Progettazione meccanica

Gli argomenti:

Domanda da 100 milioni di euro.
Quanto sei disponibile a investire nella Ricerca e Sviluppo Spesso, quando qualcuno vuole fare Ricerca e Sviluppo in progettazione meccanica si presenta all’ufficio tecnico esterno credendo di rivolgersi a un ente supremo che può realizzare il lavoro fatto e finito, senza sbavature o incidenti di percorso.

Qualcuno di così speciale che sia in grado di fare innovazione senza sbagliare e, soprattutto, si trovi a finire tutto all’ultimo momento. E ti dirò di più: nel fare ricerca, sviluppo e innovazione, dovrebbe anche riuscire a costare meno di un dipendente. 

Bello, no?

Progettazione e Innovazione: gli errori sono compresi nel prezzo?

Quando ti rivolgi all’esterno non puoi pretendere che costi meno. Un’azienda si mette a tua totale disposizione: mette in gioco il know-how che ha acquisito in anni di esperienza. Gli errori? Ci stanno.

Come all’interno della tua azienda ci sono stati più volte cambi di rotta e nuovi allineamenti, perché questo non dovrebbe accadere anche in un’azienda esterna che collabora con te? Immagino che per ogni dipendente assunto, parte della sua remunerazione vada anche per quel tempo speso per “le prove”.

A maggior ragione, quando si parla di ricerca e sviluppo in progettazione meccanica, perché non sono prove, ma strade mai percorse prima. Ci sono pochi riferimenti già prefissati e tutto il resto è da scrivere, cancellare, riscrivere e reinventare.

Volente o nolente ricerca, sviluppo e innovazione portano con sé “doverci mettere le mani” più e più volte. 

Ricerca non vuol dire “buona la prima”

Benissimo, daje e ri-daje diventi un bravissimo esecutore di quello che hai già fatto tu o di quello che ha già realizzato qualcun altro, sempre se riesci a copiarlo. Ma questo non può avvenire se vuoi dare vita a nuovi progetti.

Ti avventuri in terre mai esplorate. Certo, c’è una piccola base di partenza, questo è vero. Ma devi comunque spingerti oltre e creare novità. Altrimenti, che innovazione è?  Non è detto che funzioni subito. E questo non deve essere una colpa, bensì un ulteriore slancio nell’arrivare all’obiettivo.

Che poi, siamo sinceri, la maggior parte dei casi non funziona al primo colpo. Quasi mai si può dire “buona la prima!”.

Vuoi fare Ricerca e Sviluppo? Questione di mindset

Anche qui, ancora una volta, ti parlo di cambio di mentalità. Quando si decide di puntare su ricerca e sviluppo in progettazione meccanica, è l’intero processo a trasformarsi: in maniera trasversale, scegliere l’innovazione significa rivedere tutte le fasi della progettazione.

Devi gestire in maniera diversa il processo di pianificazione di Ricerca e Sviluppo e di tutti nuovi progetti rispetto alla produzione. La produzione vera e propria sarà ottimizzata in ogni sua parte. Il controllo di gestione, l’attenzione sugli scarti, tutto contribuisce.

Devi fare le cose fatte bene, non hai scuse. Solo dopo avere definito l’obiettivo che vuoi raggiungere e avere stabilito i milestones del tuo progetto, puoi iniziare a fare un ragionamento un po’ più ampio. Attenzione, però, anche qui ci sono due condizioni da non sottovalutare. Quali? Continua a leggere.

Monitoraggio: il “mai più senza” in ricerca e sviluppo progettazione meccanica

Un ragionamento un po’ più ampio non si può fare con chiunque. Ma solo con chi è disposto a investire. Investire in ricerca, sviluppo e innovazione significa quindi investire in ogni fase del nuovo progetto (anche nell’ambiente!).

Tra queste, test e prove sono necessarie come abbiamo già detto. Ma al carrello mi sento di aggiungere anche un’altra fase: il monitoraggio. Monitorare e analizzare ogni singolo passo ti permetterà di avere un resoconto di quello che tu e il tuo team state creando.

Ti permetterà di tornare indietro quando ti accorgerai di dover rivedere alcuni aspetti, senza lasciare nulla al caso. Misurazione, misurazione, misurazione. In anni di lavoro, mi sono trovato molte volte di fronte a progettisti disperati perché non trovavano i dati che servivano. 

Quante aziende hanno i dati relativi al funzionamento delle loro macchine, relativi agli assorbimenti dei motori sul reale tempo di ciclo o su tutta la catena del ciclogramma? Non saprei, ma credo molto pochi.

Capita spessissimo che quando ci viene commissionato un progetto, noi, come società di progettazione meccanica, chiediamo ai nostri clienti informazioni rispetto a macchinari che loro già hanno. Quali sono le caratteristiche di queste macchine, in modo da valutarne l’ottimizzazione.

Se in quello specifico punto del macchinario c’è già del margine di sicurezza oppure se i componenti sono utilizzati senza margine o addirittura “confidando inconsciamente” nel sovradimensionamento del componente commerciale rispetto alle caratteristiche a catalogo deve essere noto ed evidente, per riuscire ad ottimizzare dove la marginalità di sicurezza è elevata, e valutare se diversamente debba essere fatto un intervento di irrobustimento.

Ridurre i costi ed ottimizzare certo, ma non a rischio del funzionamento.

Bisogna tenerne conto in azione di sviluppo, perché, questi dati quasi mai sono presenti in azienda o, se ci sono, vengono affidati a persone che non sempre sono fisicamente in azienda. E, se vogliamo dirla tutta, magari hanno segnato questi dati su un pezzettino di carta, in un file sparso nel computer o in una usb buttata nel cassetto. Se iniziare è difficile, con queste condizioni sembra già una missione impossibile.

Ricerca e Sviluppo: “No dati, no party!”

Mi capisci quindi, se ti dico che a causa di tutti questi impedimenti, per la ricerca e sviluppo in progettazione meccanica vuol dire partire ogni volta da zero, e in qualche caso anche da sotto zero. Ogni volta senza avere dati, ogni volta con non uno, ma tanti punti interrogativi.

Sì, è un prototipo. Per di più, non sempre avere un resoconto specifico e una precisa documentazione di quello che l’azienda faceva prima del tuo arrivo è scontato. Tutte le informazioni e i dati su cosa succede con la macchina reale rispetto a quelle che sono le supposizioni che hai fatto prima non sempre sono reperibili. Chiunque fa pianificazione e progettazione meccanica, deve averli sotto mano.

E non parlo sono dei progettisti meccanici. Questi dati sono disposizione per chi deve andare a progettare e dimensionare un nuovo componente o macchinario? Per chi va a fare la messa in servizio o la manutenzione?

Questi dati – non fatemi parlare male – devono essere disponibili sempre per tutta l’azienda, ma servono soprattutto per l’attività di progettazione. Ti servono sia quando vuoi fare innovazione e quindi progetti nuove realtà, sia quando parti da una base consolidata per sviluppare componenti nuovi.

Qualsiasi progetto o schema di calcolo deve essere validato, per essere validato bisogna verificare che i risultati che ci si aspettavano siano realmente quelli. Dove ci sono sistemi complessi con molti passaggi che riducono l’efficienza, e variabili che non dipendono solamente da calcoli ma anche dalla variazione del materiale – anche solo per diversità di temperatura, di lotto di produzione, per tempo di permanenza in magazzino, e così via anche se dentro le tolleranze di produzione che hanno comunque una variabilità tra minimo e massimo –  non sempre è così facile ed economico calcolare o simulare i risultati finali.

Solo da un confronto tra i risultati reali e quelli teorici possiamo validare il processo di calcolo e le variabili assunte per poterle prendere come base di partenza per fare dei progetti derivati: devo raddoppiare la produttività, ridurre i consumi, e così via.

Nota bene: è un po’ come il prezzo del carburante, quando il petrolio sale, il carburante sale di conseguenza, quando invece scende il costo rimane uguale o si riduce molto meno. Quando dobbiamo raddoppiare, si prendono i componenti e si raddoppiano le caratteristiche, quando invece deve essere ridotto, si tende a non farlo così “volentieri” proprio perché si vuol essere sicuri. 

D’altronde, senza alcun dato, come posso valutare le modifiche da effettuare?  Così facendo ogni volta che realizzo un progetto da un altro, senza dati, devo dare per scontato che quello utilizzato sia il “giusto” e regolarmi di conseguenza.

Ci sono progetti che sono derivati da altri precedenti anche molte volte (ovviamente senza averne traccia): potrebbe essere che i vari riferimenti si siano persi e la situazione attuale di progetto è molto diversa dalla reale.

Se vuoi ridurre il costo della macchina del 10%, da dove parti se non hai nessun dato? Se non sai quali sono le caratteristiche, o sei un folle e procedi “a caso”, o nessuno si prende la responsabilità di intervenire. 

Innovazione, Ricerca e Sviluppo solo se in ottica di ottimizzazione!

Squadra che vince non si cambia: vero, a patto che si proceda in un’ottica di ottimizzazione dei costi, che vuol dire una riduzione dei costi alla fine del processo e non valutandola solo sulla distinta base sommarizzata.

Un componente meno costoso potrebbe obbligare ad un processo di montaggio più lungo ed oneroso, a dei tempi di approvvigionamento più lunghi e quindi ad una programmazione delle attività più in anticipo e con maggiori variabilità (rischi).

Se ho i dati rilevati in fase di funzionamento, e so con precisione la marginalità a livello di coefficiente di utilizzo/sicurezza posso essere sicuro nell’identificare i punti con maggiore marginalità e che intervenendo lì non vengano inficiate o ridotte in alcun modo le prestazioni o l’affidabilità, diversamente il rischio di incorrere in rotture/danneggiamenti, malfunzionamenti o cattive prestazioni diventa molto elevato ed anche una “sorpresa”.

In tutti i settori ci sono indici di performance, nei bilanci, nel marketing, nel commerciale, nell’affidabilità dei sistemi informatici e per chi se lo fosse dimenticato, anche sull’affidabilità dell’ingegneria: cliccare per credere!

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Sono Socio e General Manager di Kreacta, un brand di 10 i cube srl. Ho svolto in più occasioni il ruolo progettista meccanico e responsabile di prodotto in importanti aziende nel settore delle macchine utensili e della Ricerca Scientifica. Opero da oltre trent’anni nella progettazione meccanica e nella consulenza industriale, con esperienze anche nei settori di sviluppo del software, piattaforme web, realtà virtuale ed aumentata e sistemi interattivi.

Paolo Dal Fabbro