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GIP Corrado Lo Storto 2009-10 - LEZIONE N.3.6
Lezioni di Gestione Aziendale/Gestione dell’Innovazione e dei Progetti a a 2009-10 a.a. Prof. Corrado lo Storto DIEG, Dipartimento di Ingegneria Economico-gestionale Facoltà di Ingegneria, Università di Napoli Federico II email: [email protected] www.docenti.unina.it/corrado.lostorto tel: 081-768.2932 1 Parte 3: lo sviluppo di nuovi prodotti Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 2 Parte 3.6: la generazione e la selezione dei concept Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 3 Fase di sviluppo del concept Fase 1 Fase 2 Sviluppo dell conceptt d Fase 3 Design a livello li ll di sistema i t Fase 4 Design di d tt li dettaglio Fase 5 Testing e raffinamento ffi t Avvio della produzione d i Dichiarazione di intenti Identificare i bisogni dei clienti Piano di sviluppo 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 Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 4 Il concept di prodotto Il concept di prodotto è rappresentato da: • una descrizione approssimata della tecnologia, dei principi di funzionamento e della forma del prodotto • una descrizione sintetica di come il prodotto soddisferà i bisogni dei clienti Un concept viene definito: 1) mediante uno schizzo 2) un modello tridimensionale grezzo 3) una breve descrizione scritta Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 5 Le domande utili alla definizione del concept • Quali concept attualmente disponibili possono essere adattati con successo per realizzare un nuovo prodotto? • Quali nuovi concept sono in grado di soddisfare i bisogni del cliente e le specifiche? • Quali metodi possono essere utilizzati per facilitare il processo di generazione e selezione di concept? Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 6 La generazione del concept: esempio della chiodatrice Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 7 La chiodatrice elettrica: la dichiarazione di intenti • L’utensile utilizzerà dei chiodi (e non viti o adesivi) • La chiodatrice sarà compatibile coi caricatori di chiodi utilizzati per utensili esistenti • La chiodatrice potrà essere utilizzata per il legno • La chiodatrice sarà portatile Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 8 La chiodatrice elettrica: i bisogni dei clienti individuati • La chiodatrice pianta i chiodi in rapida successione • La chiodatrice può operare in spazi ridotti • La chiodatrice è leggera • Il chiodo viene inserito subito dopo aver azionato il grilletto della chiodatrice, senza avere un ritardo apprezzabile Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 9 La chiodatrice elettrica: le specifiche di target • Lunghezza dei chiodi compresa tra 50 e 75 mm • Massima energia g di chiodatura pari p a 80 J per p chiodo • Forza di chiodatura fino a 2000 N • Frequenza massima di chiodatura di 4 chiodi al minuto • Possibilità di inserire chiodi tra prigionieri/supporti standard (apertura di 368 mm)) • Massa dell’utensile inferiore a 4 kg • Massimo ritardo nell’inserimento del chiodo pari a 0,25 s Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 10 Processo di generazione del concept come attività di problemsolving • Chiarificazione del problema Comprensione del problema Scomposizione S i i d l problema del bl Concentrazione sui sottoproblemi critici • Ricerca esterna Utenti chiave Esperti Brevetti Letteratura L tt t t tecnica i Benchmarking Ricerca esterna • Ricerca interna – Metodi individuali – Metodi di gruppo • Ricerca interna Esplorazione sistematica Esplorazione sistematica Albero di classificazione Tabella delle combinazioni • Chiarificazione del problema Riflessione sui risultati e sul processo Feedback Riflessione sui risultati e sul processo costruttivo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 11 Esercizio sulla generazione del concept: il pelaverdure Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 12 Esempio del pelaverdure: la voce del cliente (voice of the customer) • “carote e patate sono molto differenti” • “ h di “rischio d tagliarmi l con questo”” • “lascio la buccia sul vegetale” • “sono mancino. Uso il coltello” • “questo questo è più veloce, veloce ma ne porta via molto molto” • “come fai a pelare un melone?” • “eccone uno arruginito” • “sembrava sembrava che fosse buono quando era riposto nel cassetto cassetto” Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 13 Esempio del pelaverdure: i bisogni del cliente chiave 1. Il pelaverdure pela una grande varietà di prodotti. 2 Il pelaverdure 2. l d può ò essere usato con la l mano destra d o la l sinistra. i i 3. Il pelaverdure genera un minimo spreco. 4. Il pelaverdure consente di risparmiare tempo. 5 Il pelaverdure dura nel tempo. 5. tempo 6. Il pelaverdure è facile da pulire. 7. Il pelaverdure è sicuro da usare e da conservare. pelaverdure è facile da usare. 8. Il p 9. Il pelaverdure rimane affilato o può essere facilmente affilato. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 14 Metodi di scomposizione del problema in sotto-problemi 1. Scomposizione funzionale 2. Scomposizione in base b alla ll sequenza di d azioni dell’utente d ll’ 3. Scomposizione in base ai principali bisogni dell’utente Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 15 La scomposizione funzionale del problema 1. Il problema viene rappresentato come un’unica scatola nera (black box) che elabora flussi di materiale,, energia g e segnali. g Tale scatola nera rappresenta la funzione generale del prodotto 2. La scatola nera viene suddivisa in sotto-funzioni in modo da avere una descrizione più specifica di cosa gli elementi del prodotto possano fare al fine di implementare la funzione generale del prodotto 3. Ciascuna sottofunzione viene suddivisa ulteriormente in sottofunzioni più semplici. Il processo di divisione va avanti fino a quando il gruppo di lavoro ritiene che ciascuna funzione del prodotto sia abbastanza semplice per poter lavorare agilmente su di essa 4. Vengono infine descritti gli elementi funzionali del prodotto, senza tuttavia associare uno specifico principio di funzionamento tecnologico al concept di prodotto. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 16 Decomposizione (funzionale) dei design concepts E’ necessario assumere un approccio sistemico al concept design. L’obiettivo della decomposizione del problema è di aiutare il gruppo di lavoro ad identificare le poche funzioni critiche del prodotto. Ciascuna funzione del prodotto ha una serie di input e output che descrivono il comportamento della funzione. input output descrizione funzionale Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 17 La decomposizione del problema: il diagramma funzionale INPUT OUTPUT energia (?) materiali (chiodi) energia (?) chiodatrice portatile t til segnale (?) segnale (attivazione dell’utensile) energia chiodi attivazione dell’utensile materiali (chiodo conficcato) accumulare o ricevere energia esterna convertire l’l’energia i in i energia di traslazione Immagazzinare i chiodi isolare il chiodo ricevere il comando di attivazione attivare l’utensile applicare l’energia di traslazione al chiodo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 18 Il diagramma funzionale per il robot Il problema può essere scomposto in una serie di problemi: moto del robot; percezione della posizione della palla, del robot, degli avversari; spinta della palla; e algoritmi software. Questi problemi, a loro volta, possono essere scomposti in altre aree problematiche. velocità posizione del robot segnale video determina la posizione della palla, avversari e del robot posizione della palla movimento del robot Potenza della batteria posizione degli avversari possibilità di calciare direzione moto della palla punto? Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 19 Le tecniche per la creazione del diagramma funzionale • Creare un diagramma funzionale di un prodotto esistente • Creare un diagramma funzionale basato su un concetto arbitrario di prodotto già generato dal gruppo di lavoro o basato su una tecnologia già sviluppata per una sottofunzione. Il diagramma dovrà essere generalizzato per portarlo ad un appropriato livello di astrazione • Seguire uno dei flussi (ad esempio, per il materiale) e determinare quali operazioni sono richieste. I dettagli degli altri flussi possono essere derivati riflettendo sulle loro connessioni con il flusso iniziale Attenzione! • Il diagramma funzionale non è univoco • Le sottofunzioni possono essere ordinate in modi differenti per produrre diagrammi funzionali diversi • In alcune applicazioni può essere difficile identificare i flussi di materiali, energia e di segnali Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 20 La scomposizione in base alla sequenza di azioni dell’utente Sono individuate le azioni che l’utente svolge nell’uso del prodotto. Ad esempio, esempio per la chiodatrice: a) spostare ll’utensile utensile nella posizione di chiodatura; b) posizionare l’utensile con precisione; c) premere il grilletto dell’utensile Questo approccio è molto utile e conveniente da usare quando i prodotti hanno funzioni tecniche estremamente semplici che implicano molte interazioni da parte dell’utente. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 21 La scomposizione in base ai principali bisogni dell’utente Vengono individuati i bisogni principali dell’utilizzatore. Ad esempio, per la chiodatrice: a) spara i chiodi in rapida successione; b) si adatta a spazi ridotti; c) immagazzina un grande numero di chiodi Questo approccio è molto utile e conveniente da usare quando il problema principale dei prodotti è la forma e non la tecnologia o i principi di funzionamento (ad esempio, gli spazzolini da denti e i contenitori per imballaggio) Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 22 Ricerca esterna: suggerimenti per trovare soluzioni collegate • Clienti chiave Benefici legati al miglioramento Fonti di innovazione • Benchmarking Prodotti concorrenti • Esperti Esperti E ti tecnici t i i Clienti esperti • Brevetti Ricerca delle invenzioni collegate • Letteratura Riviste tecniche Letteratura commerciale Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 23 Catturare l’innovazione dai clienti esperti: l’esempio della lampada Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 24 Catturare l’innovazione dai clienti esperti: l’esempio della lampada Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 25 Altri suggerimenti • Prendere le idee migliori che gli altri hanno sviluppato e costruire il design del proprio prodotto su queste. • Non è necessario fare tutto perfettamente. E’ sufficiente avere 2 o 3 aree di differenziazione per avere successo sul mercato. Quale tecnologia ha consentito alla Honda di diventare un leader nel settore dei veicoli da trasporto? Motori affidabili Stampanti a getto di inchiostro dell’HP Un inchiostro in grado di produrre microgocce Inchiostri colorati Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 26 Ricerca interna: suggerimenti per generare molti concept • Sospendere il giudizio • Generare molte idee • Accettare idee che possono sembrare irrealizzabili • Utilizzare mezzi grafici e fisici • Cercare delle analogie • Desiderare e chiedersi • Risolvere Ri l conflitti flitti • Usare stimoli correlati • Usare stimoli non correlati • Fissare obiettivi quantitativi • Usare il metodo della mostra espositiva • Scambiare informazioni all’interno del gruppo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 27 Esplorazione sistematica: l’albero di classificazione dei concept Esempio: le fonti di energia per la chiodatrice sisteni aria-combustibile chimica pneumatica immagazzinare o ricevere energia sistemi esplosivi idraulica presa di corrente elettrica batteria nucleare celle a combustibile Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 28 Esplorazione sistematica: l’albero di classificazione dei concept Paper maps Color maps Pre-printed maps Plastic maps Palmpilot computer files Distribution Dist ib tion media Streets and trips mapquest Print on demand maps inkjet laserjet Audio-files MP3 Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 29 I benefici dell’albero di classificazione dei concept • Eliminazione dei rami meno promettenti • Identificazione di approcci indipendenti al problema • Evidenza di una ingiustificata enfasi su alcuni rami • Perfezionamento della scomposizione del problema per un ramo specifico Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 30 Esplorazione sistematica: la tabella di combinazione dei concept convertire l’energia l energia elettrica in energia di traslazione motore elettrico e trasmissione motore lineare solenoide accumulare energia molla massa in movimento applicare l’energia l energia di traslazione al chiodo impatto singolo p impatti multipli premere il chiodo pistola a binario Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 31 Metodi di selezione dei concept • Decisione esterna: i concept sono presentati per la selezione a clienti chiave, o utenti o altri attori esterni • Sostenitore S t it d l prodotto del d tt (product ( d t champion): h i ) un membro b influente i fl t del gruppo sceglie un concept basandosi sulla preferenza personale • Intuizione: il concept è scelto senza utilizzare criteri espliciti o attraverso compromessi, ma facendo affidamento alla propria intuizione • Votazione: ciascun membro del gruppo vota per alcuni concept e viene scelto il concept più votato • Pro e contro: il gruppo elenca i punti di forza e di debolezza di ciascun concept e ne seleziona uno basandosi sulla opinione comune • Prototipi e test: ll’organizzazione organizzazione costruisce e prova dei prototipi per ciascun concept ed esegue la selezione sulla base dei risultati delle prove • Matrici decisionali: la squadra valuta ciascun concept sulla base di criteri di selezione prestabiliti, a cui possono essere attribuiti anche pesi Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 32 I vantaggi di una metodologia strutturata • Prodotto centrato sul cliente: il concept prescelto dovrebbe essere centrato sui bisogni del cliente • Design g concorrenziale: i p progettisti g possono p sviluppare pp un nuovo design g cercando di eguagliare o superare alcune prestazioni fondamentali dei prodotti della concorrenza • Miglior coordinamento nel processo di produzione: la valutazione esplicita del prodotto in base a criteri produttivi ne migliora la fabbricazione e consente di adeguarlo alle capacità produttive dell’azienda • Riduzione dei tempi di presentazione del prodotto: una metodologia strutturata consente di stabilire un linguaggio comune per i designer, progettisti, gli ingegneri della produzione, gli addetti al marketing, e il project manager riducendo incertezza ed ambiguità • Efficace processo decisionale del gruppo: il processo di selezione del concept è influenzato dalla filosofia e dalle direttive dell’organizzazione, dalla motivazione e dalla esperienza espe e a de dei co componenti po e t il g gruppo uppo d di lavoro. a o o In ta tal modo odo si s riduce duce il tasso d di arbitrarietà • Documentazione del processo decisionale: una metodologia strutturata fornisce un archivio che documenta efficacemente e chiarifica la motivazione delle decisioni prese dal gruppo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 33 Il processo di selezione del concept concept generation concept screening concept scoring concept testing Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 34 I due stadi della selezione del concept: screening e scoring • • Concept Screening: attribuisce punteggi relativi rispetto ad un design di benchmark noto. rapido, una valutazione approssimata che produce molti concept. usato efficacemente quando i confronti quantitativi non sono possibili di solito richiede un concept di riferimento per poter eseguire la valutazione relativa Concept Scoring: graduatoria pesata dei criteri di misurazione. usato soltanto quando occorre considerare poche alternative. richiede il confronto quantitativo di concept. corre il rischio i hi di rimanere i eccessivamente i t soggettivo tti per la l necessità di scegliere pesi e fare graduatorie. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 35 Il concept screening ed il concept scoring Il Concept Screening e il Concept Scoring vengono utilizzati soltanto nel caso di quei pochi (generalmente meno di 5) problemi di progettazione che sono in grado di portare significative differenze ai risultati del progetto. Non occorre fare ricorso alla pesante formalizzazione del processo di selezione con le fasi di screening e di scoring per realizzare scelte di progettazione ovvie. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 36 Il concept screening (confronto qualitativo dei concept) La finalità di questa fase è di restringere velocemente il numero di concept, ma migliorandoli. I passi sono: 1. Preparare la matrice di selezione 2. Valutare i concetti 3. Classificare i concetti 4. Combinare e migliorare i concetti 5. Selezionare uno o più concetti di base 6. Riflettere sui risultati e sul processo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 37 Il concept screening (confronto qualitativo dei concetti) Concept Co cep d di p prodotto odo o Criteri di selezione A B C E F Criterio 1 Criterio 2 Criterio 3 S Somma/graduatoria / d i Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 38 1 – la preparazione della matrice di selezione • La scelta oculata della matrice di selezione è la chiave del successo sia per il processo di Screening che di Scoring. • I criteri di selezione dovrebbero essere indipendenti • I criteri di selezione dovrebbero essere scelti in modo tale da differenziare i concept. • I criteri dovrebbero avere lo stesso valore relativo. • Non bisogna usare un numero grande di criteri. • Sarebbe opportuno utilizzare per il confronto dati del settore industriale se essi sono disponibili. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 39 I passi della preparazione della matrice di selezione • Rappresentare i criteri a partire dagli attributi chiave del prodotto così come sono determinati all’interno del DSF (documento delle specifiche funzionali) • Sviluppare la lista di concetti che rappresentano una soluzione potenziale per la definizione del progetto. Ciascun concept deve rappresentare la soluzione allo stesso problema • Attribuire i punteggi ai concept. E’ possibile usare un punteggio attribuito su una scala tipo +, 0, - o simboli con colori diversi. Il punteggio deve essere attribuito rispetto ad un concept di riferimento. • Stabilire una graduatoria tra i concept. concept Sommare i punteggi attribuiti e stabilire una graduatoria tra i punteggi, dal più basso al più alto. • Combinare e migliorare i concept. Verificare se sulla base dei risultati ottenuti sono individuabili possibili combinazioni dei concept. Verificare se esiste qualche caratteristica negativa che fa abbassare la valutazione di un buon concept. • Selezionare uno o più concept. Individuare elementi di differenziazione forti tra i concept e modelli per raggruppare i concept. • Riflettere sui risultati. Cercare di raggiungere il consenso all’interno del gruppo e verificare se i criteri riflettono bisogni critici dei clienti chiave. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 40 Esempio n. 1 di matrice per la selezione dei concept (screening) Valutazione dei concept concetti criteri criterio 1 criterio 2 criterio 3 somma/graduatoria B C E F ++ - 0 + -- 0 - + ++ 0 + 0 - 0 - +3 -2 0 +3 -3 A Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 41 Esempio n. 2 di matrice per la selezione dei concept (screening) Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 42 Il concept scoring (confronto quantitativo dei concept) Si utilizza la valutazione quantitativa dei concept quando è richiesta una maggiore capacità di discriminazione tra i concept in competizione. In questa fase il gruppo di lavoro attribuisce un peso all’importanza relativa dei criteri di selezione e sviluppa confronti più approfonditi per ciascun criterio. I punteggi assegnati ad ogni concept sono ottenuti dalla somma pesata dei voti. I passi sono: p la matrice di selezione 1. Preparare 2. Valutare i concept 3. Classificare i concept 4. Combinare e migliorare i concept 5. Selezionare uno o più concept di base 6. Riflettere sui risultati e sul processo Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 43 Esempio di matrice per il concept scoring concept Concept A Concept B Concept C Concept D criteri criterio 1 criterio 2 criterio 3 Totale peso X% Y% Z% 100% Rating 1 3 9 Voto pesato Rating Voto Voto Rating pesato pesato Rating Voto pesato 1X 3Y 9Z somma Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 44 1 – Preparazione della matrice di selezione per il concept scoring In aggiunta ai requisiti per la costruzione della matrice di selezione per il concept screening: • occorre assegnare un peso a ciascun criterio in funzione della sua importanza • un buon sistema per assegnare i pesi è quello di assegnare complessivamente il 100% dei punti a tutti i criteri • oppure di assegnare l’importanza dei valori su una scala compresa tra 1e9 • esistono dei metodi empirici per l’attribuzione dei punteggi, ma nella maggioranza dei casi sono attribuiti mediante il consenso del gruppo di lavoro Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 45 I passi della preparazione della matrice di selezione • Individuare i pesi. • Valutare i concept. Con riferimento a ciascun criterio, assegnare un valore numerico i a ciascun i concept. t E’ preferibile f ibil avere un conceptt di riferimento. if i t E’ preferibile avere una scala ampia in modo da differenziare i concept. • Stabilire una graduatoria tra i concept. E’ possibile ottenere una graduatoria dei concept moltiplicando il peso attribuito al criterio per i punteggi dei concept. Sommare tutti i punteggi ottenuti da ciascun concept. Elencare i concept in ordine discendente di punteggio totale. • Combinazione dei concept. E’ analogo al concept screening. • Selezionare uno o più concept. Scegliere i concept che hanno un punteggio più alto. Verificare se il valore di un criterio ha influito in modo considerevole sul punteggio del concept. Verificare se la valutazione quantitativa del concept è sufficientemente precisa per prendere una decisione. • Riflettere sui risultati ottenuti. E’ analogo al concept screening. Copyright 2009 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 46 Problemi potenziali • I criteri del concept non sono indipendenti • I criteri sono troppo soggettivi. soggettivi • E’ necessario tener conto in qualche modo del costo, in quanto esso è importante per il cliente Copyright 2006 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 47 Esempio di una matrice di selezione per il concept scoring Copyright 2006 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 48 Selezione del concept: la siringa riutilizzabile Copyright 2006 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 49 La matrice di selezione per la siringa Concept A (riferimento) Cilindro master DF E Leva di arresto G+ Anello inclinato Pomello vite+ Class. Punteggio pesato Class. Punteggio pesato Class. Punteggio pesato Class. Punteggio pesato 5% 3 0.15 3 0.15 4 0.2 4 0.2 Semplicità di uso 15% 3 0.45 4 0.6 4 0.6 3 0.45 Leggibilità impostazioni 10% 2 02 0.2 3 03 0.3 5 05 0.5 5 05 0.5 Accuratezza misura dose 25% 3 0.75 3 0.75 2 0.5 3 0.75 Durata 15% 2 0.3 5 0.75 4 0.6 3 0.45 Facilità di produzione 20% 3 0.6 3 0.6 2 0.4 2 0.4 Portabilità 10% 3 0.3 3 0.3 3 0.3 3 0.3 Criteri di selezione Peso Maneggevolezza Punteggio totale Classifica Continuare? 2.75 3.45 3.10 3.05 4 1 2 3 No No No Sviluppare Copyright 2006 – prof. corrado lo storto – riproduzione riservata 50
