Presentazione del Workshop "Laboratorio di Miglioramento della Progettazione", tenuto a SMAU 2011. Il materiale è di proprietà dell'autore. Ogni fonte è dovutamente citata. Nel caso di errori, si prega di segnalarli all'autore tramite email.

1. Progettazione e Product
Lifecycle Management
Laboratorio di Miglioramento ed Innovazione della
Progettazione
Dott. Sergio Terzi, Ph.D.
Ricercatore presso l’Università degli Studi di Bergamo
sergio.terzi@unibg.it
Professore a contratto presso la School of Management del Politecnico di Milano
Corso di Product Lifecycle Management A.A. 2011/2012
Coordinatore WP700 del Progetto Europeo LeanPPD
www.leanppd.eu
Direttore operativo Osservatorio sulla Gestione dei Processi Collaborativi di Progettazione
(GECO)
© Sergio Terzi 1

2. C’era una volta…
• Il calzolaio del villaggio
– Conosceva i propri
clienti, i loro bisogni e le
loro preferenze
– Ideava e progettava le
scarpe
– Realizzava le scarpe
– Vendeva le scarpe
– Riparava le scarpe
– Riciclava i componenti
© Sergio Terzi 2

3. C’è oggi
Design Chain Supply Chain Service Chain
Progettazione Produzione Distribuzione Utilizzo Dismissione e Riciclo
Manutenzione e Supporto
Value Chain
© Sergio Terzi 3

4. Cosa è cambiato
• È cambiato il prodotto, da prodotti “che funzionano” a “prodotti estesi”
– Più efficienti e più efficaci, più affidabili e meno costosi …
– Personalizzabili, supportabili, manutenibili, ecosostenibili …
• È cambiato il modello di relazione
– Impresa estesa e rete di imprese
– Conoscenza e competenze distribuite
– In un mondo piatto e globalizzato
• Sta cambiando il modo di creare valore
– Non solo funzionalità, ma anche elementi intangibili
– Non solo beni fisici, ma anche servizi
– Non solo produzione e logistica, ma anche sviluppo e innovazione
– Più variabili di competizione da considerare
© Sergio Terzi 4

5. Le variabili della competizione
• Le variabili competitive sono ormai “multivariate”
– Variabili “tradizionali”
• Costo, Qualità, Rispetto delle normative
– Variabili “imperanti”
• Differenziazione / Personalizzazione
• Innovazione (incrementale vs radicale)
– Variabili “impellenti”
• Tempo
• Spazio
© Sergio Terzi 5

6. Il tempo scorre inesorabilmente !
© Sergio Terzi 6

7. E spesso si spreca !
Come è impiegato il tempo in progettazione?
(Dati PLM Alliance, 2007) Valore Aggiunto
Progettazione e sperimentazione
Definizione spefiche
Ricerca soluzioni
10%
Tempo sprecato
Ricerca dati
Attesa dati
Traduzione dati 30%
Lavoro con dati errati
Reinserimento dati 60%
Senza valore
aggiunto, ma
necessario
Coordinamento con colleghi
Stesura documenti di specifica
© Sergio Terzi 7

8. Il mondo gira veloce (e inesorabilmente)
© Sergio Terzi 8

9. Creare valore per competere
© Sergio Terzi 9

10. Dove?
Valore
Passato
Futuro
Design Manufacturing Middle of Life End of Life
© Sergio Terzi

11. Da dove partiamo?
• Dalla progettazione
– Deve avere risorse per affrontare problemi più
complessi e multifunzionali
– Deve integrare più competenze
– Deve poter formalizzare e rendere trasferibile
la conoscenza e l‟innovazione
– Deve avere una visione olistica sul ciclo di
vita dei prodotti
© Sergio Terzi 11

12. Cosa è la Progettazione?
• La progettazione è un processo
iterativo che permette di definire le
specifiche di implementazione per
passare dall‟idea di un sistema alla
sua realizzazione
– È un processo intellettuale, a
valore aggiunto
• La progettazione implica
– Definire, Prevedere, Analizzare, Confrontare, Sceglier
e, Specificare, Documentare …
© Sergio Terzi 12

13. Cosa è la Progettazione?
Identificazione
di requisiti
Definizione del
concept
Progettazione
di massima
Progettazione
di dettaglio
Studio ed approccio ai problemi
Attuazione delle soluzioni
© Sergio Terzi 13

14. Ok, creare valore. Ma come?
• Rendendo più efficace ed efficiente il processo
di sviluppo prodotto
– Allineando il processo agli obiettivi
– Identificando gli errori, le inefficienze e gli
sprechi
– Eliminandoli / risolvendoli con azioni
migliorative (metodologie e strumenti)
– Verificando i risultati
– Standardizzando le procedure
© Sergio Terzi

15. Stiamo dicendo cose nuove ?
© Sergio Terzi 15

16. &
© Sergio Terzi 16

17. Perché no?
• Se ne parla già da un po’ …
– Concurrent Engineering, Integrated product
and process design, Systems
Engineering, Symultaneous Engineering, …
• “Approccio sistematico che mira a far considerare
ai progettisti, fin dalle prime fasi dello sviluppo, tutti
gli elementi del ciclo di vita, dalla sua concezione
fino alla sua alienazione, compresi qualità, costi e
requisiti dell‟utente” (American Institute for
Defense Analysis, 1980)
© Sergio Terzi 17

18. Perché no?
• Sotto diversi metodi e nomi…
– TRIZ e Problem solving tecniques (1947)
– Value Analysis and Engineering (Anni „50)
– Modular design e Platform design (Anni „50)
– Design for X (Anni „60)
– Clustering and Group Technology (Anni „60)
– Risk analysis, FMEA e FMECA (Anni „60)
– Quality Function Deployment (Anni „70)
– Design to Cost and Target Cost Management (Anni „70)
– Variery Reduction Program (Anni „70)
– Lifecycle Analysis, Engineeering and Assessment (Anni ‟90)
– …
© Sergio Terzi 18

19. Perché si?
© Sergio Terzi 19

20. Perché si?
© Sergio Terzi 20

21. Qualche cosa forse è successo …
© Sergio Terzi 21

22. Ma cosa ? Come si chiama ?
© Sergio Terzi 22

23. Product Lifecycle Management
• Approccio olistico, centrato sul prodotto
• Basato sull‟ausilio delle tecnologie
informatiche
• Mira all’efficienza ed all’efficacia del
processo di sviluppo, implementando una
gestione integrata, cooperativa e collaborativa
della conoscenza del prodotto
• Considera le diverse fasi del ciclo di vita, dalla
culla alla tomba
© Sergio Terzi 23

24. In due parole ?
• Dal reale al digitale (e viceversa)
• Insieme è meglio, se in maniera ordinata
ancor di più !
© Sergio Terzi 24

25. Product Lifecycle Management
Source: M. Grieves, 2005
© Sergio Terzi 25

26. Product Lifecycle Management
Source: M. Grieves, 2005
© Sergio Terzi 26

27. Un lungo cammino…
„70 „85 „95 „00
Drawing based Feature based Process based Knowledge based
Parametric and
solid modelling CAD/CAM/CAPP Knowledge
CAD 3D Integration based
Desk CAD 2D Virtual Prototypes engineering
Source: Adapted from an of IBM, 2002
© Sergio Terzi 27

28. Per fare tante cose
CAM
RP
CAE
Process Design, RM
CAPP
CAD Engineering and Modello Fisico
Planning RT
Generazione RC
Modello
DMU
Modello CAS VR
digitale Visualizzazione Modello Virtuale
VP
Da un’idea di KaemartI
RE
Drawing
Digitalizzazione CAD
geometria
© Sergio Terzi

29. Facciamo un po’ d’ordine
Collaborative Product Development and Management - CPDM
EDM PDM TDM Collaborative desktop
Authoring tools - CAx
CAPP
RP/RM - CAM
CAD 2D
CAD 3D
DMU VR
CAE
© Sergio Terzi
29

30. Per chiamare le cose con il proprio
nome
PLM
CAx
CPDM
Fornitori provenienti dal mondo della progettazione
(Autodesk, Dassault Systèmes, PTC, SIEMENS, …)
CAD oriented
Fornitori provenienti dal mondo delle operations
(Oracle, SAP, …)
ERP oriented
Fornitori di soluzioni di collaborative working
(Agile, MatrixOne, SofTec, Parallaksis…)
Collaborative
© Sergio Terzi

31. E saper leggere livelli diversi
# attori e uffici coinvolti
Collaborative Product Development
and Management
(CPDM)
Altri uffici e
funzioni CPDM II livello
(PLM)
Ufficio CPDM I livello
tecnico (PDM)
Repository
Progettazione Processi di Altri processi nel # processi
SNP ciclo di vita coinvolti
© Sergio Terzi

32. Funzionalità IT del PLM
# Funzionalità PLM Descrizione
1 Strumenti di authoring Strumenti di progettazione (CAx)
2 Strumenti di CAD Supporto ai processi di collaborative product development, quali gestione delle
management e PDM versioni dei disegni e parti, sincronizzazione degli accessi (check-in, check-out),
gestione dei permessi utente, eventuale accessibilità ad utenti esterni
3 Gestione delle modifiche Supporto fornito dai Sistemi Informativi (SI) al processo di gestione delle
modifiche (Richiesta di Modifica)
4 Gestione documentale Supporto all’archiviazione e gestione dei documenti realizzati in azienda, del
relativo ciclo di vita e di condivisione con i diversi utenti aziendali
5 Gestione dei processi e Supporto all’automazione dei processi di SNP e alla gestione, definizione e
Funzionalità di CPDM
dei progetti monitoraggio dei progetti di SNP
6 Gestione dell’anagrafica Gestione dell’anagrafica delle parti e dei componenti, realizzata tramite SI , in
particolare per agevolare il recupero di informazioni e il conseguente risparmio
di tempo in progettazione
7 Gestione delle distinte Supporto fornito dai SI alla generazione assistita dal calcolatore delle distinte
base, gestione delle diverse “viste” e delle diverse
personalizzazioni/configurazioni
8 Configuratore di prodotto Supporto dalla configurazione tecnica e/o commerciale di prodotto (per
preventivazione, marketing, budgeting, allocazione risorse, …)
9 Definizione di prodotto e Supporto dei SI alla definizione delle specifiche di prodotto e alla scelte del
di portafoglio prodotti portafoglio dei prodotti a catalogo
10 Tracciabilità dei prodotti Supporto alla tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti nelle fasi avanzate del
ciclo di vita
© Sergio Terzi 32

33. Non si tratta proprio di cose banali
© Sergio Terzi 33

34. Product Data Management
1234
1234
© Sergio Terzi 34

35. Product Data Management
Disegni
Code: 1234567
Descr.: Panel Assembly Test
Specifiche
© Sergio Terzi 35

36. Product Data Management
Disegni Rev. A Disegni Rev. B
Disegni Rev. C
Test A
Test B
Rev. B
Rev. A
Specifiche
© Sergio Terzi 36

37. Product Data Management
1234
Rev. A Rev. B
Rev. C
Test A
1234
Test B
Specifiche
© Sergio Terzi 37

38. Product Data Management
1234 1234 1234 1234
Rev. x
1234
Test x
Specifiche
© Sergio Terzi 38

39. Gestione delle distinte
Ruolo della Distinta Base
Progetto Pianificazione
Sistema Sistema
Prodotto Produzione e Contabilità
Commerciale Logistico
Processo Controllo
Acquisti Dati Tecnici Personale
(prodotto e processo)
Bill of x (Material, Resource, Processes)
© Sergio Terzi 39

40. Gestione delle distinte
Diverse “viste” di distinta
Distinta Distinta
Tecnica Produttiva Modifiche
Elicottero in corso
Versioni d‟opera
Gruppo Gruppo Gruppo
idraulico avionico potenza
Distinta base di progettazione
gruppi elicottero
Modifiche
post-sale Distinta
As Mantained
Distinta
Elicottero Modifiche
As Built presso i
reparti
Cockpit Corpo Coda
Distinta base di montaggio dei
gruppi elicottero Distinta
As Shipped
Modifiche
pre-sale
© Sergio Terzi 40

41. Perché fare tutto questo ?
© Sergio Terzi 41

42. Chi mi spinge ?
• I concorrenti (che sono più veloci)
• I clienti (che mi chiedono di più)
• I fornitori (che hanno necessità di comunicare meglio
con me)
• La tecnologia [ed i vendor] (che va avanti e fa diventare
obsoleto i miei sistemi)
• Altre funzioni dell‟azienda
– Il marketing (che vuole comunicare meglio)
– Il servizio post vendita (che vuole anticipare i vincoli)
– La produzione (che vuole avere le versioni corrette
dei disegni)
© Sergio Terzi 42

43. Cosa mi spinge (o almeno dovrebbe) ?
• Gli innumerevoli sprechi che si annidano
lungo il processo di sviluppo
– Sprechi insiti nel processo (es.
cattiva gestione delle risorse, della
conoscenza, della comunicazione, …)
– Sprechi risultanti dal processo,
derivanti dalla cattiva progettazione,
che realizza prodotti dalle ridotte
prestazioni (es. progettazione non
allineata e coerente con le richieste del
mercato, con le capacità della
produzione, con troppe varianti inutili,
con parti ridondanti, …)
© Sergio Terzi 43

44. Cosa ci guadagno ?
• Miglioramento del processo di
progettazione e di sviluppo
– Maggior efficacia di progetto
– Miglior efficienza del processo
© Sergio Terzi 44

45. Dalla virtualizzazione
• Miglioramento della visualizzazione
– Migliore comunicazione
– Miglior gestione delle parti e dei componenti
• Aumento della qualità di progetto
– Riduzione degli errori di mock-up
– Riduzione degli errori di progettazione
• Prototipazione virtuale
– Riduzione dei prototipi fisici
– Riduzione delle stampe Qualità di progetto
&
Compressione del
TTM
© Sergio Terzi 45

46. Dalla digitalizzazione
• Miglior controllo e monitoraggio del
processo, delle attività e delle risorse
coinvolte
– Miglior gestione e coordinamento dei processi
di sviluppo e revisione, eliminazione delle
attese e delle ridondanze
– Eliminazione delle barriere geografiche
• Miglior gestione della conoscenza
aziendale
– Miglior gestione delle parti, delle varianti e Compressione
delle versioni del TTM
– Miglior gestione delle distinte, con le diverse
viste
© Sergio Terzi 46

47. Giusto qualche numero
• Riduzione del Time-to-Market -20-30%
• Aumento della produttività della R&D +20-30%
• Riutilizzo di parti / progetti +5-20%
• Riduzione di errori di progettazione +3-10%
• Riduzione delle modifiche necessarie +25-33%
• Riduzione del tempo perso in progettazione per
attività a non valore +20-35%
© Sergio Terzi 47

48. Non è tutto oro
quello che luccica …
… e non è sempre
una passeggiata
© Sergio Terzi 48

49. Le criticità esistono sempre
• Errori nella valutazione delle funzionalità necessarie
• Difficoltà a valutare la convenienza del progetto
• Errori di valutazione nei costi e nei tempi del progetto
• Visione semplicistica del progetto (... un pezzo di software !)
• Mancanza di competenze e conoscenze
• Mancanza di “visione”
• Delega “in bianco” al fornitore
• Errata valutazione degli skill da mettere in campo
• Sottostima dei problemi organizzativi connessi
• Insufficiente valutazione/disamina delle soluzioni possibili
• Insufficiente sensibilizzazione del top management al progetto
• Mancanza di adeguato commitment nel progetto
• Contrasti / incomprensioni fra enti coinvolti nel progetto
• Errato approccio nella gestione del progetto
• ...
© Sergio Terzi

50. Le criticità esistono sempre
• I progetti PLM sono complessi (Source: CimData)
– Il 33% dei progetti è stato cancellato prima della
conclusione
– Il 50% ha registrato un costo doppio di quanto stimato
– Il 40% ha avuto difficoltà nella gestione dei costi e nel
calcolo dei benefici
– Il 21% non è stato compreso dal management
– Il 12% ha avuto problemi di commitment a progetto in
corso
– Solo il 16% è stato completato in tempo e nel rispetto
del budget
© Sergio Terzi 50

51. Tra le persone …
….Business object..
…processo NPD….
vista funzionale, vista fisica…
…phantom…
….effettività…
…Classi, interfacce, attr
..Trasmissioni di potenza.. Management e Consulenti ibuti, WTpart, WTDocum
..turbine… ent..
..APU…
…turbopompe criogeniche…
☈☩☥♊
♋☿ごす
ぎらゑラーホ
Sviluppatori del software B
Come capirsi ?
…Item, form, dataset,
IRM, Workspace
Objects,….
Ingegneri di prodotto/processo
Sviluppatori del software A
© Sergio Terzi

52. E tra i sistemi …
File
Neutro
N * (N-1) convertitori 2*N convertitori
© Sergio Terzi

53. Quindi è sola una cosa
per tecnocrati (almost)
CADdisti?
© Sergio Terzi 53

54. © Sergio Terzi 54

55. Innanzitutto è questione di vita.
Ciclo di Vita!
Beginning of Life (BOL) Middle of Life (MOL) End of Life (EOL)
Progettazione Produzione Distribuzione Utilizzo Dismissione
Manutenzione Recupero
© Sergio Terzi 55

56. Ed è una questione multidimensionale!
Processo
SP
Persone e Metodi e
competenze Strumenti
© Sergio Terzi 56

57. In cui esistono dei principi primi…
1. Definire un processo orientato al valore del cliente, focalizzando le attività a valore ed eliminando gli sprechi
2. Predisporre fin dall’inizio un processo di SP che contempli il maggior numero di alternative
possibili, massimizzando lo spazio di progettazione
3. Creare un processo di SP dal flusso livellato
4. Organizzare un processo di SP bilanciando esperienze funzionali e competenze multidisciplinari
Processo
5. Predisporre un sistema
di Chief Engineer per
SP 9. Utilizzare metodi
standard per ridurre la
integrare lo sviluppo varietà, creando
dall’inizio alla fine del flessibilità e risultati
processo controllabili
6. Sviluppare forti 10. Adattare gli strumenti
competenze tecniche alle persone e al
nei progettisti processo di SP
7. Integrare i fornitori nel 11. Usare strumenti
processo di SP adeguati a supportare
8. Costruire una cultura Persone e Metodi e la
dell’apprendimento e competenze generazione, l’accumul
del miglioramento
Strumenti amento e il riutilizzo
continuo per mirare della conoscenza
all’eccellenza aziendale
12. Allineare
l’organizzazione con
una semplice e diretta
comunicazione visiva
© Sergio Terzi 57

58. Su cui si può anche discutere…
T5 T9
T1 5.00 5.00
5.00
4.00 4.00
4.00
3.00 3.00
3.00
2.00 2.00 2.00
1.00 1.00 1.00
T4 0.00 T2 T8 0.00 T6 T12 0.00 T10
T3
T7 T11
1. Definire un processo orientato al 5. Predisporre un sistema di Chief 9. Utilizzare metodi standard per ridurre
valore del cliente, focalizzando le Engineer per integrare lo sviluppo la varietà, creando flessibilità e
attività a valore ed eliminando gli dall‟inizio alla fine del processo risultati controllabili
sprechi 6. Sviluppare forti competenze 10. Adattare gli strumenti alle persone e
2. Predisporre fin dall‟inizio un processo tecniche nei progettisti al processo di SP
di SP che contempli il maggior numero 7. Integrare i fornitori nel processo 11. Usare strumenti adeguati a
di alternative possibili, massimizzando di SP supportare la
lo spazio di progettazione 8. Costruire una cultura generazione, l‟accumulamento e il
3. Creare un processo di SP dal flusso dell‟apprendimento e del riutilizzo della conoscenza aziendale
livellato miglioramento continuo per 12. Allineare l‟organizzazione con una
4. Organizzare un processo di SP mirare all‟eccellenza semplice e diretta comunicazione
bilanciando esperienze funzionali e visiva
competenze multidisciplinari Azienda in esame Media del
benchmark
© Sergio Terzi

59. Quindi ? Dove si va ?
Stay serious, not only
foolish !
© Sergio Terzi 59

60. Guardiamoci attorno !
© Sergio Terzi 60

61. Imparando da chi ci ha preceduto !
Percorso
Sistema Motivazioni Criteri
evolutivo
Maggior Funzionalità
Il percorso più
efficacia,
frequente
CAx (3D) velocità e qualità
della Continuità con lo
CAD 2D storico
progettazione
CAD 3D
Migliore Integrabilità con
efficienza nella altri sistemi
CPDM CPDM tirato da gestione dei dati
CAD 3D con altre funzioni
e organizzazioni Funzionalità
I livello  II livello
© Sergio Terzi 61

62. Ed imparando a fare autocritica !
© Sergio Terzi 62

63. Dove sprechiamo ?
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
Sovra Attesa e tempi Sistema Processo Conoscenza male Viaggi e Meeting Cattiva Cattiva gestione
ingegnerizzazione morti tra le fasi informativo inappropriato accumulata progettazione delle competenze
inefficiente
© Sergio Terzi 63

64. E poi, come scelgo ?
• I punti difficili
– Valutazione dei benefici tangibili
– Valutazione dei benefici intangibili
– Messa in servizio e gestione del cambiamento
– Formazione e addestramento
• I punti “facili”
– Costi delle licenze software
– Costi hardware
– Costi manutenzione hw/sw
– Costi di implementazione
© Sergio Terzi 64

65. Come valuto ?
• Esempio di possibili indicatori
– Tasso di introduzione nuovi
prodotti
– Parti riutilizzate per assieme
– Costi di richiamo e
manutenzione guasti
– Tempo di sviluppo di nuovi
prodotti
– Numero di componenti
riciclabili
– Costi di giacenza dei materiali
– Tasso di scarto
– Tempo di ECR/ECO
© Sergio Terzi 65

66. Guardiamoci attorno, sempre !
• Osservatorio sulla GEstione
dei Processi COllaborativi di
Progettazione
• www.osservatori.net
• Lancio ufficiale Gennaio
2012
• See you the next year !
© Sergio Terzi 66

67. “It is not the strongest of
the species that
survives, nor the most
intelligent, but those most
responsive to change”
Charles R. Darwin
“The origin of species”, 1859