Il valore aggiunto della simulazione per il design del prodotto

Oggi, la concorrenza sempre più forte in tutti gli ambiti industriali richiede anche alle aziende più piccole una risposta pronta e decisa; per emergere in mercati che vedono la costante ascesa di nuovi attori sulla scena, è fondamentale non sottovalutare il ruolo del design del prodotto.

La simulazione offre gli strumenti per distinguersi nel mercato di riferimento, supportando la creazione di prodotti funzionali, performanti e sicuri. La soluzione è in grado di generare i migliori benefici soprattutto se utilizzata durante il ciclo iniziale dello sviluppo prodotto; nell’articolo parleremo di simulazione applicata alla progettazione e delle opportunità per le piccole e medie imprese che si affidano a tecnologie orientate all’innovazione dei processi - un tempo accessibili solo ad aziende strutturate.

Cosa prevede il design del prodotto?

Le fasi iniziali dello sviluppo di un prodotto includono lo sviluppo dell’idea, lo studio dei parametri e la validazione del prodotto attraverso specifici test.

Creare un nuovo prodotto destinato al mercato richiede un approccio multidisciplinare per affrontare le sfide, stabilire le priorità e raggiungere risultati soddisfacenti.

Nell’articolo di oggi parleremo delle opportunità della simulazione per il design di prodotto: puoi passare al tema che più ti interessa, cliccando il paragrafo dedicato.

Collegamenti rapidi

• Perché adottare la simulazione virtuale in fase di design del prodotto?
• Innovazione del prodotto: dalle funzioni all’experience
• L’impatto della sostenibilità sullo sviluppo dei prodotti
• Il legame tra design e reputazione aziendale
• Le opportunità della simulazione per la progettazione
• In che modo la simulazione incide sull'efficienza

Perché adottare la simulazione virtuale in fase di design del prodotto?

Integrare i software di simulazione virtuale nelle fasi di design del prodotto porta la progettazione a un livello superiore, perché permette di ottenere risposte precise rispetto a variabili, configurazioni e comportamenti, già in uno stadio iniziale.

Adottare la simulazione durante il ciclo preliminare di creazione del prodotto incrementa le probabilità per l’azienda di individuare gli errori di progettazione in modo precoce; il risultato è un processo ottimizzato, che vede costi e time to market ridotti da un lato e il miglioramento della qualità del sistema, dall’altro.

Simulare le condizioni di prodotto in fase di design permette di individuare le condizioni che incidono sull’analisi predittiva, arrivando preparati allo studio di performance specifiche. Questo approccio permetterebbe, non solo di recuperare l’investimento messo in campo per l’acquisto della tecnologia, ma di incrementare in modo netto la competitività aziendale.

Innovazione di prodotto e di processo: dalle funzioni all’experience

In tutti gli ambiti industriali si assiste a un incremento del numero di attori sulla scena e, di conseguenza, di una forte competitività. Emergere all’interno di mercati così ricchi può sembrare una vera e propria sfida, per questa ragione, affidare lo sviluppo prodotto a tecnologie innovative rappresenta una decisione strategica che può fare la differenza. Le piccole e medie imprese oggi hanno accesso a sistemi complessi, un tempo riservati ad aziende strutturate che disponevano di apparecchiature e servizi informatici specifici.

I software di simulazione influenzano la progettazione e sviluppo di prodotto, nella misura in cui offrono una visibilità a 360 gradi sui comportamenti del modello; il valore aggiunto di queste tecnologie è la possibilità di studiare le proprietà da più punti di vista, prendendo in esame gli elementi:

• tecnologici
• meccanici
• elettrici
• estetici

Gli strumenti di simulazione aiutano a sviscerare tutti gli aspetti del design del prodotto che portano alla creazione e allo sviluppo di idee originali e innovative.

Studiare i comportamenti di un sistema, fin dai primi passaggi della progettazione, contribuisce a sviluppare modelli completi da un punto di vista prestazionale ed esperienziale.

A decretare il successo nel mercato di riferimento non sono solo le funzioni di un prodotto, che devono essere orientare all’innovazione, ma anche le percezioni che genera. Quindi, se da un lato ci troviamo di fronte a sistemi sempre più complessi che devono dimostrare efficienza –soprattutto in presenza di componenti di diversa natura - l’elemento esperienziale assume sempre più importanza, trasformandosi in una chiave per distinguersi e incrementare la propria reputazione.

La simulazione permette di immaginare, modellare e ottimizzare tutti i processi che portano alla creazione del prodotto finale; integrandola nelle fasi iniziali dello sviluppo del design, si creano le condizioni per sperimentare nuovi orizzonti, abbattere barriere e accelerare l’innovazione.

Parlando di opportunità di progettazione legate alle necessità del mercato, la sostenibilità e la scelta di processi green meritano un focus particolare; questi aspetti rientrano nel processo di analisi dei comportamenti di un prodotto che influenzano la strategia aziendale e l’orientamento del business.

L’impatto della sostenibilità sullo sviluppo e il design

Oggi la transizione green non è più una scelta, ma un obiettivo comune e ambizioso di contrastare le minacce del cambiamento climatico. Il Green Deal Europeo, il progetto che punta a rendere l’Europa climaticamente neutra entro il 2050, impone alle industrie un radicale cambio di passo; per soddisfare i requisiti dell’accordo, è fondamentale intervenire sui processi attraverso la ricerca e sviluppo di prodotti dal minor impatto ambientale.

La simulazione si rivela lo strumento più efficace e promettente per raggiungere l’efficientamento di processi e prodotti e rispondere così agli obiettivi comunitari.

Sebbene, ad oggi, non ci siano Leggi o normative che impongano alle aziende l’utilizzo di materiali sostenibili e la creazione di prodotti green, anticipare un’esigenza ormai incombente riserva imperdibili benefici.

Dal punto di vista della reputazione aziendale, condividere la propria impronta ecologica così come l’attenzione a queste tematiche, genera valore e permette di guadagnare posizioni rispetto alla concorrenza. Ma non è tutto: raggiungere obiettivi green significa ottenere, nel tempo, un miglior efficientamento energetico, generando da subito un risparmio notevole.

La simulazione supporta i business nello sviluppo di processi sostenibili, attraverso:

• ottimizzazione strutturale (es: peso)
• riduzione del ciclo di produzione
• contenimento degli scarti
• controllo qualità accurato
• riutilizzo di componenti in fine vita
• valutazione sulla composizione/pericolosità dei materiali
• scelta di materiali green
• riduzione delle emissioni

Indirizzare l’attività sulla base di processi e materiali sostenibili è indispensabile per accogliere la transizione verde: in questa fase, la simulazione supporta il business guidandolo verso una progettazione sì sostenibile, ma efficace e performante allo stesso tempo.

I software più innovativi permettono di integrare tool che offrono informazioni strategiche sul ciclo di vita del prodotto, come l’uso, lo smaltimento e la riciclabilità dei materiali.

Di recente, EnginSoft ha moderato un webinar sul ruolo della simulazione nei processi di produzione green, puoi guardarlo qui:

Il legame tra design del prodotto e reputazione aziendale

Prodotti performanti, di qualità, affidabili e innovativi contribuiscono a incrementare il volume del business e la reputazione aziendale. Esiste un legame tra design e reputazione aziendale, misurabile attraverso questi elementi:

ROI

La simulazione applicata alle fasi iniziali di progettazione incrementa le probabilità di rendere i processi efficienti e, quindi, di ottenere un alto ritorno sugli investimenti. Il ROI genera ulteriore investimento che, a sua volta, porta alla creazione di prodotti riconosciuti nel mercato di riferimento.

Passaparola

Il passaparola ha più efficacia se il prodotto è apprezzato dal punto di vista della qualità e delle performance; anche questo elemento contribuisce a migliorare la reputazione dell’impresa, consolidando la sua posizione sul mercato.

Errori e reclami ridotti

L’incremento dell’investimento destinato allo sviluppo prodotto, quindi l’utilizzo della simulazione già nella fase di design, ha un impatto sulla qualità della progettazione; oltre a ridurre il time to market e i costi destinati alla produzione di modelli reali sui quali testare i comportamenti, i software di simulazione più innovativi assicurano risultati accurati e affidabili. In questo modo, diminuiscono i costi dedicati alla riparazione, sostituzione e gestione del prodotto difettato e si preserva l’immagine del marchio.

Le opportunità della simulazione per la progettazione

L’integrazione di un software di simulazione nel ciclo preliminare dello sviluppo prodotti migliora le performance aziendali da diversi punti di vista; in primo luogo, le tecnologie innovative migliorano le procedure interne, contribuendo a definire le linee guida e la roadmap orientate al raggiungimento degli obiettivi.

I benefici dell’ottimizzazione dei processi aziendali si riflettono anche sulla gestione degli uffici e la preparazione tecnica dei progettisti che, supportati da strumenti all’avanguardia, acquisiscono competenze sempre nuove.

Da non dimenticare, poi, le opportunità del software di simulazione per l’efficienza aziendale e l’attivazione di strategie in linea alle richieste dei mercati - ad esempio, il contenimento degli scarti, la riduzione del ciclo di produzione, il riutilizzo di materiali in fine vita.

In secondo luogo, l’analisi strutturale applicata alla fase di design incide sulla qualità del prodotto stesso e, in particolare, su:

• performance
• efficienza
• durata media
• robustezza
• user experience
• estetica

Test condotti su modelli virtuali e in tempo reale consentono di accogliere le trasformazioni più sfidanti, come la complessità dei prodotti, dovuta all’integrazione di tecnologie produttive e funzionali di diversa natura. Se, da un lato, la diffusione di prodotti complessi è la naturale conseguenza di mercati in rapida evoluzione, dall’altro lato può rappresentare una sfida. Oggi i prodotti devono garantire efficienza a più livelli, dimostrando la perfetta coesistenza di componenti di diversa natura.

Le PMI che scelgono di introdurre la simulazione nei processi industriali possono raggiungere obiettivi concreti in termini di incremento della qualità, riduzione dei costi e ottimizzazione del time to market. Entriamo ora più nel dettaglio di questi aspetti.

Non solo prodotto innovativo: in che modo la simulazione incide sull’efficienza

Attraverso i software di simulazione si creano modelli virtuali su cui testare variabili matematiche per acquisire informazioni sulle condizioni e il comportamento di un prodotto. L’obiettivo è ottenere dati realistici e accurati, limitando la costruzione e l’utilizzo di prototipi fisici. Questo approccio virtuale alla progettazione, già dalle prime fasi dello sviluppo di prodotti, genera un circolo virtuoso per l’efficienza aziendale:

Si riducono i costi del progetto

L’utilizzo di prototipi fisici comporta costi legati alla ricerca, l’assemblaggio e la costruzione dei materiali necessari; i software riducono e, in alcuni casi, eliminano l’utilizzo di prototipi reali, trasferendo le informazioni dei materiali su modelli virtuali, capaci di simulare proprietà e comportamenti.

Si registra un risparmio di tempo

Testare modelli virtuali riduce il tempo necessario per eseguire fisicamente le analisi; inoltre, le tecnologie più innovative permettono di intervenire in tempo reale sui modelli matematici, modificando le variabili a seconda delle necessità, così da essere subito pronti a effettuare un nuovo ciclo di test.

Migliorano comprensione e gestione del problema

Simulare in modo virtuale la risposta di un prodotto a una sollecitazione incrementa know-how e competenze aziendali: ogni risultato è un’occasione per acquisire informazioni. La simulazione permette di isolare diversi aspetti e, nel caso di prodotti complessi, aiuta ad avere sotto controllo tutte le variabili. Di fatto, soprattutto nella fase preliminare di design, i software supportano la comprensione della catena causa-effetto, offrendo gli strumenti per prevedere cosa accadrà e per quale ragione.

Nell’articolo di oggi abbiamo parlato delle opportunità di integrare la simulazione virtuale già dallo stadio preliminare di design del prodotto, con un focus sui benefici per l’efficienza e la competitività aziendale.

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