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Pretotipazione – Il 10° dei fondamenti della Fabbrica Agile

Esploriamo il potere della Pretotipazione Agile per accelerare l’innovazione e migliorare il processo decisionale in azienda.

Come ho descritto nel mio precedente articolo “Digitalizzazione – Il 9° dei fondamenti della Fabbrica Agile” lo sviluppo di un prodotto fisico richiede la valutazione di diverse soluzioni fra loro alternative, ciascuna delle quali viene valutata secondo le diverse prospettive del design for X.

Quando sono disponibili modelli matematici, sufficientemente accurati nel riprodurre la realtà, si procede con la costruzione di un modello digitale. In molti casi, le soluzioni da verificare o da validare sono difficili ed a volte impossibili da realizzare in modo digitale.

Un esempio è il caso della verifica di usabilità di un prodotto hardware, che richiede un contatto fisico con l’utilizzatore.

Esempio di un Pretotipo Agile

Se ad esempio stiamo studiando l’ergonomia di un prodotto con impugnatura, non ha senso attendere la costruzione fisica di più prototipi fra loro alternativi .

Si può pensare di costruire con stampa 3D le diverse impugnature del prodotto che si desidera comparare, ciascuna creata insieme alla forma approssimata del prodotto rimanente. 

Posizionando una massa nel baricentro del prodotto, in quantità tale che il tutto pesi quanto il prodotto finale, si può verificare l’ergonomicità delle soluzioni alternative.

Questo è un esempio di Pretotipazione Agile che consente di verificare una soluzione progettuale la verifica senza dover costruire il prodotto fisico.

Ricordo il caso di un prodotto industriale sviluppato con uno dei miei team. Si trattava di un mandrino di levigatura costituito da un corpo di lega leggera alluminio-magnesio, incernierato ad un supporto anch’esso in lega leggera. 

La costruzione di ciascuno dei due elementi prevedeva uno stampo in acciaio (conchiglia), per la realizzazione del quale occorrevano 3.5 mesi circa. Occorrevano poi altri 1,5 mesi per la fusione dei primi elementi (campionatura) seguiti da 15 gg per la lavorazione meccanica del tutto.

Con i miei team abbiamo fatto le simulazioni digitali possibili con il CAD 3D e con i software di calcolo strutturale.

I due elementi in lega leggera costituiscono, insieme ad altri componenti, una cerniera e  prevedono elementi flessibili come cavi e tubi che collegano le due parti. La cerniera mostrava possibili difficoltà funzionali e di montaggio da verificare sperimentalmente.

Nel mio ruolo di sponsor del progetto e di direttore tecnico ho autorizzato il team a sviluppare un pretotipo in stampa 3D di entrambi gli elementi in lega leggera

Tecnicamente si costruisce con l’additive manufacturing lo stampo, all’interno del quale si realizza il getto di lega leggera.

Parlo di pretotipo perché quanto realizzato non corrispondeva completamente con il prototipo finale.

In questo modo in 1 solo mese abbiamo potuto ricevere le parti pronte per il montaggio. 

Il team ha montato il pretotipo riscontrando alcune criticità e correggendo il disegno delle parti in lega leggera e di altri componenti. Il tutto è avvenuto mentre il fornitore approvvigionava il materiale per lo stampo.

In questo modo è stato possibile modificare i disegni, in tempo per realizzare lo stampo con le soluzioni definitive. Sono stati così costruiti subito 24 mandrini, necessari per la macchina in sviluppo, senza ulteriori modifiche.

I costi dei pretotipi e il costo del ritardo

Il rapporto fra il costo del pretotipo agile in stampa 3D e il prototipo in fusione in conchiglia è stato pari a circa 18, ma il tempo complessivo per la validazione è stato pari a un quinto

Il costo del ritardo di consegna della macchina con i 24 mandrini, comprensivo delle modifiche necessarie, sarebbe stato di circa 2 ordini di grandezza maggiore

Un ulteriore caso è descritto nel mio precedente articolo “Il pretotipo come un vero antesignano del prototipo

La pretotipazione Agile è la modalità di verifica di una soluzione progettuale che, come lo sviluppo di soluzioni concorrenti e il design for X, diviene un approccio mentale adottato dai progettisti.

In pratica il pretotipo rende possibile, nel mondo dei prodotti hardware, lo sviluppo guidato dai test, che nel software è denominato Test Driven Development (TDD).

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