Progettazione digitale, concurrent engineering e gestione del ciclo di vita contribuiscono a velocizzare la produzione e a risparmiare.
Un tempo, i progettisti tracciavano a grandi linee il prodotto al tavolo da disegno. Poi un gruppo di ingegneri della produzione esaminava il progetto e si domandava: «Lo possiamo produrre o no?» Dopodiché ritornavano dai progettisti e dicevano quali modifiche andavano fatte per poter realizzare il prodotto. Infine il progetto entrava nel processo di produzione e i progettisti uscivano di scena.

«Nel gergo dei progettisti esiste un’espressione che descrive questa procedura – dice Paul Teague, redattore della rivista specializzata Design News – Si parla di ‘lanciare il progetto oltre il muro’. I progettisti fanno cioè un disegno e lo lanciano agli ingegneri della produzione, dall’altra parte del muro. Gli ingegneri della produzione dicono: ‘Non possiamo farlo,’ e rilanciano indietro il progetto. Questo modo di fare è dovuto al fatto che un tempo i progettisti avevano solamente il compito di disegnare prodotti interessanti e non di accertarsi che fossero realizzabili».

Collaborazione
Ma i tempi sono davvero cambiati. Grazie ai nuovi trend e a prassi come la concurrent engineering, la collaborative engineering e la gestione del ciclo di vita del prodotto, i progettisti lavorano in tandem non solo con gli ingegneri della produzione ma anche con gli addetti al marketing e agli acquisti, con i fornitori e con i clienti. E, grazie agli sviluppi nel campo della progettazione digitale e delle comunicazioni per via elettronica, questo processo avviene molto spesso in tempo reale, a prescindere da dove si trovano le singole persone coinvolte.

«Là dove un tempo si svolgeva un processo in serie, in cui ogni persona nella catena faceva la propria parte per poi passare il progetto alla persona successiva, oggi tutto deve avvenire contemporaneamente». Dice Joe Gavaghan, direttore delle pubbliche relazioni della Parametric Technology Corporation (PTC), un importante produttore statunitense di soluzioni software per sviluppo prodotti e gestione del ciclo di vita dei prodotti stessi. «Perché ciò sia possibile, è necessario un ambiente molto collaborativo».

Questo cambiamento radicale nel modo di progettare rispecchia diversi trend. Una concorrenza agguerrita impone la riduzione del «time to market» come una necessità assoluta per il mondo del business. Inoltre, oggi l’industria è sempre più globale, in seguito al crescente numero di aziende che ricorre all’outsourcing internazionale di gran parte della propria produzione in modo da ottenere vantaggi economici e restare competitive. A sua volta, questo trend ne ha determinato un altro: una crescente domanda di collaborazione attraverso numerose diverse organizzazioni, non solo nella produzione ma anche nella progettazione essenziale.

La concurrent engineering e la collaborative engineering agiscono in parallelo. La prima può essere descritta come un approccio sistematico ad una progettazione integrata e coordinata dei prodotti e dei processi ad essi correlati, inclusi produzione e assistenza. L’idea è spingere il progettista a considerare fin dall’inizio tutti gli elementi nel ciclo di vita del prodotto stesso, dal concepimento alla rottamazione, inclusi controllo della qualità, costo, tempi di realizzazione e requisiti posti dall’utilizzatore.

La concurrent engineering non sarebbe possibile senza spazi di lavoro collaborativi, in cui tutte le istanze coinvolte nel ciclo di vita del prodotto (progettazione, marketing, vendita, produzione, OEM, fornitori e clienti) possono accedere e interagire l’una con l’altra. Per risparmiare tempo, denaro e fatica, tutti devono partecipare insieme. Questo è possibile se c’è un software che permette la rappresentazione digitale completa del prodotto.

«L’idea che il prodotto esista interamente in forma digitale e condiviso tramite Internet, sta rendendo possibile questo tipo di collaborazione», dice Gavaghan.

Il fattore umano
Mentre sempre più aziende offrono software che consentono questo modo di procedere, l’elemento davvero decisivo per il successo del nuovo ambiente collaborativo è il fattore umano.

«Una delle sfide maggiori è rappresentata non dalla tecnologia, bensì dai modi in cui essa cambia il modo di lavorare della gente – dice Gavaghan – Facendo le cose in un determinato modo, si diventa sempre più abili. Perché la collaborative engineering abbia successo, è necessario fare in modo che gli addetti ricevano l’addestramento ed il sostegno necessari a cambiare il modo in cui lavorano».

L’IMPACT Lab della facoltà di ingegneria dell’University of Southern California sta formando una nuova generazione di ingegneri in grado non solo di collaborare ma anche di negoziare con le varie istanze coinvolte nello sviluppo del prodotto. IMPACT è acronimo di «improve manufacturing productivity with advanced collaboration technology».

«Tradizionalmente l’ingegneria è considerata una scienza applicata», dice Stephen Lu, che detiene la cattedra David Packard di Ingegneria della produzione ed è professore di ingegneria aerospaziale, ingegneria industriale e dei sistemi ed informatica presso l’University of Southern California. “Gli ingegneri pensano di solito così: ‘Se applichiamo la scienza, facciamo il nostro lavoro.’ Ma oggi esistono molte più istanze interessate al prodotto da realizzare: non solo il cliente ma anche le agenzie governative, i funzionari addetti alla sicurezza ed alla protezione ambientale e così via.»

Da molto tempo gli ingegneri prendono in considerazione l’aspetto tecnico del proprio lavoro. Ora rivolgono sempre maggiore attenzione all’aspetto economico. Ma, spiega Lu, hanno difficoltà a considerare l’aspetto sociale, le implicazioni che esulano dalla tecnica.

«A Stoccolma come a Tokyo, la legge di Newton funziona sempre allo stesso modo; ma allora com’è che una Volvo è tanto diversa da una Toyota?» domanda Lu. «La spiegazione risiede nei numerosi fattori non tecnici messi in campo dalle varie istanze interessate. Oggi gli ingegneri progettisti devono guardare alla dinamica di mercato dei prodotti che vogliono vendere.»

Numerosi vantaggi
Molti sono i vantaggi della concurrent engineering, ed essi sono ulteriormente accresciuti dagli ambienti collaborativi e dall’attenzione prestata alla gestione del ciclo di vita del prodotto. I prodotti raggiungono il mercato molto più velocemente, dice Gavaghan. Come esempio cita la United Defense, uno dei clienti della PTC, che produce attrezzature militari. Grazie alla collaborazione, per un prodotto la cui prima generazione è stata progettata in quattro anni è stato possibile realizzare una seconda generazione in soli otto mesi.

Un altro cliente, l’Imaging and Printing Group (IPG) della Hewlett-Packard, che produce stampanti a getto d’inchiostro, scanner e stampanti laser, ha dovuto introdurre procedure di collaborazione nella progettazione e gestione del ciclo di vita a causa del suo ampio ricorso a partner esterni sia per la progettazione che per la produzione. Numerosissimi centri di progettazione autonomi, spesso al di fuori del diretto controllo della IPG, avevano sviluppato procedure molto diverse le une dalle altre. Grazie ad una collaborazione basata su software, i cambiamenti di procedure e tecnologie si sono trasformati da processi della durata di un giorno a interventi eseguibili in un minuto. Questa e altre innovazioni hanno portato a un notevole risparmio dei costi di sviluppo dei prodotti.

Anche per il settore automobilistico l’outsourcing è predominante nel campo dell’elettronica e ciò rende fondamentale la collaborazione.

«I principali produttori automobilistici svolgono oggi un’attività di integratori di sistemi piuttosto che di OEM»,dice Gavaghan. «Quasi tutti i principali componenti di un veicolo sono progettati da gruppi di diverse aziende che forniscono alla casa automobilistica i componenti finiti. Ciò che resta da fare è montare ogni componente al suo posto».

Oltre all’enorme numero di partecipanti alla progettazione di un’auto, esiste una costante pressione a ridurre il tempo necessario per introdurre un veicolo sul mercato. Quanto più rapida ed efficiente è la fase di progettazione, con l’aiuto della collaborazione, tanto maggiore è la probabilità che il produttore introduca sul mercato un prodotto in grado di rispondere ai trend del momento.

«Oggi più che mai, l’ingegneria è un lavoro di squadra», dice Teague di Design News. «Quando squadre di ingegneri lavorano assieme ad un progetto virtuale in cui nulla viene costruito prima che tutte le persone coinvolte siano d’accordo, non ci sono sorprese. E, dato che le sorprese indesiderate possono costare ai produttori milioni di dollari, si tratta certamente di un passo nella direzione giusta».