Lezioni di Gestione Aziendale/Gestione dell Innovazione e dei Progetti a.a. 2009-10 Prof. Corrado lo Storto DIEG, Dipartimento di Ingegneria Economico-gestionale Facoltà di Ingegneria, Università di Napoli Federico II email: corrado.lostorto@unina.it www.docenti.unina.it/corrado.lostorto tel: 081-768.2932 1
Parte 3: lo sviluppo di nuovi prodotti 2
Parte 3.5: la definizione delle specifiche 3
Fase di sviluppo del concept Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Sviluppo Design a Design di Testing e Avvio della del concept livello ll di sistema dettaglio raffinamento produzione Dichiarazione di intenti Piano di sviluppo Identificare i bisogni dei clienti Stabilire le specifiche di target Generare concept di prodotto Selezionare un concept di prodotto Test del concept di prodotto Definizione delle specifiche finali Pianificare il progetto di sviluppo rimanente Realizzazione dell analisi economica Benchmark dei prodotti concorrenti Fabbricazione e test dei modelli e dei prototipi Sviluppo del concept 4
I bisogni e le specifiche I bisogni dei clienti descrivono che cosa le soluzioni tecniche adottate per sviluppare il prodotto devono offrire all utente. Esse sono espresse nella lingua del cliente. Le specifiche di prodotto consentono di quantificare le variabili che costituiscono la soluzione tecnica particolare. La specifica ha sia una metrica che un valore. Le metriche del prodotto descrivono le misure usate per determinare se il prodotto rispetta i bisogni richiesti. Il valore rappresenta l attribuzione di un valore numerico alla specifica che i progettisti usano per determinare quando il prodotto rispetta i requisiti del cliente. che cosa metriche/ valori se si prodotto di successo no 5
Specifiche del prodotto La descrizione precisa di quello che il prodotto deve fare Specifiche di target Specifiche finali Una specifica consiste in una metrica e in un valore Una metrica tempo medio di assemblaggio Il valore meno di 4 minuti 6
Specifiche di prodotto - 1 Performance Ambiente Vita di servizio Manutenzione/logistica Costo obiettivo Concorrenza Spedizione Imballaggio Quantità Attrezzature per la produzione Dimensione Peso Aspetto Materiali Lunghezza della vita del prodotto Standards Ergonomia Cliente 7
Specifiche di prodotto - 2 Qualità e affidabilità Vita del non uso del prodotto Processi interni Programma della progettazione Test e ispezione Sicurezza Vincoli aziendali Vincoli del mercato Brevetti Fattori sociali e politici 8
Esempio: Bisogno del cliente: L avvitatore elettrico deve avvitare viti nel legno duro. Specifica del prodotto: La potenza elettrica del motore installato non può essere inferiore a 350 watt. Le specifiche del prodotto di solito richiedono che il prodotto sia stato preliminarmente i definito. i 9
L importanza di avere specifiche chiare Le specifiche di un prodotto costituiscono una sorta di piani d azione di un progetto. Esse guideranno il progetto lungo tutto l arco dello sviluppo. Lo sviluppo delle specifiche di un prodotto è un processo costituito da due stadi: Stadio 1: si stabiliscono specifiche di target che aiutano ad incanalare le riflessioni degli ingegneri e dei tecnici durante il processo di generazione del concept. (di solito richiede che vengano fatte ipotesi relativamente alla possibile configurazione di prodotto finale). Stadio 2: vengono raffinate le specifiche una volta che il gruppo di lavoro ha scelto un concept di prodotto ed è pronto a passare alla progettazione a livello di sistema (specifiche finali). 10
Il processo per stabilire le specifiche di target 1. Preparare la lista delle metriche 2. Stabilire quali sono i requisiti dei prodotti migliori della categoria. Raccogliere, se possibile, dati di benchmark dei concorrenti. 3. Stabilire i valori di target per ciascuna metrica. 4. Riflettere sui risultati. 11
Mr Soccer Robot Football 12
Specifiche di target Sono basate sui bisogni del cliente e su un analisi di benchmarking. I 4 passi del processo di determinazione delle specifiche di target sono i seguenti: Preparare l elenco delle metriche, utilizzando la matrice bisognimetriche, se necessario Raccogliere informazioni di benchmarking della concorrenza Stabilire valori di target per ciascuna metrica ideali e marginalmente accettabili (almeno ) Riflettere sui risultati e sul processo 13
La matrice dei bisogni interpretati dei clienti: esempio di Mr Soccer Robot Il processo di sviluppo delle specifiche di prodotto comincia dopo aver completato la matrice dei bisogni interpretati del cliente. # Dichiarazione del bisogno dell cliente Interpretazione dei bisogni Imp. 1 Riuscire a vincere 2 Poter controllare la palla mentre è in movimento 3 Avere un design semplice del robot 4 Riuscire a parare i tiri 5 6 Il robot deve essere in grado di fare punti da qualunque parte del campo di gioco Essere in grado di determinare la posizione della palla e dell avversario Il robot riesce a fare più punti dell avversario Il robot è in grado di conservare il possesso della palla mentre è in 4 movimento Il robot ha un design semplice in modo da garantire una funzionalità dello stesso senza problemi Il robot è in grado di posizionarsi tra la sua porta e la palla per impedire che l avversario faccia il punto Il robot è in gado di colpire la palla da angoli differenti così da fare punti Il robot è in grado di determinare la posizione della palla e del suo avversario 4 4 4 4 4 14
I bisogni del cliente portano alle specifiche del cliente Il cliente esprime il bisogno in termini di che cosa deve fare il prodotto. Il robot riesce a cambiare rapidamente allineamento senza eseguire un movimento in avanti. La definizione delle specifiche di prodotto stabilisce metriche e valori che consentono la quantificazione del bisogno dell utente Il robot riesce a ruotare di 360 gradi in 2 secondi senza eseguire un movimento in avanti. 15
Una specifica di prodotto per ciascun bisogno del cliente Dare una priorità ai bisogni. E importante identificare i fattori critici di successo ed essere sicuri di riuscire a quantificare in qualche modo questi fattori. Sviluppare una misura ed un valore per ciascun bisogno. Alcuni bisogni possono richiedere più di una specifica. 16
Una specifica di prodotto per ciascun bisogno del cliente # Dichiarazione del bisogno dell cliente Interpretazione dei bisogni Imp. 1 Riuscire a vincere 2 Poter controllare la palla mentre è in movimento Il robot riesce a fare più punti dell avversario Il robot è in grado di conservare il possesso della palla mentre è in movimento Il robot ha un design semplice in modo da 3 Avere un design semplice del robot garantire una funzionalità dello stesso 4 senza problemi 4 Riuscire a parare i tiri 5 6 Il robot deve essere in grado di fare punti da qualunque parte del campo di gioco Essere in grado di determinare la posizione della palla e dell avversario Il robot è in grado di posizionarsi tra la sua porta e la palla per impedire che l avversario faccia il punto Il robot è in gado di colpire la palla da angoli differenti così da fare punti Il robot è in grado di determinare la posizione della palla e del suo avversario 4 4 4 4 4 17
Esempio del DSF del Robot Soccer Metrica # Bisogno # Metrica Unità Valore marginale Valore ideale 1 1 Reti realizzate meno reti subite Reti > 0 > 2 2 2 Distanza dalla palla al robot cm <10 <2 3 2 4 2 5 3 Tempo per il quale è in grado di mantenere il controllo della palla Raggio della circonferenza percorsa mentre è in possesso della palla alla velocità di punta Numero di motori, circuiti, batterie, parti in movimento secondi >10 >=30 cm >=50 >=10 parti <=12 <=6 6 3 Numero di linee di codice linee 3000 1500 7 4 8 5 9 6 10 6 Percentuale di tiri parati nelle condizioni di velocità, posizione della palla e del robot casuali Percentuale di reti segnate nelle condizioni di tiri fatti da posizioni casuali e di collocazione casuale dell avversario sul campo Massima differenza tra la posizione della palla calcolata e la posizione effettiva Massima differenza tra la posizione dell avversario calcolata e la posizione effettiva % >=50 >=90 % >=70 >=95 cm <=5 <1 cm <=5 <1 18
Tipologia di metriche Alcune metriche sono dipendenti, altre sono variabili indipendenti Le metriche indipendenti possono essere stabilite dal progettista, numero di motori, durata della batteria, tempo di ricarica della batteria, ecc. Le metriche dipendenti sono il risultato di altre decisioni di progettazione, la massa del robot, la dimensione della batteria E importante identificare le variabili dipendenti per assicurarsi che le altre scelte di progettazione non compromettano i bisogni del cliente. Le metriche dovrebbero essere complete. Le metriche dovrebbero essere variabili dipendenti. Le metriche dovrebbero essere pratiche. Ad alcuni bisogni non si possono associare facilmente metriche quantitative. Le metriche dovrebbero includere i criteri di confronto più utilizzati nel mercato. 19
Valori delle metriche 1. Almeno X stabilire una quantità minima, 2. Al massimo X stabilire una quantità massima, 3. Tra X e Y stabilire un intervallo, 4. Esattamente X stabilire un valore fisso, 5. Valori discreti è possibile ottenere una variazione del valore solo per incrementi (o decrementi) discreti (vale a dire, a salti), ma i bisogni sono tutti quantificabili? 20
Gli strumenti che consentono di trasformare i bisogni in specifiche Tabelle bisogni-metriche Quality Function Deployment- QFD Benchmarking dei concorrenti Analizzare i dati vs. i requisiti misure requisiti Correlare i requisiti con le misure 21
Tabelle bisogni-metriche Metrica # Bisogno # Metrica Unità 1 1 Reti realizzate meno reti subite reti 2 2 Distanza dalla palla al robot cm 3 2 Tempo per il quale è in grado di mantenere il controllo della palla s 4 2 Raggio della circonferenza percorsa mentre è in possesso della palla alla velocità di punta cm 5 3 Numero di motori, circuiti, batterie, parti in movimento parti 6 3 Numero di linee di codice linee Percentuale di tiri parati nelle condizioni di velocità, posizione della palla e del robot % 7 4 casuali Percentuale di reti segnate nelle condizioni di tiri fatti da posizioni casuali e di collocazione % 8 5 casuale dell avversario sul campo 9 6 Massima differenza tra la posizione della palla calcolata e la posizione effettiva cm 10 6 Massima differenza tra la posizione dell avversario calcolata e la posizione effettiva cm 11 7 12 7 Massima percentuale di errore tra la posizione della palla calcolata e la posizione reale per secondo Massima percentuale di errore tra la posizione dell avversario calcolata e la posizione reale per secondo 13 8, 18 Accelerazione m/s^2 14 9, 18 Massima velocità m/s 15 10,25,27 Tempo trascorso tra una modifica dell ambiente ed una modifica dell azione del robot s 16 11 Se o no il robot faccia una danza della vittoria (ad esempio, dopo che il robot ha tirato in rete) %/s %/s N/A 22
Quality Function Deployment - QFD, o matrice bisogni-metriche 1 2 3 4 5 6 7 8 Bisogni Metriche Reti realizz ate meno reti subite Distanza da alla palla al robot Tempo per il quale è in grado di mantene re il controllo de ella palla Raggio dell in possesso la circonferenza percorsa ment o della palla alla velocità di pun re è ta Numero di motori, circuiti, batterie, parti in movimento o Numero di linee di codice Percentuale e di tiri parati nelle condizioni di velocità, po osizione della palla e del robot casuali Percentuale tiri fatti da casuale del e di reti segnate nelle condizion posizioni casuali e di collocazio ll avversario sul campo ni di one 1 Il robot riesce a segnare più reti dell avversario 2 Riesce a mantenere il possesso della palla mentre si muove 3 Un design semplice che evita problemi di funzionalità 4 Si posiziona tra la sua rete e la palla 5 È in grado di segnare in rete da qualunque posizione sul campo 23
Il Benchmarking dei prodotti concorrenti Valutazione dei concorrenti Metrica # Bisogno # Metrica Unità Valore marginale Valor e ideale Conc 1 Conc 2 Conc 3 Conc 4 1 1 Reti realizzate meno reti subite reti > 0 > 2 3 1-2 3 2 2 Distanza dalla palla al robot cm <10 <2 4 1 2.3 3 3 2 4 2 5 3 Tempo per il quale è in grado di mantenere il controllo della palla Raggio della circonferenza percorsa mentre è in possesso della palla alla velocità di punta Numero di motori, circuiti, batterie, parti in movimento s >10 >=30 8 15 13 9 cm >=50 >=10 35 5 15 27 parti <=12 <=6 35 8 12 24 6 3 Numero di linee di codice linee 3000 1500 3000 2450 4000 1400 7 4 8 5 9 6 10 6 Percentuale di tiri parati nelle condizioni di velocità, posizione della palla e del robot casuali Percentuale di reti segnate nelle condizioni di tiri fatti da posizioni casuali e di collocazione casuale dell avversario sul campo Massima differenza tra la posizione della palla calcolata e la posizione effettiva Massima differenza tra la posizione dell avversario calcolata e la posizione effettiva % >=50 >=90 35 60 50 65 % >=70 >=95 70 55 80 70 cm <=5 <1 2 4 1 1.5 cm <=5 <1 3 4 2 2 24
Le 4 sezioni del DSF 1. Descrizione e background del progetto: che cosa è il progetto e che cosa deve essere fatto. 2. Requisiti del progetto: input del cliente, bisogni interpretati e requisiti (includendo la relativa importanza di questi ultimi). 3. Specifiche del prodotto: le caratteristiche ingegneristiche misurabili e i valori target del prodotto. 4. Il collegamento dei requisiti del progetto e delle specifiche di prodotto: l analisi delle specifiche per assicurarsi che i requisiti critici del programma e del cliente vengano soddisfatti. 25
Specifiche finali Sono basate su un concept selezionato, analisi di fattibilità, modelli, test e trade-off. I 5 passi per l affinamento delle specifiche finali sono: Sviluppare modelli tecnici del prodotto Sviluppare un modello di costo del prodotto Raffinarelespecifiche specifiche, realizzaredellescelteditrade-off di trade off, quando necessario Propagare le specifiche Riflettere sui risultati e sul processo 26
Esempio di specifiche del prodotto: la forcella ammortizzata della Mountain Bike 27
I bisogni dei clienti relativi a una forcella ammortizzata e la loro importanza N. Bisogno Importanza 1 La sospensione smorza le vibrazioni alle mani 3 2 La sospensione permette il facile attraversamento di terreni lenti e difficili 2 3 La sospensione consente discese veloci su sentieri impervi 5 4 La sospensione permette la regolazione della sensibilità 3 5 La sospensione preserva le caratteristiche direzionali della bicicletta 4 6 La sospensione è rigida durante le curve strette 4 7 La sospensione è leggera 4 8 La sospensione fornisce dei rigidi punti di attacco per i freni 2 9 La sospensione si adatta ad una grande varietà di biciclette, ruote e gomme 5 10 La sospensione è facile da installare 1 11 La sospensione funziona con i parafango 1 12 La sospensione rende orgogliosi 5 13 La sospensione è acquistabile anche da un cicloturista entusiasta 5 14 La sospensione non è accessibile all acqua 5 15 La sospensione non è contaminabile dal fango 5 16 La sospensione è facilmente accessibile per la manutenzione 3 17 La sospensione permette la facile sostituzione delle parti usurate 1 18 La sospensione può essere riparata con utensili facilmente disponibili 3 19 La sospensione dura a lungo 5 20 La sospensione è sicura in caso di incidente 5 28
Elenco di metriche per la forcella ammortizzata Metrica # Bisogni # Metrica Imp. Unità 1 1,3 Attenuazione dalla punta della forcella al manubrio a 10 Hz 3 db 2 2,6 Precarico della molla 3 N 3 1,3 Valore massimo dalla prova Monster 5 g 4 1,3 Minimo tempo di discesa su percorso di prova 5 s 5 4 Intervallo di regolazione del coefficiente di smorzamento 3 N-s/m 6 5 Spostamento massimo (ruota da 26 ) 3 mm 7 5 Avanzamento (rake) della forcella 3 mm 8 6 Rigidezza laterale alla punta 3 kn/m 9 7 Massa totale 4 kg 10 8 Rigidezza laterale agli attacchi dei freni 2 kn/m 11 9 Misure del cannotto 5 cm 12 9 Lunghezza del tubo di sterzo 5 mm 13 9 Dimensioni delle ruote 5 elenco 14 9 Massima larghezza dei pneumatici 5 cm 15 10 Tempo di montaggio sul telaio 1 s 16 11 Compatibilità con i parafanghi 1 elenco 17 12 Rende orgoglioso 5 sogg. 18 13 Costo unitario di fabbricazione 5 $ USA 19 14 Tempo nella camera a spray senza ingresso dacqua d acqua 5 s 20 15 Tempo nella camera a fango senza contaminazione 5 K-cicli 21 16,17 Tempo per montaggio/smontaggio per manutenzione 3 s 22 17,18 Attrezzi speciali richiesti per la manutenzione 3 elenco 23 19 Collaudo ai raggi UV per il degrado delle parti di gomma 5 ore 24 19 Cicli di testi Monster prima della rottura 5 cicli 25 20 Collaudo Copyright secondo gli 2006 standard prof. industriali corrado giapponesi lo storto riproduzione riservata 5 binario 26 20 Resistenza a flessione (caricamento frontale) 5 kn 29
Esercizio sulle metriche: la penna a sfera Bi d l li t Bisogno del cliente: la penna scrive dolcemente. 30
Quality Function Deployment (House of Quality) correlazioni tecniche importanza relativa metriche ingegneristiche bisogni del cliente relazioni tra I bisogni del cliente e le metriche ingegneristiche benchmarking sui bisogni specifiche di target e finali 31