una storia pulita Design case history

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1 design case history Design una storia pulita di Giovanni Albertario Presentiamo una linea di idropulitrici semiprofessionali, per la quale il design viene coinvolto come elemento qualificante. L esperienza dell azienda produttrice e la collaborazione con un equipe di Industrial Designer completano il quadro di un prodotto tecnologico destinato a un mercato internazionale Sulla base dei bozzetti preliminari vengono svolte analisi ergonomiche, funzionali e stilistiche

2 Cinquant anni nella storia delle pompe per impieghi agricoli e, successivamente, per lavaggi industriali, definiscono l esperienza tecnologica dell azienda emiliana Annovi Reverberi, che negli anni più recenti ha introdotto nella propria attività la produzione di idropulitrici per il mercato semiprofessionale e consumer. È proprio in tale ambito che si colloca la nuova linea Proliner che, «ispirata dall esperienza tecnologica aziendale», come dichiara l ingegnere Stefano Reverberi, co-titolare dell omonima azienda modenese, «viene affidata all opera di Xform per gli interventi di design resi necessari dagli obiettivi posti dal mercato semi-professionale cui questa linea si rivolge». ml esperienza aziendale di Annovi Reverberi consente di avviare il progetto Proliner sulla base di uno sviluppo tecnologico interno, che riguarda in modo particolare la componentistica meccanica. «Proliner, - come afferma Giorgio Aldini, titolare di Xform costituisce un prodotto innovativo, nel quale confluisce l idea di una vera e propria gamma di idropulitrici, con diversi motori elettrici e pompe che differenziano i modelli per portata, pressione e, naturalmente, assorbimento elettrico». In un solo contenitore devono poter essere alloggiate sia pompe assiali, funzionanti in ogni posizione, che pompe a pistoni, limitate al solo funzionamento orizzontale. La scelta del materiale plastico e della tecnologia di produzione della struttura portante e del rivestimento gioca un ruolo importante nell identificazione della linea stessa, destinata all ambito semiprofessionale. Lo sviluppo dell idea Ciò premesso, per Xform si tratta di assumere il ruolo di collegamento fra utente e produttore; è Sviluppo digitale dei bozzetti concettuali, con relativo rendering Primi bozzetti di Concept Design STAMPIeDESIGN GIUGNO

3 design case history Da sinista a destra: Inizia la fase di ingegnerizzazione, con un progetto virtuale d assieme, in ambiente tridimensionale Ugs Sviluppo del progetto in ambiente virtuale Il primo prototipo fisico per le verifiche del futuro oggetto un ruolo congeniale al team di Xform, la cui attività copre l intero arco di sviluppo del prodotto, dalla fase di design a quella di ingegnerizzazione, terminando con il supporto ai fornitori delle attrezzature e fino al lancio della produzione. La prima attenzione del team di Xform, dopo la fase di definizione degli obiettivi progettuali e di inquadramento del prodotto nel suo contesto di mercato, viene rivolta a un analisi funzionale nell ottica, ancora, del produttore e dell utente. Se, infatti, l utente finale apprezza le doti funzionali che si esprimono nel confort e nella semplicità di utilizzo dell apparecchio, dal punto di vista del produttore e, quindi, del committente, la funzionalità sta nella semplicità di realizzazione, dallo stampaggio dei vari componenti al loro assemblaggio, tenendo sotto controllo due fattori decisivi ancorché difficili da coniugare sul piano pratico come la qualità del prodotto e la limitazione dei costi. Le informazioni necessarie alla soddisfazione di queste esigenze provengono secondo Xform da due fronti: il mercato e l azienda committente. A questo proposito risulta di fondamentale importanza l alta qualità della relazione che si stabilisce tra designer e cliente, come in questo caso il consolidato rapporto professionale con l ufficio tecnico dell azienda Annovi Reverberi, oltre che con i fornitori coinvolti nel progetto. Le conclusioni derivanti dalle ricerche di mercato vengono così messe a confronto con le tecnologie produttive disponibili all interno di Annovi Reverberi, in modo tale che le scelte di design e quelle progettuali siano ottimizzate non solo per quanto concerne gli obiettivi estetici e funzionali del prodotto, ma anche in relazione alla struttura e alle risorse produttive dell azienda. È sulla base di tali presupposti che ha inizio la prima fase di sviluppo di Proliner, durante la quale vengono definiti in modo preciso gli obiettivi e pianificate le varie attività, secondo uno schema metodologico che Xform ha identificato da tempo e attraverso il quale è possibile definire precisi parametri di valutazione dello stato del progetto e della sua efficacia.condizioni esterne e interne all azienda vengono considerate in questa fase preliminare, prima di definire le linee guida dell intero progetto. Una volta chiarite le motivazioni aziendali per la nuova linea di

4 idropulitrici e la condizione delle risorse produttive disponibili, vengono acquisite informazioni esterne, riguardanti il mercato e la concorrenza. I project manager di Xform possono ora pianificare il progetto, definendo le varie attività e fornendo, all atto della presentazione, una valutazione dei costi e dei tempi di realizzazione del progetto. Dal Concept al progetto Parte ora la fase di Concept Design, che si sviluppa mediante una serie di elaborazioni grafiche con tecniche Cad tridimensionali. Il software adottato da Xform permette infatti di costruire i bozzetti di Proliner in una rigorosa forma tridimensionale, con una completezza di informazioni che agevolerà la successiva fase di ingegnerizzazione, senza precludere ogni intervento di modifica, che beneficerà anzi della flessibilità dell ambiente di modellazione. Grazie a questa metodologia, l idea può essere tradotta immediatamente in una forma completa e facilmente interpretabile dal committente, cui essa viene sottoposta per una verifica preliminare. Attraverso l interazione fra il team di Xform e i responsabili di Annovi Reverberi viene convalidata quella che può essere ritenuta l idea migliore sotto il profilo stilistico, funzionale e produttivo. Per aiutare la fase di scelta, i modelli tridimensionali che contengono già tutte le informazioni tecniche disponibili sono pronti ad essere tradotti in ogni momento in modelli fisici. Vengono infatti realizzati prototipi non funzionanti mediante fresatura o prototipazione rapida, ottenendo oggetti tangibili sui quali effettuare ulteriori verifiche estetiche. Immagini e animazioni virtuali e prototipi fisici ottenuti dalle matematiche Cad contribuiscono insieme a superare la fase di concept design, convalidando ogni particolare e creando i presupposti per un ottimizzazione del progetto complessivo, in ogni suo dettaglio. L utilizzo di un unico ambiente software di sviluppo non fa altro che accelerare l accesso alla fase successiva, quella di ingegnerizzazione. Poiché i bozzetti preliminari altro non sono che modelli Cad accuratamente realizzati dai designer di Xform, dopo la con-

5 design case history valida dell idea è possibile procedere rapidamente all esecuzione del progetto di dettaglio. La responsabilizzazione del team di design, che Xform ha fatto propria come metodologia di lavoro, ha imposto, già a livello preliminare, una stesura grafica coerente non solo con le richieste stilistiche e funzionali del committente, ma anche con le regole di produzione e, in particolare, quelle dello stampaggio. Proprio in virtù di tale atteggiamento, la geometria del bozzetto che il designer produce, rispetterà i vincoli iniziali di progetto sia nelle superfici esterne che nei dettagli tecnici già presenti a questo punto. La fase di ingegnerizzazione in questo caso si svolge secondo una logica bottom-up, che prevede la realizzazione del modello complessivo sulla base di una componentistica preesistente. Fra i vincoli iniziali di questo progetto vi è l utilizzo privilegiato di componenti esistenti, dal motore alla pompa e ai vari elementi per l assemblaggio. Pertanto, laddove non siano disponibili i modelli tridimensionali di alcuni componenti si rende necessaria una ricostruzione della loro geometria. Il presupposto fondamentale della validità della progettazione assistita sta nell assoluta corrispondenza geometrica che ci deve sempre essere tra spazio virtuale e realtà fisica. Per operare in questo contesto Xform ha scelto un ambiente Cad cosiddetto history-based, cioè in grado di rappresentare l oggetto che viene modellato, ma anche la sequenza di operazioni che ha portato a tale risultato. Su tale base viene implementata una metodologia che permette una modellazione cooperativa, in modo tale che ogni persona del team possa facilmente apportare modifiche alla geometria di un pezzo, sfruttando la flessibilità dello strumento e abilitando una maggiore flessibilità progettuale. Sul modello ingegnerizzato vengono inoltre simulate le operazioni che saranno eseguite sull oggetto reale, in modo tale da verificare la corretta relazione dinamica fra i principali componenti: base, coperchio e manico. Per quanto concerne la parte strutturale dell idropulitrice, quella cioè che dovrà reggere il carico del motore e della pompa, viene eseguita un analisi a elementi finiti, all interno dello stesso ambiente Cad. La stessa metodologia di analisi viene applicata per l ottimizzazione del materiale plastico che comporrà l involucro della idropulitrice, oltre che all ottimizzazione del ciclo di stampaggio; per quest ultima vengono eseguite specifiche Dalle geometrie progettuali si passa alla progettazione e alla realizzazione dello stampo di produzione, di cui l immagine mostra un particolare analisi di flusso, in collaborazione con specialisti di settore. Dopo aver raggiunto la definizione geometrica di Proliner si procede agli aggiustamenti richiesti dai vari modelli della linea. A un unica carrozzeria esterna corrisponderanno infatti vari tipi di alloggiamenti per i componenti funzionali interni, di cui viene studiato il posizionamento ottimale, nonché i particolari di fissaggio. L ottimizzazione di questi dettagli tiene conto, oltre che delle funzionalità operative della macchina, delle normative di settore che, in modo particolare, prevedono il rispetto di regole precise per il posizionamento dei cavi elettrici e dei serbatoi per i detergenti. STAMPIeDESIGN 36 GIUGNO

6 Dal progetto al prototipo La fase di ingegnerizzazione si conclude con l avvio di una fase di prototipazione rapida che, attraverso la sinterizzazione di nylon, consente la realizzazione di prototipi fisici per le verifiche funzionali, ergonomiche, di montaggio e utilizzo. Fra le verifiche di carattere tecnico citiamo, come esempio, quella relativa ai test di temperatura in condizioni di esercizio difficilmente riproducibile in ambito virtuale. Questa fase di prototipazione coinvolge in modo attivo tutti i partecipanti allo sviluppo di Proliner; se le verifiche stilistiche e funzionali figurano fra gli obiettivi più tradizionali del prototipo fisico, non mancano importanti verifiche relative al montaggio dei componenti e una verifica da parte dello stampista, affinché egli si renda meglio conto delle caratteristiche dei particolari per i quali dovrà presto realizzare le attrezzature di stampaggio. Da questa collaborazione vengono ricavati alcuni suggerimenti che, ricondotti alla fase progettuale, permettono di ottimizzare i componenti e ridurre le possibilità di errore sugli stampi. In questa fase viene inoltre definita l ipotesi iniziale di costo e la scelta dei fornitori che realizzeranno le attrezzature per la produzione. Si è ora pronti per passare alla fase realizzativa, ovvero la costruzione degli stampi. Stampi e stampaggio Avendo già preso in considerazione e affrontato in ambito progettuale le problema- Dopo le fasi di assemblaggio dei componenti funzionali, Proliner è pronto per entrare sul mercato tiche di stampaggio, il team Xform ha definito le linee guida generali per la realizzazione degli stampi e, in particolare, ha già discusso con i responsabili di Annovi Reverberi sulla collocazione delle linee di chiusura dello stampo, dalle quali dipendono alcune caratteristiche legate all estetica e all assemblaggio del prodotto. L ufficio tecnico dell azienda Wega Plast, in qualità di fornitore delle attrezzature, riceve le matematiche tridimensionali e le tavole bidimensionali, ormai completate dal team Xform; si potrà così passare al progetto definitivo e alla realizzazione degli stampi necessari per la realizzazione di tutti i componenti plastici. Alla stessa azienda Wega Plast viene affidata la fase di stampaggio, che avverrà con un tradizionale processo di iniezione per la maggior parte dei componenti, mentre per il cofano posteriore tale processo sarà assistito da gas per ottenere alcune zone cave, in accordo con le finalità strutturali di questo specifico elemento, destinato a sostenere il carico delle parti meccaniche. Per il manico verrà infine impiegato, oltre all ausilio del gas, un processo di sovrastampaggio in gomma per l impugnatura. Avviato verso la fine del 2003, il progetto Proliner viene sviluppato nell arco di pochi mesi; dopo circa tre mesi dalla realizzazione delle prime proposte, lo stampista è infatti già in grado di avviare la produzione degli stampi, che dovranno iniziare a lavorare con ritmi tali da poter produrre qualche decina di migliaia di pezzi all anno. Un tempo sicuramente breve, ma reso possibile dall integrazione delle competenze messe in gioco e favorito dall integrazione dell ambiente software di supporto alle varie fasi progettuali. STAMPIeDESIGN GIUGNO