La progettazione di macchine e dei suoi componenti

La progettazione di Macchine

Benvenuto, vedo con piacere che hai trovato il mio articolo che parla della progettazione di Macchine. Spero sia di tuo gradimento.

Con il termine progettazione, si intende da un punto di vista etimologico “proiettare, spingere in avanti”. Ma che cosa spingiamo in avanti e perché abbiamo questa necessità? Beh alla prima parte di domanda diventa estremamente ampio il campo di appartenenza, facendo una grossolana sintesi possiamo definire che il nostro intelletto sviluppa una bozza di idea in modo assolutamente astratto e se siamo convinti che questa intuizione abbia delle qualità valide per essere perseguita, allora ci affidiamo ad un metodo iterativo di progettazione che ci permette di dare una forma e capire. A volte si capisce che l’idea è buona, ma poco percorribile così la abortiamo, altre volte ci pare banale e non la sviluppiamo, dopo qualche tempo la troviamo applicata e diciamo “ma perché l’ho messa nel cassetto”. La necessità di proiettarsi in avanti è insita nell’evoluzione della storia dell’uomo e della curiosità di scoprire e capire a fondo un argomento in quel momento ancora labile. In forma empirica, l’uomo ha agito con le mani per superare delle difficoltà, questo ha prodotto un aumento della sue capacità intellettive. Con la progettazione non necessariamente si intende un ambito prettamente tecnico, possiamo trasporre questo mezzo a qualunque attività sviluppata dall’uomo; il prodotto può essere un opera ingegneristica, un opera architettonica, un algoritmo, un enunciato fisico, un opera d’arte, un opera umanistica, un opera musicale. Poco importa, alla fine il prodotto del nostro progetto ci colpisce, ci emoziona, diventa un oggetto in condivisione che possiamo apprezzare, criticare, ma sicuramente ha fornito valore aggiunto alla società. Fatta questa breve introduzione, possiamo concentrarci al nostro bel mondo tecnico- ingegneristico di cui intendo parlarvi, di cui ne sono personalmente appassionato e ne ho fatto il mio mestiere: la progettazione di Macchine. Intanto mettiamo subito dei paletti, con il termine Macchina (maiuscolo) intendiamo, secondo la Direttiva Macchine 2006-42-CE: “ insieme equipaggiato o destinato ad essere equipaggiato di un sistema di azionamento diverso dalla forza umana o animale diretta, composto di parti o di componenti, di cui almeno uno mobile, collegati tra loro solidamente per un'applicazione ben determinata”.

Questa definizione composta da sole 38 parole,  è la sintesi chiara del prodotto inteso come Macchina, di conseguenza è l’obiettivo finale del progettista o project management (che di seguito chiameremo PM). Parrebbe una cosa semplice, abbiamo una determinata applicazione da svolgere, generalmente necessitiamo  movimentare qualcosa o di generare un qualche processo termodinamico, e allora che sarà mai! Il processo non è assolutamente semplice e scontato, anzi la formazione e la preparazione tecnica di un PM in uno sviluppo di un progetto richiede conoscenze ed esperienza ad ampio spettro. Oggi esistono tecniche organizzative che permettono di pianificare a priori un progetto, di monitorarlo, di validarlo, ma il feedback finale è sempre la messa in servizio della Macchina con esito positivo del collaudo. Generalmente nei sistemi di qualità ISO 9001 troviamo una struttura ben organizzata e controllata con la relativa modulistica, tra cui il piano di progetto, il principale documento su cui opera il PM. Ma pianificare e redigere un piano di progetto non è condizione di un risultato ottimale, il risultato fondamentale è la figura del PM e del modo di porsi nella progettazione. La progettazione di una Macchina, nasce dall’esigenza di ingegnerizzare un prodotto, per cui qualcun’altro ha già sviluppato un progetto e realizzato un prodotto o un prototipo, ora dobbiamo realizzarlo con il metodo più economico possibile, con un basso impatto ambientale, nel rispetto dei requisiti essenziali di sicurezza, la macchina che progettiamo deve essere affidabile e duratura. In pratica il PM deve occuparsi di molti aspetti che riguardano il cycle-life della Macchina. La prima fase di un progetto è importante nella definizione dei limiti, si vanno ad analizzare tutti gli aspetti delle informazioni in ingresso, che siano funzionali che impiantistiche. In questa fase spesso il PM veicola delle argomentazioni ponendo delle domande specifiche, molto spesso il committente sa cosa vuole ma non conosce le sfaccettature specifiche, ecco l’importanza della preparazione e dell’esperienza del PM. In questa prima fase il PM indossa l’abito del consulente. A questo punto la progettazione segue un attenta analisi del caso, con particolare applicazione del problem solving per trovare il migliore compromesso costi benefici. Questa fase si conclude con una definizione tecnica di macro argomenti fondamentali, sulla pianificazione dello sviluppo in termini di tempi e risorse. Una buona riuscita comporta l’avanzamento di elaborati tecnici preliminari, eventuali sperimentazioni con la realizzazioni di prototipi, la definizione del tipo di azionamento fluidico (pneumatico o oleodinamico) o elettromeccanico in funzione delle caratteristiche fisiche richieste. Bene ora abbiamo una linea guida ben definita da perseguire, significa che la prima fase l’abbiamo approvata, il che siamo tutti convinti che funzionerà secondo in nostri obiettivi.

Già nella fase iniziale i sistemi di modellazione solida, La tecnologia dell’additive manufacturing e i metodi di sviluppo ingegneristico ci permettono di condurci nell’intorno del punto, ma sicuramente la seconda fase sarà supportata massicciamente da sistemi tecnologico-informatici.