Riassunto analitico
L’imprenditoria industriale si è spesso basata su metodi tradizionali, meccanismi gestiti dall’esperienza, operazioni restie al cambiamento che hanno richiesto sempre molte risorse. In un mercato globale competitivo come quello odierno, questi approcci tradizionali non sono più in grado di assolvere i loro compiti, risultando di fatto limitanti per l’esponenziale crescita dei competitors, che necessitano di tempistiche sempre più ridotte, ma con un incremento dei livelli prestazionali e produttivi. Ecco che tutto il processo di sviluppo prodotto ha la necessità di implementare nuove procedure, processi e strumenti che riescano a gestire in modo ottimale la complessità e la multidisciplinarietà dei progetti moderni garantendo il raggiungimento dei target e la fattibilità economica per trarne profitto.
L’assegnazione delle tolleranze è fondamentale nell’equilibrio tra prestazioni, funzionalità e costi di produzione. A tal scopo, il Dimensional Management crea progetti e sviluppa prodotti, con un livello di precisione compatibile con l’applicazione e ad un costo sostenibile, con l’obiettivo di massimizzare i profitti. La metodologia si avvale di due strumenti fondamentali: il primo è rappresentato da una specifica geometrica di prodotto univoca. Essa si ottiene adottando un linguaggio tecnico universalmente riconosciuto e normato, definito Geometric Dimensioning & Tolerancing - GD&T. Il secondo strumento è rappresentato dall’analisi delle catene di tolleranze che, nell’approccio moderno e ingegnerizzato, si effettua per mezzo di software Computer Aided Tolerancing - CAT.
In questo contesto il Model Based Definition è un processo innovativo in grado di far fronte alle complessità progettuali garantendo una riduzione dei costi e di errori, aumentando di fatto la qualità del prodotto. La tradizionale messa in tavola 2D dei componenti si evolve verso un approccio 3D. L’MBD prevede l’inserimento all’interno dei file CAD 3D di tutte quelle informazioni che definiscono sia la geometria tridimensionale del componente, sia le modalità e le linee guida che serviranno per produrlo, controllarlo, monitorarlo e gestirlo. Si avranno pertanto dei pacchetti di dati tecnici in grado di offrire una definizione completa del prodotto da poter condividere così con i clienti finali.
Al giorno d’oggi sono stati sviluppati altri software, detti Computer Aided Cost Estimating - CACE, in grado di gestire e stimare i costi di produzione, fornendo rapidamente alternative di progettazione di singoli componenti o assiemi, identificando di fatto potenziali scelte di risparmio assicurandone le prestazioni. L’integrazione con funzioni volte alla valutazione del processo produttivo Design For Manufacturability - DFM consente inoltre di implementare approcci di Design For Manufacturability & Cost - DFMC, permettendo ai produttori di identificare ed eliminare rapidamente quelle funzionalità del modello digitale impossibili da produrre o realizzabili sostenendo elevati costi.
Questi software vengono tutt’ora impiegati solo in determinati contesti tecnologici e in maniera non correlata tra di loro, vanificando di fatto tutto il potenziale di cui dispongono.
Il seguente lavoro di tesi svolto su componenti motoristici di un nuovo motore V12 ad alte prestazioni propone di definire una metodologia di ottimizzazione integrata multi-obiettivo delle tolleranze funzionali e dei relativi costi di produzione, sfruttando l’analisi delle tolleranze nella progettazione con il software CAT Cetol 6σ, garantendo l’assemblabilità e la producibilità dei vari componenti, e il software CACE aPriori. L’ottimizzazione finale multi-obiettivo viene eseguita dalla piattaforma Multi Disciplinary Optimization - MDO, con il software modeFrontier in grado di gestire e individuare il miglior compromesso degli obbiettivi imposti che definiscono i progetti migliori e robusti al più basso tasso di guasto possibile.
|
