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Ingegnerizzazione: dal progetto alla produzione

L’ingegnerizzazione è una fase cruciale della realizzazione di un prodotto perché si tratta della fase di collegamento tra lo sviluppo del design e la vera e propria produzione: è infatti il processo che, una volta che il prodotto è stato ideato e sottoposto ad approvazione del cliente, definisce come questo verrà realizzato. Per questo l’ingegnerizzazione viene anche chiamata “progettazione esecutiva”: proprio perché permette di tradurre le specifiche definite in fase di progettazione, tenendo conto delle caratteristiche e delle esigenze del processo produttivo utilizzato, in documentazione tecnica a supporto della produzione.

L’ingegnerizzazione di un prodotto prevede uno studio approfondito.

La produzione in serie, per definizione, per sua naturale forma, è basata sulla riproduzione identica dello stesso oggetto. Questo richiede che i dettagli del prodotto e del processo siano definiti e esenti da problematiche di carattere tecnico perché, se così non fosse, perché se ciò non fosse vero, i difetti verrebbero ripetuti centinaia o migliaia di volte, moltiplicando il problema. E’ facile comprendere che più tardi viene riscontrato un errore di progettazione, più è difficile correggerlo.

L’ingegnerizzazione permette di curare questi aspetti per fare in modo che il risultato del processo sia idoneo al passaggio alla produzione e alla commercializzazione.
E non solo, perché lo studio preliminare del processo produttivo permette anche di ottimizzare gli aspetti del prodotto definiti nella fase della progettazione: è infatti questo il momento in cui vengono applicate delle modifiche utili ad ottimizzare il processo produttivo seriale.

Oltre a questi aspetti, l‘ingegnerizzazione cura anche la fase di post produzione, in particolare gli elementi connessi alla manutenzione e al recupero del prodotto finito. Sia per fare in modo, da un lato, che il prodotto abbia una durata congrua e, dall’altro, che per permetterne la riparazione o il riciclo alla fine del suo ciclo di vita.

Vediamo quali possono essere gli effetti pratici dell’ingegnerizzazione:

• piccole modifiche nel disegno del pezzo grazie alle quali si possono ridurre i costi dello stampo,
• soluzioni di texturizzazione delle superfici per nascondere eventuali imperfezioni causate dallo stampaggio,
• soluzioni per la riduzione dei tempi di assemblaggio,
• soluzioni per facilitare il disassemblaggio del prodotto in modo da facilitarne il processo di riciclo o la manutenzione / riparazione
• soluzioni per riduzione dei tempi di imballaggio,
• ottimizzazioni dei sistemi di imballaggio e della pallettizzazione per ridurre i costi di trasporto.

L’ingegnerizzazione ci offre dunque una fotografia dei costi di investimento e della resa finale del prodotto, elementi fondamentali per comprenderne “desiderabilità” e “realizzabilità economica”.

Progettazione virtuale (CAD) e prototipazione

Finché il nostro oggetto non è prodotto in serie parliamo di oggetto virtuale, nato dal processo di “ingegnerizzazione di prodotto“.

Per arrivare all’oggetto virtuale, in base alla tipologia di prodotto trattato, si possono adottare diversi strumenti, singolarmente o in combinazione tra loro, quali: disegno tecnico, prototipi di studio o di verifica e modellazione 3D.

In particolare i software di modellazione tridimensionale sono utili a definirne la forma e le funzioni del prodotto a diversi livelli di dettaglio: nelle fasi iniziali del progetto, ad esempio, il designer definisce i macro aspetti (togli “del progetto” qui), come gli ingombri, i colori e le forme. Durante l’ingegnerizzazione, invece, l’uso del CAD ha lo scopo di rendere più efficiente la gestione del progetto, attraverso un percorso di valutazione della sua “fattibilità di produzione”, dove il progettista:

• definisce i materiali costruttivi del prodotto,
• verifica che tutti i componenti del prodotto assolvano le funzioni previste,
• definisce le tecnologie produttive,
• verifica che il processo produttivo possa essere eseguito senza problemi,
• verifica che non ci siano interferenze o errate scelte di componenti,
• riesce ad avere un’anteprima del ciclo di produzione e di assemblaggio dei singoli componenti.

Queste fasi del percorso sono consentite dall’uso di software di simulazione meccanica e da prove reali in laboratorio. Proprio in queste fasi possono essere realizzati dei prototipi di verifica e se tutti i requisiti iniziali sono soddisfatti, si può optare per la produzione della preserie.

Oltre a rendere più efficace ed efficiente tutto il processo di gestione del progetto, come è facilmente comprensibile, lo sviluppo del progetto in 3D garantisce anche una riduzione dei tempi della fase di prototipazione, perché già negli stadi più precoci del progetto rende disponibili i files necessari a produrre prototipi (attraverso la prototipazione rapida o altre tecniche più tradizionali a seconda delle finalità per cui viene realizzato il prototipo) per testare, correggere o validare le soluzioni individuate, senza arrivare necessariamente alla fine del progetto per apportare gli opportuni interventi correttivi.