della membrai 16 02 2006 16 22 3 Aumento dell superficie della membr 16 02 2006 1824 00 4 Aumento della superficie della memt 16 02 2006 16 26 mor w Tg Aumento della superficie della memt 16 02 2006 16 31 For Help press F1 i4 E lt gt 53 Problem 12 manager S Is VARIE For Help press F1 assetto_4_trimmed TechOptimizer Product Analysis victor TechOptimiz Z7 assetto 4 trimmed ON F Taj Documento Micros Problem manager Nel progetto in esame il risultato generato e stato il seguente Problem list Problem significance Trimming Variant Variant 6 Problem list Table Numbe Significance Name Group A 3 1 112 86 Improvement of Materiale Efficiency Carcassa Molla increase 3 2 42 34 Improvement of Forza Efficiency Molla Membrana increase 3 3 172 29 Improvement of superficie Efficiency Pressione Membrana increase 272 Leonardo Frizziero 3 4 3 5 3 6 4 1 4 2 4 3 4 4 148 00 112 86 96 00 55 03 81 71 65 14 153 40 Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Improvement of forza Pressione Membra
364. qua viene riempito con del caff macinato e coperto con un coperchio forato Quando l acqua messa sulla fiamma raggiunge l ebollizio ne la moka viene capovolta e l acqua passa attraverso il filtro facendo fuoriuscire il caff La temperatura dell acqua durante la percolazione di 100 C 212 F il contatto dura da 2 a 4 minuti 2 1 4 3 Turco Viene fatto con del caff macinato molto finemente un cucchiaino per tazza e dello zucchero Entrambi gli ingredienti vengono miscelati in un recipiente ibrik d acqua bollente posto sulla fiamma vengono rimestati continuamente finch non si forma della schiuma L ibrik viene tolto dal fuoco e lasciato raffreddare per qualche istante e viene poi rimesso sulla fiamma una seconda e poi una terza volta Il liquido viene versato nelle tazze e lasciato riposare per permettere alla polvere di caff di depositarsi sul fondo 2 1 4 4 Filtro Un cucchiaio di caff macinato grossolanamente per 150 ml di acqua viene posto nel filtro Quando l acqua raggiunge i 100 C gocciola attraverso il filtro depositando il caff cos ottenuto in una brocca La durata del contatto dipende dalla quantit di acqua utilizzata e dal tipo di caff mentre la pressione quella atmosferica 159 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 4 5 Macchine espresso Per macchine espresso si considerano tutte quelle macchine dalle
365. quali si ottiene la bevanda definita espresso Sono composte da un involucro detto carrozzeria e da un gruppo caff che a sua volta costituito dai seguenti componenti tecnici una pompa che serve a generare pressione nel circuito idraulico uno scambiatore di calore dove l acqua viene scaldata e mantenuta alla temperatura ideale mediante un sistema di controllo temperatura e da una camera di estrazione dove una volta depositato il caff avviene la percolazione cio il passaggio di un fluido attraverso un mezzo poroso nel caso in questione l acqua calda rappresenta il fluido e il caff il mezzo poroso Nelle macchine espresso si trovano sempre pi frequentemente oltre a quelli gi nominati altri componenti che rendono la macchina pi funzionale Tra i principali vi sono dispositivi per il controllo del volume erogato per l erogazione di vapore per la macinazione ed il dosaggio della polvere nel caso di utilizzo di caff in grani Nelle foto qui di seguito si riportano alcuni esempi di macchine da caff in commercio si possono notare i differenti approcci alla progettazione delle stesse si passa da progetti minimalisti quello di Sapper ad esempio a progetti molto elaborati vedi la macchina Bomba 1 Ariete Hailwood Caf 2 G3 Ferrari Bella con caldaia a serpentina Il caff si macina e si fa automaticamente 3 Alessi COBAN RS04 4 VICEVERSA BOMBA disegnata da Richard Sapper con macina in acciaio satinato caff
366. r entrambi i segmenti B e C delle seguenti marche ALFA ROMEO AUDI BMW FIAT MERCEDES e VOLKSWAGEN EN a ALFA ROMEO 147 159 AUDI A3 A4 BMW Serie 1 Serie 3 FIAT Bravo Croma MERCEDES Classe A Classe C VOLKSWAGEN Golf Passat Ogni marca ed ogni classe di automobile presenta una vasta serie di caratteristiche dei sedili anteriori per cui occorre cercare di fare ordine e di mettere i dati raccolti in due matrici una per ogni segmento Per quanto riguarda gli allestimenti ogni modello di automobile ne prevede vari per venire incontro alle esigenze del cliente per semplicit di giudizio si considera l allestimento base Tra le caratteristiche compilate nelle prossime tabelle con l espressione generica movimentazione elettrica si intende riassumere varie configurazioni movimento elettrico della regolazione dell altezza del sedile e dell inclinazione dello schienale regolazione elettrica del supporto lombare regolazione elettrica del movimento longitudinale del sedile e tutte le altre possibili combinazioni sempre per rendere possibile l analisi della concorrenza Codici nelle caselle X se la caratteristica di riga posseduta dal modello base in colonna Opt se la caratteristica di riga disponibile come optional per il modello in colonna se la caratteristica di riga non disponibile in alcun allestimento nel modello in colonna 351 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione
367. r quello pi complesso 310 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 2 Analisi dei requisiti tecnici del progetto semplice la caraffa Si consideri un oggetto semplice ad esempio una caraffa per liquidi potabili La semplicit di tale prodotto appare evidente essendo composta da pochi componenti se non addirittura da uno soltanto e non essendo sollecitata da forze significative risulta facile sia da progettare sia da produrre Le fasi da seguire come prima cosa sono e documentare l ambiente con le cosiddette 6 domande e sintetizzare i potenziali bisogni del cliente e scrivere una matrice di interrelazione per valutare la dipendenza e l indipendenza dei requisiti trovati in precedenza e scrivere una matrice di interrelazione per valutare l importanza delle stesse caratteristiche e scrivere una specifica tecnica elencando le possibili caratteristiche tecniche in grado di soddisfare i bisogni del cliente e scrivere una matrice di relazione per valutare l importanza delle caratteristiche tecniche e effettuare un confronto tra le caratteristiche tecniche trovate con lo studio mediante QFD e quelle rilevate con un analisi della concorrenza Le cosiddette 6 domande sono Chi chi usa il prodotto Cosa qual l uso del prodotto Dove dove viene usato il prodotto Quando uando usato il prodotto q p Perch perch usato il pr
368. ra Kart da competizione senza motore I piloti nonostante tutte le prove ed eventuali regolazioni lamentano gravi scompensi di assetto nel corso di una sessione di gara problemi che imputano in maniera imprecisata alla pressione delle gomme Secondo le interviste effettuate all inizio del lavoro la pressione delle gomme sale in maniera pi o meno costante nel corso della gara deformando 1 battistrada dunque variando continuamente l area di contatto tra gomma e pista Ruota posteriore di kart ad una pressione eccessiva 222 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Profilo del battistrada di una gomma alla pressione ottimale Come possibile osservare la deformazione della carcassa quasi nulla alle basse pressioni mentre non appena viene superato il valore ottimale assume una forma a botte decisamente pronunciata Il rimedio pi comune messo in pratica nel corso delle gare quello di partire con la gomma sgonfia e aspettarne il progressivo riscaldamento sperando che nel corso di qualche giro le condizioni di assetto del kart ritornino pari a quelle impostate In seguito quando a causa del riscaldamento le gomme superano la pressione ottimale e l assetto cambia di nuovo i piloti accettano di improvvisare il loro stile di guida per finire la gara possibilmente senza perdere posizioni La richiesta che pervenuta a
369. ra Alla fine del trattamento a secco o in umido si ottiene il caff verde crudo ancora mescolato con molte impurit pietruzze bastoncini foglie resti di pergamino che vengono soffiate via I chicchi vengono quindi fatti passare al setaccio per classificarli in base alle dimensioni e alla forma Le dimensioni delle maglie del setaccio influenzano il prezzo della vendita al dettaglio pi grandi sono 1 fori del setaccio pi grandi saranno i chicchi di caff e quindi pi alto il costo del prodotto 2 1 2 20 Lo stoccaggio Il caff un bene commestibile che pu essere conservato abbastanza a lungo prima del consumo Tuttavia devono essere prese alcune precauzioni affinch si mantenga in buone condizioni non si deteriori e non perda la qualit originaria Particolare cura deve essere dedicata alle condizioni di umidit alla durata della permanenza in magazzino e alla posizione del magazzino stesso 2 1 2 21 Durata I chicchi di caff crudi rimangono spesso in magazzino per anni prima di essere tostati Generalmente grazie alla sua struttura stabile il caff non viene deteriorato dagli agenti esterni Tuttavia non esiste nessun metodo per fermare l attivit biochimica interna ai chicchi in seguito alla quale alcuni componenti minori si trasformano in sostanze diverse che conferiscono al caff un gusto legnoso e aspro dopo la tostatura 2 1 2 22 Il piacere di un Espresso Quando gustiamo un caff espresso siamo subito colp
370. rafi successivi verranno inserite le immagini realizzate al computer delle tre versioni che avevamo disegnato a mano Retr New Edge ed Avveniristica con le successive elaborazioni mirate all ottimizzazione dei costi e della sicurezza Prima di tutto ci doverosa una precisazione il modello Retr essendo il pi costoso dei tre studiati e quindi fuori mercato ci servito come cavia per sperimentare il software migliore di elaborazione CAD Computer Aided Design Infatti proprio del Retr abbiamo realizzato i modellini al computer utilizzando AutoCad un programma di disegno che si poi rivelato non adatto alla esecuzione degli stessi infatti tale software opera dando forma agli oggetti avvalendosi di volumi e non di superfici Tale caratteristica tecnica non si addice particolarmente ad applicazioni di design bens pi adatta alla realizzazione di pezzi meccanici o prodotti architettonici City Pumper 3 Li Figura 1 Telaio base 145 Tuttavia l utilizzazione di questo programma ci stata molto utile ugualmente in quanto ci ha aiutato a capire meglio 1 problemi legati alla modellazione 3D proprio per questo abbiamo pensato potesse essere interessante inserire nella presente tesi i disegni in AutoCad del modellino Retr Per quel che riguarda le altre due versioni New Edge ed Avveniristica abbiamo utilizzato uno dei software pi adatti e pi in uso nelle applicazioni di design industrial
371. rati degli altri Si ottengono pertanto dei sistemi molto efficienti solo in determinate caratteristiche PE le auto sportive vedono l impiego di altissime tecnologie nel motore nel telaio nelle sospensioni e nei freni Comodit capienza del bagagliaio ed altri aspetti non vengono nemmeno presi in considerazione Con automazione infine si intende proprio la sostituzione delle attivit umane in un particolare lavoro Si tratta del campo delle macchine automatiche da quelle domestiche lavatrici stampanti per PC a quelle industriali per assemblaggi ecc 190 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 3 2 Strumenti del TRIZ Una volta introdotto il metodo di lavoro passiamo a considerare gli strumenti che questo metodo mette a disposizione per inventare Genericamente davanti ad un problema si cerca di seguire un ragionamento del tipo Schema metodo generico dove in pratica si cerca di estendere in maniera generale la problematica raggiungere una soluzione concettuale progettata o copiata poi applicarla nello specifico Nello sviluppo logico di soluzione adottando l uso del TRIZ lo svolgimento di un progetto diventa Pensare creativo TRIZ Definizione specifiche Progettazione concettuale Modellazione 3D Analisi agli elementi finiti Analisi multicomponente Inclusione degli schemi Progettazion
372. rato meno importante di avere propriet anti goccia valore 2 nella riga esteticamente gradevole 315 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Valori nelle caselle 0 se l elemento di riga ha importanza maggiore di quello di colonna 1 se l elemento di riga ha la stessa importanza di quello di colonna 2 se l elemento di riga ha importanza minore di quello di colonna Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Ergonomica Resistente Semplicit di manutenzione Anti goccia Durevole Con accessori Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Ergonomica Resistente Semplicit di manutenzione Anti goccia Durevole Stagna Con accessori TOT Normalizzato 1 10 316 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IMPORTANZA delle caratteristiche m Esteticamente gradevole Bl A norma di sicurezza m Ergonomica El Resistente m Semplicit di manutenzione B Anti goccia i Durevole B Stagna El Con accessori Dall osservazione del grafico risulta evidente che il fatto di essere stagna nettamente pi importante valore pari a 10 in una scala normalizzata da 1 a 10 di tutte le altre caratteristiche mentre il possedere accessori ed essere esteticamente gradevole risultano le
373. rchi di circonferenza perfetti in realt non esattamente cos visto che le curve vengono studiate per limitare la forza centrifuga Esiste una tabella usata nella costruzione delle strade che impone per una velocit di progetto pari a 90 km h un raggio minimo pari a 339 m per una velocit di progetto pari a 70 km h un raggio minimo pari a 178 m per una velocit di progetto pari a 40 km h un raggio minimo pari a 45 m Si trasforma quindi nuovamente l unit di misura delle velocit da km h a m S si trovano le accelerazioni i 2 centrifughe con la formula acentr v r e si inseriscono i dati nella seguente tabella 90 339 25 1 8 70 178 19 4 2 1 40 45 11 1 B Ipotesi velocit di progetto non rispettate dai conducenti per cui se ad esempio si raddoppia la velocit di progetto si trova nei tre casi della tabella un asen che varia da 7 4 a 10 9 m s sempre un individuo di massa pari a 75 kg 2304 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design j s 2 sempre un accelerazione di gravit media pari a 9 8 m s sempre un coefficiente di sicurezza pari a 2 Si calcola infine la forza centrifuga agente sul sedile Foentr CS mM Acene 2 75 9 8 1470 N CALCOLO REAZIONI VINCOLARI E RELATIVI DIAGRAMMI Le tre forze appena calcolate risultano quindi Fp 1470 N Face 520 N Feentr 1470 N Ovviame
374. re Tecnico figura pi importante in azienda dopo l AD fa riferimento a tre Direttori Funzionali a Direttore Veicolo b Direttore Motopropulsori c Direttore Sviluppo Prodotto Il Direttore Veicolo ha le responsabilit di coordinare tutte le Funzioni dell azienda che si occupano di Progettazione e Sperimentazione di tutti i componenti della vettura ad eccezione di motore e cambio ed inoltre dell Omologazione complessiva della vettura Il Direttore Motopropulsori ha le responsabilit di coordinare tutte le Funzioni dell azienda che si occupano di Progettazione e Sperimentazione dei componenti di motore e cambio 199 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Il Direttore Sviluppo Prodotto ha le responsabilit di coordinare tutte le Piattaforme o Team che hanno a loro volta l obiettivo di portare in produzione il progetto facendolo diventare prodotto nel minore tempo possibile e con i minori costi possibili A loro volta al Direttore Veicolo rispondono a il Responsabile dell Innovazione Veicolo b il Responsabile dell Impostazione Veicolo c il Responsabile della Progettazione Veicolo d il Responsabile della Sperimentazione Veicolo e il Responsabile dell Omologazione Veicolo al Direttore Motopropulsore a il Responsabile dell Innovazione Motopropulsore b il Responsabile della Progettazione Motore c il Responsabile della Proget
375. re caratteristiche le dimensioni dipendono ovviamente dalle guide scorrevoli e dall abitacolo per questa ragione i tempi studiati qui sono ridotti al minimo Tasca posteriore porta oggetti Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 368 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Applicare una tasca posteriore porta oggetti significa aggiungere una parte senza stravolgere il telaio del sedile ipotizzare che ogni fase richieda un mese pare essere una scelta aderente ala realt Si riassumano i risultati trovati con il metodo QFD con l analisi della concorrenza e con l analisi dei tempi 996 Attacco cintura regolabile in altezza X 3 896 Supporto lombare Opt 5 896 Avvolgente Opt 5 796 Sedile a 3 g d l 6 7 Rivestimenti di qualit 3 6 Air bag laterali X 6 6 Camere d aria adattive 8 6 Schiume di qualit 3 6 Bracciolo centrale Opt 6 6 Movimentazione elettrica Opt 8 369 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 Parti interscambiabili
376. re l originale confrontando cos pi soluzioni fino a trovare il miglior compromesso tra forma e funzione Non appena il concetto della nuova vettura viene sviscerato ha inizio il processo di verifica da parte del consumatore il concept test L obiettivo di queste verifiche di cogliere e capire gli atteggiamenti del consumatore attraverso le sue impressioni per individuare la direzione di eventuali correzioni alla vettura Si potranno cos avere indicazioni sull accettabilit e coerenza con il concep aziendale sulla percezione in termini di immagine e verificare il posizionamento concorrenziale in cui si inserir la nuova auto Si potr inoltre indagare l atteggiamento del consumatore potenziale sull abitabilit il comfort la funzionalit della plancia della strumentazione dei sedili dell assetto guida e dei rivestimenti A questo punto si passa alla fase dei color rendering si tenta cio di dare un immagine fotografica della vettura le viste pi significative oltre al fianco sono quelle di tre quarti anteriore e posteriore Tecnicamente i figurini a colori vengono realizzati con tecnica mista di pastello e tempera mentre per le prospettive viene utilizzato il CAD Finita la fase di ricerca sulla carta si passa alla costruzione dei modelli il primo momento costituito dalla realizzazione del piano di forma il disegno costruttivo che serve ai modellatori per concretizzare le idee del designer
377. re tazzine calde in modo da non deteriorare la crema dell espresso e servire l espresso subito dopo la preparazione La corretta preparazione di un espresso all italiana prevede un erogazione della durata di circa 20 25 secondi Rimuovere sempre il caff o il serving dal portafiltro dopo l uso e soprattutto prima di utilizzare il vapore Al termine della preparazione prima di spegnere la macchina vuotare sempre il portafiltro chiuderlo ed erogare acqua calda attraverso esso in modo da eliminare possibili sapori sgradevoli dovuti ai residui di caff nel portafiltro e soprattutto se il gruppo caff costituito da un termoblocco assicuratevi che sia avvenuto la scarico dell acqua Cambiare frequentemente l acqua del serbatoio 158 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 1 4 Altre preparazioni 2 1 4 1 Moka Il filtro viene riempito completamente con del caff macinato 5 o 7 grammi per Es n tazza senza essere pressato ELY La moka viene posta sulla fiamma e quando l acqua presente nel contenitore sotto il filtro raggiunge l ebollizione passa attraverso il filtro facendo fuoriuscire il caff nel contenitore sovrastante La temperatura dell acqua durante il passaggio di circa 110 C e dura tra i 60 e i 100 secondi e la pressione barometrica di poco superiore a l atmosfera 2 1 4 2 Napoletana Il filtro posto sopra un contenitore d ac
378. ri a 44 cm tutto ci ci ha portato ai seguenti risultati Volume bumper laterale 2 2 x 63 33 cm 3 139 cm 3 Volume bumper paraurti 2 2 x 160 cm 3 352 cm 3 Volume bumper zona aggiuntiva posteriore 2 2 x 144 cm 3 316 8 cm 3 Poich il numero di bumper nella varie zone il seguente Numero bumper laterali 21 x 2 42 Numero bumper paraurti 14 x 2 28 Numero bumper zona aggiuntiva 9 avremo che il volume totale di SBR dei bumper nel modello retr sar il seguente Volume complessivo di SBR 139 x 42 352 x 28 316 8 x 9 cm 3 18545 2 cm 3 Da cui possiamo calcolare la massa totale di SBR Massa totale SBR Volume complessivo SBR x Densit SBR 2 78 kg E quindi il peso di tutto l SBR utilizzato nel modello retr sar pari a Peso SBR retr Massa totale SBR x 9 81 27 kp 87 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 1 d Modello Avveniristico 1 Zona laterale INIZIO FASCIONE LATERALE FINE FASCIONE Sez A A LATERALE 30 cm 2 255 cm LUNGHEZZA MEDIA LLO em SEZIONE MEDIA 707 dim Figura 35 Modello Avveniristico zona laterale Nella figura qui sopra abbiamo stilizzato il fascione laterale del City Bumper avveniristico a causa della sua geometria molto complicata ed elaborata abbiamo proceduto con i calcoli solo dopo due ipotesi la prima riguarda l aver considerato la sezione media
379. rifuga Membrana Materiali optimization Urti Carcassa Forza di disturbo optimization Spillo di sicurezza Membrana Improvement of Forza Molla Membrana Criticit ordinate secondo gravit 277 Group Efficiency increase Quality increase Efficiency increase Efficiency increase Efficiency increase Efficiency increase Quality increase Quality increase Quality increase Efficiency increase Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Vediamo innanzitutto che il primo problema l aumento della superficie della membrana questa criticit stata risolta attraverso i seguenti effetti provenienti dalla banca dati del programma introdurre nuova sostanza introdurre il vuoto K e Il suggerimento si riferisce all introduzione di un gradiente di pressione superiore a quello che intercorre tra la gomma e l ambiente In questo modo aumenterebbe la sensibilit del sistema e la semplicit di costruzione della molla Successivamente il secondo problema legato alla forza di azionamento del dispositivo e corrispondente ad una significance di 148 stato risolto coi seguenti principi 8 contrappeso 12 equipotenzialit 15 dinamicit 40 materiali compositi Questo suggerimento analogo al precedente in pratica spinge la progettazione verso l aumento della differenza di pressi
380. rigidezza al mezzo che di conseguenza non risponde in maniera precisa ai comandi del pilota Dall osservazione in parallelo dei grafici si evince immediatamente che l attrito dei pneumatici praticamente sempre accettabile ed invece la pressione in s che la causa dei problemi lamentati dai piloti 230 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Si pu concludere che nei primi tratti di gara la gomma sgonfia rende il mezzo pi pigro nelle impostazioni delle traiettorie delle curve sottosterza perch la carcassa si deforma lateralmente specialmente nelle ruote anteriori mentre viceversa nel finale di gara quando la gomma gi consumata si deforma sotto la pressione elevata ed assume una forma ovoidale il mezzo risponde al pilota con decisi sbandamenti e sovrasterzi comportamenti aggravati dal passo estremamente ridotto del veicolo Inquadrato il problema secondo questi parametri appare evidente come sia indispensabile lavorare proprio sulla regolazione della pressione invece che sulla mescola delle gomme che ha gi prestazioni molto buone L intervento che si pu pensare di mettere in pratica sar rivolto dunque a mantenere la pressione variabile entro l intervallo 1 3 1 6 bar dunque permettere ai piloti di partire con gomme gi ben gonfie e fare in modo che l aumento di temperatura e di attrito non influenzino la forma della ru
381. riguarda l utilizzo di un nuovo tipo di bumper infatti mentre nel modello retr e nel modello new edge i bumper erano tutti cilindrici nel modello avveniristico oltre ai bumper cilindrici viene utilizzato per permettere la particolare forma del frontale un bumper di forma ellissoidale Quanto detto finora sintetizzato nello schizzo sotto SUGcK h amp CoL BER S CILINDRICI e Figura 26 Modello Avveniristico montaggio bumper i Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 1 Trasposizione in tavola a due viste dei tre modelli In tale paragrafo verranno esposte le tavole di disegno tecnico illustranti le principali viste dei tre modelli appena discussi Tali tavole raffigurano secondo le norme descritte nel capitolo 8 le proiezioni ortogonali della vista frontale e della vista laterale dei tre City Bumper Tale operazione serve sia per chiarire al meglio il rapporto tra forme e dimensioni dell auto sia per poter avere una traccia pi chiara nel momento in cui si proceder alla realizzazione del modello sia esso al CAD in legno od in clay Infatti il modellista riesce a trovare le giuste proporzioni nella sagoma tridimensionale solo attraverso uno studio accurato di un disegno tecnico dunque molto importante durante la realizzazione di queste tavole rispettare non solo le dimensioni come gi detto ma anche le varie congruenze e coerenze tra un
382. rito a quante pi possibili soluzioni siano gi presenti sul mercato sia in un campo analogo sia in altri ambiti in modo da avere una visuale pi ampia possibile delle alternative gi esistenti A momento nel mondo delle corse di kart non esistono dispositivi dalla funzione analoga a quello che si vuole sviluppare mentre in altri campi esistono numerosi cataloghi di valvole in grado di controllare la pressione in un determinato ambiente In particolare vista la familiarit acquisita nel corso di studi con macchine automatiche ed impianti in generale sono state ricercate in questi settori alcune possibili varianti di soluzione al problema Mediante l ausilio di internet sono stati sfogliati una grande quantit di cataloghi on line di aziende produttrici di valvole di massima valvole di sfiato valvole di sicurezza ecc ed in seguito le principali varianti di soluzione sono state ordinate in una tabella excel dove oltre ad una rappresentazione schematica ed una descrizione sintetica dell oggetto anche stata indicata l affinit dello stesso al lavoro in questione Vediamo un estratto in figura la tabella completa verr invece presentata in appendice unamembransoun topporopara ali ambienti a pressione diverri La spastamenta dolla interezzonte le und di dvparizione dano 99 degli walli eporturafchiurure sl arando numero questa alternative viene ja Prodottaper lavorare con fluidi abrarivi sicuro
383. rlo affinch migliori di continuo a questo proposito opportuno citare la metodologia giapponese del kai zen miglioramento continuo che fa proprio della ricerca e dell adozione di nuove metodologie di miglioramento la propria filosofia Tra gli obiettivi della presente tesi c quindi anche quello di tenatare di individuare non tanto una metodologia robusta per progettare ma partendo da quelle note far capire al lettore le strade che ci conducono a non tralasciare nulla tenendo in considerazione quanti pi aspetti possibile 176 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 2 L Impostazione l importanza dei metodo per impostare un progetto Qui di seguito riporteremo le descrizioni di due dei pi importanti metodi conosciuti ed adottati in moltissime aziende nel mondo il QFD ed il TRIZ Il primo conosciuto e stimato un metodo che ha trovato le sue applicazioni pi importanti in Giappone a partire dagli Anni Sessanta esso un riferimento per tutti coloro che vogliano imparare a progettare Il secondo invece un metodo inventato da uno scienziato russo Altshuller tale metodo alternativo o complementare al QFD riscuote diversi pareri tra gli esperti del settore c chi lo esalta e chi lo deplora Sar un altro obiettivo di questa tesi portarli a confronto sia per dare una risposta alla banale domanda meglio il QFD o il TR
384. rlo deliberato prima funzionalmente poi affidabilisticamente 2 Dal punto di vista gestionale inoltre le delibere rappresentano ancora delle ratifiche ovvero dei momenti di celebrazione degli obiettivi raggiunti propri di una determinata fase del progetto Ogni fase del progetto monitorata da degli indicatori numerici kpi rispetto ad ogni indicatore viene fissato un obiettivo numerico anch esso il raggiungimento di pi obiettivi pu essere raggruppato nel momento ben definito in azienda denominato delibera Ecco perch si pu dire che la delibera segna il passaggio da una fase ad un altra del progetto nella fase successiva saranno predisposti altri obiettivi monitorati da altri kpi e cos al termine della fase in questione vi sar un altra delibera Le delibere principali da un punto di vista macro gestionale di un progetto sono a delibera di emissione brief ratifica l emissione del brief d il via all impostazione b delibera di impostazione ratifica la fine della fase di impostazione d il via allo sviluppo prodotto Durante l impostazione vengono attuati diversi indicatori kpi che ci consentono di controllare lo stato di avanzamento della fase e di verificare quanto ci manchi alla delibera Alcuni di questi indicatori sono congelamento stile vettura si no emissione documenti di valutazione economica quali budget analisi degli investimenti si no definizione pianificazione di progett
385. rocessi logici di risoluzione possono essere raggruppati in un numero finito di principi risolutivi 140 principi 139 parametri ingegneristici fattori noci collaterali rem t etui possitait di n toma n perdita di engin x costr statdit perdita di 3 delfoggette 13 2 dell oggetto sostanza convenienza deluso paata di derloggetto fisso M osstenza 24 mgormazioni pu ii roa abit Mna dell oggetto durata de oggetto 5 5 25 perdita ditempo 35 area del oggetto durata dell oggetto qamma fisso nme mama H 7 delfoggetto 17 temperatura 27 afftabit 57 a accuratezza delta ineo di s hucentezza 20 energia spesa dal accuratezza della movimento costruzione espesn di ma memerana omposto non movimento age Numero finito di principi di risoluzione Ii oggetto 3 dato il numero finito di modelli e di principi risolutivi soluzioni concettualmente identiche possono essere applicate a problemi tecnici apparentemente diversi 186 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Queste leggi nonostante possano sembrare ovvie rappresentano l effettiva novit che sta dietro al metodo stanno ad indicare che il TRIZ non una procedura casuale non dipende n dalle capacit n
386. rsi permettendo l aumento dello spessore nella parte posteriore in modo da evitare vibrazioni e rumori Le caratteristiche acustiche di questi soffitti sono altrettanto buone rispetto a quelli ottenuti per stampaggio di fibre di vetro che vengono considerati il sistema migliore Elementi trasparenti per ragioni di sicurezza i vetri laterali ed il lunotto posteriore sono in vetro temperato mentre il parabrezza di solito in vetro laminato Attualmente si stanno sviluppando parabrezza particolarmente sicuri che hanno un film di rivestimento interno a base di poliuretano resistente ad abrasioni e tagli quindi capace di garantire una maggiore protezione contro lacerazioni prodotte dalla rottura del parabrezza I vetri poi vengono ad essere sempre pi sede di servizi ausiliari opzioni che sono realizzate con tecniche serigrafiche i circuiti vengono direttamente stampati sul vetro con telai e paste serigrafiche a base d argento E il caso del lunotto termico in questi anni si sono compiute innumerevoli ricerche per rendere invisibili i filamenti che permettono il disappannamento In questo senso ora si sta sperimentando una pasta trasparente che oltre a fungere da disappannante pu far interagire il lunotto come paraboloide per la ricezione della radio La volont poi di avere un profilo aerodinamico fluido cio avere meno turbolenze e quindi maggior comfort interno ha suggerito ai tecnici di utilizzare la tecnica di incollaggio dei v
387. rt Kart in officina Questo dispositivo era stato richiesto per risolvere i problemi dell assetto dei mezzi ed attraverso l applicazione delle metodologie si riusciti a dare una risposta concreta alle esigenze manifestate Arrivati a questo punto del lavoro infatti i disegni costruttivi realizzati andrebbero discussi con un officina e potrebbe cominciare la produzione dei primi prototipi in modo da far partire una serie di test legati al funzionamento del dispositivo ed al beneficio concreto relativo alle prestazioni del mezzo Purtroppo stato preso atto che il regolamento di questo genere di competizioni particolarmente severo in materia di gomme e per questo si sono dovute scartare alternative di soluzione decisamente pi competitive ed efficaci Tuttavia la valvola progettata risponde a tutte le specifiche talmente piccola da poter essere montata anche sulle ruote anteriori ed addirittura scambiata con un tappino semplice facilissima da montare insensibile alla forza centrifuga poich senza peso resistente ad urti sicura gt monouso Tutti questi requisiti rappresentano un risultato decisamente positivo perch il problema fin dall inizio appariva tanto banale quanto insolubile Anche grazie all applicazione delle metodologie stato possibile risalire a tutta quella serie di parametri e di caratteristiche da mettere in risalto per ottenere un prodotto efficace sotto tutti i punti di vista S
388. rvono ad accrescere la qualit durante il processo di progettazione Esse fanno parte della famosa tecnica di progettazione chiamata Ingegneria Concorrente ed in particolare QFD ordina tutte le informazioni che emergono durante ciascuna fase di progettazione Analisi del Valore valuta tutti i costi che il nostro progetto implica Design For Assembly conduce il processo di progettazione verso l esemplificazione di tutte le forme dei componenti in modo tale che sia possibile ottenere un prodotto facile da montare Possiamo infine dire che La metodologia del QFD illustra come sia importante strutturare le informazioni utili alla progettazione Attraverso un flusso ordinato di informazioni possiamo arrivare al prodotto finale pi velocemente e seguendo i giusti requisiti richiesti dai clienti metodi utilizzati raggiungono gli obiettivi di qualit gi in fase di progettazione non pi tardi Laqualit una specificit per progettare non un processo da applicare al prodotto finito 171 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 172 nardo Frizziero Capitolo 3 Progettare Impostare ed Applicare 173 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 3 1 Impostazione ed Applicazione L adozione di un metodo di lavoro corretto ed efficace importantissima in quanto la sempre m
389. sa il primo deve essere di tipo TIG mentre il secondo deve risultare pari a 8mm Infine specifichiamo che il metallo base AI 6061 T6 Riportiamo qui di seguito molto brevemente i passaggi essenziali da cui si ottiene appunto il risultato sopra anticipato spessore cordone gt a 8mm 4 Progettazione del paraurti in gomma Il paraurti in gomma la vera novit del Citybumper infatti il brevetto del Prof Bacchi consiste proprio nella sua ideazione Vediamo brevemente le fasi principali del suo progetto Vincoli del progetto in questione 1 velocit v 24 km h 2 pressione P distribuita su un unico cilindro ecco i calcoli principali di pertinenza o 2 io Sup laterale 673390 O oun Lue CM N mm 7 PD 0 15 140 _ 0 78mm 20 2s 3582 amm 56 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design a Wen NEOPRENE TELAIETTO Fig 24 Schema del montaggio degli shock absorbers Per quel che concerne la scelta della valvola abbiamo preso in considerazione i seguenti dati tecnici EIN rR Pressione consegunte 0 15 all urto su ogni cilindro N mm 150000 N m 1 5 bar 22psi pound square inch inoltre il montaggio della stessa pu essere cosi schematizzato JST Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design
390. sato 146 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 8 Conclusioni Gli obiettivi del presente capitolo gi indicati nell introduzione possono essere elencati qui di seguito acquisizione di una metodologia di design analisi degli stili predominanti sul mercato automobilistico di ieri e di oggi proposte di varie soluzioni estetiche del City Bumper secondo gli stili pi in voga scelta di uno dei modelli proposti in base al minor peso delle strutture di protezione ed allo stesso tempo del maggior volume d aria in esse contenute analisi dei costi del sistema autovettura in generale ottimizzazioni delle varie versioni di City Bumper in base a tale analisi valutazione del prezzo di vendita delle vetture presentate confronto tra i nostri prezzi e quello medio dei quadricicli proposti dalla concorrenza ottenimento di un prezzo di vendita pi basso del prezzo medio delle vetture concorrenti definizione dell estetica finale del veicolo ottimizzato esecuzione di un rendering realizzazione di un prototipo SR e Re Per quel che riguarda la metodologia di design per realizzare il nostro City Bumper ci siamo ispirati a quella utilizzata nelle principali aziende del settore quali Pininfarina ad esempio tale metodologia stata descritta in maniera piuttosto dettagliata nel Capitolo 8 Il primo punto della stessa riguardava una piccola analisi d
391. senta tempi medi due mesi sia per la progettazione codesign sia per l industrializzazione in quanto significa complicare sia il sistema di movimentazione del sedile sia l assemblaggio del sedile stesso Rivestimenti di qualit Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione 360 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In questo caso per la progettazione si considerato un giorno visto che le modifiche verrebbero effettuate solo cambiando i materiali ma lasciando inalterata la fisionomia del sedile Qui intervengono soprattutto fattori di costo e difficolt di reperibilit visto che ardua impresa trovare altre ragioni per cui si debbano utilizzare rivestimenti di qualit bassa o medio bassa Air bag laterali Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Predisporre e montare uno o pi air bag laterali nascosti all interno del sedile significa au
392. sessione di gara EE Browser v Trimming x New Objectives o Continue Parameter Condition Unit Current value Desired value Importance 1 10 4 Resistenza alle condizioni ostili Up 10 J a sisii 3 Sicurezza Up X 10 J 4 Repot 3 Affidabilt v Up 10 J 4 Funzionalit Up 8 y 5 Semplicit d uso Up 4 e Maneggevolezza Y Up hd 300 u j 7 Ergonomia Up 3 n je m car 1 least important 10 most important Limitations Parameter Condition Unit Value ta 4 Affidabilit v Greater than X valvola normalmente chiusa 2 Assemblaggio v Not more X progetto per l assemblaggio 3 Controllabilti e qualit v Greater than X materiali adeguati e taratura con strumenti di classe elevata pe Costi v Between possibilit di spendere per un risulato positivo s Ergonomia e propriet formali Not less maneggevolezza e Funzionalit Not more X funzionamento completamente automatico 7 Manutenzione v Less than X nessuna 3 E21 3 D al For Help press F1 start i victor TechOptimiz assetto 4 trimmed KINGSTON F wi Documento1 Micros m Re D 14 55 Schermata iniziale Product Analysis In questo ambiente oltre a qualche breve descrizione del prodotto che si vuole ottenere indispensabile fornire in ingresso gli obiettivi che si intendono conseguire e le limitazioni del problema Ad ognuno di questi punti va poi inserita anche l importanza relativa valutata su una scala da 1 a 1
393. si produttivi dell azienda essa pu articolarsi in base alle fasi di produzione di una vettura quindi al Direttore Produzione rispondono i seguenti responsabili a Responsabile Area Tecnologica Meccanica lavorazione e montaggio motori b Responsabile Area Tecnologica Lastratura montaggio scocche c Responsabile Area Tecnologica Verniciatura verniciatura scocche d Responsabile Area Tecnologica Carrozzatura montaggio revisione e finizione vetture e Responsabile Costruzione Sperimentali montaggio prototipi f Responsabile Fattori Industriali una sorta di area di staff della produzione 4 Direzione Industriale cenni La DI l ente che deve dare supporto alla DT ed alla DP in tutte le fasi ed 1 processi di progettazione applicazione e produzione In particolare al Direttore Industriale rispondono a il Direttore Tecnologie b il Direttore Acquisti Il primo segue tutto ci che riguarda l Industrializzazione gli Investimenti e gli Impianti il secondo invece i rapporti strategici con i fornitori 5 Direttore Qualit cenni La DQ ha il compito di controllare il prodotto ed il processo realizzativi del prodotto stesso affinch avvenga secondo le procedure aziendali di qualit efficacia efficienza e affidabilit Per questo motivo rispondono al Direttore Qualit 201 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design a il Responsabile de
394. si siede si trovano le regolazioni in base alle caratteristiche fisiche e si resta seduti Si sintetizzino le caratteristiche che un sedile pu deve possedere 1 esteticamente gradevole 2 a norma di sicurezza 3 confortevole 4 regolabile 5 robusto 6 semplicit di manutenzione 7 semplicit di funzionamento 8 rivestimento resistente allo sfregamento 9 con accessori Si tracci ora in maniera analoga al primo oggetto una matrice di interrelazione per definire le variabili indipendenti Valori nelle caselle 341 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 se l elemento di riga debolmente dipendente da quello di colonna 3 se l elemento di riga mediamente dipendente da quello di colonna 9 se l elemento di riga fortemente dipendente da quello di colonna Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Confortevole Regolabile Semplicit di manutenzione Semplicit di funzionamento Resistente allo sfregamento Con accessori EFFETTI Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Confortevole Regolabile Robusto Semplicit di manutenzione Semplicit di funzionamento Resistente allo sfregamento Con accessori 2340 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design INDIPENDENZA delle caratteristiche
395. so MODELLAZIONE Applicando queste tre idee generali si pensato di fare una modellazione del sedile in Solid Works Sono stati quindi disegnati due sedili 412 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design e il primo nato prendendo spunto da quello della Lancia K vedi foto sotto con l aggiunta di un supporto lombo dorsale esterno regolabile in altezza e il secondo nato dal primo ma in pi presenta numerose migliorie ergonomiche e dimensionali Il sedile di cui si vedono le foto qui sotto era appunto di una Lancia K che stata demolita nel luglio 2008 Esso era in ottime condizioni perfettamente integro e con il rivestimento in alcantara Le varie fasi di apertura dell imbottitura del sedile sono documentate dalle foto seguenti idis Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 414 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design PRIMA IPOTESI DI SEDILE Partendo da zero non sarebbe stato facile dimensionare in maniera proporzionata il modello per cui sono state considerate le misure del sedile della Lancia K L idea che ha guidato la modellazione stata rappresentare un supporto lombo dorsale innovativo diverso da quelli usualmente proposti dalle case automobilistiche Poich si preferito dare risalto al
396. so di un doppio metodo quella di poterli associare a determinate fasi del lavoro affinch le due differenti filosofie di progettazione vengano integrate reciprocamente nella speranza dunque di raggiungere una qualit del lavoro e quindi del prodotto superiori Innanzitutto occorre osservare che i due metodi presentano una sostanziale differenza il QFD chiaramente un metodo induttivo in quanto mediante le sue domande e le sue matrici un progettista in grado di approfondire gli obiettivi del suo lavoro il TRIZ al contrario un metodo deduttivo perch attraverso 1 suoi principi e soluzioni tecniche a priori porta a ragionare sulle potenziali criticit di un progetto e sulla relativa soluzione Fin da questi primi aspetti il fatto di ottenere da essi un terzo metodo integrato rappresenterebbe indubbiamente uno risultato molto interessante in quanto darebbe luogo ad un metodo molto potente si tratta quindi di valutare se l impiego di tempo ed energie siano accattabili o meno in fatto di organizzazione oppure trascurabili rispetto al beneficio che si pu ottenere Cominciamo dunque a considerare le varie fasi del progetto per poi vedere come i due metodi prima separatamente poi insieme rispondono ad esse mediante 1 loro strumenti Identifichiamo ora in maniera indicativa alcune fasi di progettazione ed assistenza prodotti e vediamo poi come ogni metodo risponde alle problematiche ricerca di mercato ricerca e sviluppo R a
397. sono quelle dell arte pura e nemmeno quelle dell arte popolare intesa come folkloristica ma piuttosto una nuova forma d arte popolare propria della civilt industriale L arte popolare dell automobilismo in una societ meccanizzata una manifestazione culturale come lo 10 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design sono il cinema la televisione la musica da ballo lo sport la Buick con il suo scintillante virtuosismo la sua raffinata eleganza e la sua mancanza di riserbo risponde mirabilmente alla definizione di Pop Art L auto diventata un articolo d abbigliamento senza il quale nel composto urbano ci sentiamo incerti nudi ed incompleti M McLuhan 1967 Diversa invece la situazione in Europa dove l automobile assume carattere voluttuario ed elitario si progetta e si costruisce soprattutto per un pubblico facoltoso E interessante sottolineare a questo proposito l esistenza di una netta diversit nel rapporto automobile societ che per quanto in via di appianamento rende comunque molto diversa la realt americana da quella europea Se vero che negli anni Cinquanta e Sessanta lo stile europeo ha adottato lo streamline prima e la linea squadrata poi derivandoli da tendenze gi in voga in America anche vero che con il 1973 anno della crisi petrolifera gli americani hanno copiato il prodotto europeo e giapponese ne
398. ssa l altezza lungo tutta la mezzeria longitudinale e definisce il massimo ingombro in pianta grazie all inserimento tra piano d appoggio e modello di una sagoma gli archi passaruote vengono modellati invece con una formina in epowood Con la realizzazione dei teorici si ha la possibilit di addolcire i raccordi delle linee in modo graduale si passa poi a raggiare le superfici cio ad eliminare i teorici in modo da controllare man mano la corrispondente configurazione sul piano di forma provvisorio A questo punto si traccia un reticolo anche sulla superficie del modello e attraverso l uso dell astina appuntita del truschino si verifica l uguaglianza delle quote appartenenti alle sezioni anteriore e posteriore 26 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Questo modello viene completato con vetri specchietti tergicristalli griglie fari in modo da essere esteticamente identico ad una vettura di serie e sottoposto al clinic test dove potenziali acquirenti lo confrontano con altre vetture sia di produzione che di ricerca In questa sede si verificano l impatto che il nuovo modello ha la caratterizzazione di immagine ed il posizionamento in relazione a vetture concorrenti le attese di prezzo il livello di accettazione del prototipo sul piano dell atteggiamento di acquisto e nei confronti delle vetture concorrenti La ricerca per gli interni viene sviluppata
399. ssemblaggio materiali adeguati e taratura con strumenti di classe elevata possibilit di spendere per un risulato positivo maneggevolezz a funzionamento completamente automatico Leonardo Frizziero 10 11 12 opportuno notare che mentre nella tabella degli obiettivi viene espresso il peso relativo l importanza nella tabella delle limitazioni viene inserito il risultato che si vuole ottenere Sempre in questo ambiente possibile inserire dati relativi al gruppo di lavoro informazioni utilizzate dal programma nel momento in cui vengono generate le varianti di soluzione Questa videata diventa significativa quando i membri del gruppo di lavoro decidono di attribuire pesi e misure differenti ai vari parametri in gioco nel progetto Il programma in grado di gestire infatti la generazione di varianti di Manutenzione Producibilit Riciclaggio Sicurezza Tempi Trasporto Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Less than Not more Not less Not less Il Less than sec Greater than Vincoli soluzione adattate alle specifiche imposte da ogni utente 262 nessuna progettazione per l assemblagio uso di materiali riciclabili eco compatibili tenuta sempre garantita montaggio istantaneo dimensioni e peso contenuti Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design
400. sta fase del lavoro sono state Ddl Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design messe in pratica sul progetto in corso introduciamo pertanto i risultati ottenuti corredati di un commento adeguato La semplicit concettuale del dispositivo ci permette infatti di operare una serie di considerazioni tale da riuscire a discutere la validit di un eventuale risultato e operare un confronto efficace con la chiarificazione del compito che deriver dall applicazione del secondo metodo e del software dedicato Veniamo dunque ad osservare la prima matrice decisionale del progetto la matrice di interrelazione 1 uso MATRICE DI INTERRELAZIONE 1 USO Effetti righe Cause colonne Matrice di interrelazione 1 uso Come sappiamo questa matrice presenta nelle righe e nelle colonne le medesime voci che sono le caratteristiche emerse dalle domande affrontate in precedenza Sinteticamente le caratteristiche sono le seguenti Funzionalit intesa come efficacia di funzionamento Semplicit d uso Resistenza alle condizioni ostili Maneggevolezza intesa come semplicit di trasporto e di montaggio Ergonomia riguardo al montaggio si pensato di rendere il dispositivo montabile con le sole mani senza l uso di utensili specifici Sicurezza e Affidabilit Dalla serie di paragoni emerso che la resistenza alle condizioni ostili la caratteristica che magg
401. sti prodotti ed il loro utilizzo che avviene prevalentemente in ambito urbano si crea l opportunit di sviluppare un mezzo con bassi costi d acquisto di gestione e con basso impatto ambientale Per raggiungere simili obiettivi il mezzo dovr essere il pi semplice possibile senza quegli accessori che rendono il quadriciclo simile ad un auto senza tuttavia renderlo tale Diventa cos naturale sfruttare le potenzialit della propulsione elettrica che garantisce un impatto ambientale eco compatibile un costo di gestione molto basso incentivi fiscali ed assicurativi L utilizzo della propulsione elettrica consente anche di minimizzare i particolari meccanici presenti infatti tale sistema non necessita di cambio frizione ecc che sono sostituiti dal controllo elettronico Proprio per la tipologia d utilizzo dei quadricicli che avviene principalmente in zone urbane e quindi in un ambiente in cui il traffico elevato le velocit di percorrenza sono modeste e la possibilit di piccoli urti frequente nata l idea poi brevettata di utilizzare una carrozzeria deformabile si veda il brevetto carrozzeria ad anello deformabile del prof Bacchi Tale carrozzeria assorbirebbe gli urti in maniera da minimizzare le accelerazioni degli occupanti dei veicoli e quindi gli effetti fisici su di loro e contemporaneamente renderebbe il veicolo esente dalla necessit di ripristinare l integrit del mezzo le riparazioni necessarie
402. sua bidimensionalit diventando cosi pi realistico Anche in questa fase l obiettivo fondamentale rappresentato dalla rapidit Non bisogna dimenticare a questo proposito che si tratta ancora di disegni preparatori solo pi avanzati rispetto ai primi che di fatto riprendono l impostazione generale della vettura si devono infatti verificare le linee della carrozzeria rispetto allo schemino tecnico lasciando comunque ancora grandi libert per la definizione della forma 24 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design La difficolt di questa prima operazione consiste nel riprodurre in scala pi grande 1 5 un disegno ancora appartenente alla fase degli schizzi quindi non ancora perfettamente proporzionato La tecnica di rappresentazione usata quella dei nastrini su fogli lucidi si applicano nastrini adesivi neri opachi di altezza molto ridotta in genere da 0 5 a 1 0 cm le altezze vengono scelte in base all importanza delle linee da tracciare La comodit di utilizzo di questi nastrini consiste nel fatto di poter rapidamente apportare delle modifiche proprio perch questi sono facilmente riposizionabili anche con raggi di curvatura molto ridotti in pi lavorando su carta trasparente possibile di volta in volta verificare gli schemi di abitabilit e di meccanica Dopo aver riprodotto eliograficamente un primo disegno a nastrini si pu rielabora
403. t Tutte le modifiche vengono effettuate manualmente e subito dopo vengono scansionate o meglio digitalizzate da un opportuna apparecchiatura ottica che automaticamente le inserisce nel calcolatore aggiornando il modello iniziale 1 2 7 Styling Freeze Giunti a tale punto ci troviamo nella fase di styling freeze che in italiano significa congelamento dello stile tale terminologia sta ad indicare quel momento in cui lo stile e l estetica della vettura non vengono pi cambiati Tutte le modifiche che avverranno d ora in avanti non riguarderanno nel modo pi assoluto l aspetto esteriore dell automobile 1 2 8 Rendering Il rendering consiste nell inserire il modellino ottenuto all interno di un ambiente virtuale che simuli un possibile spazio esterno dove la vettura potrebbe trovarsi Questa una fase molto importante in quanto ci d la conferma definitiva se abbiamo svolto o meno un buon lavoro 64 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 3 Realizzazione dei disegni bozzetti e proiezioni ortogonali In tale capitolo si analizzer passo dopo passo il processo di definizione dell estetica del City Bumper Si cercher di spiegare cio quale percorso abbiamo deciso di seguire per arrivare a definire la forma definitiva del nostro quadriciclo Ovviamente l idea stata quella di attenerci il pi possibile al procedimento standard cit
404. tale non solo per tutto il team ma anche per l azienda intera in quanto una volta congelati i tempi del progetto essi devono rimanere tali fino alla fine ed ogni eventuale slittamento necessita di giustificazioni puntuali ed adeguate alla Direzione Il progetto deve essere scomposto in fasi e ciascuna fase in una serie di attivit inoltre in base alle risorse persone che verranno utilizzate nelle singole attivit verr quantificato il tempo giorni o settimane o mesi necessario per la loro realizzazione Va detto che le fasi e le singole attivit potranno essere sequenzializzate o parallelizzate a seconda delle necessit o possibilit inoltre per ogni attivit dovr essere indicata la data di inizio verificando che esistano tutte le condizioni per poterla avviare e la data di possibile fine Spesso laddove un attivit sia sequenziale ad un altra si pu tenere un margine di tempo quale polmone per eventuali slittamenti dell attivit precedente Il tutto deve essere formalizzato e un modello da utilizzare potrebbe essere il seguente progetto titolo del progetto nome della fase cha persone risorse materiali Data attivit coinvolte attrezzature materiali ua inizio fine e finanziarie descrizione di nome delle descrizione e data di fine ogni singola persone quantificazione delle inizio attivit attivit coinvolte risorse necessarie attivit prevista Tra i software maggiormente util
405. tamente connesso a prodotti realizzati attraverso processi industriali La preparazione dei designer industriali stata soprattutto appannaggio delle scuole d arte particolarmente in Gran Bretagna I molti cambiamenti necessari per raggiungere preparazioni pi accurate sono stati effettuati per sempre nel Regno Unito all interno di corsi di laurea in nuove Universit come quella di Coventry Comunque a causa sia della sua relativa giovinezza sia delle sue radici nelle scuole d arte la preparazione suddetta mancata di qualsiasi tradizione di ricerca Il principale obiettivo cos risultato essere quello di preparare i designer industriali alla pratica professionale Il design industriale naturalmente solo un tipo di progettazione Esso ha molto in comune con l architettura e le varie metodologie di progettazione inerenti l ingegneria Infatti la relazione tra il design industriale e l ingegneria meccanica simile a quella tra l architettura e l ingegneria civile Riguardo la sua tradizione artistica il design industriale considerato come una specializzazione in progetti tridimensionali come mobili e soprammobili ed considerato cosa separata rispetto al disegno ed alla realizzazione di capi alla moda di tessuti o pi in generale di studi di grafica A dispetto delle sue radici artistiche esso ha una relazione strutturale piuttosto forte con la progettazione ingegneristica poich entrambi hanno a che fare
406. tanio espressa in kg dm Densit Carbonio cio la densit della lega di carbonio espressa in kg dm Volume cio il volume totale del telaio espresso in dm Acciaio Lega di Alluminio Lega di Titanio Lega di Carbonio 396 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Dimensionamento schienale forza peso il A s 4 sl el a e e n z E 2 5 e S E E se l8 3 g 8 5 i z gt om E E ec 2 5 o e n gt S E gig 5 8 8 8 8S 5 2z 5 4 z z E 8 amp l 5 e D Da a a e un pnm pm a A 294000 1039 1039 14 4 400 330 500 1500 1108 294000 1039 1039 14 6 400 330 500 1500 1140 294000 1039 1039 14 8 400 330 500 1500 1236 294000 1039 1039 14 10 400 330 500 1500 1496 294000 1039 1039 16 6 400 330 500 1500 754 294000 1039 1039 16 8 400 330 500 1500 790 294000 1039 1039 16 10 400 330 500 1500 875 294000 1039 1039 16 12 400 330 500 1500 1088 294000 1039 1039 18 8 400 330 500 1500 542 294000 1039 1039 18 10 400 330 500 1500 576 294000 1039 1039 18 12 400 330 500 1500 651 294000 1039 1039 18 14 400 330 500 1500 827 294000 1039 1039 400 330 500 1500 406 294000 1039 1039 20 12 400 330 500 1500 438 294000
407. tazione Cambio d il Responsabile dell Applicazione Motopropulsore e il Responsabile della Sperimentazione Motopropulsore al Direttore Sviluppo Prodotto a i Team Leader b il Responsabile delle Analisi Preventive c il Responsabile del Program Management Direttore Tecnico Direttore Veicolo Direttore Motopropulsore Direttore Sviluppo Prodotto Innovazione Innovazione Team Impostazione Progettazione Motore Analisi Preventive Progettazione Progettazione Cambio Program Mangement Sperimentazione Applicazione Omologazione Sperimentazione E interessante sottolineare che mentre le Direzioni Veicolo e Motopropulsore mantengono al loro interno una struttura di tipo verticale funzionale la Direzione Sviluppo Prodotto invece attraverso i team si trasforma in struttura di tipo orizzontale polifunzionale descritta qui di seguito I Team interfunzionali I team interfunzionali hanno un ruolo chiave all interno della Direzione Tecnica ed in particolare all interno dell azienda Infatti come detto sopra essi sono costituiti da elementi provenienti dalle principali aree aziendali coinvolte nello Sviluppo Prodotto a prescindere che esse siano o meno facenti parte della Direzione Tecnica stessa 200 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design I componenti del Team rispondono ad una figura dirigenziale il Team L
408. te 1 23 12 05 il progetto di un nuovo prodotto deve passare da uno studio fisico del problema associato allo studio da redigere doc 2 06 01 06 delle possibili soluzioni tecnologiche da applicare La LPA serve a tenere aggiornato il progettista od il team che segue il progetto sulle principali criticit che lo stesso presenta ancora aperto rispetto ad una determinata fase di avanzamento Sulla LPA devono essere indicate sulle righe il numero delle criticit che si aprono durante lo svolgimento del progetto e sulle colonne le seguenti voci Descrizione Criticit la presentazione di un problema trovato durante la progettazione Grado Criticit pu essere alto rosso medio giallo risolto verde Proposte di Soluzione l elenco di tutte le soluzioni che vengono in mente al progettista per risolvere il problema Soluzione la soluzione migliore trovata al momento Priorit 1 2 3 la priorit temporale con la quale bisogna affrontare il progetto Data chiusura problema obiettivo pianificato gt la data entro la quale bisogna aver risolto la criticit 196 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Capitolo 4 L Esperienza Aziendale 197 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 4 0 Introduzione Durante gli anni di dottorato ho
409. te pi innovativa e preferibile in quanto avrebbe certamente incrementato notevolmente il grado di idealit della soluzione del problema Purtroppo per motivi regolamentari e per motivi economici questo genere di soluzioni sono precluse dunque diventa indispensabile intervenire per via tecnica Consideriamo il seguente schema riassunto della catena di fenomeni che concorrono nella perdita di assetto dei kart Attrito Aumento temperatura Aumento pressione Gomma sgonfia consono Gomma deformata Tempo di gara Schema Fenomeni Bisogna considerare innanzitutto che nel corso della gara il flusso verticale agisce in maniera continua facendo passare il sistema gomma dallo stato di pressione insufficiente ad uno di pressione eccessiva Intervenire in questo schema attraverso una soluzione significa spezzare 1 legami che fanno passare la gomma da sgonfia a deformata eliminando definitivamente questi due stati inseguito verr annullato l effetto negativo del flusso verticale Eliminare lo stato gomma sgonfia senza dubbio l intervento pi semplice la gomma deve essere gonfiata ad una pressione adeguata fin dal tempo zero Questo consente alle carcasse di assumere subito quell elasticit necessaria alla buona impostazione delle curve e delle traiettorie A questo punto si tratta di eliminare anche il restante stato di gomma deformata Come gi detto non possibile spezzare
410. teK XCL 105 questo tipo di accumulatori al piombo acido e particolarmente indicato per applicazioni cicliche e quindi per il settore fotovoltaico e per l autotrazione Sono state prese in considerazione anche batterie al Ni Cd e al Litio ma l incremento prestazionale che garantiscono non sufficiente a giustificare l incremento del costo di acquisto CARATTERISTICHE BATTERIE Tensione 12 V Capacit 85 Ah Massa 28 5 kg Costo 203 Euro Capacit specifica 2 98 wh kg Costo specifico 2 39 Euro wh 40 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Quattro batterie di questo tipo collegate in serie garantiscono una tensione di 48V necessaria al motore scelto consentendo un autonomia di 108 km a spese di una massa totale di 104 kg Sistema frenante dall analisi funzionale emerso che la soluzione ottimale quella di adottare un sistema frenante misto dischi anteriori e tamburi posteriori stato scelto di non occuparsi del progetto dei freni ma di acquistare i componenti da un fornitore qualificato Leader nella fornitura di componenti per quadricicli si rivelata la Comex S p a di Budrio BO che interpellata si ritenuta in grado di fornire 1 componenti richiesti Sintesi delle sospensioni ipotizzata una massa massima tecnicamente ammissibile di 700 kg sono stati determinati i carichi sulle sospensioni e prendendo in consideraz
411. telaio del sedile stesso Da queste osservazioni si deduce che sar necessario ricorrere ad innumerevoli approssimazioni e semplificazioni per poter effettuare uno studio cartaceo Particolarmente importante chiarire che un sedile sottoposto principalmente a vibrazioni durante la sua vita e che il dimensionamento qui supposto pu essere uno strumento valido solo come base di partenza per capire le dimensioni di massima ed i comportamenti dei materiali Si specifica inoltre che in questo elaborato si effettua uno studio solo sul costo del materiale che compone il telaio del sedile e non sulla schiumatura non sugli optional e neppure sui sistemi di movimentazione del sedile I vari passaggi per giungere all obiettivo dell analisi dei costi sono e calcolare le forze massime agenti sul sedile e compiere un analisi statica e effettuare un analisi considerando le forze dinamiche e trovare la massima tensione agente sul telaio e ipotizzare vari tubi di diverso materiale diametro e spessore e scegliere quelli che presentano un tensione di snervamento pari all incirca a quella di sollecitazione e perogni materiale calcolare il peso totale del telaio e valutarne il costo e confrontare graficamente le caratteristiche dei diversi materiali CALCOLO FORZE AGENTI SUL SEDILE Quando il veicolo fermo l unica forza agente sul sedile risulta essere la forza peso Fp causata dalla massa del conducente Quando il veicolo in acceler
412. tello 110 cm Altezza media sportello 95 cm Capacit massima frontale 485 6 litri Capacit massima sportello 271 litri Capacit massima posteriore 485 6 litri Da cui Area superficie frontale 160 x 65 cm 2 10400 cm 2 Area superficie sportello 110 x 95 cm 2 10450 cm 2 Area superficie posteriore Area superficie frontale 10400 cm 2 Calcoliamo le capacit specifiche Capacit specifica frontale 485 6 10400 litri cm 2 0 04669 litri cm 2 Capacit specifica sportello 271 10450 litr cm 2 0 02593 litri cm 2 Capacit specifica posteriore Capacit specifica frontale 0 04669 litri cm 2 c Modello Avveniristico Dati Larghezza media paraurti anteriore e posteriore 170 cm Altezza paraurti anteriore e posteriore 60 cm Lunghezza media fascione laterale 240 cm Altezza media fascione laterale 30 cm Capacit massima frontale 438 5 litri Capacit massima sportello 182 litri Capacit massima posteriore 438 5 litri Da cui Area superficie frontale 170 x 60 cm 2 10200 cm 2 Area superficie zona laterale 240 x 30 cm 2 7200 cm 2 Area superficie posteriore Area superficie posteriore 10200 cm 2 Calcoliamo infine le capacit specifiche Capacit specifica frontale 438 5 10200 litri cm 2 0 04299 litri cm 2 Capacit specifica zona laterale 182 7200 litri cm 2 99 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione d
413. the Miia 3 Acceptatio vaie L LJ 100 Schermata di definizione di un azione negativa Nel caso invece che si tratti di un azione positiva allora il programma richiede invece informazioni in merito a e Valore attuale e Valore richiesto e Scopo obiettivo ultimo assetto 4 trimmed TechOptimizer Product f e pit vew Cram dads Nerat Pec D n gy coe5 JD zmaea ximeo cx v v Van tim Space Parameter Troe of G Quaiale Uuantialre Slide The bas lo rxdicale Ihe valus dl re Actus value m TRE Mequiedvabe E 1 lt OUR ie DELA For Hebo press F1 marted 7 marzo 2005 Schermata di definizione di un azione positiva Ulteriore informazione da inserire l interazione di ogni azione coi parametri inseriti all inizio resistenza alle condizioni ostili sicurezza ecc 267 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Nella schermata significance viene analizzato tutto questo in maniera semplice e diretta il programma mostra una serie di barre di scorrimento ognuna legata ad un parametro e chiede se si raggiunge il risultato ottimale cosa succede a successivamente basta indicare sulla barra se un parametro migliora o peggiora ed indicativamente anche di quanto si ha beneficio o svantaggio Dedler fse sc o SEak aos
414. ti sulla superficie esterna della valvola 251 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Attraverso questa serie di informazioni la stesura della specifica tecnica dovrebbe portare alla progettazione di un componente di buona qualit tale da incontrare le necessit del mercato e dei clienti Ulteriore considerazione questa stesura pu coincidere con quello che il TRIZ chiama IFR il risultato finale ideale pertanto tutta questa serie di concetti verr poi inserita anche nel software TechOptimizer per il raggiungimento della soluzione informatica al problema 5 3 3 3 Redazione della specifica tecnica Il termine della fase di chiarificazione del compito prescritta dal metodo QFD consiste appunto nella stesura della specifica tecnica quel documento nel quale sono riassunti tutti 1 parametri da considerare nelle fasi successive di progetto dove vengono scelte le varianti e realizzati i disegni costruttivi Nel nostro progetto la specifica tecnica la seguente Specifica tecnica parallelepipedo di 30x20x20 filettatura specifica forma esterna cilindrica o prismatica apertura alle pressioni comprese tra 1 2 e 2 0 bar con taratura effettuata in azienda Nessuna modifica permessa agli utenti carcassa sigillata Funzionamento tecnopolimero colorato per identificare le diverse soglie di pressione o lega leggera dispositivo normalmente c
415. tibile per il potenziale compratore Se si stesse considerando un oggetto artigianale come pu essere un lampadario in vetro di Murano o un abito di sartoria la suddivisione in parti uguali sarebbe sicuramente sbilanciata visto che in questi casi si disposti a pagare un prezzo nettamente superiore come riconoscimento all unicit dell oggetto stesso ed alla professionalit dell operatore Trattandosi invece di pezzi prodotti industrialmente laddove la concorrenza sempre pronta a mettere sul mercato un oggetto come ad esempio un telefono cellulare con pi funzioni e o optional contenuti tecnici pi rapidamente tempi e che abbia un prezzo di vendita inferiore costi il grafico sopra riportato appare realistico Ciascuno studio di entrambi gli oggetti verr suddiviso in tre parti La prima parte che rappresenta il corpo principale del capitolo sar dedicata alla ricerca dei contenuti tecnici con il metodo QFD in particolare applicando le matrici di importanza di indipendenza e di interrelazione Al termine verr effettuata un analisi della concorrenza sia per valutare la robustezza del metodo applicato sia per ipotizzare su quali caratteristiche applicare le successive due analisi La seconda parte riguarder un analisi dei tempi ipotizzando un diagramma di Gantt per ogni caratteristica La terza parte sar invece un analisi dei costi sui materiali pi immediata per il pezzo semplice e pi articolata pe
416. timizer Nel momento in cui un principio appare applicabile al caso in esame viene selezionato dall utente ed aggiunto in una tabella chiamata concept list assieme ad eventuali note In alternativa ai principi il programma consente di accedere ad una banca dati di fenomeni fisici noti e catalogati EO Leonardo Frizziero assetto 4 trimmed TechOptimizer Product Analysis Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design File Edit View D n g priva Nasa mew mi x File Edit User View Tools Navigator Bookmarks Help Pue IE De LC iPebenMaeee 9 GF 34 E Project want to increase Materiale of Molla PR Team Example Beer stabilization during storage Structure Description ES Gih Silica gel exhibits high adsorption ipt ra properties The gel is mixed with an EE Browser XI Fields Produce aqueous suspension of polysaccharides I Parameters Change and benzoic acid The mixture is added v Trimming Parameters Decrease to beer during production The gel ZE New C Parameters Increase adsorbs proteins Before bottling the C3 Parameters Measure silica gel and protein adsorbed on it are VS Continue 1 Parameters Stabilize removed from the beer by filtration B Substance Accumulate a GEIL absorb molecular and submolecular particles Seo Ao T f Absorbing allo
417. tiva s354 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design movimentazione elettrica riscaldamento sedili Per quanto riguarda i rivestimenti e la dotazione di particolari caratteristiche il discorso analogo a quello fatto per il segmento A in particolare MERCEDES rende disponibili sedili con camere d aria adattive AUDI e BMW con i sostegni laterali regolabili e con i sostegni per le ginocchia ALFA e MERCEDES il poggiatesta integrato e AUDI i sedili con ventilazione Si mettano ora i risultati in una tabella dove X o Opt significa che la caratteristica presente di serie o come optional almeno in tre modelli di automobile cio almeno nella met delle marche considerate Per quanto riguarda le caratteristiche rivestimenti di qualit e schiume di qualit essendo impossibile fare uno studio in laboratorio si suppone che esse siano caratteristiche presenti nei sedili per automobili di segmento C ma non in quelle di segmento B per ovvie questioni economiche 9 attacco Sa ba in x __ 8 supporto lombare Opt X 896 avvolgente Opt Opt 796 sedile a 3 g d l Opt 7 rivestimenti di qualit X 6 airbag laterali X X 6 camere d aria adattive e 6 schiume di qualit s x 6 bracciolo centrale Opt X 6 movimentazione elettrica Opt Opt 6 parti interscambiabili 6 pulsanti leve visibili e accessibili X X
418. to in quanto sanciscono la fine dell ultima fase dello sviluppo prodotto ovvero la sperimentazione La sperimentazione divisa a sua volta in due fasi ben distinte fase di verifiche funzionali fase di verifiche affidabilistiche La prima ha lo scopo di vedere se il prototipo e quindi il progetto funziona ben definito infatti lo scopo per cui ho progettato un determinato componente devo vedere se lo stesso soddisfa le mie richieste La verifica funzionale sar anch essa un confronto con parametri pre definiti esclusivamente di tipo tecnico Con la verifica funzionale non si intende invece vedere se il componente pur Andamento Delibere Funzionali 120 100 80 60 Motore Cambio 40 _ B Autotelaio Carrozzeria 20 Imp Elettrico Sist Veicolo 04 T B GN wow mS SE S E s 59 zs E m ea 00o 40 0 450 0 00 0 0 0 5 5938595535358 559 9 i s pesi tl x d d E xl funzionando duri senza rompersi per un determinato tempo Questo lo scopo delle verifiche affidabilistiche Le verifiche affidabilistiche intendono accertare se un determinato componente pur funzionando sia in grado di protrarre il suo funzionamento oltre per un tempo limite pre determinato In questa fase importante poter usufruire di due o pi
419. to come molla elicoidale gommapiuma ecc Membrana 1 Elastomero 2 Metallico Una membrana metallica rappresenta la soluzione vista nelle valvole per impianti a vapore ad altissima pressione Tenuta 1 Guarnizione 2 Accoppiamento di forma Collegamento 1 Filettatura 2 Innesto a pressione Per collegamento si intende il montaggio della carcassa poich stato assunto fin dall inizio la costituzione di due parti di involucro esterno elementi da montare secondo un principio da selezionare nella matrice morfologica Montaggio 1 Manuale 2 Conutensili Per montaggio si intende l applicazione alla ruota Collegamento carcassa membrana 1 Incollaggio 2 Accoppiamento di forma Collegamento carcassa molla 1 Semplice 2 Incollaggio 3 Accoppiamento di forma 254 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Collegamento molla membrana 1 Semplice 2 Incollaggio 3 Accoppiamento di forma In questi due ultimi casi con collegamento semplice si intende il contatto degli elementi senza particolari accorgimenti 5 3 3 5 Identificazione delle varianti ottenute Passiamo ora a tracciare alcuni principali percorsi di soluzione estrapolando dalla matrice morfologica generale le varianti costruttive In questa analisi sono state trascurate a priori quelle combinazioni che portano a contraddizioni e che pertanto non possono essere re
420. to costruttivo 5 5 1 Scelta delle soluzioni tecniche pi adeguate Giunti alla designazione di una variante concettuale definitiva possibile mettere in pratica tutta una serie di strategie ed ottimizzazioni rivolte alla costruzione del dispositivo La variante da realizzare quella proposta dal metodo TRIZ che porta in s un livello di innovazione superiore ed anche una serie di problematiche da risolvere prima della realizzazione di un prototipo Analizziamo in dettaglio tutti i componenti della valvola Membrana Supporto membrana Coperchio Attacco filettatura Molla Elencheremo poi per ognuno di questi tutta una serie di alternative rivolte alla produzione del prototipo e del prodotto di serie 5 5 1 1 Membrana La membrana l elemento pi raffinato di tutto il dispositivo poich incorpora le funzioni di otturatore tenuta sensore pressione ecc Membrana sopra Membrana sotto Riassumiamo brevemente i dati tecnici di questo componente Caratteristiche Dati Dimensioni D 11 mm Hmax 1 5 mm Materiale Elastomero shock 120 286 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Peso milligrammi Caratteristiche membrana Le caratteristiche di questo elemento fanno s che l unica tecnologia di produzione possibile rappresenti la fusione La forma particolare serve infatti per restare intrappolata tra le due parti della carcassa de
421. to di riga ha importanza minore di quello di colonna Confortevole Regolabile Semplicit di funzionamento Resistente allo sfregamento Con accessori Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Semplicit di manutenzione Esteticamente gradevole A norma di sicurezza Confortevole Regolabile Robusto Semplicit di manutenzione Semplicit di funzionamento Resistente allo sfregamento Con accessori TOT Normalizzato 1 10 344 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design IMPORTANZA delle caratteristiche E Regolabile m Robusto m Esteticamente gradevole B A norma di sicurezza m Confortevole Bi Semplicit di manutenzione Bi Semplicit di funzionamento o Resistente allo sfregamento El Con accessori Guardando la matrice o il grafico si osserva che le caratteristiche a norma di sicurezza e confortevole sono di massima importanza valore pari a 10 in scala normalizzata da 1 a 10 come anche regolabile e robusto rivestono notevole importanza valore pari a 9 in scala normalizzata da 1 a 10 L ultimo requisito che ottiene un punteggio discreto la semplicit di funzionamento valore pari a 6 in scala normalizzata da 1 a 10 mentre tutti gli altri vanno oscillano da 3 a 4 in scala normalizzata da 1 a 10 A questo punto si passa alla fase success
422. tra i metodi di lavoro 5 4 2 1 VI QFD Prendiamo in esame entrambe le varianti di soluzione ottenute mediante l applicazione dei due metodi di lavoro Innanzitutto bene precisare che nessuno dei due ha prodotto risultati incompatibili alle specifiche o scadenti da un punto di vista qualitativo tuttavia i due dispositivi presentano notevoli differenze Analizziamo la valvola ricavata dalla matrice morfologica del QFD p EN V1QFD Mettiamo anche i evidenza i vari componenti in una vista esplosa Vista esplosa Descriviamo dunque i componenti della valvola Componente Descrizione Materiale Otturatore Sensore di pressione ed elemento Tecnopolimero 280 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design che effettua la tenuta PEEK Coperchio Riscontro della molla La superficie Tecnopolimero superiore esterna zigrinata per facilitare il PEEK montaggio manuale Il collegamento al corpo della valvola realizzato mediante filettatura Molla Elemento elastico di bilanciamento Acciaio del sistema di forze Corpo valvola In questo componente sono Tecnopolimero raccolte le funzioni di collegamento PEEK alla valvola della gomma e di scarico aria mediante un foro calibrato Descrizione V1 QFD La corrispondente matrice morfologica Matrice morfologica V1 Molla Sistema elastico icoidale Elicoidale polimero s m pressione
423. tro di importanza La somma per colonna delle valutazioni viene effettuata sommando il prodotto del valore numerico relativo al giudizio di relazione 1 3 9 per il peso relativo somma pesata La somma ha il significato di importanza tecnica indica cio l azione che si deve prioritariamente intraprendere per soddisfare il maggior numero di requisiti importanti In questo progetto l importanza determinata dai valori percentuali dei pesi ottenuti dalla matrice di interrelazione del paragrafo precedente 1 La lista dei COSA specifica che cosa desidera il Cliente Il peso relativo di ogni COSA indicato in una colonna contrassegnata con IMPORTANZA 2 La lista dei COME raccoglie 1 concetti o 1 requisiti progettuali con i quali possibile soddisfare le esigenze del Cliente 3 La MATRICE di Relazione lega i COME ai COSA In essa quindi possibile evidenziare l entit della relazione tra i requisiti progettuali ed i bisogni del Cliente Nel nostro caso mentre i COSA sono i requisiti individuati dalle 6 domande i COME da noi indicati risultano essere Peso Struttura Sistemi di Comando Bilanciamento Componenti Interni Numero Componenti Esterni Isolamento della Carena Vassoio Portatazze Forma e colori Manico Caratteristiche e dimensioni della caldaia M Base di appoggio Sistema scelta funzioni 165 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanic
424. tro nasce un momento proporzionale al braccio della forza peso per la forza peso stessa Per ipotizzare delle misure realistiche si sono prese in considerazione quelle del sedile che mi sono procurato l altezza dello schienale stata quindi stimata in 0 6m Ma Va 379 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Eseguendo i calcoli si trova HA 0 Va Fp 1470N MA EF h 3 tg 30 1470 0 2 tg 30 169 7 170 Nm Si calcolino le reazioni tangenti e normali allo schienale T F sen 30 735 N N Fp cos 30 1273 N Facendo uso dei dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni CAM SEN 1273N EN 170 Nm 380 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Schienale con 0 45 In questo caso rispetto a quello precedente dello schienale inclinato di 30 il momento superiore di circa il 50 Eseguendo i calcoli si trova Ha 0 Va F 1470N MA Fp h 3 cos 45 1470 0 2 tg 45 294 Nm Si calcolino le reazioni tangenti e normali allo schienale T F sen 45 1039 4 1039 N T Fp sen 45 1039 4 1039 N Impiegando i dati trovati si possono tracciare i diagrammi delle reazioni 1039N 1039N f 381 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Mecc
425. trumentazione e cruscotto funzionalit della strumentazione e dei comandi rivestimento pannelli porta rivestimento dei sedili rivestimento del pavimento rifiniture interne maniglie distanza capelli tetto dell auto SSN TT EXE YEN A SOT Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design distanza tra il piano delle gambe del conducente e l estremit inferiore del volante distanza fra il bordo inferiore del sedile ed il pedale dell acceleratore distanza fra l addome e la base del volante visibilit anteriore dedotta geometricamente dalla posizione degli occhi del conducente superamento dl piano del volante con il braccio teso inclinazione dello schienale SA In questa fase anche il sedile incomincia ad acquistare una forma simile a quella definitiva ed quindi possibile non solo una verifica pi approfondita dell assetto dell accessibilit e della visibilit ma anche un controllo della raggiungibilit dei comandi simulacro e della facilit di lettura della strumentazione L approvazione dell allestimento interno che pu essere contemporanea a quella dell esterno conclude la fase di ricerca di stile Facendo riferimenti alle fasi di progettazione e lancio viste in precedenza si pu concludere illustrando le principali tappe del ciclo di vita di un autovettura Introduzione Y strategia della migliore combinazione Y qualit prezzo pubbl
426. tutte le attivit del progetto consente al prodotto di prevalere sul mercato e consente all azienda produttrice di affermare il suo marchio ed aumentare il suo prestigio Un metodo in grado di ordinare tutte le fasi dello sviluppo di un prodotto costituisce indubbiamente un vantaggio immenso rispetto a tutti coloro aziende e non che si affidano allo sviluppo sequenziale delle attivit ed intervengono con modifiche successive ai prototipi Progettare un componente e poi intervenire con modifiche risolvendo 1 problemi che si manifestano sui prototipi un modo di lavoro ormai obsoleto poich lento ed estremamente dispendioso pertanto inaccettabile Il metodo di progettare non unico e per questo valutarne pro e contro diventa importantissimo senza poi trascurare un attenta analisi dei risultati VAT Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Le attivit da svolgere nel corso dello sviluppo di un progetto sono molteplici soprattutto durante la fase iniziale dove il prodotto non ha ancora una forma fisica propria e resta un concetto nella mente dei progettisti Non tutte le attivit sono poi da svolgersi consecutivamente Sfruttando i mezzi di comunicazioni moderni possibile mantenere in contatto due o pi persone contemporaneamente e trasmettere attraverso le reti di computer dati in notevole quantit Riuscendo ad imbastire una rete a sviluppo orizzontale le azie
427. uale permette di costruire delle gomme con mescole chimiche speciali oppure con uno strato intermedio tra battistrada e camera d aria di un materiale tale che funga da scudo termico Questa strada di intervento non rappresenta una strategia percorribile a causa del regolamento delle corse che impedisce qualsiasi modifica alle gomme sia nella forma sia nella loro mescola Passiamo alla seconda criticit fisica 231 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Legame pressione Indipendenza pressione e temperatura e temperatura 3 qualit locale o 9 reazione preventiva d 35 trasformazione di un parametro fisico 36 trasformazione di fase d 39 ambiente inerte Schema Analisi fisica In questo caso il problema puramente fisico poich andrebbe ricercato un nuovo materiale un tipo di gas tale per cui non valga la legge PV n RT ed usarlo per gonfiare le gomme Questa soluzione non esplicitamente vietata dal regolamento esce dalle competenze della meccanica e rappresenta indubbiamente una strategia dal fortissimo impegno economico del tutto ingiustificato dalla problematica da risolvere Il requisito della semplicit espresso in precedenza vincolante ed inderogabile Questa soluzione rappresenta tuttavia una forza del metodo poich in prima analisi quella di usare un gas alternativo non era stata presa seriamente in consider
428. uesto studio potr essere costruita in lega metallica e lavorata alla macchina utensile oppure anche in materiale plastico sempre lavorato all utensile Alternative quali stampaggio fusione microfusione ecc cio tutte quelle tecnologie che richiedono la costruzione di modelli forme ecc non sono in questo momento del progetto alternative economicamente convenienti in quando destinate a grandi lotti di produzione Sar per un ulteriore peculiarit del progetto permettere attraverso pochissime modifiche il cambiamento anche radicale della tecnologia di costruzione Verranno messe in atto dunque tutta una serie di osservazioni in modo da permettere questa variazione ghise acciai al carbonio acciai inox ottone polimeri acciai acciaio macchine utensili acciaio macchine utensili 2 045 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 3 2 Analisi tecnica delle soluzioni presenti sul mercato Una delle fasi pi importanti di chiarificazione del compito sia che si stia adottando il metodo QFD sia il metodo TRIZ quella di reperire una documentazione sufficientemente ricca ed approfondita riguardante lo stato dell arte al momento di avvio del progetto pertanto una volta analizzato l ambiente di destinazione del prodotto stata condotta anche una ricerca al fine di reperire informazioni in me
429. una buona raccolta e un prodotto di qualit Nelle zone a clima tropicale alle latitudini tra 24 e 10 nord e sud il caff Arabica cresce a un altitudine modesta inferiore a 1000 metri sul livello del mare e grazie all alternarsi delle stagioni possibile ottenere un raccolto all anno Nelle zone a clima equatoriale alle latitudini intorno all equatore comprese tra i 10 di latitudine nord e sud il caff Arabica cresce ad altitudini pi elevate da 1500 a 151 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2500 metri sul livello del mare mentre il caff Robusta riesce a svilupparsi anche in pianura nelle foreste pluviali 2 1 2 5 Clima La grande variet climatica che caratterizza le regioni di produzione del caff all origine delle diverse tecniche di coltivazione la differenza pi importante tra campi esposti al sole e piantagioni ombrose sotto le fronde della foresta In alcune aree addirittura necessaria l irrigazione artificiale Nelle regioni tropicali di solito il caff viene coltivato in campi esposti per approfittare della massima irradiazione solare La successione annuale di stagioni fredde e piovose e di stagioni secche e calde assicura le migliori condizioni per la crescita nonch l assenza di umidit durante la raccolta e la lavorazione Nelle zone equatoriali invece le piantagioni di caff devono venire protette d
430. unzionalit c Maneggevolezza d Estetica piacevole Quindi partendo da questa base si pu cos rispondere all esigenza di dotare il prodotto progetto di elementi idonei ad ottemperare tali richieste nel seguente modo a Realizzare la macchina del caff con materiale plastico pi resistente all umido b Dotare la macchina del caff di un riscaldatore dell acqua a spirale e non a boiler maggior funzionalit c Dotare la macchina del caff di un manico maggior maneggevolezza d Realizzare la macchina a forma di tazzina da caff gigante in modo da conferirle un aspetto piacevole estetica piacevole Ad obiettivi chiari e definiti corrisponde cos un progetto chiaro e definito facile da disegnare in quanto ben impostato Fanno seguito quindi disegni 2D e 3D e rendering del progetto finito 168 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Disegni 2D e 3D 169 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Rendering 170 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 2 4 Conclusioni Questo lavoro un esempio relativo alla progettazione di un oggetto mediamente complesso usando metodologie innovative quali QFD Qualit Function Deployment Analisi del Valore e Design for Assembly le quali se
431. utenti potenziali di questo genere di dispositivo ha evidenziato le relative necessit primarie al fine di tradurle nei veri fulcri del problema Il cliente del prodotto in questione desidera vincere le corse ed avvantaggiarsi rispetto agli avversari riuscendo a mantenere costante l assetto del suo kart per tutto il corso della gara 5 2 1 2 I bisogni del mercato i bisogni espressi I piloti che come abbiamo visto nel punto precedente desiderano correre con un assetto costante del kart non vogliono perdere tempo nel riscaldamento delle gomme nei primi giri di gara e non vogliono essere costretti nel finale a vere e proprie acrobazie per mantenere in pista il mezzo art in gara x Il team che segue un kart desidera poter seguire le indicazioni del pilota in maniera precisa non vuole perdere tempo non vuole trovarsi costretto a complicare la prassi di attivit di preparazione di un mezzo per la gara e vuole un oggetto sicuro ed affidabile Il prezzo un fattore che passa in secondo o anche terzo piano specialmente a livello di campionati nazionali quindi l utenza disposta a spendere denaro pur di assicurarsi un vantaggio concreto Inoltre in un futuro se questo genere di esperienza ha successo potrebbe essere pensabile rivolgere questa offerta anche a categorie diverse di utenti come motociclisti oppure estendere il concetto anche a mezzi prodotti in serie 5 2 1 3 I bisogni del mercato i bisogni inespressi A
432. utto in quanto si suppone l adozione di materiali di uso pressoch comune Questa osservazione trova fondamento nel fatto che la normativa CE a differenza ad esempio delle norme UNI che certificano la qualit la sicurezza e l ambiente non particolarmente severa Beccuccio sagomato Durata in mesi 1 2 3 4 5 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 325 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione Si immaginato un tempo di due mesi per l industrializzazione perch si immaginato che produrre un beccuccio sagomato che presenti delle concavit delle convessit e dei raggi di raccordo di dimensione non costante presenti qualche difficolt in pi di un normale beccuccio Grafica forma e colori curati Durata in mesi 1 Analisi di fattibilit 2 Ok a fattibilit 3 Incarico al fornitore 4 Progettazione codesign 5 Fine progettazione 6 Lancio industriale 7 Industrializzazione costruzione 8 Disponibilit componenti per produzione In questo caso sono stati supposti due mesi per progettazione codesign in quanto curare
433. uzione delle portiere e dei relativi vetri 819 3 1310857 6 4000 2 655428 8 4000 2 Euro 573 5 Euro 118 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Prezzo finale modello avveniristico ottimizzato senza portiere 8700 1212 5 4500 573 5 8700 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 1212 5 4500 573 5 8700 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 8700 1212 5 4500 573 5 8700 1212 5 4500 573 5 x 5 100 8700 1212 5 4500 573 5 8700 1212 5 4500 573 5 x 5 100 x 15 100 x 20 100 Euro 8673 7 Euro 119 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 5 2 2 Ottimizzazione dei costi di altri componenti Per ottimizzare ulteriormente il prezzo finale del City Bumper che abbiamo ottenuto poc anzi possibile intervenire anche su altri componenti della vettura che non siano necessariamente la carrozzeria Questo per non significa che l estetica della vettura rimarr invariata infatti come vedremo tra poco gli accorgimenti di tipo meccanico da noi operati ci costringeranno in un certo qual modo ad operare anche delle modifiche stilistiche Nella tabella dei costi unitari possiamo notare che la voce che presenta il valore pi elevato dopo la carrozzeria il gruppo trasmissione e sterzo 450 Eur
434. v Project 7 E Project R Team v Structure Ls Graph EB Browser Miu dea XP New Bor g at 10 asoy i Dbiective 3 o Sia 4 decreases increases A X3 Continue o m dmi strong middle no middle strong a Result dose P Kod e Resistenza alle condizioni o up Report E s i E T Sicurezza up Affidabilit up Funzionalit up pasa Significance 109 Cancel Reset Pressione E 2 Problem lt manager E E E L E For Help press F1 TechOptimiz 0 4 trimmed Schermata significance L analisi delle azioni positive del tutto analoga All interno del programma ogni operazione eseguita viene associata ad un coefficiente numerico che elaborato secondo un sistema di sommatorie e medie pesate in maniera del tutto analoga a quello che si fatto manualmente col QFD consente di ottenere l elenco di problemi ordinato per importanza per gravit e per peso In pratica il programma mediante questi input ha stabilito una gerarchia di criticit che risolte di volta in volta sono in grado di portare al risultato Q0 268 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In questo ambiente il programma imposta l analisi funzionale anche sotto forma di matrice come possibile osservare in figura Ti timizer Product An er wi Browser dell analisi funzionale 269
435. vettura 15 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Figura 6 Citroen 2CV modello 1938 Figura 7 Pininfarina Cisitalia 16 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design In effetti la prima cosa che sorprende se confrontata con le sue contemporanee la completa revisione delle proporzioni Bassa e larga aveva un calandra orizzontale che rendeva penetrante e dinamica una linea che non era pensata per le corse Per la prima volta il cofano motore scende sotto la linea dei parafanghi rivoluzionando l importanza formale che il vano motore aveva nelle auto del tempo E sicuramente questo il motivo principale di interesse alcuni attribuiscono maggior risalto invece alla soluzione della fiancata continua in cui i parafanghi sono solamente accennati ma proprio il parafango che sottolinea quell idea di velocit che implicita nello slancio delle linnee e nel raccordo molto dolce dei volumi La fiancata continua non comunque una novit ben oltre erano andate certe realizzazioni della Carrozzeria Touring e segnatamente la berlinetta del 1939 su meccanica Alfa Romeo in cui per alla fiancata integrale si unisce la verticalit complessiva dell insieme determinata dal cofano motore che nettamente sopraelevato rispetto alla linea del parafanghi Se la Cisitalia 202 rappresenta u
436. viluppo futuro della valvola consister proprio nella progettazione della molla del sistema di depressione della camera e dei macchinari relativi alla costruzione effettiva sia dei prototipi quanto dei potenziali modelli di serie da realizzarsi in una gamma di pressioni di sfiato abbastanza ampia da soddisfare le richieste dei vari utenti e le necessit di guida dei piloti 306 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Capitolo 6 Sintesi di un Nuovo Metodo Ricerca applicata a due Progetti di Complessit differente 307 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 6 1 Obiettivi di Ricerca e Sperimentazione applicazione del QFD a due progetti di differente complessit I due principali obiettivi di questo capitolo sono e stressare il metodo QFD per verificarne la robustezza applicandolo a due progetti di complessit differente e proporre eventuali integrazioni al metodo stesso per sintetizzarne uno pi completo Risulta possibile schematizzare in pochi passaggi la strada che si seguir SECONDO OGGETTO PRIMO OGGETTO APPLICAZIONE APPLICAZIONE QFD QFD INTEGRAZIONI INTEGRAZIONI QFD QFD RISULTATI PRIMO gt 4 RISULTATI OGGETTO TAS RENTI SECONDO OGGETTO 308 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanic
437. y absorbs flash hydro ect Adsorption Report A dient des Example Adsorption of toxic substance f Absorption absorption of gas by liquid Adsorption Adsorption in fluidized bed Adsorption of impurity atoms by dislocation from air Example Aerosilogel production using ammonia and alkylamine f Beer stabilization during storage Example Cryosorption pump E Chemisorption Example Desorption controls adsorber ES Enhancement of adsorption properties in n performance u i Enhancement of motor car catalyst propert Example Electric circuit breaker based Es Hydrogen absorber on gas adsorption m E Hydrogen storage in intermetallic compounc Example Hydrogen quantitative f Hydrogenation determination for hydrogen helium f Ion implantation mixture E Sorbent decreases fuel loss due to evapora Example Multichannel gas sensor ha nel sensor with E Vapor absorption in solvent regenerator enhanced selectivity Example Nitroso diphenylamine ir Water droplets absorb gasoline vapors v g i a Add Concent For Help press F1 ERSA Fenomeni 0 TechOptimizer Product Analysis File Edt View Dro too mini sli n E d Probiem Manager 1M Prediction mE a File Edit View Tools Navigator Database Help E Le iPebenMege A 24 B 7 S izz I wantto increase Materiale of Molla 5
438. za di un servizio di trasporto pubblico adeguato Progettare un automobile avendo come obiettivo la risoluzione di un problema sociale porta necessariamente a considerare pi gli elementi di natura tecnico produttiva che formale La Ford T ne un chiaro esempio rimase pressoch identica nella sua linea e colorazione nera per ben diciotto anni non dovendo soddisfare il senso estetico ma il bisogno di una generazione Lo styling americano nasce infatti pi tardi quando in un mercato ormai sturo le Case Costruttrici vengono a confrontarsi in un clima di assoluta concorrenza sui temi del preziosismo formale e del continuo rinnovamento estetico Secondo De Fusco lo styling non cercava di condizionare psicologicamente il gusto del pubblico con l aiuto della pubblicit ma interpretava anche umori ed aspirazioni tenendone conto nella progettazione sulla base di simboli e convenzioni visive fin dove i consumatori potessero in qualche modo riconoscersi lo styling diventa cos uno strumento di risistematizzazione del prodotto realizzato con partenza non solo dall alto cio dal designer ma anche dal basso dagli umori del consumatore accertati con mezzi di indagine sempre pi sofisticati Una interpretazione di questi simboli umori ed esigenze del pubblico illustrata da Banham nel suo articolo Industrial design ed arte popolare in cui sostiene che le caratteristiche degli oggetti costituenti il grosso della produzione attuale non
439. ziali della progettazione mentre di seguito ogni variazioni porta con se costi e ritardi Ad esempio analizzando il mercato Europeo dell auto risultato che il 60 dei guidatori percorre meno di 30 chilometri al giorno e questa distanza ampiamente percorribile dal veicolo City Bumper ci significa che la sua limitata autonomia un falso problema a patto di sensibilizzare opportunamente l utente oppure compensarlo mediante altri vantaggi I quadricicli attualmente presenti sul mercato presentano al contrario caratteristiche che li rendono costosi e poco razionali Pur non essendo delle vere automobili vengono dotati di molti particolari ed optional per creare l illusione di possedere un autovettura essi non vengono progettati inizialmente con trazione elettrica ma sono un adattamento di una versione diesel e questo comporta un non ottimale sfruttamento degli spazi interni e della distribuzione dei pesi Inoltre sono dotati di carrozzerie in materiale termoplastico che hanno scarse propriet meccaniche e quindi non sono ideali nell utilizzo urbano caratterizzato da frequenti piccoli urti Il City Bumper un veicolo che nasce sin dall inizio con la trazione elettrica cos gli spazi interni vengono razionalizzati al meglio per garantire una buona abitabilit del veicolo Inoltre si sono distribuiti i pesi considerando anche l elevato peso delle batterie La carrozzeria del veicolo progettato viene realizzata con l util
440. zione Meccanica e di Industrial Design VLO Dm Totale Medio 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 n X 05 e N O N fy 0 XQ XQ O O 7 4 1 4 x x x D e E SO AS AS AS SQ Lal m Modello 03 amp Modello 06 O Modello 04 Nella prima immagine illustrato per tre modelli di vettura diversi il primo uscito in produzione nel 2003 il secondo nel 2006 il terzo nel 2004 l andamento dell indice di VLO in termini di Demerito Totale e di Demerito Medio NB LC X indica i mesi X mancanti al lancio commerciale ed LC Y indica 1 mesi Y passati dopo il lancio commerciale i Mulotipi i Prototipi le Avanserie e le Preserie sono le tipologie di oggetti di prova man mano che progredisce la loro significativit b ICP Initial Customer Perception L ICP un indicatore analogo al VLO ma che mirato all analisi dei difetti estetici in una vettura I voti assegnabili in sede di valutazione ICP sono esattamente gli stessi del VLO Qui di seguito un andamento ad esempio di quanto detto sopra ICP Initial Customer Perception Dm Medio Mod 03 ill mod 06 O Mod 04 207 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design c SKA Schede Anomalie Con l avanzare della progettazione della prototipazione e della sperimentazione nascono un po alla volta delle anomali
441. zione della ai processi e altro produzione After Service Analisi dei processi Applicazione dei principi Ottimizzazione del ai processi e altro servizio Confronto metodi Dallo schema appare evidente come il QFD rappresenti il metodo pi potente ed efficace nell analisi delle problematiche di un progetto di un prodotto di un processo poich in grado di mettere in risalto le caratteristiche critiche quelle che hanno problemi oppure quelle che hanno un peso superiore e che vanno ad influenzare maggiormente il progetto Il TRIZ d altra parte viene messo in pratica per ottenere delle soluzioni una volta stabilito l obiettivo da raggiungere pertanto interviene nel momento in cui si abbia da risolvere un problema una criticit Integrare i due metodi significherebbe in pratica ricercare criticit e varie problematiche del progetto col QFD per poi risolverle col TRIZ il che rappresenta poi l obiettivo del presente lavoro Infatti applicare il nuovo metodo di progettazione e raggiungere un buon livello di coordinazione tra i due strumenti ottimizzando quelle che possono essere le incongruenze tra i due metodi ed eventualmente anche le aree di sovrapposizione sono le mete che si intende raggiungere 219 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design Per far questo per portare un esempio concreto del lavoro svolto stato messo in atto un progetto di un dispositivo
442. zione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 4 2 Valutazioni sulla capacit massima di aria contenuta negli shock absorber dei tre modelli in studio di City Bumper L idea quella di calcolare la massima capacit d aria per ciascuna zona laterale o frontale anteriore o posteriore nei tre tipi di City Bumper si potr cos dedurre che laddove sar contenuta pi aria avremo un area che resister maggiormente agli urti Si pu inoltre anticipare che viste le differenti geometrie molto probabile che un modello presenti la massima capacit rispetto agli altri due nella zona anteriore mentre un altro nella zona laterale cosi come l altro ancora nella zona posteriore insomma non detto che un modello solo sia il migliore in assoluto Comunque per accertarci di quanto appena affermato procediamo con i conti analizzando settore per settore ciascun tipo di City Bumper 1 4 2 1 Confronto dei frontali 1 4 2 1 1 Retr Richiamando i risultati ottenuti nei paragrafi precedenti avremo Numero bumper 14 Lunghezza media bumper 160 cm Spessore bumper 0 1 cm Diametro bumper 14 cm Da cui otteniamo il volume d aria contenuto Volume d aria contenuto in un bumper n x 13 9 2 41x 160 cm 3 24280 cm 3 e quindi Volume d aria totale 24280 x 14 cm 3 339920 cm 3 340 litri 1 4 2 1 2 New Edge Analogamente Numero bumper 20 Lunghezza media bumper 160 cm Da cui Vo
443. zzare 1 consumi e migliorare il confort acustico Inoltre si cerca di interpretare l estetica ottenuta anche secondo un ottica ingegneristica cio si deve verificare se le soluzioni stilistiche adottate coincidono o meno con quelle funzionali A questo punto la prima parte del lavoro ultimata e si passa cosi alla seconda fase costituita dalla Modellazione 3D Full Size dall Affinamento Full Scale e dallo Styling Freeze 1 2 5 Modellazione 3D Full Size Questa operazione consiste nella realizzazione di un modello della vettura in scala 1 1 tramite fresatura si utilizzano fresatrici particolari per modelli Dopo di che quest ultimo verr migliorato e rifinito addobbandolo con decorazioni raffiguranti fanali finestrini ruote ecc in maniera da dare l impressione di essere una vera e propria automobile Tutto ci servir al designer a capire se le proporzioni tra le parti del veicolo da lui disegnato sono effettivamente quelle desiderate e se l impatto visivo del mezzo che sta nascendo risulta essere di buon effetto 63 Leonardo Frizziero Ricerca ed Applicazione di Nuovi Metodi di Progettazione Meccanica e di Industrial Design 1 2 6 Affinamento Full Scale A questo punto inizia una serie di modifiche mirate ad affinare il modello precedentemente ottenuto con lo scopo di portare avanti un progressivo miglioramento di ogni dettaglio In pratica ci si impegna a conferire alla vettura caratteristiche di totale realizzabili

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