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La Virtualizzazione nello Sviluppo Prodotto 7 Luglio 2011

Monica Bordegoni, Politecnico di Milano Palazzo Meridiana - Genova

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Il contesto evolutivo

• Oggi i prodotti sono sempre più complessi

• gli aspetti estetici ed ergonomici oltre a quelli funzionali

che li caratterizzano richiedono maggior attenzione e

studio rispetto al passatostudio rispetto al passato

• La competizione è sempre maggiore

• I tempi di sviluppo sono più brevi

• Le aspettative dei clienti sono aumentate

• sempre più si vogliono prodotti configurati e

personalizzati

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Il Processo di Sviluppo Prodotto

DESIGN TEST

PRODUZIONE

Design approvato

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DESIGN TEST

PROTOTIPI FISICI

ANALISIPrestazioni

PROTOTIPO VIRTUALE

Il Processo di Sviluppo Prodotto

PRODUZIONE

ANALISIPrestazioni

Affidabilità e durata

Funzionamento, percezione estetica, ergonomia

Feefback dell’utilizzatore/clienteFUNZIONAMENTO/USO

PRODUZIONEProcesso di produzione e assemblaggio

Attrezzature, ergonomia

SERVICEVerifica di manutenzione e revisione

Manualistica e documentazione

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Il Prototipo Virtuale è una simulazione fatta a calcolatore di

un prodotto fisico che può essere:

- guardato

- analizzato

- validato

- Usato

Il Prototipo Virtuale

- Usato

come se fosse un modello reale

L’enfasi è sulla interazione dell’utente con il

prototipo

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Se il Prototipo Virtuale deve sostituire il

Prototipo Fisico,

l’utente deve interagire con esso e percepirlo

attraverso i sensi come nel caso fisico

UTENTE

l’uditola vista

il tattol’olfatto

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Oggi, il Prototipo Virtuale è visualizzato

in 3D, in modo realistico, in real-time

in un contesto digitale

Usando tecnologie di Virtual Reality che sono

oggi di uso comune

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Possiamo guardare, navigare, entrare nel

Prototipo Virtuale

“Computer-created virtual realities

is one of the grand challenges for engineering.”

National Academy of Engineering, March 2011Design Review dello Stile del Prodotto

Possiamo cambiare colori, materiali

Possiamo sostituire componenti

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Simulazione numerica del

comportamento fisico del prodotto,

nel contesto

Analisi e Validazione Funzionale del Prodotto

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Il digitale ed il reale

Prodotto

digitaleContesto

digitale

Prodotto

digitaleContesto

reale

Le nuove tecnologia di Realtà Aumentata

aggiungono il virtuale al reale

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Le tecnologie di Realtà Aumentata

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Caschetto

Modello realeModello virtuale

Il Design Review in Realtà Aumentata

WiiMote

Marker

Visualizzazione ed interazione con varianti del prodotto, dove un

componente virtuale (cupolino) è sovrapposto al prodotto fisico

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Prodotto

digitaleContesto

Utente

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L’Utente Virtuale

Analisi del comfort, raggiungibilità, campo di

visione

Analisi e validazione ergonomica/usabilità

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Prodotto

digitaleContesto

La nuova sfida

Utente

Utente nel ciclo di

sviluppo prodotto

Per potersi avvalere di competenza, conoscenza e skills di tutti gli

esperti interessati

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Le tecnologie di Realtà Aumentata: haptic

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USER

l’udito

la vista

il tatto

l’olfatto

L’importanza del contatto fisico col

Prototipo Virtuale: le tecnologie haptic

USER

Analisi e validazione ergonomica/usabilità, in simulazioni di:

montaggio/smontaggio

manutenzione

uso

addestramento

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Montaggio/smontaggio e Manutenzione

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SOSTITUIRE: NON SI PU’ FARE VEDERE IL TRENO !!!!

Uso del Prodotto

Haption for Sikorsky

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Uso del prodotto (1)

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Seating buck:

- Studio di visibilità di componentidell’interno

- Studio di raggiungibilità

Hardware:

Uso del Prodotto (2)

Hardware:

- Nvis nVisor HMD

- Vicon sistema di tracciamento ottico

- Dispositivi di interazione Haptic

posizionati dal robot

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Uso del Prodotto (3)

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Addestramento

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ClienteProduttore

designer

ingegneri

stakeholders

Utente

Prodotto di servizio

Gli Attori nel Processo di Sviluppo Prodotto

Nelle fasi decisionali riguardo il prodotto, tutti gli Attori voglionoguardare, provare, giudicare, modificare, personalizzare, esercitareun ruolo attivo nelle scelte contribuendo con le proprie competenze.

La virtualizzazione visuale-haptic permette a tutti gli attori di avere

uno strumento “familiare” per usare e validare il prodotto.

finale

27

€

SERVICE

Modifica del design

I tempi e costi del Processo di Sviluppo Prodotto

CONCEPT

SERVICE

DESIGN

PROTOTIPAZIONE

TEST & VALIDAZIONE

PRODUZIONE

TTM

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L’ottimizzazione del Processo di Sviluppo Prodotto

CONCEPT

DESIGN

PROTOTIPAZIONE

TEST & VALIDAZIONE

TimeTime

CONCEPT

DESIGN

PROTOTIPAZIONE

TEST & VALIDAZIONE

Il Concurrent Engineering

Time

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TESTPROTOTYPE

TESTPROTOTYPE

L’ottimizzazione del Processo di Sviluppo Prodotto

SERVICE

DESIGNPROTOTYPE

TTM

SERVICE

DESIGNPROTOTYPE

TTM

VIRTUALIZZAZIONE

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• Le applicazioni:

• design Review

• montaggio/smontaggio

• manutenzione

• uso

• addestramento

• I vantaggi nell’uso del Prototipo Virtuale:

Il successo della Virtualizzazione del Prodotto

• I vantaggi nell’uso del Prototipo Virtuale:

� “Usabilità” sin dalle prime fasi dello sviluppo prodotto

� Riduzione di tempi e costi

� Permette di introdurre e sperimentare più varianti suggeritedall’uso/test

� Non si rovina e non si distrugge

� Riuso

� Log della storia ed evoluzione fino al prodotto finale

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Affidabilità dei modelli

Superamento dei limiti tecnologici

Uso della virtualizzazione del prodotto per analizzare il feedback del

prototipo di prodotto, e modificarlo al fine di ottenere la reazioneemozionale ottimale

Le sfide del futuro

emozionale ottimale

Soluzioni semplici da usare, a costi accessibili che anche le aziende

possano usare

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CAB.Lab

Design Review di Bombardier,

in collaborazione con Politecnico di Milano