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Scheda Fiat Auto

FIAT Auto - La progettazione e realizzazione di un'auto

La Ricerca e Sviluppo è orientata a competenze che consentano di poter offrire al costruttore soluzioni produttive solide e concrete, cioè fattibili e vantaggiose pur se fortemente innovative, talvolta addirittura inesplorate dal resto dell'industria. Le aree di competenza e sviluppo si possono sostanzialmente dividere in due. Ricerca e Sviluppo di Prodotto. Vengono esaminati particolari contenuti o particolari nuove filosofie di vivere l'oggetto automobile. L'obiettivo è poter proporre concrete innovazioni che il cliente finale percepisca non come applicazioni di nuovi singoli componenti, o come gadget isolati, ma come proposte integrate e adattate a nuovi modi di intendere l'automobile. Ricerca e Sviluppo di Processo. L'attenzione qui è riposta a un'indagine diretta sul campo di nuovi processi e tecnologie che permettano nuovi e più efficienti metodi di assemblaggio e costruzione o che rendano fattibili introduzione di nuovi materiali a tutto vantaggio del prodotto finale. Pertanto una Ricerca e Sviluppo non fine a se stessa ma intimamente legata alla missione industriale, che si traduce nella capacità di rimanere all'avanguardia nello sviluppo e produzione di vetture di nicchia e per conto terzi.

Queste le principali attività:

  • Avanprogetto e impostazione dell'architettura strutturale della vettura
  • Progetto della scocca e delle finizioni interne ed esterne
  • Installazione e interfaccia delle varie parti meccaniche (autotelaio)
  • Integrazione dei vari equipaggiamenti di bordo
  • Integrazione con i metodi di fabbricazione
  • Gestione dei feed back di ritorno dalle attività di sperimentazione
  • Preparazione della documentazione relativa alla certificazione e omologazione della vettura
  • Gestione dei feed back di ritorno dalle fasi di preproduzione e produzione, miglioramento qualità prodotto ecc.

In particolare, lo Sviluppo del Prodotto per la successiva produzione è svolto da un team estremamente agile e flessibile con capacità di: - integrarsi completamente con le metodologie e l'organizzazione dei diversi Costruttori (a volte molto diversi fra loro) armonizzandosi completamente con questi durante lo sviluppo di un particolare progetto - comprendere pienamente i requisiti di prodotto della vettura in via di sviluppo in modo da realizzare un progetto pienamente conforme e allineato ai target qualitativi ed economici concordati - individuare il miglior progetto individuando tecnologie costruttive, operando le opportune scelte progettuali (materiali, tecnologie, componenti). Nel processo (oggi molto diffuso) di sempre maggior responsabilizzazione richiesto dal Costruttore (OEM) al partner, l'Ente Sviluppo Prodotto si è progressivamente potenziato sino ad assumere un ruolo completo.

  • Studi di fattibilità in parallelo alle attività di definizione stilistica
  • Verifiche di packaging e di fattibilità industriale Costruzione dei primi mock up e del proto zero
  • Esecuzione di tutta la serie di calcoli strutturali
    Esecuzione di tutti i disegni prima in forma iniziale (per prototipi) e poi in forma definitiva (per attrezzamento definitivo).

Questo per grezzo, finizione e meccanica, esclusa la parte relativa al solo motopropulsore

  • Pianificazione del programma di esecuzione delle vetture di prova (prototipi e pilota), costruzione della flotta necessaria, esecuzione delle prove stesse.
  • Utilizzo di Virtual Prototyping.
  • Interpretazione dei risultati delle prove, ottimizzazione progetto e implementazione delle modifiche sino a raggiungimento degli obiettivi richiesti
  • Assistenza alle fasi di avviamento produttivo.

DESIGN PROCESS
Per potere essere in grado di assolvere a tutti questi requisiti il Team di Sviluppo si è strutturato con:
- esperti in struttura, aerodinamica, installazione di componentistica (inclusa elettrica ed elettronica), esperti in normative (ecologiche, omologative, di sicurezza), esperti in calcolo strutturale ecc.
- esperti in pianificazione in modo da avviare ambiziosi programmi in simultaneous engineering
- esperti nelle varie fasi di progettazione CAD a partire dalla lisciatura superfici sino al progetto completo con due principali software (Catia e Pro-E).

Cultura e creatività per dare forma e personalità estetica alle idee. E le idee fanno scuola, diventano punti fermi, modelli di confronto. Ingegneria di prodotto e di processo per passare,con le tecnologie più avanzate, dal prototipo alla produzione automobilistica di serie.
L'iter di sviluppo del progetto, il cui obiettivo è giungere alla definizione di un nuovo prodotto nelle sue caratteristiche funzionali, estetiche e tecnologiche, ha come nucleo di partenza l'identificazione dei bisogni e delle esigenze specifiche che il nuovo prodotto è chiamato a soddisfare.
Questa prima attività si manifesta nel briefing e nell'emissione della specifica di prodotto contenente i requisiti fondamentali e le linee guida principali atte ad indirizzare tutto il ciclo di sviluppo. Una volta chiarite le esigenze, identificato il cliente o l'utente finale ed il mercato di riferimento, è fondamentale, nella definizione del "carattere" di un nuovo prodotto, un'attenta indagine della concorrenza, dei trend e delle mode anche al di fuori della classe merceologica in questione. Importante è anche avviare le indagini tecnologiche già nelle fasi della ricerca stilistica al fine di contrarre i tempi di sviluppo del progetto e limitare gli interventi di modifica nelle fasi successive, fornendo suggerimenti ed indirizzando le attività creative verso percorsi innovativi ma realizzabili. Ricerca dunque nelle forme, nelle tecnologie, nei materiali e nei trattamenti superficiali per giungere alla definizione dello stile del nuovo prodotto nel suo carattere e nelle sue sfaccettature. Il tutto si estrinseca non solo nella realizzazione di rendering, manifestazione tradizionale dello studio di stile, ma anche negli studi di prefattibilità e nei modelli preliminari che, affiancandosi alle attività creative, permettono di procedere verso la definizione e la concretizzazione dell'idea. Generalmente in questa fase le idee sono molteplici e spesso più soluzioni si presentano per la risoluzione del tema proposto. E' a questo punto possibile, grazie alle informazioni ed ai dati raccolti ed organizzati, selezionare la soluzione che meglio soddisfa le molteplici esigenze del cliente (immagine, mercato, produzione industriale), ovvero decidere in merito alla rotta da seguire per tutto il resto del progetto. Cos'è che caratterizza principalmente un oggetto, che ne evidenzia e trasmette il carattere, lo spirito o se vogliamo che ne manifesta la bellezza? La forma, ovvero la manifestazione tridimensionale. La superficie esterna è spesso anche funzione: viene lambita dall'aria generando forze, scambia calore con l'ambiente, entra in contatto diretto con l'uomo per integrarsi ergonomicamente con esso. E' quindi fondamentale porre massima cura nella definizione precisa della superficie esterna dell'oggetto. Per questo vengono impiegate le più avanzate tecnologie informatiche per la modellazione virtuale tridimensionale mediante sistemi CAD e CAS. La superficie viene costruita tenendo conto delle scomposizioni e dei vincoli tecnologici come ad esempio le caratteristiche di stampabilità delle sue parti. Sebbene grazie ad accurate visualizzazioni del modello virtuale sia possibile effettuare ed ottimizzare direttamente al computer le superfici dell'oggetto, è comunque necessario validarne la forma mediante la realizzazione di un modello di stile di riferimento. Specialmente nel caso di oggetti che entrano in contatto diretto con l'anatomia umana risulta fondamentale una verifica diretta dell'ergonomia mediante manifestazioni solide del modello virtuale. Può rivelarsi infatti necessario in alcuni casi rivedere e modificare alcune parti dell'oggetto per completare il processo di ottimizzazione delle forme. L'aggiornamento del modello virtuale mediante le tecniche del "reverse engineering" e la realizzazione del master model, quale campione di riferimento assoluto per le superfici esterne, chiudono la fase di definizione della forma del prodotto. Tuttavia un oggetto di industrial design non è solo forma ma anche funzione ed è inoltre vincolato a logiche tecnologiche economiche e di produzione industriale. Per questo motivo l'iter progettuale che prevede le fasi di ingegnerizzazione deve procedere in parallelo (simultaneous engineering) con la definizione della forma e proseguire con la definizione dei particolari e dei componenti estetici e funzionali necessari alla realizzazione di prototipi funzionanti atti allo svolgimento di prove tecniche, sperimentazione, indagini di mercato e presentazioni al pubblico..

STILE
La creazione di nuove forme è frutto di una complessa attività che ha alla base un briefing, sia tecnico che di prodotto, mediante il quale i designer vengono a conoscenza degli obiettivi da raggiungere. Segue l'attività di ricerca creativa che porta ad avere diverse proposte da cui si sviluppano, dopo un accurato lavoro di selezione, dei figurini a colori nelle viste prospettiche e ortogonali in scala (in alcuni casi si usano strumenti di "paint" per verificare velocemente varianti stilistiche e cromatiche). Tra questi elaborati si sceglierà, insieme al Cliente, il disegno di cui si realizzeranno i modelli che, a loro volta, andranno elaborati fino a quando non sarà raggiunta l'ottimizzazione delle forme. I temi che si affrontano spaziano in molti settori: vetture, imbarcazioni, pullman, treni, mezzi speciali, aerei e altro. Per quanto riguarda il lato espressivo, il designer è sempre libero di adottare le tecniche illustrative personali che meglio gli permettano di esprimere le proprie idee. Anche nella divisione del lavoro si preferisce non cristallizzare le persone su temi fissi che conducono a una produzione di routine. Il momento creativo è perciò anche un'affermazione di individualità.

COMPUTER ADIDED STYLING
Il gruppo di Computer Aided Styling (CAS) opera immediatamente a valle della fase di ideazione creativa. Le informazioni in ingresso (i figurini finali e i vincoli tecnici del progetto) vengono ricreate nelle tre dimensioni virtuali per mezzo di sofisticati strumenti software di modellazione. Tali strumenti, dopo anni di continua evoluzione, oggi rappresentano quanto di meglio possa offrire la tecnologia informatica applicata al design. Il modello matematico così generato viene immediatamente utilizzato per creare il percorso di fresatura che produrrà la prima concretizzazione fisica del progetto sottoforma di modello. Parallelamente, dopo vari affinamenti, il modello CAS consente verifiche estetico/funzionali, sia in modo statico (studio fotografico virtuale) che dinamico (animazione in varie ambientazioni, interazione con manichini per controlli ergonomici, simulazioni aerodinamiche computazionali, progettazione CAD). Il progresso è estremamente rapido e la gamma di possibili nuovi utilizzi del mezzo informatico nel campo del design aumenta di giorno in giorno: è quindi di fondamentale importanza l'aggiornamento costante dei programmi e delle attrezzature.

COMPUTER AIDED MANUFACTURING (CAM) CONTROLLO NUMERICO
Il CAM si occupa di trasformare i modelli virtuali di superfici, generati con le tecniche CAS, in modelli fisici attraverso la generazione dei percorsi utensile e la successiva fresatura con macchine a controllo numerico a tre / cinque assi. Durante lo sviluppo dei modelli di Stile i sistemi di rilievo digitale delle superfici ed i sistemi CAD per la ricostruzione dei relativi modelli virtuali operano in concomitanza per mantenere aggiornate le informazioni delle superfici esterne ed interne del veicolo, alla luce delle modifiche che vengono introdotte sul modello, così da fornire alla progettazione il materiale di base per l'ingegnerizzazione del prodotto. Approvato il modello di Stile, la definizione matematica finale delle superfici esterne e interne viene verificata tramite la costruzione di modelli fisici ausiliari (master model), ottenuti ancora per fresatura a controllo numerico. Avendo in tal modo certificato le informazioni numeriche delle superfici, queste vengono utilizzate sia per lo sviluppo della progettazione definitiva, sia per la costruzione degli stampi (per lamierati e parti in plastica); questi ultimi realizzati con le medesime tecniche CAM e CN.

MODELLI
Le forme tridimensionali dell'esterno e dell'interno vettura vengono realizzate da modellisti specializzati. Si impiegano materiali diversi a seconda del tipo di lavoro: polistirolo, clay, gesso per studi di volume, poliuretano, epowood e resine per modelli finali di stile. La procedura usata solitamente per realizzare un modello si svolge in diverse fasi: la fresatura del volume ricavato dal modello studiato al CAS (alcune volte, il volume viene realizzato facendo riferimento direttamente a disegni, soprattutto nel caso di interni o di particolari della vettura) e operazioni manuali riguardanti lo sviluppo tridimensionale per raggiungere gli obiettivi proposti con i figurini, per adattare le forme ad esigenze funzionali e di fattibilità scaturite parallelamente alle verifiche tecniche del modello. Particolare attenzione viene posta alla finizione dei dettagli per garantire un prodotto coerente con il progetto in tutte le sue parti.

PROGETTAZIONE CAD
La progettazione elabora le informazioni Stilistiche relative alle forme esterne ed interne del veicolo in informazioni tecniche inerenti le funzioni richieste dal "briefing" di prodotto. La progettazione si sviluppa in parallelo ai modelli di Stile in modo da garantirne la fattibilità, attraverso una serie di studi di impostazione e di verifiche generali (definizione delle sezioni tipiche della scocca e delle finizioni esterne ed interne, rispetto delle normative vigenti nei vari Paesi di omologazione, studio delle parti strutturali, di quelle mobili e dei particolari di finizione, installazione di impianti, organi meccanici ed accessori, controllo dei parametri di ergonomia ed abitabilità). La progettazione evolve poi verso l'industrializzazione del prodotto e si integra strettamente con le tecnologie del processo di fabbricazione e con le verifiche sperimentali. Il prodotto viene così sempre più definito nel dettaglio attraverso studi complessivi atti alla realizzazione dei primi prototipi fino al rilascio dei disegni finali dei singoli particolari utili alla costruzione di tutte le attrezzature di produzione. .....Durante questo complesso iter, ci si avvale dei mezzi più sofisticati come i sistemi CAD/CAE che permettono di definire gli aspetti geometrici e costruttivi del prodotto nonché di eseguire simulazioni di vario genere con modelli virtuali (analisi strutturali, cinematiche, aerodinamiche, di impatto ecc.) mediante specifici codici di calcolo. I differenti sistemi computerizzati impiegati nel processo fanno riferimento ad una base dati comune che consente di operare in simultaneità tra le varie applicazioni, così da soddisfare i sempre più stringenti obiettivi di "time to market".

PRODUZIONE
La caratteristica principale della produzione è quella di saper tenere conto delle filosofie del Cliente per adattarle alla propria organizzazione. Quest'ultima si è modificata nel tempo e, pur tenendo sempre in considerazione il fatto di creare volumi produttivi legati a vetture definite "di nicchia", ha saputo cogliere e applicare gli aspetti più significativi delle modifiche organizzative avvenute nel mondo dell'auto negli ultimi anni. Priorità assoluta alla Qualità, ottenuta non soltanto con l'attenzione al prodotto ma anche attraverso un rigoroso controllo di processo realizzato con l'organizzazione a team, che consente di rispondere con flessibilità alle richieste del mercato in termini economici e di tempistica." Priorità assoluta ai costi che, grazie all'organizzazione messa in atto, sono permanente oggetto di attività tese alla loro riduzione. Priorità assoluta al livello di servizio (tempi di consegna) che è la conseguenza diretta dei precedenti due aspetti.

 

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