INTRODUZIONE
FINALITÀ DEL PROGETTO
Il progetto di ricerca, svolto dal gruppo di ricerca in automazione
industriale del Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale
dell’Università degli Studi di Padova, commissionato e supervisionato dal
Politecnico Calzaturiero è brevemente descritto nei seguenti punti:
- Analisi ed approfondimento della conoscenza del piede da un punto di
vista anatomico, fisiologico e biomeccanico cercando di comprendere
l’evoluzione della popolazione e dei requisiti funzionali della calzatura.
- Studio dei sistemi di classificazione e di misura dei piedi e delle forme
per calzature con lo scopo di definire un sistema di misura univoco dei
piedi, della forma e degli altri elementi della struttura di una calzatura.
- Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare,
industrializzare e prototipare modelli di calzature ed i suoi componenti
con nuove metodologie progettuali.
- Sviluppo di criteri e metodi di progettazione modulare che consentano
di assemblare parti comuni di tipo standardizzato e parti che variano in
funzione delle tendenze moda.
- Sperimentazione di tecnologie per l’automazione di alcune fasi di
progettazione della calzatura e valutazione dei risultati.
ELENCO DELLE AZIENDE COINVOLTE NEL PROGETTO
Il progetto ha visto il coinvolgimento di gran parte della filiera del
Metadistretto Calzaturiero Veneto, soprattutto medie e piccole imprese delle
provincie di Padova oltre all’interesse da parte delle associazioni del settore
come l’Associazione dei Calzaturifici della Riviera del Brenta, l’Associazione
1
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Artigiani e Piccola Media Impresa “Città della Riviera del Brenta”,
l’Università degli Studi di Padova, nel particolare il gruppo di Robotica con
sede nel Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale che ha svolto il
progetto. Inoltre hanno partecipato al progetto anche istituti tecnologici della
scarpa fornitrici di strumenti CAD specifici a livello europeo come
INESCOP.
Questa indagine sulle possibilità di intervento nel processo di
progettazione, prototipazione e realizzazione della calzatura è nata dalla
necessità delle piccole e medie imprese per contrastare i sempre più crescenti
costi di produzione e superare una situazione congiunturale fortemente
negativa (dati ANCI, Associazione Nazionale Calzaturieri, Primo Semestre
2012), caratterizzata da forti cali nelle esportazioni insieme ad un mercato
estero che lentamente assimila processi e tecnologie, mettendo a rischio la
sopravvivenza delle imprese stesse. Le aziende che si sono prestate e hanno
permesso questo studio sono:

Calzaturificio Rossi Moda S.p.a.
Via Venezia, 22 Vigonza (PD)

Iris S.p.a.
Via Pampagnina, 42 Fiesso D’Artico (VE)

B.Z. Moda S.r.l.
Via Bassa, 3 Strà (VE)

Tacchificio del Brenta S.r.l.
Via Julia, 1 Perarolo di Vigonza (PD)

Formificio STF S.r.l
Via Chiesa, 74 Strà (VE)

Tecno STRA S.r.l. (Formificio)
Via Julia, 23 Vigonza (PD)
2
Introduzione

Fari forme
Viale del Lavoro, 6 Vigonza (PD)

Brenta suole S.r.l.
Via Julia, 23 Perarolo di Vigonza (PD)

Ballin S.r.l.
Via Riviera del Brenta, 4 Flesso d’Artico (VE)
3
Capitolo I
ELEMENTI DI PODOLOGIA, EVOLUZIONE
DELLA POPOLAZIONE E REQUISITI
FUNZIONALI DELLA CALZATURA
I.1. ELEMENTI DI PODOLOGIA
La podologia o medicina podologica è una branca della scienza medica
che studia la fisiologia, le patologie e i trattamenti medici del piede. Tale
disciplina è inserita nella classe delle lauree della riabilitazione e il podologo è
quindi un professionista laureato che si occupa della cura, della prevenzione e
della riabilitazione degli stati algici del piede. Egli svolge la sua professione
con metodiche incruente di tipo massofisioterapico. Nelle sue competenze
rientrano la riabilitazione del passo con tecniche riabilitative attive e passive e
con l’utilizzo di presidi ortesici plantari di derivazione ortopedica o
posturologica, le asportazioni di tessuti cheratinici ipertrofici, la cura delle
patologie ungueali e, su prescrizione medica, può svolgere la medicazione
delle ulcerazioni.
Alcune delle informazioni che seguono, relative alla podologia, sono state
tratte da M. Corazzol, A. Forestiero, A. N. Natali, “Configurazione
morfometrica del piede in relazione a condizioni patologiche”, tesi di laurea
triennale in Ingegneria Biomedica A.A. 2009/2010.
Il piede è la struttura anatomica situata all’estremità distale della gamba
alla quale è collegato dalla caviglia. Nel piede si possono distinguere il
tallone, che costituisce l’estremità posteriore , il metatarso, che costituisce la
porzione centrale e infine le cinque dita, come nella mano, con la quale il
piede ha comuni origini embrionali. Tuttavia le dita del piede, a differenza di
quelle della mano, hanno perso l’abilità prensile a causa dei loro diversi
rapporti con il metatarso. Nella posizione ortostatica il piede permette di
distinguere una superficie inferiore detta pianta o superficie plantare del piede
5
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
ed una superficie superiore detta dorso del piede. La struttura del piede, che
comprende 26 ossa, 33 articolazioni e 20 muscoli, è alla base del sistema
antigravitario (sistema posturale o di equilibrio) che ha consentito all'uomo di
assumere la postura eretta e di spostarsi nello spazio. È il punto fisso al suolo
su cui grava l'intero peso del corpo e nel suo ruolo di base antigravitaria, in un
primo tempo, prende contatto con la superficie di appoggio adattandosi ad
essa rilasciandosi, successivamente si irrigidisce, divenendo una leva per
respingere la superficie stessa. Il piede deve quindi alternare la condizione di
rilasciamento con la condizione di irrigidimento. L'attitudine all'irrigidimento
è infatti una caratteristica peculiare umana acquisita grazie alle esigenze sorte
nella deambulazione bipodale. Inoltre nel corso dell'evoluzione, che dura da
350 milioni di anni, si può osservare un continuo scambio tra informazione
ambientale e genetica che, con il susseguirsi delle generazioni, ha consentito il
potenziamento e la genesi delle caratteristiche antigravitarie. Il fattore
culturale ha però interferito su tale sviluppo alterando l'informazione
ambientale e creando, per esempio, terreni e scarpe inadeguati, seguendo
come spesso accade i dettami della moda, e causando così un inevitabile
ritardo evolutivo. Il piede, nel corso della storia, si è evoluto da una forma
prensile alla forma stabilizzatrice (antigravitaria), conservando però la
complessità della propria muscolatura, e diventando così il meccanismo più
sviluppato in risposta all'ambiente e agli stimoli esterni. É sia recettore che
effettore, infatti riceve ed esegue i comandi (risposta motoria) tramite i
muscoli e nel contempo interagisce con il resto del corpo, fornendo
costantemente informazioni provenienti dagli esterocettori cutanei, presenti
sulla pianta del piede, e dai propriocettori dei muscoli dei tendini e delle
articolazioni. Le informazioni plantari sono le uniche a derivare da un
recettore sensoriale fisso a diretto contatto col suolo. Il riflesso plantare
(flessione delle dita al graffiamento della pianta), legato alle stimolazioni
cutanee della pianta del piede, è in grado di attivare e modulare riflessi molto
complessi con funzioni posturali di notevole importanza. Pertanto il piede è
considerato il principale organo di senso e di moto antigravitario del corpo
umano. Il piede è l'elemento adattativo che tampona gli squilibri alti, in
6
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
genere discendenti dall'apparato stomatognatico (denti e articolazione
temporomandibolare) e/o dagli occhi e/o dal vestibolo. Proprio per questo
motivo, nelle popolazioni dei paesi sviluppati che vivono su un terreno poco
fisiologico, quale è il terreno piano, il piede è normalmente l'origine dello
squilibrio posturale. Il corpo umano è infatti un sistema di equilibrio instabile;
sono fattori di instabilità l'altezza del centro di gravità (idealmente anteriore
alla terza vertebra lombare) rispetto a una base ristretta e la struttura composta
da una successione di segmenti articolati. Solo un vigile controllo (sistema
tonico posturale) riesce, in tale condizione, a ricercare l'equilibrio dinamico
stabile nella stazione eretta e l'equilibrio dinamico instabile durante la
locomozione (che consente la trasformazione dell'energia potenziale in
energia cinetica). Ciò avviene soprattutto grazie a un servizio informativo
(barocettori cutanei e propriocettori) talmente preciso e tempestivo da
consentire risposte validissime, con interventi energeticamente economici
(non rilevabili elettromiograficamente da parte di muscoli con prevalenza di
fibre rosse). Si tratta della manifestazione informativa più importante, in
quanto fornisce all'uomo il privilegio di adattarsi alle più svariate condizioni
ambientali. Il piede è interposto tra forze ambientali esterne e forze muscolari
interne, che in esso si incontrano, si contrastano e infine si fondono per
l'affermazione della condizione di equilibrio. É quindi una struttura "spaziale"
atta ad assorbire e smistare le forze relativamente agli infiniti piani dello
spazio. In biomeccanica, nessuna forza interna a un corpo, ossia che si
esaurisce nell'ambito del corpo (rappresentata dai muscoli nel caso
dell'uomo), è in grado di spostarlo nello spazio. Affinché il corpo si muova è
necessaria una forza esterna. Le forze esterne ambientali per eccellenza sono:
la gravità, la reazione al suolo e l'attrito. L'uomo moderno ha nei piedi i più
efficaci strumenti per prelevare dalla gravità le energie necessarie per la
locomozione. Non vi è dubbio che quella "gravitazionale" è l'attività sensomotrice di gran lunga più importante e il movimento che la esprime può
essere concepito come il fattore determinante al fine della vita dell'uomo,
quale essere più esposto alle aggressioni ambientali.
Per studiare l’anatomia del piede si prendono in considerazione le sue parti
7
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
costitutive quali le componenti ossee, quelle muscolari e tendinee, i
legamenti, il tessuto connettivale, i nervi, i vasi sanguigni e particolari
caratteristiche dell’apparato tegumentario.
I.1.1.
SCHELETRO DEL PIEDE
Dal punto di vista della struttura ossea il piede è suddivisibile
topograficamente secondo un criterio funzionale in:

avampiede: formato dai 5 raggi metatarsali e dalle 14 falangi delle
cinque dita;

mesopiede: formato dai 3 cuneiformi, dal cuboide e dallo scafoide
tarsale;

retropiede: formato da astragalo e calcagno;
L’avampiede e il mesopiede formano la parte che funge da adattatore e
reattore mentre il retropiede svolge il controllo biomeccanico della gravità.
Figura I.1 Scheletro del piede.
8
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
Retropiede e avampiede si dispongono in piani che si intersecano in modo
variabile. Nella condizione ideale, il retropiede è disposto verticalmente e
l'avampiede orizzontalmente (su una superficie di appoggio orizzontale). A
piede sotto carico la torsione tra retropiede e avampiede si attenua nel
rilassamento (il piede diviene una piattaforma modellabile) e si accentua
nell'irrigidimento (il piede diviene una leva). La disposizione ad arco è in
realtà apparente essendo espressione del grado di avvolgimento dell'elica
podalica. Il piede quindi non ha il significato di un arco o volta reale ma
apparente, che si alza durante l'avvolgimento e si abbassa durante lo
svolgimento dell'elica. L'avvolgimento dell'elica, con la conseguente
accentuazione dell'apparente disposizione ad arco, corrisponde al suo
irrigidimento. Lo svolgimento dell'elica, con conseguente attenuazione
dell'arco apparente, è il rilasciamento. La torsione (avvolgimento) dell'elica
podalica è connessa alla rotazione esterna (extrarotazione) dei segmenti
sovrapodalici (gamba e femore). L'astragalo ruotando all'esterno solidalmente
con le ossa della gamba, sale sul calcagno chiudendo in tal modo
l'articolazione medio-tarsica; il retropiede si verticalizza. L'avampiede
aderendo tenacemente al suolo reagisce alle forze torcenti applicate sul
retropiede; il piede è quindi irrigidito. Occorre tener presente che in
biomeccanica sono presenti numerosi meccanismi elicoidali in quanto,
fungendo come piani inclinati, consentono di agire con sforzi minimi su
rilevanti resistenze.
Il piede può inoltre essere suddiviso in ulteriori tre regioni, ovvero il
tarso, il metatarso e le falangi:

Il tarso, che presenta alcune analogie con il carpo della mano, è
costituito da sette ossa (calcagno, astragalo, scafoide (o navicolare),
cuboide e le tre ossa cuneiformi) che occupano tutte la metà
prossimale del piede, di cui la più voluminosa di tutte è il calcagno.
Nel tarso si distinguono due file, la prima, prossimale, è formata dal
talo e dal calcagno, la seconda, più distale e interposta tra questa e il
metatarso, è formata, procedendo trasversalmente da mediale a
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
laterale, dal primo, secondo e terzo osso cuneiforme e dall'osso
cuboide. Frapposto alle due file vi è l'osso navicolare. La disposizione
delle ossa nelle due file forma un'arcata convessa dorsalmente. Tutte
le ossa del tarso presentano un asse maggiore antero-posteriore, con
l'eccezione del navicolare che lo possiede latero-laterale. L'astragalo è
collegato alle due ossa lunghe con le quali costituisce l'articolazione
della caviglia che permette al piede di muoversi su e giù.

Il metatarso, posto nella metà distale del piede, è costituito da 5 ossa
dalla morfologia simile che collegano il tarso alle falangi. Sono tutte
ossa lunghe e dunque possiedono un'epifisi prossimale ed una distale,
collegate da una diafisi. Le diafisi delle ossa metatarsali sono
convesse sulla superficie dorsale e concave su quella plantare,
contribuendo alla formazione dell'arcata plantare del piede. Articolate,
sono tutte leggermente inclinate medialmente. I metatarsi
costituiscono un ponte tra la parte centrale del piede e le dita e si
allargano quando si carica il peso sul piede. C'è una parte arrotondata
su ciascun osso, chiamata testa metatarsale, che forma il cuscinetto
del piede e sostiene il peso del corpo.

Le falangi sono le ossa delle dita dei piedi. Le falangi del piede sono
costituite da 14 piccole ossa, tre in ciascun dito, dette prossimale,
intermedia e distale, fatta eccezione per l'alluce che ne possiede due,
prossimale e distale. Talvolta il quinto dito possiede solo due falangi.
Rispetto alla mano le falangi del piede sono più corte, schiacciate in
senso latero-laterale, convesse dorsalmente e concave plantarmente.
Caratteristica delle falangi intermedie del piede è quella di avere
un'epifisi distale costituita da una troclea, che si articola con l'epifisi
prossimale delle falangi distali.
Le ossa del piede sono tenute in posizione, mosse e sostenute da una rete di
muscoli, tendini e legamenti.
10
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
I.1.2.
COMPONENTI MUSCOLARI E TENDINEE
La prima distinzione fondamentale da fare all’interno dell’insieme dei
muscoli dell’arto inferiore è tra muscoli intrinseci, ovvero localizzati nel piede
e che esercitano la loro azione su strutture del piede stesso, e muscoli
estrinseci localizzati a livello di tibia perone (o fibula) e in grado di esercitare
azioni direttamente a livello del piede, per inserzione diretta o riflessione. Gli
stessi muscoli estrinseci esercitano la propria azione in parte sull’articolazione
della caviglia ed in parte sulle strutture scheletriche interne. Questi muscoli, in
particolare quegli intrinseci, sono a prevalenza di fibre rosse, ovvero ad
azione lenta ma energeticamente economica e, mantenendo un certo tono
muscolare pressoché ininterrotto in fase di stazione eretta, sono caratterizzati
dall’attitudine all'irrigidimento ovvero alla coesione intersegmentale, capacità
che, parallelamente all’azione delle strutture legamentose, permette di
conferire grande stabilità alla connessione podalica. Per questo motivo,
l’intervento muscolare globale nella realizzazione della coesione interossea è
decisamente meno rilevante rispetto alla funzione di controllo e regolazione
antigravitaria. Un’altra caratteristica fondamentale della podo-meccanica
muscolare è che il piede è caratterizzato da un gran numero di muscoli che
coinvolgono due o più articolazioni, in grado di offrire particolari vantaggi ai
fini dell’economia energetica, in quanto permettono di sviluppare grandi
tensioni con modici accorciamenti. Questi muscoli poliarticolari agiscono
infatti stabilizzando l’articolazione prossimale e favorendo in questo modo il
movimento dei segmenti ossei distali. Indagini elettromiografiche hanno
evidenziato l’effettiva efficienza energetica di questi muscoli in fase
antigravitaria, sviluppando potenziali decisamente inferiori rispetto a quelli
propri della contrazione tetanica. In stazione eretta il corpo umano è un
sistema in equilibrio dinamico instabile, a causa dell’altezza del centro di
gravità, del poligono d’appoggio di dimensioni ristrette e dalla struttura
costituita dalla successione di elementi articolati distinti. Tale equilibrio si
realizza attraverso un sistema informativo preciso e tempestivo garantito dalla
capacità propriocettiva dei muscoli podali stessi, che permettono un
11
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
movimento su base stazionaria, neutralizzando i momenti rotatori, indotti
dalla migrazione ventrale della linea gravitaria del corpo, e i movimenti
oscillatori sul piano frontale. In dettaglio i muscoli del piede si distinguono in:

Muscoli dorsali del piede, tra cui:
o

Muscolo estensore breve delle dita del piede (o pedidio).
Muscoli plantari del piede, tra cui:
o
o
o
Muscoli plantari mediali, tra cui:

Muscolo abduttore dell’alluce.

Muscolo flessore breve dell’alluce.

Muscolo adduttore dell’alluce.
Muscoli plantari laterali, tra cui:

Muscolo abduttore del 5° dito del piede.

Muscolo flessore breve del 5° dito del piede.

Muscolo opponente del 5° dito del piede.
Muscoli plantari intermedi, tra cui:

Muscolo flessore breve delle dita del piede.

Muscolo quadrato della pianta del piede.

Muscoli lombricali (sono quattro).

Muscoli interossei (sono sette).
Un ruolo fondamentale per garantire la massima funzionalità dei
muscoli è svolto da delle particolari strutture connesse ai tendini, ovvero le
guaine mucose, le quali permettono al tendine stesso di scorrere riducendo
notevolmente gli attriti con altre componenti muscolari o ossee. Queste
strutture connettivali sono presenti soprattutto a livello della caviglia, dove è
necessario ruotare le linee di azione dei carichi applicati dalle strutture
12
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
muscolari attorno a “pulegge ossee” o attraverso i retinacoli dei muscoli
stessi.
Figura I.2 Componenti muscolari e tendinee.
I.1.3.
COMPONENTI LEGAMENTOSE
Le strutture legamentose all’interno del piede svolgono essenzialmente
la funzione di stabilizzazione delle articolazioni e permettono il mantenimento
strutturale della forma della volta plantare. Le articolazioni del piede sono
complesse e numerose. Tra queste si distinguono principalmente
un’articolazione superiore, l’articolazione talocrurale o tibio-tarsica, ed
un’articolazione inferiore rappresentata dalle articolazioni subtalare e
talocalcaneonavicolare. Di grande importanza sono anche l’articolazione
cuneonavicolare, calcaneocuboidea, cuneocuboidea e le articolazioni
intercuneiformi. L’articolazione superiore permette movimenti di
dorsiflessione e di flessione plantare, ed è soggetta a grandissime
13
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
sollecitazioni. Per questo motivo la capsula articolare è rinforzata lateralmente
da robusti e resistenti legamenti che insieme ai malleoli sono in grado di
stabilizzare la caviglia sotto l’azione di carichi che impongono rotazioni
laterali. Il principale legamento che svolge questa funzione è il legamento
collaterale mediale detto anche legamento deltoide mediale, che è costituito
da una parte tibiocalcaneare e da una parte tibiotalare. Altri legamenti di
fondamentale importanza sono: il legamento talofibulare anteriore, il
talofibulare posteriore ed il legamento calcaneofibulare, i quali vengono a
formare congiuntamente il legamento collaterale laterale. L’articolazione
inferiore invece, essendo un’articolazione trocoidea, permette un movimento
di rotazione realizzato attraverso la pronazione e la supinazione. I legamenti
più importanti che la costituiscono sono: il legamento biforcato, che mantiene
coesi calcagno, cuboide e navicolare, ed il legamento talocalcaneare
interosseo che separa la porzione posteriore di questa articolazione da quella
anteriore. Un ruolo fondamentale è svolto dall’aponeurosi plantare,
originariamente tendine del muscolo plantare che, a seguito dell’evoluzione e
con la trasformazione del piede da organo prensile a organo di sostegno, si è
atrofizzato e ora si inserisce tra il calcagno e nella zona di pelle prossimale
alle ossa metatarsali. Recenti studi hanno rilevato che a livello del calcagno
l'aponeurosi presenta una continuità con il Tendine d'Achille, fatto di
fondamentale importanza in quanto permette un movimento congiunto di
flessione plantare della caviglia e delle stesse dita del piede. Il principale
ruolo che svolge è quello di mantenere la curvatura tipica della volta plantare
sia longitudinale che trasversale, ma è fondamentale anche come sistema di
protezione dei vasi e dei fasci nervosi. Un altro legamento importante è il
plantare lungo situato sopra l'aponeurosi plantare e ha il compito di tenere
unita la fila laterale delle ossa tarsali; è uno strato fibroso lungo che parte dal
calcagno in direzione distale e termina nel cuboide prima e nelle ossa
metatarsali dopo. Di fondamentale importanza per la funzionalità complessiva
del piede sono delle particolari strutture non direttamente riconducibili a
componenti di natura legamentosa: i retinacoli. Si tratta essenzialmente di
rinforzi e fascicoli di origine connettivale che permettono di ruotare la
14
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
direzione di applicazione delle azioni muscolari. I più importanti sono i
retinacoli dei muscoli estensori e dei muscoli flessori, si tratta di membrane
molto sottili disposte a livello sottocutaneo e ancorate a strutture ossee, che si
comportano essenzialmente come “pulegge”.
Figura I.3 Componenti legamentose.
I.1.4.
COMPONENTI DI TESSUTO CONNETTIVALE
Nella regione dorsale del piede il tessuto sottocutaneo e rappresentato
da uno strato di tessuto connettivo lasso a struttura lamellare, debolmente
unito alla cute. Nelle donne e nei bambini può contenere più o meno adipe,
mentre nell’uomo è veramente scarso. Inoltre il tessuto sottocutaneo prende i
caratteri di quello plantare quando si avvicina ai margini del piede.
Medialmente vi e un passaggio graduale, contrariamente nella parte laterale il
passaggio risulta repentino. La regione plantare o pianta del piede comprende
l’insieme delle parti molli che si dispongono nella faccia inferiore del piede.
La regione plantare ha la forma di un quadrilatero allungato nel senso distale
15
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
prossimale, allargandosi man mano che si avvicina alle dita. Questa superficie
non è tutta piana, ma sul suo margine mediale presenta una depressione, in
corrispondenza alla quale il piede non riposa sul suolo. Questa depressione,
chiamata volta plantare, e dovuta alla disposizione architettonica del piede. In
questo tessuto connettivo si trovano tre borse sinoviali costanti che hanno
sede in corrispondenza ai punti di appoggio. Sono la borsa sotto la tuberosità
distale del calcagno, la borsa sotto il primo metatarso e quella sotto il quinto
metatarso. Questo tessuto svolge l’importante funzione di proteggere le
strutture interne del piede e di attenuare l’ampiezza dell’onda d’urto che si
genera nel ciclo del cammino. La cute è liscia e fine nei punti che
corrispondono alla volta plantare e che non sono compressi durante la
deambulazione e la stazione verticale. Mentre nei punti che servono di
appoggio è dura e cornea e, talvolta, si formano delle vere e proprie callosità.
I.1.5.
NERVI, VASI SANGUIGNI E GHIANDOLE
SUDORIPARE
I nervi del piede si caratterizzano come sensori di un sistema elettrico
di impulsi, che permette di inviare messaggi inerenti al caldo, freddo,
pressione, dolore e mali in genere. Il sistema sanguigno trasporta da più di 50
fino a circa 90 litri di sangue che fluiscono quotidianamente attraverso
ciascun piede. Le ghiandole sudoripare sono presenti nel piede in numero
maggiore, per unità di superficie, di quanto lo sia quello di ogni altra parte del
corpo. Un canale immette dalla ghiandola e porta in superficie il sudore. È
uno dei modi che permette al corpo di eliminare liquido non voluto e insieme
tiene la pelle flessibile e aiuta a controllare la temperatura. Quando il corpo
diventa caldo, per esposizione al sole, per attività muscolare o a causa alla
febbre, una maggiore quantità di sudore viene prodotta e questa rinfresca il
corpo mentre evapora.
16
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
I.1.6.
ARCHI PLANTARI
Da un punto di vista meccanico, il piede può essere paragonato ad una
“capriata”, cioè ad una struttura architettonica triangolare con il compito di
eliminare le spinte orizzontali, costituita da due travi articolate insieme al
colmo del tetto e sostenute alla base da un tirante che impedisce il collasso
della struttura, se sottoposta ad un carico. Il segmento orizzontale è formato
da potenti legamenti plantari e da muscoli plantari per il sostegno della
struttura. In realtà la struttura si presenta in modotridimensionale, con tre
punti d'appoggio principali, collocati nell'impronta plantare. Come mostrato in
figura seguente tra i due punti anteriori (A-B) è teso l'arco trasversale, il più
corto e il più basso. Fra i due punti esterni è teso l'arco longitudinale esterno
(A-C) e tra i due punti interni l'arco longitudinale interno (B-C) il più lungo
ed alto. Quest'ultimo è il più importante dei tre sia da un punto di vista statico
che dinamico, sotto carico si appiattisce e si allunga.
Figura I.4 Archi plantari.
Più nello specifico per quanto riguarda l’arco longitudinale interno
posiiamo dire che rappresenta l’arcata principale del piede e si estende dal
calcagno fino alla testa del primo metatarso, comprendendo quattro segmenti
ossei: il primo metatarso, che poggia al suolo solo con la sua testa, il primo
cuneiforme, interamente sospeso, lo scafoide, chiave di volta di questo arco a
17
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
15-18 mm dal suolo ed il calcagno, che poggia al suolo solamente con la sua
estremità posteriore. I legamenti plantari resistono agli sforzi violenti e di
breve durata, invece i muscoli plantari si oppongono alle deformazioni
prolungate. Il muscolo tibiale posteriore forma una corda parziale tesa vicino
alla sommità dell’arco e il suo ruolo ed è essenziale: conduce lo scafoide in
basso ed indietro sotto la testa dell’astragalo. Ad un accorciamento
relativamente piccolo del tendine, corrisponde ad un cambiamento di
orientamento dello scafoide che produce un abbassamento del pilastro di
sostegno anteriore. Il peroneo lungo laterale agisce anche sull’arco interno di
cui aumenta la concavità flettendo il primo metatarso sul primo cuneiforme e
quest’ultimo sullo scafoide. Questo arco si comporta come una molla che ha
la funzione di assorbire e attenuare sollecitazioni e colpi.
Parlando invece dell’arco longitudinale esterno possiamo dire che si
estende dalla parte anteriore del calcagno alla testa del quinto metatarso
attraversando solamente tre segmenti ossei: il quinto metatarso, la cui testa
costituisce il punto di appoggio anteriore dell’arcata anteriore, il cuboide,
totalmente sospeso dal suolo e il calcagno, le cui tuberosità posteriori
costituiscono il punto di appoggio dell’arcata. Questa arcata, a differenza
dell’interna, che è alta sul suolo, è poco elevata (3-5 mm) e prende contatto
con il suolo attraverso le parti molli. Mentre l’arco interno è elastico, grazie
alla mobilità dell’astragalo sul calcagno, l’arco esterno è molto più rigido
permettendogli di trasmettere l’impulso motore del tricipite.
Infine, per quanto riguarda l’arco trasversale, possiamo dire che esso è
interdipendente con l’arco longitudinale interno, coinvolge la sezione
trasversale, che interessa le basi delle cinque ossa metatarsali. É teso tra la
testa del primo metatarso, che appoggia sui due sesamoidi, a 6 mm dal suolo,
e la testa del quinto metatarso, anch’essa a 6 mm dal suolo. Questo arco
anteriore passa per la testa degli altri metatarsali: la seconda testa, la più
elevata (9 mm) forma la chiave di volta. La terza (8,5 mm) e la quarta (7 mm)
sono in posizione intermedia. La concavità di questo arco è poco accentuata e
18
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
appoggia al suolo per mezzo delle parti molli, costituendo quello che alcuni
chiamano “il tallone anteriore” del piede.
I.1.7.
MECCANICA DEL PASSO
La deambulazione (marcia o cammino) bipodale dell'uomo è
condizionata dal sollevamento del centro di gravità e dalla esiguità della base
di appoggio, rispetto al quadrupedismo. E' un atto complesso risultante dalle
interazioni fra forza interne ed esterne dirette da un mirabile sistema di
controllo posturale e dell'equilibrio, che regola attimo per attimo, tramite i
muscoli, i rapporti fra le forze. La maggior parte dei gruppi muscolari degli
arti inferiori sono attivi durante la deambulazione (l'arto inferiore possiede
ben 29 gradi di libertà di movimento a cui corrispondono 48 muscoli). La
locomozione umana è una combinazione di ritmica propulsione in avanti ed
elevazione del corpo in alto. Il baricentro corporeo in deambulazione ha un
andamento sinusoidale sul piano sagittale raggiungendo il punto più basso
nell'appoggio doppio (bipodalico) e la massima altezza in appoggio
monopodalico, con un'escursione di 4-5 cm. Dal punto di vista strettamente
meccanico, la progressione del corpo nello spazio è il risultato della
combinazione di rotazioni articolari. Esattamente come i movimenti circolari
delle ruote si traducono nel movimento in avanti del veicolo, movimenti
rotatori (cerchi parziali) degli arti o di parti di essi si traducono nel
movimento in avanti di tutto il corpo. Grazie al posizionamento alto del
baricentro corporeo, l'accelerazione del nostro corpo è sostanzialmente di
genesi gravitaria (energia potenziale che si trasforma in energia cinetica). Solo
in misura modesta entrano in gioco contrazioni muscolari acceleranti ed è
questa la ragione del fatto che l'uomo può protrarre il suo cammino molto a
lungo. Si può infatti affermare che nella deambulazione il lavoro muscolare è
richiesto solo nella risalita periodica del centro di gravità. Il ciclo della
deambulazione è compreso fra i due appoggi calcaneari dello stesso piede ed è
costituito da una fase portante (60% dell'intero ciclo) e una fase oscillante
(40% dell'intero ciclo). Nella fase portante possiamo distinguere l’appoggio
19
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calcaneare, l’appoggio totale e l’appoggio digitale. Nell’appoggio calcaneare
(è la fase frenante) durante il contatto del calcagno con la superficie di
appoggio (ricezione), l'elica si rilascia per consentire la lassità del piede atta
ad ammortizzare il peso del corpo e ad adattarsi alla superficie stessa.
Figura I.5 Fase di appoggio calcaneare a destra e totale a sinistra.
A tal fine l'arto inferiore ruota internamente, l'astragalo, ad esso solidale, ruota
quindi anch'esso internamente supinando, il calcagno prona, ruotando
esternamente. L'assunzione del peso da parte del piede è graduale ed è
massima nel momento in cui la linea gravitaria cade nel centro della superficie
podalica.
Nella successiva fase di appoggio totale (è la fase di contatto), quando
tutta la superficie plantare è a contatto con la superficie, la rotazione interna
dell'arto si trasforma bruscamente in rotazione esterna. Ciò fa scattare il
meccanismo che ha come sede l'articolazione sotto-astragalica. Seguendo la
rotazione dell'arto, l'astragalo ruota sul piano trasverso esternamente (per
circa. 12° mediamente) pronando e risalendo al di sopra del calcagno
20
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
(allontanandosi dal legamento calcaneo-scafoideo-plantare). A sua volta il
calcagno ruota internamente, supinando attorno all'asse di compromesso: il
retropiede si verticalizza tramite l'avvitamento reciproco astragalo-calcaneare.
Il cuboide, tenacemente collegato al calcagno, migra plantarmente assumendo
"sulle sue spalle" la serie dei cuneiformi. L'avampiede si dispone in contrasto
rotatorio con il retropiede per la reazione al suolo. Si ha così l'avvolgimento
dell'elica podalica e il conseguente "inarcamento" del piede: l'articolazione
medio-tarsica è bloccata e si ha il contemporaneo passaggio del peso sul IV e
V metatarso per eversione dell'avampiede non ancora rigido. Il muscolo
peroniero lungo (lungo peroneo) richiama a contatto col suolo la testa del I
metatarso eseguendo un lavoro di stabilizzazione facendo si che il peso sia ora
distribuito su tutte le teste metatarsali (ventaglio metatarsale); il piede si
trasforma da elica in rigida "barra di leva". L’ultima fase è l’appoggio digitale
(è la fase di propulsione) dove il calcagno si solleva dal terreno. Le dita dopo
essersi adattate tenacemente alla superficie di appoggio si flettono
dorsalmente. Ciò fa sì che la aponeurosi plantare si accorcia tendendosi di
circa 1 cm (le digitazioni dell'aponeurosi plantare raggiungono le falangi
basali corrispondenti, connettendosi al periostio, nei segmenti adiacenti alle
articolazioni) innescando il meccanismo dell'argano che completa la coesione
intrapodalica. Il centro di gravità del corpo migra ventralmente e il corpo si
avvia a cadere in avanti. L'intervento del controllo muscolare, in particolare
del muscolo tricipite surale, formato da gastrocnemio e soleo (oltre al tibiale
anteriore, tibiale posteriore, peroneo lungo e flessori dorsali) e il tempestivo
contatto controlaterale, esercitano azione da freno. Nella fase propulsiva le
forze agenti sul piede sono pari a 3-4 volte il peso del corpo. In situazione di
corretta fisiologia il piede si comporta a elica in modo tale che la proiezione a
terra del baricentro corporeo resti perlopiù centrata ossia passi lungo il proprio
asse, che corrisponde all'incirca all'asse podalico, asse passante centralmente
al retropiede e al centro tra II e III dito.
21
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura I.6 Fase di appoggio digitale.
Dopo la fase portante si manifesta la fase oscillante, la quale si verifica
tra il distacco delle dita dal suolo e il successivo l’appoggio del tallone dello
stesso piede. Essa rappresenta la provvidenziale preparazione per la
successiva fase portante. La rotazione interna dell'arto, attorno all'asse
meccanico, che inizia in questa fase, è indispensabile premessa per la
successiva rotazione esterna. E' grazie a questa alternanza di rotazioni che
l'energia potenziale si trasforma nel corpo umano in energia cinetica. Le fasi
oscillanti e portanti sono pertanto legate relativamente alla continuità della
progressione. Il pendolo podalico è in realtà un pendolo portante. Il complesso
neuro-muscolare vigila su questo reciproco passaggio di consegne
stabilizzandolo, modulandolo e caratterizzandolo quale espressione tipica
dell'individualità.
Alla nascita sono già presenti i circuiti nervosi predisposti alla
deambulazione, essi però, al fine di consentire l'adeguato e indispensabile
sviluppo muscolo-scheletrico, sono temporaneamente inibiti dai centri
superiori. La postura quale atto volontario diviene così un fenomeno
maturativo e di apprendimento. Il lattante, grazie allo sviluppo muscolare
estensorio, assume la posizione assisa (seduta) e successivamente quella eretta
a 4 mesi. A circa un anno inizia la deambulazione dapprima appresa e in
seguito automatizzata. Solo a circa due anni di età, a seguito dello sviluppo
delle strutture relative, il controllo automatico è efficiente. La maturazione
finale posturale avviene a 11-12 anni (contemporaneamente alla
stabilizzazione della funzione visiva sensoriale e motoria).
22
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
I.1.8.
PATOLOGIE DEL PIEDE
Purtroppo il piede è oggetto di numerosi problemi che si manifestano
anche per incipienti alterazioni anatomiche e funzionali che possono
provocare condizioni di disagio e di malessere notevolmente invalidanti.
Almeno quattro fattori sono alla base delle molteplici problematiche
localizzate nel piede:

le superfici dure;

l’allungamento della vita media;

le calzature;

il piede patologico.
Negli ultimi secoli il piede si è trovato ad agire su superfici sempre
meno elastiche e sempre più dure, che creano problemi di cedimento delle
strutture che sono preposte ad ammortizzare i carichi e le sollecitazioni
impressi dalla gravità. Un ulteriore aspetto sta nell’allungamento della vita
media, che vanifica nel tempo le capacità dell’organismo (e del piede) di
mantenere la condizione fisiologica ideale. Altro aspetto importante sta nel
considerare le calzature, che sono indispensabili per proteggere e vestire il
piede, ma ne alterano le capacità neurosensoriali, in quanto costituiscono
un’interfaccia artificiale tra esso e il suolo. Esse sono tuttora costruite su
modelli di tipo standard, spesso legati al gusto e alle tendenze, molto diverse
tra uomini e donne, e mai in relazione ad un tipo di piede piuttosto che ad un
altro. Le capacità recettoriali del piede sono pertanto pesantemente
condizionate e profondamente alterate con ripercussioni negative sulla catena
cinetica osteoarticolare e sulle capacità di coordinazione dell’equilibrio e della
deambulazione. Si pensi ad esempio alla diversità di percezione che si prova
nell’indossare una calzatura da uomo o una da donna, una scarpa di uso
comune o una nuova, uno scarpone da sci o una scarpa sportiva, una scarpa a
fondo in cuoio o una con fondo in gomma, quella con i lacci o quella a
mocassino, una scarpa estiva o una invernale. La comodità, la scioltezza del
23
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
passo, la possibilità di stare a lungo in piedi e di camminare, la stanchezza e il
dolore del piede e di altre articolazioni sono molto spesso in relazione alle
calzature. Considerazione a parte meritano le calzature femminili che, fino a
pochi anni fa, erano sempre mal tollerate, in quanto incongrue e irrazionali per
tacco alto e punta stretta, tanto da costringere e deformare irrimediabilmente il
piede. Infine, l’ultimo aspetto, è il piede oggetto di patologia, che diventa
precocemente problematico perché meno tollerante e adattabile al terreno e
alle calzature. Le principali condizioni morbose che lo colpiscono sono:

reumatiche: artrosi, artrite reumatoide e gotta;

vasculopatiche: arteriopatia obliterante;

neurologiche: emiplegia, paraplegia e sindromi canalicolari;

diabetiche;

dermatologiche;

traumatiche;

dismorfiche: piede piatto e piede cavo.
I.2. RILEVAMENTI MORFOMETRICI NELLA
POPOLAZIONE
Il piede umano ha un'ampia gamma di possibili variazioni di misura,
forma e proporzioni, sia nel piede di una singola persona che nel confronto tra
soggetti distinti. Nello stesso piede la forma può variare in base alle diverse
condizioni: carico o scarico, variazioni di funzionalità e temperatura. Il piede
normalmente accresce la sua forma e la sua misura mentre viene caricato
(posizione eretta) e invece le diminuisce in condizioni di scarico (piedi alzati)
o in posizione di mezzo carico (seduti). In uno studio condotto su 6.800
persone, si scoprì che in condizioni di carico indotto o del semplice peso
corporeo nell' 80% delle persone un piede era più lungo dell'altro e che per il
restante 20% entrambi i piedi si allungavano della stessa quantità. Infatti le
24
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
dimensioni che normalmente aumentano in modo più evidente sono lunghezza
e larghezza. La funzionalità del piede è divisa in due principali condizioni:
statica e dinamica. È stato dimostrato che c'è una differenza anche di 2 mm
nella forma del piede durante l'assunzione di una postura in avanti o
all'indietro. Ciò è dovuto ai molteplici movimenti che si hanno alle giunzioni
sub-talare, medio-tarsale, metatarsale-falangeale e falangeale-falangeale e
della caviglia. Tali giunzioni permettono differenti gruppi di movimenti e
perciò la forma del piede cambia. All'altezza della caviglia un meccanismo a
cardine permette la dorsiflessione (movimento verso l'alto) e la flessione
plantare (movimento verso il basso) come in mostrato in figura sotto.
Figura I.7 Movimenti del piede.
Le giunzioni sub-talari e medio-tarsali giocano un ruolo predominante nella
supinazione e pronazione. La pronazione è composta da tre movimenti,
eversione, abduzione e dorsiflessione ed è presente nella stazione eretta e nel
movimento. La supinazione, è composta da inversione, adduzione e flessione
plantare. La giunzione metatarsale-falangeale è un tipo di giuntura che
permette la dorsiflessione e flessione plantare delle dita. In più, la giunzione
falageale-falangeale è un giglimo e permette la presa alle dita.
25
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
I.2.1.
VARIAZIONI MORFOMETRICHE DOVUTE AL
GENERE
Differenti studi hanno dimostrato che la morfometria varia tra uomo e
donna. È allora interessante soffermarsi su questo punto e analizzare in che
modo differiscano i parametri del piede. I dati qui presentati provengono da
uno studio svolto sulla popolazione militare, che riassume 26 studi
antropometrici avvenuti tra il 1942 e il 1977, di cui 19 serie di misure svolte
sui piedi di uomini e 7 serie su piedi di donne, per un totale di 81.000
individui. Tali dati riassumono variazioni che dipendono dal genere, dall'età, e
dalla popolazione. Secondo questi dati, la lunghezza media del piede di una
donna risulta essere circa il 91% di quella di un uomo, mentre il volume
medio è l' 81%. Questa differenza inizia già a delinearsi in tenera età, in
bambini tra i 6 e gli 11 anni, che si dimostrano avere il piede più largo e lungo
rispetto alle coetanee. Il sommario dei dati raccolti, mette in evidenza come le
misure del piede dell'uomo siano, in tutti e sette i parametri presi in
considerazione per quest'analisi, maggiori rispetto a quelle delle donne. I 7
parametri sono : lunghezza del piede, larghezza del collo del piede, larghezza
del piede, larghezza del tallone, circonferenza della sfera, circonferenza del
collo del piede, circonferenza caviglia tallone.
26
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
Tabella I.1 Dati morfometrici in base al genere.
In media la lunghezza del piede della donna e minore di 2,46 cm; la lunghezza
del collo del piede e minore di 1,79 cm; la larghezza del piede si discosta di
0.97 cm, la larghezza del tallone di 0,77. Similmente, la circonferenza della
sfera è 2,41 cm minore nella donna; la circonferenza del collo del piede e
minore di 3,08 cm e la circonferenza caviglia-tallone di 3,32 cm. Le misure
nella donna presentano una deviazione standard minore e anche un minor
range, come si può dedurre dalle tabelle di questo paragrafo.
I.2.2.
VARIAZIONI MORFOMETRICHE DOVUTE ALL’ETÀ
Il piede cessa di crescere attorno all'età di 14 anni nei ragazzi e di 13
anni nelle ragazze. Secondo alcuni autori, non si dovrebbero quindi
riscontrare grandi differenze nelle misure antropometriche dopo tale periodo.
Invece, secondo ulteriori studi svolti all'Università di Torino, risulterebbero
esserci delle differenze per quanto riguarda degli indici che descrivono alcuni
rapporti tra le misure. Diamo le seguenti definizioni:



Rapporto tra lunghezza e larghezza del piede (L_B);
Rapporto tra la lunghezza del piede e la larghezza del tallone (L_Hb);
Rapporto tra la lunghezza del piede e l’altezza media della parte
anteriore del piede (L_Mforeh);
27
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale



Rapporto tra la larghezza del piede e l’altezza media della parte
anteriore del piede (B_Mforeh);
Rapporto tra la larghezza laterale (distanza tra 5° metatarso e asse
trasversale) e mediale (distanza tra 1° metatarso e asse trasversale) del
piede (Lat_med).
Tabella I.2 Dati morfometrici suddivisi per età.
Osservando la tabella sopra si nota come L_Hb tenda a decrescere con l'età,
come anche l'indice L_Mforeh, forse per la tendenza a collassare degli archi.
Invece si nota un incremento del rapporto tra larghezza laterale e mediale.
I.2.3. VARIAZIONI MORFOMETRICHE DOVUTE
ALL’ETNIA
Mentre tutti gli esseri umani mostrano caratteristiche comuni
nell'anatomia del piede, la morfometria del piede può variare e differire in
certa misura tra individui appartenenti a popolazioni diverse. Tali differenze
sussistono quindi tra i vari gruppi etnici. Ad esempio è stata trovata una
differenza di incidenza di alluce valgo tra le donne sudafricane bianche e nere.
In termini di funzione del piede, ulteriori studi hanno mostrato che il diabete
negli afro-americani e nei caucasici-americani differiva nella mobilità delle
articolazioni del piede, così come nel carico plantare. Differenze nella
struttura del piede e caratteristiche di caricamento tra le etnie sono di grande
importanza quando sono presi in considerazione i problemi di progettazione
delle scarpe. Studi ulteriori hanno trovato che caucasici-americani
28
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura
differiscono nella larghezza dell'avampiede rispetto ai soggetti giapponesi e
coreani, una constatazione che ha notevoli implicazioni per lo sviluppo delle
forme delle calzature. In generale, si può notare che il piede nella popolazione
di colore è largo nella parte anteriore e stretto nella parte del tallone, mentre il
piede orientale è corto e largo nella parte anteriore e posteriore, inoltre il piede
caucasico è abbastanza largo, ma con le dita dritte. Nonostante già da molto
tempo sia stato ipotizzato che la funzione e la morfometria del piede
differiscono tra le etnie, tuttavia, la ricerca quantitativa che tenta di provare, o
confutare, questa affermazione è svolta su un campione disperso nei
continenti e in maniera non omogenea. Al fine di ottenere un confronto tra i
dati antropometrici di popolazioni diverse, sono stati valutati quattro studi
sulla popolazione europea, americana e cinese. Il campione sulla popolazione
cinese si riferisce a 50 soggetti tra staff e studenti dell'Università della Scienza
e della Tecnica di Hong Kong, distribuito come in tabella seguente:
Tabella I.3 Caratteristiche del campione di popolazione Cinese.
I dati riguardanti la popolazione europea presentati sono stati raccolti
all'Istituto di Biomeccanica di Valencia ad opera di Josè Garsìa Hernàndez et
al. Per quanto riguarda i dati sulla popolazione civile e militare americana
vengono riportati i risultati raccolti da due autori diversi: Hawea et al.,
Freedman et al. e sono composti come nella tabella seguente.
Tabella I.4 Caratteristiche del campione di popolazione Americana.
29
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Parham et al. hanno svolto uno studio sui soldati americani, distinguendo tra
uomini e donne su un campione cosi distribuito:
Tabella I.5 Suddivisione per età del campione di popolazione Americana.
Il campione di popolazione americana è inoltre suddiviso secondo le
popolazioni di provenienza come mostrato dalla tabella che segue:
Tabella I.6 Suddivisione per etnia del campione di popolazione Americana.
Non sempre autori diversi riportano gli stessi parametri morfometrici, i quali
variano in base agli scopi di ciascuno studio. Per questo motivo eseguire dei
confronti coerenti risulta difficile per la mancanza di uniformità nella raccolta
di dati. Di seguito è proposta una tabella con lo scopo di riassumere i risultati
dei diversi studi sopra citati e di mettere in luce le differenze dei vari
parametri morfometrici tra le varie popolazioni. I parametri sui quali e
possibile eseguire un confronto sono:

Lunghezza del piede, che sembra essere maggiore nella popolazione
americana con una media del 25,67 cm mediata tra uomini e donne,
30
Cap. I – Elementi di podologia, evoluzione della popolazione e requisiti funzionali della calzatura


pur essendo la differenza quasi trascurabile. È invece più significativa
la differenza tra la media sulla popolazione cinese (25,46 cm) e quella
europea (24,18 cm), che e pari a 1,28 cm.
Larghezza del tallone per la quale, una volta mediati i dati tra uomini
e donne, civili e militari non sembra esservi discordanza.
L'altezza del primo dito che risulta essere minore per gli europei (1,69
cm) e maggiore per gli americani (non scende sotto 1,94 cm).
Tabella I.7 Dati morfometrici relativi ai diversi studi.
I.3. REQUISITI FUNZIONALI DELLE CALZATURE
Nei secoli passati il piede è stato l’unico strumento per muoversi. Nei
decenni appena trascorsi si è cercato di sviluppare dei mezzi di trasporto per
risparmiare fatica e tempo, tuttavia di pari passo sono aumentate le patologie
da scarso movimento. Oggi è ben noto che il movimento è condizione
indispensabile al vivere sano e, in particolare, il camminare è un’ ottima
31
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
soluzione per avere benefici fisici e psichici.
La calzatura veste e protegge il piede e gli garantisce salute ed armonia se
risponde a certi fondamentali requisiti quali:

comodità e sufficiente ampiezza;

tacco basso;

punta ampia;

suola ammortizzante;

plantare sagomato, elastico e rimovibile;

tomai elastica e flessibile senza cuciture o riporti nelle zone di
contatto con le dita;

in generale tutta la scarpa deve essere flessibile.
Le calzature dovrebbero essere acquistate preferibilmente di
pomeriggio per valutarne meglio la tolleranza sui piedi già affaticati. È inoltre
consigliabile provarle su entrambi i piedi, tenendole addosso per dieci minuti
prima di acquistarle. Nel bambino che non cammina devono avere solo la
funzione di protezione, in particolare fino a 4-5 anni di età il piede deve essere
libero da ogni supporto o correzione, in modo che gli stimoli propiocettivi
contribuiscano alla spontanea risoluzione di disformismi minori. Eventuali
correzioni o plantari vanno inseriti dopo i 6-7 anni. Le calzature ortopediche
invece ormai sono relegate ad alcune serie deformità, perdite anatomiche,
deficit neurologici o per alloggiare plantari molto impegnativi.
32
Capitolo II
CLASSIFICAZIONE E SISTEMI DI MISURA
DEL PIEDE E DEGLI ELEMENTI DELLA
CALZATURA
II.1. TERMINI E DEFINIZIONI
La forma rappresenta l'elemento fondamentale per la produzione delle
calzature. La necessità di giungere all'unificazione delle modalità di
caratterizzazione dimensionale e prestazionale delle forme nasce dall'esigenza
di disporre di un procedimento comune di misurazione, rappresentativo delle
caratteristiche del piede, e di razionalizzare gli aspetti produttivi delle
calzature. La proposta di norma A90000310 fornisce le principali
caratteristiche dimensionali e geometriche delle forme per calzature da uomo
e donna e i relativi procedimenti di misurazione utilizzati, basandosi sulle
dimensioni del piede normale medio corrispondente. Essa fornisce inoltre i
metodi di prova ed i requisiti sia dei materiali impiegati nella produzione delle
forme per calzature sia delle forme stesse così come le caratteristiche degli
elementi di posizionamento e presa delle forme per calzature.
II.1.1. TERMINI E DEFINIZIONI RELATIVI AL PIEDE
Si possono identificare alcuni parametri relativi al piede di tipico
riferimento, dei quali si riporta la definizione secondo la proposta di norma
A90000310.

Piede normale medio: piede privo di patologia, definito per elaborazione
di risultati statistici e studi podologici di una determinata popolazione di
individui. In Tab. 4.1 sono riportate le caratteristiche dimensionali medie
della popolazione francese.
33
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Tabella II.1 Caratteristiche dimensionali medie della popolazione francese.
Le dimensioni di riferiscono ad una popolazione di età compresa tra 18 e 65
anni.

Lunghezza del piede: distanza misurata orizzontalmente su un piano
tangente al piede nella parte interna e perpendicolare alla base di appoggio
del piede, compresa tra le perpendicolari passanti per l'estremità del dito
più prominente del piede e la parte più prominente del tallone. La distanza
deve essere misurata con la persona in piedi (il peso del corpo ugualmente
ripartito su due piedi) e con il piede nudo, vedi Fig. II.1.
Figura II.1 Lunghezza, larghezza, perimetro e angolo dell’articolazione
del piede.
34
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura

Perimetro del piede: lunghezza del giro del piede rilevata con riga
metrica flessibile, senza gioco né pressione, passante per i punti
dell'articolazione metatarso-falangea del primo e del quinto dito, nelle
stesse condizioni di misurazione impiegate per la lunghezza del piede
(Fig. II.1b).

Larghezza del piede: proiezione, su un piano orizzontale del perimetro
del piede, misurata nelle stesse condizioni della lunghezza e
rappresentante la distanza compresa tra i piani verticali, situati a contatto
con il piede in corrispondenza della prima e della quinta articolazione
metatarso-falangea, paralleli fra loro (Fig. II.1a).

Angolo dell'articolazione del piede: angolo sul piano orizzontale
compreso tra la lunghezza e la larghezza del piede (Fig. II.1a e II.2).
Figura II.2 Angolo dell’articolazione del piede.
35
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
II.1.2. TERMINI E DEFINIZIONI RELATIVI ALLE FORME
Analogamente al piede, si possono identificare alcuni parametri relativi
alla forma per calzature, dei quali si riporta la definizione secondo la proposta
di norma A90000310 e seconde le convenzioni della modelleria.

Forma per calzatura: ciascuno dei due elementi tra loro simmetrici,
utilizzati per la produzione delle calzature, aventi la conformazione delle
linee di contorno del piede normale destro e sinistro.

Piano di appoggio del tacco: è determinato operando sulla costruzione
geometrica della superficie plantare ottenuta dalle caratteristiche
dimensionali del piede (Figura II.3a) o operando direttamente sulla
superficie inferiore della forma (Fig. II.3b). Posizionare un triangolo
isoscele con altezza di 40 mm e angolo al vertice di 90° in modo tale che i
suoi lati uguali siano tangenti al perimetro della superficie plantare nella
zona del tacco e che gli estremi della superficie plantare taglino la base
del triangolo in due segmenti equidistanti dal centro della base del
medesimo. In tali condizioni l'intersezione dell'altezza del triangolo con il
perimetro della superficie plantare determina il punto S1. L’altezza del
triangolo individua l'asse del tacco. La tangente esterna al perimetro della
superficie plantare tocca lo stesso in due punti detti F1 e B1. Tracciando la
perpendicolare all'asse di simmetria del tacco passante per F1, si determina
sul semiperimetro interno della superficie plantare il punto E1. Il piano di
appoggio del tacco è quindi definito come il piano passante per i punti S1,
F1 e E1. Nel caso in cui non sia possibile tracciare la tangente esterna
passante per due punti del perimetro della superficie plantare o quando si
opera sulla superficie inferiore della forma, determinare S1 come sopra
indicato e tracciare quindi la perpendicolare all'asse di simmetria al piano
del tacco che dista 30 mm da S1. L’intersezione di tale perpendicolare con
il perimetro della superficie piantare determina i punti P1 e P2. Il piano di
appoggio del tacco è quindi definito dal piano passante per i punti S1, P1 e
P2 .
36
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Figura II.3 Piano di appoggio del tacco ottenuto dalla superficie plantare
e dalla superficie inferiore della forma.

Superficie plantare e caratteristiche dimensionali: sviluppo in piano
della superficie inferiore della forma (Fig. II.4). Per quanto concerne la
superficie plantare, si possono considerare alcune caratteristiche
dimensionali. Esse si ottengono tracciando la tangente interna al perimetro
della superficie plantare, che determina nella parte anteriore il punto A1; la
perpendicolare a tale tangente che passa per il punto più prominente della
superficie plantare, che determina il punto R.
37
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
o
Larghezza anteriore della superficie plantare: distanza tra i
punti A1 e B1.
o
Larghezza posteriore della superficie plantare: distanza tra i
punti F1 e E1 .
o
Lunghezza della superficie plantare: distanza tra i punti S1 e
R.
o
Angolo della superficie plantare: angolo compreso tra la
larghezza della superficie plantare e la tangente interna.
Questo angolo coincide con l'angolo dell'articolazione del
piede.
Figura II.4 Superficie plantare.

Caratteristiche dimensionali della forma: dopo aver definito le
caratteristiche dimensionali della superficie plantare si possono
determinare analoghe caratteristiche per la superficie inferiore applicando
sulla stessa la superficie plantare, identificando i punti di riferimento e
quindi misurarli mediante sviluppo. Per determinare le principali
caratteristiche dimensionali delle forme è necessario posizionare la forma
nello spazio in modo tale che la retta passante per i punti E1 e F1 o P1 e P2
38
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
sia parallela al piano terra e che il punto S1 disti dallo stesso una distanza
pari all'altezza di tacco e soprattacco (vedi Fig. II.5).
Figura II.5 Altezza del tacco.
o
Piano superiore della forma: piano parallelo al piano di
appoggio del tacco posto ad una distanza pari all'altezza della
forma (Fig. II.6a).
o
Altezza della forma: distanza tra il piano di appoggio del
tacco e il piano superiore della forma (Fig. II.6b).
39
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.6 Piano superiore della forma, lunghezza e altezza della
forma.
40
o
Lunghezza della superficie inferiore della forma: sviluppo
della distanza tra i punti R e S1 della forma (Fig. II.6b).
o
Larghezza anteriore della forma: distanza tra i punti A e B
della forma (Fig. II.7). Tali punti sono determinati da due
piani perpendicolari al piano terra e tangenti internamente ed
esternamente alla forma.
o
Perimetro della forma: perimetro della forma passante per i
punti A e B della forma.
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Figura II.7 Larghezza anteriore della forma.

o
Angolo della forma: angolo sul piano orizzontale compreso
tra la larghezza anteriore della forma e la tangente interna.
Questo angolo coincide con l'angolo della superficie plantare
e con l'angolo dell'articolazione del piede (Fig. II.7).
o
Superficie inferiore della forma: superficie della forma
coincidente con la superficie plantare.
Parti o linee della forma: la forma è la riproduzione della sagoma
anatomica del piede, attraverso la quale è possibile la progettazione del
modello e la produzione in serie delle calzature. In modelleria la forma si
distingue convenzionalmente in dieci parti, dette anche linee (Fig. II.8),
con denominazioni simili alle rispettive parti anatomiche del piede.
41
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.8 Le 10 linee della forma.
42
o
Linea base della forma: comprende la forma tra la punta e il
tallone. Assomma le seguenti parti: linea delle dita + linea del
nodo delle dita + linea del famice + linea del tallone..
o
Linea delle dita: comprende la forma tra la punta e la base
delle dita.
o
Linea del nodo delle dita: comprende la forma nel tratto del
metatarso che appoggia al suolo.
o
Linea del famice (o falso): comprende la forma tra la parte del
metatarso che non appoggia al suolo e l’inizio del tarso.
o
Linea del tallone: comprende la forma nella parte coincidente
con il tarso.
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
o
Linea della mascherina: comprende la forma nel tratto tra la
punta e l'inizio del collo, detta anche linea varia a seconda del
modello di calzatura che s'intende realizzare.
o
Linea d’entrata: comprende la forma nel tratto del collo tra la
linea della mascherina e l'apice superiore o linea di superficie.
o
Linea di superficie: comprende la forma nel suo tratto
superiore e può variare a seconda del tipo di forma scelta.
o
Linea posteriore: comprende la parte posteriore della forma
nel tratto tra la linea di superficie ed il tallone.
o
Linea del bastione delle dita: determina l’altezza della parte
anteriore della forma. Nei mocassini questa linea viene
evidenziata con uno spigolo netto.
II.2. PROCEDIMENTI CONVENZIONALI DI MISURAZIONE
E MISURE
Le tecniche di misurazione e le misure utilizzate nel mondo calzaturiero
sono particolari e consolidate dalla consuetudine, anche se ancora non hanno
trovato dei moduli metrici universali.
II.2.1. METODO PER LA MISURAZIONE DEL PIEDE E
DELLA GAMBA
La rilevazione delle misure del piede deve avvenire in questa sequenza
operativa:
1.
Si fa sedere la persona facendole appoggiare il piede su di un foglio di
carta in modo che la gamba sia perpendicolare al suolo e non eserciti una
pressione diversa dal suo peso.
43
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
2.
Con una matita, tenendo la punta leggermente inclinata verso l'interno, si
inizia la tracciatura del profilo del piede partendo dal centro del tallone e
giungendo fino alla sommità dell'alluce, quindi si ripete lungo l'altro
profilo fino all'alluce (Fig. II.9). Con questa operazione si viene a rilevare
la lunghezza del piede.
3.
Sul foglio, dove è stata tracciata l’impronta e il profilo del piede (Fig.
II.9), si ricava la misura della lunghezza del piede utilizzando l’apposito
centimetro di tela da calzolai.
4.
Inoltre, si indicano le misure circonferenziali delle dita, del collo del
piede e di entrata.
Figura II.9 Metodo per rilevare l’impronta del piede: con il centimetro da
calzolai si misura la lunghezza dell’impronta del piede.
44
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
II.2.2. MISURE DEL PIEDE E DELLA GAMBA
Nel tempo si sono consolidati determinati punti del piede e della gamba
(Fig. II.10) dove si devono rilevare le misure necessarie.

Misura delle dita o di calzata: si prende circolarmente dal I al V
metatarso, in quanto luogo della massima larghezza del piede.

Misura del collo del piede: si prende partendo dalla fine del tarso e,
passando per il centro del collo del piede, si torna circolarmente al punto
di partenza.

Misura di entrata: si prende partendo dal centro del tallone e, passando
per il punto di unione tra piede e gamba, si torna circolarmente al centro
del tallone.

Misura del basso gamba: si prende circolarmente a due centimetri sopra
il malleolo.

Misura d’inizio polpaccio: si prende dalla base del polpaccio
perpendicolarmente al suolo.

Misura di centro polpaccio: si prende dal centro del polpaccio
perpendicolarmente al suolo.

Misura di fine polpaccio: si prende dalla parte superiore del polpaccio
perpendicolarmente al suolo.
45
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.10 Punti di riferimento nella misurazione del piede e della gamba.
II.3. SISTEMI DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME
(MISURAZIONE DELLA LUNGHEZZA DELLA FORMA)
La misurazione delle forme per calzature trae origine
dall'individuazione del piano di appoggio del tacco e dallo sviluppo in piano
della superficie inferiore della forma o superficie plantare.
Per definire le principali caratteristiche geometriche e dimensionali
delle forme per calzature occorre partire dal piano di appoggio del tacco e
dalla costruzione della superficie plantare.
I sistemi adottati più correntemente per identificare a livello
internazionale le forme per calzature sono:
- Punti francesi (Punti di Parigi)
46
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
- Punti inglesi
- Scale Multiple
- Punti americani
- Punti americani Brannock
- Metodo derivato dal Sistema Mondopoint
II.3.1. SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME IN
PUNTI FRANCESI (PUNTI DI PARIGI)
Il Sistema di identificazione delle forme in punti francesi è un sistema a
progressione aritmetica che utilizza, come unità di misura della lunghezza
teorica della superficie inferiore della forma (la lunghezza effettiva della
superficie inferiore della forma dipende anche dalle linee di stile della punta,
pertanto il calcolo matematico ne identifica esclusivamente una lunghezza
teorica), il punto francese che corrisponde a 2/3 di 1 cm; ciò significa che il
mezzo punto francese corrisponde a 2/6 di 1 cm.
Le misure delle forme da uomo e donna sono ripartite secondo le
seguenti classi convenzionali:
- forme per calzature da donna: da 33 a 43 Punti francesi
- forme per calzature da uomo: da 39 a 48 Punti francesi
Le forme sono identificate da 2 numeri: il Punto francese e l'indice di
larghezza (talvolta espresso con lettere da A a H). Per esempio, forma di
misura 39 e indice di larghezza 6 significa che la lunghezza teorica della
superficie inferiore della forma è data dalla misura in Punti francesi
moltiplicata per l'unità di misura:
 Forma di misura 39 · 2/3 = 260 mm (lunghezza teorica della superficie
inferiore della forma)
47
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
 L’indice di larghezza è utilizzato per determinare il perimetro della forma
cioè (39+6)/2 = 22,5 cm (perimetro della forma), dove 39 sono i Punti
francesi della forma e 6 è l'indice di larghezza della forma.
La Tab. II.2 mostra il calcolo aritmetico di quanto sopra esposto.
Tabella II.2 Perimetro e lunghezza teorica della superficie inferiore della
forma in millimetri per uomo e donna, in funzione del Punti francesi e
dell'indice di larghezza.
II.3.2. SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME IN
PUNTI INGLESI
Il sistema di identificazione delle forme in Punti inglesi è un sistema a
progressione aritmetica che utilizza come unità di misura il punto inglese che
corrisponde a 1/3 di pollice. Il pollice è definito in conformità alla UNI 7424;
ciò significa che il mezzo Punto inglese corrisponde a 1/6 di pollice.
48
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
La serie delle misure è suddivisa in due scale:
- una scala per neonati/e e bambini/e da 0 a 13
- una scala per ragazzi/e, donne e uomini da 1 a 13.
Le misure delle forme da donna e uomo sono ripartite secondo le seguenti
classi convenzionali:
- forme per calzature da donna: da 3 a 9 Punti inglesi
- forme per calzature da uomo: da 5 a 13 Punti inglesi
La Tab. II.3 riporta la lunghezza teorica della forma considerando che il
numero 0 corrisponde ad una lunghezza teorica di 4 pollici, ovvero 101 ,6
mm.
Le forme sono identificate da un numero e da una lettera: il Punto
inglese e l'indice di larghezza (A, B, C, D, E, F e G). Per esempio, forma di
misura 6 donna e indice di larghezza D. L0indice di larghezza può essere
indicato anche con un numero, cioè 3=C, 4=D e 5=E.
49
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Tabella II.3 Lunghezza teorica della superficie inferiore della forma in pollici
e in millimetri in funzione dei Punti inglesi.
La Tab. II.4 indica il perimetro della forma per uomo e donna in pollici
in funzione dell'indice di larghezza e dei Punti inglesi. L’origine per la
costruzione matematica della tabella parte dall'assunzione che una forma di
Punti inglesi 7 e indice di larghezza D(4), ha un perimetro di 9 pollici.
50
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Tabella II.4 Perimetro della superficie inferiore della forma per uomo e
donna in pollici e in millimetri in funzione dell'indice di larghezza e dei Punti
Inglesi.
51
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
II.3.3. SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME A
“SCALE MULTIPLE”
Il Sistema di Identificazione a "Scale Multiple" trae origine dal Sistema
di Punti inglesi. Il sistema di identificazione delle forme in Punti inglesi
prevede come indicato in Tab. II.4 che tra i diversi indici di larghezza
associati alla misura di una forma vi sia un incremento o una diminuzione del
perimetro della forma pari a 1/4 di pollice (6,35 mm).
Tale sistema determina un errato dimensionamento delle forme aventi
indici di larghezza elevati o ridotti. Per tale motivo il sistema di
identificazione mediante Punti inglesi è stato perfezionato con l'integrazione
di un sistema di identificazione denominato a "Scale Multiple" generalmente
associato alla realizzazione di forme per calzature da donna e da uomo.
La Tab. II.5 riporta relativamente a forme per calzature da uomo o
donna della misura 5 l'integrazione del sistema a "Scale Multiple" sul
prospetto in Punti inglesi.
Tabella II.5 Integrazione del sistema inglese con il sistema a "Scale Multiple"
per una forma avente una misura in Punti Inglesi 5.
52
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
II.3.4. SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME IN
PUNTI AMERICANI
Il sistema di identificazione delle forme in Punti americani è un sistema
a progressione aritmetica che utilizza come unità di misura 1/3 di pollice
come il Sistema in Punti inglesi; ciò significa che il mezzo Punto americano
corrisponde a 1/6 di pollice. La lunghezza teorica della forma corrispondente
al numero 0 è di 3 pollici più 11/12 di pollice, cioè 99,48 mm. Ogni misura è
quindi più corta di 1/12 di pollice (2, 116 mm) dell'equivalente in Punti
inglesi.
La serie delle misure è suddivisa in due scale:
- una scala per neonati/e e bambini/e da 0 a 13;
- una scala per ragazzi/e, donne e uomini da 1 a 16.
Le misure delle forme da uomo e donna sono ripartite secondo le seguenti
classi convenzionali:
- forme per calzature da donna: da 4 a 12 Punti americani
- forme per calzature da uomo: da 3 a 13 Punti americani
La Tab. II.6 riporta la lunghezza teorica della forma in pollici e in
millimetri in funzione dei Punti americani.
Le forme sono identificate da un numero e da una lettera: il Punto
americano e l'indice di larghezza ( AAAA, AAA, AA, A, B, C, D, E, EE). Per
esempio, forma di misura 6 donna e indice di larghezza B. Le Tab. II.7 e II.8
mostrano il perimetro della forma da uomo e donna in pollici e millimetri, in
funzione dell’indice di larghezza e di Punti americani. L’origine per la
costruzione matematica della Tab. II.7 parte dall'assunzione che una forma da
uomo di Punti americani 8 e indice di larghezza C ha un perimetro di 9 pollici.
L’origine per la costruzione matematica della Tab. II.8 parte dall'assunzione
che una forma da donna di Punti americani 5 1/2 e indice di larghezza B ha un
perimetro di 8 pollici.
53
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Tabella II.6 Lunghezza teorica della superficie Inferiore della forma in pollici
e in millimetri in funzione dei Punti americani.
54
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Tabella II.7 Perimetro della superficie inferiore delle forme da uomo in
pollici e in millimetri in funzione dell'indice di larghezza e dei Punti
americani.
55
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Tabella II.8 Perimetro delle forme da donna in pollici e in millimetri in
funzione dell'indice di larghezza e dei Punti americani.
56
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
II.3.5. SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE DELLE FORME IN
PUNTI AMERICANI BRANNOCK
Tale sistema di identificazione trae origine dal sistema americano, del
quale utilizza la stessa unità di misura, la stessa lunghezza teorica della
superficie plantare della forma e le stesse origini per le costruzioni
matematiche dei perimetri delle forme. Si evidenzia inoltre che:
- le Tab. II.7 e II.9 relative alle forme da uomo aventi indice di larghezza C
e D sono uguali, ovvero le forme hanno lo stesso perimetro
- le Tab. II.8 e II.10 relative alle forme da donna aventi indice di larghezza
B e C sono uguali, ovvero le forme hanno lo stesso perimetro.
Tabella II.9 Perimetro delle forme da uomo in pollici e millimetri in funzione
dell'indice di larghezza e dei Punti americani Brannock.
57
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Tabella II.10 Perimetro delle forme da donna in pollici e millimetri in
funzione dell'indice di larghezza e dei Punti americani Brannock.
II.3.6. METODO DERIVATO DAL SISTEMA MONDOPOINT
Il Sistema Mondopoint è definito nella ISO 9407 e descrive le
caratteristiche fondamentali di un sistema di misura delle calzature basato
sulla lunghezza e larghezza del piede, queste determinate mediante il metodo
descritto in II.1.2. I principi contenuti nella ISO 9407 sono stati utilizzati
58
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
dall'ente di normazione francese (AFNOR) per l'elaborazione della norma NF
G 60-004, la quale riporta, tra l'altro, il seguente prospetto (Tab. II.11) che si
applica esclusivamente alle forme per calzature da passeggio per uomo. Esso
prevede 5 gruppi di forme con i valori del perimetro della forma e della
larghezza anteriore della superficie plantare che soddisfano la corrispondente
lunghezza del piede.
Tabella II.11 Misure delle forme secondo NF G 6D-004 derivate da
Mondopoint.
59
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
II.3.7. COMPARAZIONE TRA I SISTEMI DI
IDENTIFICAZIONE DELLE FORME
Nel prospetto seguente (Tab. II.12) viene riportato un sistema
comparativo tra le lunghezze teoriche delle forme sulla base dei più comuni
sistemi di identificazione.
Tabella II.12 Prospetto comparativo tra le lunghezze teoriche delle forme nei
più comuni sistemi di identificazione.
60
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
II.3.8. CONVERSIONE DELLA SCALA DELLA TAGLIA
Tabella II.13 Prospetto comparativo tra le scale di taglia (bambini e adulti).
61
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
II.4. SISTEMA DI MISURAZIONE DELLA LARGHEZZACALZATA DELLA FORMA
Non esistono tabelle unificate delle larghezze-calzate, ne a livello
nazionale ne internazionale, per cui ogni formificio e ogni calzaturificio deve
adeguarsi alle esigenze del mercato di distribuzione. La Tab. II.14 è solo
indicativa e non unificata, quindi soggetta a variazioni in relazione alle
esigenze dei mercati di distribuzione.
Tabella II.14 Prospetto comparativo delle lunghezze e larghezze-calzate.
62
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
II.5. CALCOLO DELLE MISURE PROPORZIONALI DELLA
FORMA
Per semplificare i calcoli, si indicano con simboli convenzionali gli
elementi della misurazione:
- L = lunghezza
- C = calzata
- D = dita
- C’ = collo
- E = entrata
- B = basso-gamba
II.5.1. MISURA DELLA CALZATA (C)
Si può calcolare la misura indiretta della calzata, a partire dalle misure
delle dita e della lunghezza della forma (in punti francesi). Si sottrae quindi la
lunghezza della forma L dal doppio della misura delle dita, ottenendo:
2
II.5.2. MISURA DELLE DITA (D)
Per ottenere la misura indiretta delle dita, si possono sfruttare le misure
di lunghezza della forma e della calzata. In particolare si calcola la misura
delle dita come media aritmetica tra calzata e lunghezza:
2
II.5.3. MISURA DEL COLLO (C’)
La misura del collo del piede può essere ricavata facilmente da quella
63
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
delle dita aggiungendo mediamente un 1 cm:
1
II.5.4. MISURA DI ENTRATA (E)
Anche la misura di entrata è facilmente stimabile a partire da quella
delle dita, in particolare mediamente si aggiunge a quella delle dita circa 1/3
della misura stessa, cioè:
/3
II.5.5. MISURA DEL BASSO-GAMBA (B)
La misura del basso-gamba è sempre anch’essa collegata a quella delle
dita, in questo caso vengono sottratti 5 mm a tale misura, ottenendo:
0,5
II.6. SISTEMI DI MISURA DEL PIEDE E DELLA FORMA
ORIENTATI AL CAD
In precedenza si sono presi in considerazione tutti parametri
dimensionali che permettono descrivere il piede e la forma per calzatura. Il
rilievo convenzionale di tali parametri è stato descritto nella sezione II.2.
Tuttavia, con l’avanzare della tecnologia che spinge all’utilizzo di
sistemi computerizzati che assistano l’intero processo di realizzazione della
calzatura, a partire dalla fase progettuale fino a quella di produzione e postproduzione, sono stati proposti dei sistemi di misura del piede e della forma
orientati al CAD (Computer-Aided Design). Un tale approccio porterebbe
sicuramente con sé il vantaggio di “automatizzare” il processo di misura ma
soprattutto quello di “standardizzarlo”, rendendo cioè i risultati confrontabili e
64
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
univoci.
L’obiettivo che si può ritenere primario nell’utilizzo di un sistema di
misura di tale natura è infatti la razionalizzazione e la standardizzazione delle
tecniche di misura attualmente utilizzate nel settore della calzatura in Italia,
Europa e all’estero. Razionalizzare in questo contesto avrebbe il significato di
trovare e definire punti e misure di piede e forma utili per confronti obiettivi
oltre alla semplificazione delle procedure di misura, rendendole univoche.
Parallelamente, standardizzare non significherebbe limitare il numero o i tipi
di riferimenti in uso nel settore, ma trovare un linguaggio e delle procedure
formali comuni di base che potrebbero essere impiegate da tutti gli addetti del
settore, sia in operazioni manuali che al CAD.
In questa parte si prende in esame in particolar modo il sistema
INESCOP. Il sistema INESCOP è il risultato di molti incontri e contributi tra
aziende del settore calzaturiero come Delta R&S e Tecnica con INESCOP.
II.6.1. DEFINIZIONE DI ASSI, PIANI E LINEE DI
RIFERIMENTO PER LA MISURA DELLA FORMA
Nel sistema di misura INESCOP vengono utilizzati precisi assi, piani e
linee di riferimenti della forma, alcuni dei quali già definiti a inizio capitolo.

Piano di appoggio (Ground plane): è il piano (XY) sul quale si appoggia
la forma (Fig. II.11).

Piano piede-forma (Foot-last plane): è definito come il piano (ZX) in
cui è situato l’asse del piede-forma, ortogonale al piano di appoggio (Fig.
II.11).
65
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.11 Piani del sistema di riferimento utilizzato.

Asse di lavorazione (Machining axis): è l’asse longitudinale usato dai
produttori di forme per la lavorazione della forma alla macchina utensile,
corrispondente all’asse del tornio dei tradizionali torni per forme. Si può
distinguere a seconda della forma del piede:
o
Dita regolari: l’asse di lavorazione è l’asse intersecante
l’estremo posteriore della forma (HL) con l’estremo anteriore
(TL).
o
Dita asimmetriche: l’asse di lavorazione è l’asse intersecante
l’estremo inferiore della forma (HL) con un punto anteriore
relativamente ai finecorsa meccanici del tornio.

Asse piede-forma (Foot-last axis): è la linea che passe per il punto del
tacco (HL) e il punto BL (si veda II.6.2).

Asse piede-forma sulla suola (Foot-last sole axis): è la proiezione
dell’asse piede-forma sulla superficie inferiore della forma o del piede.
Esso definisce i punti HFL e BAL (si veda II.6.2). Quest’asse è la linea
lungo la quale sono prese le misure della lunghezza della forma e del
piede.
66
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura

Appendice di stile (Style appendix): corrisponde alla parte di forma che
eccede l’effettiva lunghezza della forma, corrispondente quest’ultima alle
tabelle di lunghezza attualmente in uso (Fig. II.12).
Figura II.12 Appendice di stile.

Filoforma (Feather line): è il profilo 3D della forma corrispondente alla
superficie superiore della soletta (Fig. II.13).
Figura II.13 Filoforma.

Delta posteriore (Back delta) - BDL: corrisponde alla distanza tra il
punto estremo posteriore del filoforma (HFL) e l’estremo inferiore della
forma (HL), misurata lungo il Foot-last sole axis (Fig. II.14).
67
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.14 Delta posteriore.

Punto di supporto (Support point) - SPL: è il punto sul piano di
appoggio in corrispondenza del quale la forma si appoggia quando è
posizionata correttamente (Fig. II.11).
II.6.2. DEFINIZIONE DEI PRINCIPALI PUNTI DI
RIFERIMENTO PER LA MISURA DELLA FORMA
Vengono riportati qui i punti di riferimento principali utilizzati per le
misure dei parametri dimensionali della forma, alcuni dei quali già incontrati
precedentemente. I punti di riferimento sono mostrati in Fig. II.15.

Punto estremo posteriore (Back point) - HL: è il punto posteriore (zona
del tacco) estremo della forma.

Punto estremo posteriore filoforma (Back feather point) - HFL:
corrisponde al punto estremo posteriore del filoforma.
68
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Figura II.15 Principali punti di riferimento della forma.

Punto mediale (Medial point) - B1L: è il punto più interno della forma.

Punto laterale (Lateral point) - B2L: è il punto più esterno della forma.

Punto metatarso medio (Mid metatarsal) - CL: è il punto medio della
linea congiungente i punti B1L e B2L.

Punto medio inferiore (Underside ball midpoint) - BAL: è il punto
corrispondente all’intersezione della sezione circolare relativa alla misura
delle dita con il Foot-last sole axis.

Centro tacco (Heel seat centre) - CHL: è il centro del tacco della forma
localizzato sul Foot-last sole axis al valore pari al 15% della lunghezza
effettiva della forma, misurato dal punto HL.

Punto tangenza tacco (Heel tangent point) - T1L: è il punto di contatto
del lato esterno della forma nell’area del tacco con un piano verticale,
anche tangente nell’area del metatarso.

Punto tangenza metatarso (Metatarsal tangent point) - T2L: è il punto
di contatto del lato esterno della forma nell’area metatarsica con un piano
verticale, anche tangente nell’area del tacco. Si fa notare come nel sistema
69
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
INESCOP il perimetro della forma (perimetro de horma) è diverso dalla
proposta di norma (si veda definizione corrispondente a confronto con
Fig. II.20). Infatti, in alcune parti, il sistema di misura della proposta di
norma differisce da quello proposto da INESCOP.

Punto estremo anteriore (Fore point) - TL: è il punto estremo anteriore
della forma.

Punto estremo anteriore filoforma (Fore feather point) - TFL: è il
punto estremo anteriore (zona della punta) del filoforma.
II.6.3. PRINCIPALI MISURE DIMENSIONALI DELLA
FORMA
Si riportano le principali misure dimensionali della forma facilmente
misurabili con il sistema di misura INESCOP, a partire dagli elementi di
riferimento fissati e descritti precedentemente.

Lunghezza forma (Last length) - LL: si ottiene LL misurando la
lunghezza che separa il punto HFL da TL lungo l’asse di lavorazione della
forma proiettato sul fondo della forma (Fig. II.16).
Figura II.16 Lunghezza della forma LL.

Lunghezza soletta forma (Insole last length) - ILL: ILL è ottenuta
misurando la lunghezza che intercorre tra i punti HFL e TFL sul fondo
della forma lungo l’asse proiettato di lavorazione (Fig. II.16).
70
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Figura II.16 Lunghezza della soletta della forma ILL.

Lunghezza effettiva della forma (Effective last length) - ELL: ELL è la
lunghezza delle tabelle di classificazione in uso, teoricamente ottenuta
misurando la lunghezza del piede lungo l’asse piede-forma a partire dal
punto HL con il piede in una situazione di carico pari al 50% del peso e
sommando una piccola tolleranza (Fig. II.12).

Curvatura (Camber) - DL: DL si ottiene misurando dal piano di
appoggio la distanza dei punti del filoforma nella massima ampiezza (Fig.
II.17). In un confronto con le definizioni della proposta di norma, DL
corrispondono a A1, B1 rappresentati in Fig. II.7.
Figura II.17 Curvatura DL.

Altezza dita (Toe spring) - SL: SL si ottiene come misura della distanza
del punto TFL dal piano di appoggio (Fig. II.18).
71
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.18 Altezza dita SL.

Perimetro soletta (Insole perimeter): si ottiene ricavando il filoforma e
misurandone il perimetro di contorno (Fig. II.13).

Larghezza forma (Last width) - WL: WL si ottiene come misura di
distanza dei punti B1L e B2L lungo l’asse Y di riferimento (Fig. II.19).
Figura II.19 Larghezza forma WL.

Circonferenza forma (Last girth) - GL: GL si può valutare misurando il
perimetro della sezione della forma passante per il punto T2L, seguendo
sulla superficie della forma il percorso più breve (Fig. II.20 e II.15).
Ancora si noti come questa grandezza venga definita in modo differente
qui, rispetto alle definizioni riportate nella proposta di norma.
72
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura
Figura II.20 Circonferenza forma GL.

Gola (Throat) - THL: si ottiene il parametro THL misurando il perimetro
minore tra le sezioni sul collo della forma, corrispondente al punto di
calzata più stretta (Fig. II.21).
Figura II.21 Gola THL.

Misura delle dita (Last Ball girth) - BGL: si misura come il perimetro
73
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
minore passante per i punti B1L e B2L (Fig. II.22). Questa misura
coincide con il perimetro della forma come definito nella proposta di
norma, che fa riferimento alla Fig. II.7.
Figura II.22 Misura delle dita BGL.

Lunghezza (Last arch length) - LAL: si misura considerando la distanza
dal punto HFL a BAL lungo l’asse piede-forma proiettato sul fondo (Fig.
II.23).
Figura II.23 Lunghezza LAL.
74
Cap. II – Classificazione e sistemi di misura del piede e degli elementi della calzatura

Angolo (Last Ball angle) - ML: è la misura dell’angolo formato dalla
proiezione sul piano di appoggio della linea tra il punto B1L e il punto
B2L con la normale all’asse piede-forma (Fig. II.24).
Figura II.24 Angolo ML.

Larghezza tacco (Last Heel width) - HWL: è la misura in Y della
distanza tra il punto più esterno e quello più interno della sezione normale
all’asse piede-forma sul fondo e passante per CHL (Fig. II.25).
Figura II.25 Larghezza tacco HWL.

Altezza standard (Standard Height) - SHL: si misura come la distanza
del punto CHL dal piano di appoggio (Fig. II.26).
75
SH L
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura II.26 Altezza standard SHL.
Altezza tacco (Heel Height) - HHL: si misura come la distanza del punto
HFL dal piano si appoggio (Fig. II.27).
HHL

Figura II.27 Altezza tacco HHL.
76
Capitolo III
ANALISI, VALUTAZIONE E SELEZIONE
DELLE TECNOLOGIE PER PROGETTARE,
PROTOTIPARE E INDUSTRIALIZZARE
MODELLI DI CALZATURE
III.1. DESCRIZIONE DELLE PARTI DELLA CALZATURA
La calzatura è di fatto un prodotto ottenuto dall'assemblaggio di vari
componenti, ognuno dei quali proviene spesso da un fornitore differente e
segue un processo produttivo dedicato. Queste parti vengono poi riunite e
assemblate nelle manovie dei calzaturifici, ottenendo infine una scarpa finita.
I principali componenti di una calzatura sono:
Tomaia
La tomaia è la parte superiore della scarpa e per la maggior parte delle
calzature di alta mode è realizzata in cuoio. Nella sua parte inferiore essa
viene fissata al sottopiede e alla suola. A sua volta, la tomaia può essere
suddivisa in varie parti:

mascherina e puntina, le quali formano la parte anteriore

quartieri, ovvero i lati e la parte posteriore

riporti, ovvero le parti che collegano e completano i quartieri e
la mascherina

la fodera
Fodera
La fodera è il rivestimento interno della scarpa. Essa ha un ruolo
fondamentale per il comfort della scarpa, e deve quindi essere morbida e
77
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
sufficientemente compatta. Inoltre deve avere delle buone doti di resistenza,
sia meccanica che agli effetti corrosivi del sudore.
Rinforzi e puntale
I rinforzi vengono applicati tra fodera e tomaia in alcune zone, o anche
in tutta la tomaia, al fine di aumentare la resistenza agli sforzi dovuti all'uso
della calzatura e per irrigidire leggermente la tomaia. Il puntale è un rinforzo
che viene applicato in corrispondenza della punta per irrobustirla e per
mantenerne la forma. Spesso il puntale non è previsto nelle calzature più
leggere, le quali hanno quindi una punta dall'aspetto più morbido.
Soletta o sottopiede
Questa è la parte interna della scarpa, sulla quale vengono applicati la
tomaia e la suola. Durante l'assemblaggio della calzatura, la soletta viene
applicata sul lato inferiore della forma per poi permettere il montaggio della
tomaia. Essa ha il compito di irrigidire la parte inferiore della scarpa e di
sostenere il piede, garantendo però contemporaneamente un certo grado di
deformabilità e quindi di comfort durante la camminata.
Suola
La suola è la parte inferiore della scarpa, la quale è in diretto contatto
con il suolo. Essa ha generalmente lo scopo di proteggere la pianta del piede,
garantendo, da caso a caso, impermeabilità, aderenza e resistenza.
I materiali usati per la realizzazione delle suole sono generalmente o il
cuoio oppure gomma. Il primo viene solitamente usato per le scarpe di moda e
garantisce, oltre al migliore effetto estetico, anche una buona traspirazione. Le
suole in gomma sono invece principalmente utilizzate per calzature sportive e
confortevoli, tecniche e anti-infortunistiche.
78
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Tacco
Il tacco è un rialzo posto sotto il calcagno delle calzature al fine di
determinare una determinata inclinazione della scarpa. Esso può essere in
cuoio, legno, metallo oppure in plastica, ed è spesso rivestito in cuoio o in
altri materiali. La parte superiore del tacco, chiamata corona, forma un
determinato angolo con la superficie di appoggio inferiore, il quale angolo è
funzione dell'altezza del tacco e corrisponde all'inclinazione della boetta
rispetto al piano d'appoggio.
Contrafforte
Il contrafforte viene applicato nella parte posteriore della scarpa, tra la
tomaia e la fodera, ed ha il compito di sostenere la tomaia e di tenere in
posizione il tallone. Il contrafforte è particolarmente importante nelle scarpe
con una notevole altezza tacco, dato che queste richiedono una maggiore
stabilità del piede.
Forma
La forma non è effettivamente una parte della calzatura, ma gioca un
ruolo fondamentale nella progettazione e nell'assemblaggio della scarpa. Essa
rappresenta il volume occupato dal piede all'interno della scarpa e determina
la forma che prenderà la tomaia. Inoltre essa deve permettere al piede di
entrare nella scarpa, e in alcuni casi può avere una forma leggermente diversa
rispetto al piede per facilitare la lavorazione della scarpa e l'estrazione della
forma dalla scarpa finita.
79
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
III.2. DESIGN E PROGETTAZIONE DELLA SCARPA
La progettazione di una scarpa di alta moda è fortemente influenzata
dalla natura artigianale e decentralizzata del processo produttivo e necessita
di una partecipazione attiva anche da parte dei fornitori. Il prodotto finale
nasce quindi dalla collaborazione tra lo stilista e vari esperti di settore, ognuno
dei quali si occupa di una parte più o meno estesa del progetto.
Il percorso dall'idea dello stilista al prodotto industrializzato può essere
suddiviso in due fasi. La prima fase corrisponde alla creazione dei prototipi,
ovvero di mezze paia di calzature nella taglia base (solitamente 37 per le
scarpe da donna), allo scopo di verificare la fattibilità del prodotto e di
definire il campionario. A seconda del calzaturificio, tale campionario può
consistere di circa 200-400 modelli a stagione.
La seconda fase consiste nell'industrializzazione dei modelli selezionati
dal campionario e destinati alla produzione in serie. La produzione stessa è
caratterizzata da una grande variabilità delle dimensioni dei lotti, che possono
variare da 20 a 100000 paia di scarpe. Questo richiede una grande flessibilità
della catena di produzione ed in particolar modo delle manovie dei
calzaturifici, dove di fatto solitamente si ricorre all'assemblaggio manuale.
III.2.1. CREAZIONE STILISTICA: DALL’IDEA ALLA BOZZA
Figura III.1 Bozza di una scarpa da donna.
80
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Questa prima fase viene interamente svolta dallo stilista, il quale può
far parte del personale del calzaturificio (qualora questo abbia una propria
griffa) oppure di una casa di moda esterna. Basandosi sulle tendenze di moda,
sull’evoluzione dei materiali e sulla propria sensibilità artistica lo stilista crea
una bozza su carta del modello di scarpa e da alcune specifiche, come
l’altezza del tacco, il tipo di punta e i materiali da usare.
Se la proposta dello stilista viene approvata dal calzaturificio, essa può
dar via alle fasi seguenti, concretizzandosi infine in un prototipo.
III.2.2. MODELLAZIONE DELLA FORMA
Figura III.2 Forma da scarpa.
La forma è il componente sul quale si basa la progettazione di tutte le
altre parti della scarpa, per cui è anche il primo elemento ad essere realizzato.
Viene sviluppata da un formista, che solitamente lavora all’interno di un
formificio o raramente in un calzaturificio. Il formista lavora a stretto contatto
con lo stilista ed eventualmente anche con un modellista, i quali danno le
indicazioni per ottenere una forma adatta al modello di scarpa. La presenza
dello stilista in formificio è assolutamente necessaria, dato che tutte le
modifiche stilistiche vengono effettuate all’istante.
81
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Generalmente la prototipazione della forma può essere spezzata in due
fasi. La prima è dedicata alla realizzazione di un abbozzo in legno che
rispecchia grossolanamente le richieste dello stilista, il che può avvenire in
due modi diversi:
• Combinazione di elementi di forme già esistenti: Lo stilista individua
all’interno del parco forme del formificio uno o più modelli con
elementi congrui con lo stile della scarpa da realizzare. Un esempio
classico è la punta di una forma, la quale è l’elemento che più di ogni
altro
caratterizza
lo
stile
del
prodotto
finito.
In questo caso il compito del formista è di effettuare gli innesti degli
elementi indicati dallo stilista. Ciò può essere effettuato manualmente
agendo su componenti in legno già realizzati, oppure usando un
software CAD dedicato che sfrutta un database di forme digitalizzate e
che permette di creare una nuova forma unendo le zone di interesse di
due forme già esistenti; in questo secondo caso il prototipo in legno
viene ottenuto tramite fresatura a controllo numerico.
• Creazione di una forma completamente nuova: In alcuni casi lo
stilista preferisce creare una forma del tutto nuova. Ad esempio può
accadere che lo stilista abbia già una parte della scarpa, come la suola,
alla quale vuole adattare la forma, oppure vuole imitare una scarpa
raffigurata in una fotografia, oppure semplicemente non ha trovato nel
parco forme alcuna forma compatibile con le sue esigenze.
Il formista deve quindi partire da un blocco di legno e ricavarne la
forma desiderata usando strumenti da falegnameria.
La seconda fase della prototipazione prevede la rifinitura della forma in
legno. Usando stucco da legno, mola e carta abrasiva, il formista elimina le
discontinuità superficiali che si sono formate durante le lavorazioni
precedenti. Inoltre apporta modifiche allo stile della forma seguendo le
indicazioni dello stilista.
Il prototipo finito viene poi digitalizzato e inserito nel database
82
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
dell’azienda. Via software vengono infine eseguite le ultime modifiche
necessarie per la fresatura e per la produzione in serie.
III.2.3. REALIZZAZIONE DELLA TOMAIA E DEL
SOTTOPIEDE
Avendo realizzato la forma è possibile avviare due attività successive,
le quali possono essere svolte anche in parallelo.
Figura III.3 Tomaia.
Nel reparto di modelleria del calzaturificio i modellisti riportano sulla
forma le linee di stile specificate nei disegni dello stilista. Solitamente questo
viene fatto col metodo tradizionale, ovvero ricoprendo la forma con del
nastro adesivo da modelleria e disegnando direttamente sulla forma. Il nastro
viene poi rimosso e spianato su un foglio di cartoncino. Il disegno spianato
può essere usato direttamente per ottenere le sagome della tomaia, della
fodera e dei rinforzi, oppure in alternativa tali elementi possono essere
ottenuti dopo una digitalizzazione e rielaborazione al computer con dei
software CAD bidimensionali.
83
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Di recente alcune software house che operano nel settore calzaturiero
hanno iniziato a proporre soluzioni innovative che permetterebbero al
modellista di disegnare direttamente su un modello digitale tridimensionale
della forma. Tali software gestiscono in modo automatico la spianatura dei
disegni, promettendo così una potenziale riduzione dei tempi di progettazione.
Questi strumenti, seppur diffusi nel mondo della calzatura tecnica e sportiva,
faticano però a prender piede nel settore dell’alta moda.
Questa fase di progettazione viene seguita dalla realizzazione della
tomaia, ovvero il taglio, la cucitura e l'incollaggio dei pezzi e degli accessori
che la compongono.
Figura III.4 Sottopiede.
Contemporaneamente alla progettazione della tomaia può essere
realizzato il prototipo del sottopiede. Tale operazione avviene in solettificio,
anche se in alcuni casi il progetto proviene direttamente dal calzaturificio.
Il filo forma viene rilevato dalla forma (usando nastro da modelleria)
oppure dal suo modello digitalizzato (via software e con delle routine
dedicate). Spianando la superficie così ottenuta vengono realizzati i disegni
della dima e del sottopiede, il quale può quindi passare alla fase di
produzione.
84
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
III.2.4. REALIZZAZIONE DEL TACCO
Figura III.5 Prototipo di un tacco.
Il modellista del tacco si basa sulle specifiche date dallo stilista e sulle
dimensioni della forma (in alcuni casi lo stilista fornisce la forma sulla quale
sono state montati la tomaia e il sottopiede) per creare un primo prototipo in
resina. I parametri fondamentali per garantire un buon raccordo tra tacco e
tomaia/sottopiede sono l’altezza del tacco e il diametro della corona, mentre
altri parametri come la sezione della base o le linee che determinano lo stile
del tacco sono a discrezione dello stilista. Il prototipo viene ricavato da un
blocco di resina asportando il materiale con mole e lame, nel mentre il
modellista si confronta costantemente con lo stilista per ottenere la forma
desiderata.
Il prototipo del tacco viene poi digitalizzato e rielaborato al calcolatore.
Va precisato che in alcune particolari situazioni lo stilista richiede solo alcune
leggere modifiche a un tacco già prodotto, nel qual caso viene fatta solamente
una rielaborazione al computer e non sono necessarie le lavorazioni
meccaniche descritte precedentemente.
Viene infine realizzato un secondo prototipo tramite fresatura a
controllo numerico, il quale è dimensionalmente identico all’eventuale
prodotto di serie. Questo può essere montato sul prototipo della scarpa o usato
per creare uno stampo in silicone, necessario per la realizzazione di piccole
serie o per ottenere tacchi più resistenti.
85
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
III.2.5. REALIZZAZIONE DELLA SUOLA
L’ultimo componente da realizzare prima di assemblare il prototipo
della scarpa è la suola, prodotta nel suolificio. Come nel caso del sottopiede, il
contorno della suola viene ottenuto dalla forma, eventualmente aggiungendo
qualche millimetro sui bordi per consentire la sagomatura del bordo, per
lasciare spazio per le cuciture o per il guardolo. Scelto il materiale (cuoio o
gomma), il colore e il tipo di lavorazione si procede con la realizzazione dei
disegni CAD, della dima ed infine della suola stessa.
III.2.6. ASSEMBLAGGIO DEL PROTOTIPO E DEFINIZIONE
DEL CAMPIONARIO
Alla realizzazione dei vari componente segue l'assemblaggio del
prototipo. Durante questa operazione viene verificata la presenza di eventuali
problematiche non previste in fase di progettazione. Viene poi effettuata una
prova di vestibilità della scarpa finita ed infine vengono apportate tutte le
correzioni ritenute necessarie.
Alla fine della fase di realizzazione dei prototipi vengono individuati i
modelli da inserire nel campionario. La collezione viene presentata nelle fiere
di settore oppure, in alcuni casi, su internet, ed è seguita dalla raccolta degli
ordini. Solo a questo punto si passa all'industrializzazione dei modelli venduti
e alla produzione in serie.
III.3. INDUSTRIALIZZAZIONE DEL PRODOTTO E
PRODUZIONE IN SERIE
III.3.1. SVILUPPO IN TAGLIE
Solitamente il campionario comprende solo i modelli nella taglia base,
86
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
ovvero il 37 per le scarpe da donna. Per questo motivo una delle prime azioni
compiute durante il processo di industrializzazione è lo sviluppo in taglie.
Tale operazione si basa su regole di scalatura empiriche che fanno parte del
know-how aziendale e che non sono generalmente le stesse per i vari
componenti della calzatura. I parametri che solitamente vengono controllati
sono:
• la larghezza della pianta
• la lunghezza del sottopiede
• la calzata
Formificio:
La produzione delle forma avviene lavorando un abbozzo in materiale
polimerico ottenuto per iniezione, il quale è comune per forme di più famiglie
e di varie taglie. La lavorazione viene eseguita con delle frese a controllo
numerico, e lo sviluppo in taglie avviene direttamente a bordo macchina: dopo
aver caricato il modello nella taglia base nel programma di controllo della
fresa, l'operatore imposta dei coefficienti di scala opportuni per ottenere le
dimensioni richieste.
Solettificio e Suolificio:
La scalatura viene effettuata separatamente sulla larghezza e sulla
estensione longitudinale del sottopiede e della suola. Solitamente questa
procedura viene eseguita al computer e resa automatica tramite delle macro,
previa acquisizione del filo forma dal modello fisico o digitale della forma.
Modelleria:
Come nel caso di suola e sottopiede, anche i vari componenti della
tomaia vengono scalati usando dei coefficienti opportuni. Anche in questo
caso l'uso di macro dedicate può velocizzare significativamente la procedura
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
ed è di fatto molto diffuso nei reparti di modelleria. Segue poi la cosiddetta
"cambratura", ovvero l'aggiunta dei margini di montaggio e dei riferimenti per
la cucitura e l'incollaggio.
Tacchificio:
Lo sviluppo in taglie dei tacchi ha alcune particolarità che lo
differenziano dagli altri componenti. Queste differenze sono dovute al
processo di produzione, che nel caso dei tacchi avviene per iniezione di un
materiale polimerico (ABS o poliestere) in uno stampo metallico. Dato il
notevole peso del costo dello stampo sul costo unitario, generalmente si tende
a ridurre il numero di stampi in due modi:
• simmetria del tacco: lo stesso componente viene usato sia per la scarpa
destra che per quella sinistra
• raggruppamento delle taglie: lo stesso tacco viene usato per 2-3 taglie
Inoltre alcuni parametri, come l'inclinazione della corona, vengono
tenuti costanti su tutte le taglie per mantenere la compatibilità con le forme.
Come per i formifici, anche nei tacchifici è molto diffuso l'uso di software
CAD e di applicazioni dedicate allo sviluppo in taglie.
Al fine di ottenere un prodotto di qualità è fondamentale che le
dimensioni dei vari componenti siano compatibili anche dopo lo sviluppo in
taglie. Alcuni fornitori, soprattutto formifici, hanno sviluppato degli standard
aziendali per alcune dimensioni, come ad esempio l'inclinazione del tacco, il
perimetro della corona o alcuni segmenti del filo forma. In assenza di suddetti
standard la sincronia tra i fornitori può avvenire solo procedendo a tentativi,
basandosi sull'esperienza oppure misurando i componenti già prodotti (e
mettendo così in serie dei processi che potrebbero procedere in parallelo);
tutto ciò ha delle ovvie ripercussioni sulla produttività.
88
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
III.3.2. PRODUZIONE E ASSEMBLAGGIO
Il processo produttivo di una scarpa di alta moda, per come concepito
nel distretto calzaturiero della Riviera del Brenta, è fortemente
decentralizzato. Le sedi principali sono il calzaturificio e tutti i suoi fornitori,
tra cui quelli già elencati, come il formificio, il solettificio, il suolificio e il
tacchificio. Esiste però anche una larga fetta della produzione che avviene a
domicilio, prevalentemente riguardante la lavorazione della tomaia e degli
accessori.
Formificio:
Mentre i prototipi delle forme sono ottenuti tramite la lavorazione del
legno, dal quale storicamente venivano anche ricavate le forme dedicate alla
produzione, il materiale scelto oggigiorno per le grandi serie sono dei polimeri
termoplastici, come ad esempio il HDPE. Il passaggio a quest’ultima classe di
materiali ha permesso di rendere più rapido il processo produttivo, di ridurre i
costi (ad esempio tramite il recupero degli scarti di produzione) e, soprattutto,
di ottenere delle forme più resistenti.
Il polimero viene stoccato in forma granulare all’interno di silos, e da
questi viene portato alle presse ad iniezione. Il materiale può contenere una
percentuale variabile di materiale riciclato, a seconda della qualità richiesta
dal cliente. Tramite iniezione vengono ottenuti degli abbozzi, i quali hanno
indicativamente la forma del prodotto finito, ma con molto sovramateriale.
Ogni abbozzo è dedicato alla produzione di una vasta famiglia di forme,
comprendente vari modelli e diverse taglie.
Gli abbozzi vengono poi caricati su delle frese a controllo numerico, le
quali eseguono prima una sgrossatura e poi un taglio fine. Alla fresatura segue
il taglio a sega della forma e l’inserimento degli snodi per facilitare lo
smontaggio della tomaia. Le forme vengono poi predisposte per l'applicazione
del lamierino, il quale è necessario per ribattere i chiodi durante il fissaggio
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
del sottopiede. Al fine di compensare lo spessore del lamierino viene
apportato, manualmente con una mola, un gradino in corrispondenza della
fine del famice. Il lamierino viene poi applicato tramite chiodatura e rullato
per adattarlo alla curvatura della forma. Infine viene fatto il foro sulla parte
posteriore della forma, viene inserita la bussola di protezione e viene stampata
un etichetta indicante il codice della forma e la taglia.
Solettificio:
La produzione delle solette prevede la realizzazione e l'assemblaggio
dei suoi vari componenti. Il sottopiede viene ritagliato con delle macchine da
taglio a controllo numerico da dei fogli bimateriale. Un materiale molto
utilizzato è la cellulosa (Texon®), oppure una combinazione di questa e e
gomma. Allo stesso modo viene realizzato anche il forte, per il quale viene
però usato un materiale più rigido, come la Sinterite (cartone pressato e
irrobustito).
Tra sottopiede e forte viene inserita una lamina in acciaio preformata,
prodotta da terzi, la quale include anche un foro per il passaggio della vite di
fissaggio del tacco. Prima di assemblare questi tre componenti, si applica una
riduzione dello spessore del forte in corrispondenza della pianta. Di seguito il
lamierino viene rivettato al forte, e viene eseguita una pressatura per conferire
ai due componenti una curvatura iniziale. Infine si passa all'incollaggio del
sottopiede.
Per attivare la colla e per aumentare l'efficacia delle lavorazioni a
seguire, la soletta viene riscaldata in un forno continuo a nastro. A questo
segue una seconda piegatura eseguita con delle matrici dedicate in funzione
dell'altezza tacco e della taglia (ogni matrice viene usata per più di una taglia).
Il processo produttivo si conclude con delle lavorazioni finali sul bordo
della suoletta, come la fresatura del forte e la stondatura dei fianchi, e con una
pressatura finale per il mantenimento della curvatura.
90
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Tacchificio:
La maggior parte dei tacchi è prodotta per iniezione di ABS o
polistirolo, sfruttando direttamente il prototipo per ottenere gli stampi. La
parte più onerosa del processo produttivo, sia dal punto di vista dei tempi che
per quanto riguarda i costi, è la realizzazione degli stampi, i quali
generalmente vengono prodotti da ditte esterne e vengono ottenuti per fusione
e/o lavorazione di alluminio.
Generalmente vengono iniettati contemporaneamente due tacchi per
pressa. Inoltre, nel caso dei tacchi a spillo, prima dell'iniezione viene inserita
nello stampo un'anima metallica di rinforzo (spina), la quale serve anche per
l'espulsione dei prodotti stampati nel ciclo precedente.
All'iniezione segue il rivestimento del tacco in tessuto, pelle o altri
materiali, la verniciatura oppure, in alcuni casi, delle lavorazioni più
particolari, come l'immersione in un bagno galvanico. Per quanto riguarda la
verniciatura, si può ricorrere alla tampografia per trasferire delle trame
semplici sulla superficie del tacco, mentre per ottenere delle trame più
complesse o delle imitazioni migliori di vari materiali, sono state sviluppate
delle tecniche particolari per il trasferimento di immagini tramite
l'applicazione di un film.
Dato che il tacco ha una funzione strutturale, la qualità della produzione
viene controllata estraendo dei campioni e verificando la correttezza
dell'iniezione e la presenza di cavità. Inoltre i tacchi vengono sottoposti a dei
test di resistenza, sollecitandoli ciclicamente in maniera da simulare l'impatto
della scarpa con il suolo.
Altre tipologie di tacco, specialmente i tacchi bassi e i tacchi per scarpe
da uomo, possono essere prodotti utilizzando materiali e tecnologie diverse. Il
cuoio è una delle principali alternative ai materiali polimerici. I tacchi in cuoi
possono essere prodotti incollando degli strati di cuoio, oppure, per contenere
i costi, possono essere ottenuti da un impasto di trucioli di cuoio (contenente
anche materiale riciclato).
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Suolificio:
Il materiale più diffuso per la produzione di suole nel settore dell'alta
moda è il cuoio, seguito a distanza dalla gomma.
La produzione delle suole in cuoio inizia con il taglio del pellame
ricevuto dalla conceria. Il taglio può essere effettuato con delle macchine
automatiche o con delle fustelle. Gli impianti più moderni sono dotati di un
proiettore il quale permette di visualizzare i contorni delle suole sul pellame
prima del taglio. In questo modo l'operatore può gestire nel modo più
adeguato l'uso del cuoio, minimizzando gli scarti ed evitando le zone difettate.
Gli scarti di produzione vengono recuperati e macinati, ottenendo così il
materiale base per la produzione di tacchi.
Si passa poi alla spianatura dello spessore, in modo da renderlo
omogeneo lungo tutta la suola e conforme alla richiesta. A questo punto le
suole vengono prese a paia, affacciate, inserite tra due dime e fresate lungo il
bordo. La fresatura avviene su macchine automatiche e permette di rifinire il
bordo, ottenendo il profilo desiderato.
Il prossimo passo è la coloratura del lisse (bordino esterno), effettuata
impaccando un gruppo di suole e spruzzando manualmente il colore, e
l'applicazione del marchio della firma e della taglia.
Vengono poi effettuate delle lavorazioni specifiche per il tipo di scarpa.
Per le suole a coda viene tolto del materiale in corrispondenza del tacco
tramite la scodettatura, in modo da assottigliare la suola nella zona interessata.
A seconda delle indicazioni dello stilista, la suola viene spianata lateralmente
per ridurre lo spessore dei bordi, cambrata e ripiegata per migliorare
l'aderenza con la forma e per dare l'effetto estetico voluto.
Qui termina il processo produttivo delle suole a fondo chiuso. Nel caso
delle suole a fondo aperto devono essere applicati il tacco, generalmente un
tacco basso in cuoio monoblocco o macinato, e il guardolo. Dopo l'incollatura
i tacchi in cuoio vengono rifiniti, levigati e verniciati, al che segue
92
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
l'incollaggio del guardolo e l'applicazione del mastice (non ancora attivato)
per l'incollaggio alla suoletta. Il mastice viene applicato anche alle suole in
gomma, nel qual caso ha anche un ruolo protettivo dato che inibisce il rilascio
di ossidi, i quali pregiudicherebbero l'incollaggio.
Calzaturificio:
Oltre al design e alla progettazione della scarpa e al coordinamento dei
fornitori, al calzaturificio compete la produzione della tomaia e
l'assemblaggio della scarpa. Anche se esistono delle aziende dedicate alla
produzione delle tomaie, denominate tomaifici, nelle aziende visitate durante
questo progetto la realizzazione della tomaia viene eseguita all'interno di un
reparto dedicato del calzaturificio.
I pezzi della tomaia vengono ritagliati dal pellame in maniera manuale
o semi automatica. Solitamente i sistemi di taglio manuale prevedono l'uso di
fustelle, che nella grande maggioranza dei casi sono di tipo oleodinamico.
Uno strumento alternativo, e sempre più diffuso nei calzaturifici, sono le
macchine da taglio a controllo numerico, le quali possono essere suddivise in
macchine da taglio a lama o macchine da taglio d'energia (laser o getto
d'acqua). Il vantaggio di questa tecnologia è la possibilità di integrarle in un
sistema CAM, importando direttamente dalla modelleria i disegni CAD dei
modelli da produrre. L'operatore ha il compito di piazzare i modelli da tagliare
sulla pelle e di avviare la procedura di taglio, anche se alcune tecnologie
permettono anche il piazzamento automatico (ma in ogni caso è comunque
richiesta la supervisione dell'operatore).
I pezzi della tomaia vengono poi trasferiti nel reparto di giunteria e
orlatura, nel quale vengono eseguite le seguenti operazioni:
- Equalizzatura o spaccatura: i pezzi della tomaia vengono portati a
spessore desiderato e uniforme utilizzando delle spaccatrici.
- Scarnitura: con una scarnitrice regolabile si assottigliano i bordi dei
93
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
pezzi della tomaia per permettere la successiva ripiegatura o
aggiuntatura di diversi pezzi senza aumenti di spessore.
- Assemblaggio fodera: si realizza con particolari macchine da cucire
(aggiuntatrici) e con eventuale incollaggio di bordi e cuciture.
- Spalmatura mastice: viene effettuata manualmente dalle orlatrici o
preparatrici.
- Ripiegatura: il contorno della tomaia in corrispondenza del collo della
scarpa (bordo superiore) viene ripiegato e incollato, successivamente
cucito con una ripiegatrice.
- Bordatura: consiste nell’applicazione di una striscia di pelle sul
contorno superiore della tomaia mediante incollatura e cucitura a mano
e/o a macchina (bordatrice).
- Cucitura della tomaia: la tomaia precedentemente assemblata viene
cucita ed in alcuni punti incollata.
- Applicazione nastrino: un nastro di tela della larghezza di 1-2 cm viene
incollato all’interno della tomaia sulle giunture per rinforzarle,
soprattutto sulla giuntura posteriore. Un altro tipo di nastrino, della
larghezza di 0,3- 0,4 cm, viene posto all’interno della ripiegatura.
- Applicazione occhielli: con occhiellatrice vengono applicate alle tomaie
degli occhielli.
- Incollaggio della fodera sulle tomaie, cucitura della fodera sulla tomaia:
effettuata lungo i bordi (messa in fodera) con collante o con macchine
da cucire.
Terminata la produzione dei singoli componenti, si passa al montaggio
della scarpa. Le operazioni si svolgono lungo la manovia, un insieme di
stazioni poste in maniera sequenziale a formare un circuito ovale. I
collegamenti tra le varie stazioni di lavoro avvengo tramite una giostra
centrale che provvede al trasporto dei semilavorati da una stazione ad un’altra
94
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
tramite dei cestelli in cui viene riposto, in genere, l’occorrente per il
montaggio di due paia di scarpe.
Il ciclo della lavorazione si conclude dopo che ogni carrello ha
completato il giro. L’avanzamento dei carrelli è manuale nei piccoli
calzaturifici, automatico nei medi e nei grandi. Nel caso di sistema di
avanzamento automatico i cestelli sono trasportati a velocità costante tramite
un sistema a catene.
Le giostre generalmente sono suddivise su più livelli (più guide poste in
parallelo) e ad ogni livello è attribuita una priorità di lavorazione: questo per
gestire meglio le urgenze della produzione, come il montaggio di pochi
campioni per campionari o sfilate.
E' di frequente osservazione la presenza di lavoratori che non hanno
una mansione fissa ma che sostituiscono o sopperiscono le esigenze
produttive del momento (“jolly”).
La tipologia di stazioni presenti nella manovia è, in sostanza, standard
per tutti i calzaturifici, variazioni si hanno per lo più nel numero di macchine
predisposte per una singola fase del montaggio.
Si elencano qui di seguito le principali fasi di lavorazione che si
possono incontrare lungo la manovia di un calzaturificio:
- Applicazione sottopiede o soletta alla forma: avviene mediante
inchiodatura con tre oppure cinque chiodi che verranno tolti in una fase
successiva. A volte si esegue la rifilatura del sottopiede quando non è
stata eseguita nella fase di taglio.
- Applicazione del puntale tra tomaia e fodera, per rendere più resistente
la parte anteriore della calzatura. Il puntale è costituito da tessuto
impregnato da resina cellulosica oppure costituito da resina
termoindurente.
- Inserimento dello sperone (o contrafforte o tallonetta): lo sperone,
costituito da cuoio o da un succedaneo del cuoio, viene applicato
95
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
manualmente tra fodera e tomaia (parte posteriore), incollato mediante
mastici o vinavil; in altri casi, utilizzando collante al termoplastico, è
sufficiente una riattivazione a caldo.
- Una volta preparata, la tomaia viene montata sulla forma.
- Premonta/Monta: tipicamente viene montato prima il “davanti”, punta e
fianchi della scarpa, quindi la parte posteriore utilizzando soprattutto la
macchina definita premonta/monta.
- Montafianchi/Montaboetta: montaggio dei fianchi della tomaia sul
sottopiede mediante iniezione di termoplastico e/o mediante chiodatura.
L’operatore tiene la scarpa con due mani e inserisce i bordi della tomaia
su una pinza. Il comando di chiusura della pinza e il consenso per la
spalmatura del termoplastico o la chiodatura avviene premendo un
pedale. L’operazione può anche essere fatta completamente in modo
manuale tramite l’utilizzo di pinze e martello
- Monta Boettatura: montaggio della parte di tomaia corrispondente al
tallone
- Boettatura: montaggio della parte di tomaia corrispondente al tallone
- Levachiodi: rimozione dei chiodi inseriti per fissare il sottopiede o
soletta alla forma
- Ribattitura: ribattitura dei chiodi fissati nelle fasi precedenti fatta
tramite una macchina a rulli che ribatte eventuali pieghe della tomaia
nella zona del calcagno e spiana la superficie inferiore della scarpa;
- Tracciatura suole: tracciatura sulla tomaia del bordo della suola, questo
segno verrà preso come riferimento per la successiva operazione di
cardatura
- Cardatura: asportazione dello strato superficiale della parte di tomaia
ripiegata sotto la soletta e a questa fissata, al fine di realizzare una
superficie ruvida su cui permettere una migliore presa dei collanti e
96
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
ridurre l’eventuale spessore eccessivo.
- Spalmatura collante fondo suola: distribuzione della colla sul fondo
della scarpa montata
- Attivazione del collante facendo passare le scarpe in un forno continuo
- Pressatura: applicazione della suola, previamente raspata e incollata,
mediante pressatura effettuata tramite uno stampo elastico,
opportunamente gonfiato con aria compressa o con acqua.
- Applicazione tacchi (con colla o chiodi)
- Sformatura: rimozione della scarpa montata dalla forma
L'ultima fase del ciclo produttivo, che viene eseguita all'esterno
della manovia, consiste nella rifinitura della calzatura da un punto di vista
puramente estetico, e viene denominata finissaggio. A seconda del modello
e della tipologia di scarpa, vengono eseguite tutte o solo alcune delle
seguenti operazioni:
- Coloritura bordi suole e tacco: applicazione di vernici realizzata a mano
o con pistola a spruzzo, indicata anche come operazione di “messa in
colore della scarpa”
- Pomiciatura della suola: leggera raspatura della suola allo scopo di
facilitare l’adesione del colore e migliorare quindi la qualità del
prodotto
- Coloritura suola: operazione realizzata attraverso l’applicazione
manuale di cere naturali
- Lucidatura suola: operazione di finitura della suola realizzata mediante
macchine a spazzole rotanti
- Pulitura e lavatura della scarpa: tale operazione viene effettuata
manualmente utilizzando spugne o pezze di stoffa imbevute di solventi
, benzina o acqua passati sulla superficie della scarpa
97
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
- Applicazione del sottopiede di pulizia: il sottopiede di pulizia, già
timbrato, viene cosparso di collante e inserito all’interno della scarpa.
In alcuni casi i sottopiedi di pulizia sono autoadesivi (o resi tali tramite
appositi macchinari)
- Apprettatura: è un’operazione realizzata impiegando vernicetta o
appretto che può essere spalmato a mano con l’impiego di pennellini
- Lucidatura scarpa: operazione di spalmatura del lucido che può essere
effettuata in alternativa alla apprettatura
- Stiratura della scarpa: in tale fase si utilizzano ferri da stiro per
distendere la pelle sulla superficie della scarpa. Talvolta per
raggiungere lo stesso obiettivo, si utilizzano becchi bunsen, detti
“lumette”, sulla cui fiamma libera viene rapidamente fatta passare la
scarpa stessa
Ultimata la lavorazione della calzatura, si passa alla fase di
inscatolamento, immagazzinamento e carico per la successiva
commercializzazione.
L'operazione di confezionamento consiste nel riporre la coppia di
calzature in scatole apposite, rese disponibili da ditte fornitrici prescelte; la
qualità del prodotto confezionato determinerà naturalmente il livello di qualità
del confezionamento.
Avvenuto il confezionamento, le scatole assemblate vengono riposte in
“aree magazzino”, il più delle volte ricavate tra i reparti di produzione e
sommariamente organizzate.
98
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
III.4. STATO DELL’ARTE DELLE TECNOLOGIE CAD PER LA
PROGETTAZIONE E INDUSTRIALIZZAZIONE DEGLI
ELEMENTI DELLA CALZATURA
Negli ultimi decenni le tecnologie CAD si sono rapidamente diffuse
nella maggior parte dei settori industriali e il mondo della calzatura non è
un'eccezione. In questo ambito, i principali utenti sono le case produttrici di
scarpe tecniche, sportive e i brand con grandi volumi di produzione, mentre il
settore della calzatura di alta moda si affida ancora principalmente ad
operazioni di natura artigianale eseguite manualmente. Nonostante ciò, anche
in questo settore le tecnologie CAD trovano molte applicazioni,
distinguendosi tra le applicazioni disponibili per i calzaturifici e quelle
disponibili per i produttori di parti e componenti.
I sistemi CAD sviluppati per i calzaturifici sono suddivisibili in
software bidimensionali e tridimensionali. Le principali funzionalità dei
software tridimensionali disponibili per calzaturifici sono le seguenti:

acquisizione attraverso digitalizzatori di forme, componenti e
linee tridimensionali;

riproduzione in forma realistica di linee, colori e materiali dei
modelli di calzature;

ricavo della camicia in piano dei modelli tridimensionali.
Dall'altra parte, i software bidimensionali offrono le seguenti possibilità:

acquisizione attraverso digitalizzatori delle linee delle camice
dei modelli in piano;

realizzazione delle parti di tomaia e fodera;

sviluppo in taglie delle parti di tomaia e fodera;

taglio su cartoncino o cartone fibrato delle parti di tomaia e
fodera sviluppate;
99
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale

taglio sulla pelle delle parti di tomaia e fodera sviluppate.
La maggior parte dei calzaturifici nel settore dell'alta moda utilizza solo
i sistemi bidimensionali, mentre le potenzialità dei software tridimensionali
vengono sfruttate principalmente per il design delle forme e dei tacchi.
I sistemi sviluppati per i produttori di parti e componenti si
differenziano a seconda dell’elemento da produrre. I sistemi utilizzati dai
formifici, finalizzati alla produzione ed al controllo numerico delle forme,
consentono le seguenti funzionalità:

digitalizzazione delle forme tridimensionali;

interventi di modifica della forma;

sviluppo in taglie della forma;

realizzazione attraverso torni a controllo numerico di forme.
I sistemi utilizzati dai tacchifici e dai suolifici (gomma) sono finalizzati
alla prototipazione dei tacchi e delle suole, alla realizzazione degli stampi per
l’iniezione o lo stampaggio ed hanno le seguenti funzionalità:

digitalizzazione di tacchi e suole;

digitalizzazione di linee bidimensionali;

progettazione di tacchi, di suole e di stampi;

sviluppo in taglie;

prototipazione attraverso frese a controllo numerico o sistemi di
stereolitografia.
I sistemi utilizzati dai suolifici (cuoio) sono finalizzati alla produzione
con sistemi a controllo numerico delle suole. Essi hanno le seguenti
funzionalità:
100

digitalizzazione di linee bidimensionali;

interventi di modifica sulle linee;
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare

sviluppo in taglie delle sagome;

taglio automatico del cuoio.
In sintesi i sistemi attualmente presenti nel mercato si distinguono in
due tipologie:

le soluzioni adottate dai calzaturifici: hanno l’obiettivo di
sviluppare la tomaia e la fodera dei modelli di calzature e
forniscono moduli opzionali per lo sviluppo di forme, tacchi e
suole. Tali soluzioni sono spesso di tipo proprietario e sono
quindi legati all'acquisto di macchinari abbinati, hanno un costo
elevato e non si integrano nella progettazione delle forme, dei
tacchi e delle suole.

Le soluzioni adottate dai fornitori, come formifici, tacchifici e
suolifici. Queste sono a loro volta di due tipi: quelle
proprietarie predisposte dai produttori che sono passati dalle
macchine elettromeccaniche e pneumatiche a quelle a controllo
numerico, e quelle derivate da adattamenti dei software CAD
prodotti per il settore metalmeccanico; tali prodotti sono
complessi e sovradimensionati rispetto alle esigenze del settore.
Dal punto di vista della tipologia di software, le tecnologie CAD usate
per la progettazione di calzature sono suddivisibili in tre categorie:

Modellatori (solitamente di superficie) per uso generico,
eventualmente personalizzati tramite plugin e macro.

Software dedicati a un'operazione specifica o alla progettazione
di un componente specifico.

Pacchetti software (suite) pensati per coprire ogni fase della
progettazione della scarpa e di tutti i componenti, dal design
all'industrializzazione.
Tra le tre, l'ultima categoria è quella più giovane ma anche più
101
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
promettente, dato che, come verrà descritto a breve, permette una migliore
collaborazione tra tutti gli elementi della catena di produzione e un maggiore
controllo sull'intero processo.
Verranno ora descritti alcuni dei software diffusi nel settore
calzaturiero, molti dei quali vengono anche usati per la progettazione di
scarpe di alta moda.
III.4.1. RHINOCEROS
Rhinoceros, sviluppato da Robert McNeil & Associates, è un software
di modellazione di superfici, principalmente mirato al design industriale,
all'architettura, alla prototipazione rapida, il reverse engineering, al design nel
campo dell'industria automobilistica e della gioielleria e ad altre applicazioni
CAD/CAM. Come la maggior parte dei modellatori di superfici, anche
Rhinoceros (chiamato anche Rhino) è basato sulla manipolazione di superfici
NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline), le quali riescono a riprodurre
fedelmente una grande famiglia di geometrie, lasciando al designer molta
libertà nella modellazione.
Figura III.6 Schermata del software Rhinoceros.
102
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
I vantaggi offerti da Rhinoceros sono:

Facilità di apprendimento

Costo d'acquisto relativamente basso

Elevata flessibilità e multidisciplinarità

Possibilità di esportare i file nella maggior parte dei formati
utilizzati

Possibilità di espandere le capacità del software tramite la
compilazione di plug-in e macro. Il software dispone infatti di
un linguaggio di scripting simile al Visual Basic, e gli
sviluppatori hanno a disposizione un SDK dedicata.

Grande numero di plug-in già disponibili sul mercato
Questi ultimi due punti sono probabilmente i più importanti, dato che
permettono di adattare il software alle esigenze del disegnatore. Una
conoscenza di base del linguaggio di scripting permette infatti di compilare
macro capaci di velocizzare notevolmente il lavoro del disegnatore, ad
esempio raggruppando una serie di operazioni eseguite frequentemente in un
unico comando. D'altra parte, la presenza di plug-in permette in primo luogo
di espandere le potenzialità del software, ed in secondo luogo di sfruttare il
programma come base per creare degli strumenti dedicati a un compito
specifico, come può essere la progettazione di una calzatura.
La stessa casa madre offre quattro moduli di espansione: Flamingo,
Penguin, Bongo e Brazil, dedicati al rendering (più o meno sofisticati in
funzione del plug-in) e all'animazione. Tali plug-in sono potenzialmente
interessanti anche per il settore calzaturiero, soprattutto per il marketing, dato
che permettono di ottenere un'immagine foto realistica della scarpa prima che
questa venga effettivamente prodotta.
Altri plug-in interessanti per la progettazione di scarpe sono descritti
nel seguito.
103
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Expander
Expander, realizzato dalla ShipConstructor, è un plug-in dedicato alla
messa in piano di superfici a singola e doppia curvatura. Inizialmente
sviluppato per il settore navale e per la messa in tavola di lamiere, ma è stato
successivamente adattato anche alla produzione di scarpe, rivestimenti,
abbigliamento e aeroplani.
Tramite questo plug-in è possibile disegnare la tomaia direttamente sul
modello tridimensionale della forma (precedentemente digitalizzato o fornito
dal formificio) e spianare successivamente le superfici, ottenendo così i
disegni per la produzione. La difficoltà in questa operazione sta nello
spianamento di superfici a curvatura multipla. Infatti, mentre le superfici a
singola curvatura possono essere spianate senza essere deformate, un qualche
grado di deformazione è necessario per spianare una superficie a doppia
curvatura, come può essere quella che descrive una forma da scarpa.
Il modulo Expander permette di monitorare la deformazione richiesta
per la spianatura della tomaia (vedi Fig. III.7) e consente eventualmente di
suddividere le regioni maggiormente deformate in più superfici.
Un'altra possibilità offerta dal software è la mappatura di curve definite
sulla superficie, dal 3D al 2D. Questo permette al disegnatore di definire le
linee di stile direttamente sul modello tridimensionale, e poi ritrovarle sulla
superficie spianata.
Infine, i risultati ottenuti con questo plug-in possono essere esportati in
svariati formati, tra cui anche quelli più diffusi per le macchine da taglio a
controllo numerico.
104
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.7 Rhinoceros con il modulo Expander.
Shot
Al contrario di Expander, Shot è stato espressamente creato per la
progettazione di calzature, e in maniera specifica per il disegno delle suole.
Infatti il plug-in permette di ottenere la geometria della suola tramite la
scansione del disegno oppure direttamente dalla spianatura della forma, e di
operare poi sul contorno della suola in forma vettoriale. Le principali opzioni
disponibili sono:

Scansione e manipolazione delle geometrie
Dopo l'acquisizione della geometria, le linee e curve ottenute
dallo scanner possono essere rielaborate e vettorizzate,
rendendo possibile l'unione di più curve, la creazione di spigoli
e di offset parziali e variabili. Il software crea inoltre anche
automaticamente curve intermedie e gli assi della suola.

Scalatura e sviluppo in taglie
Il software permette la gestione di regole di scalatura
imponibili dall'utente, tramite le quali è poi possibile scalare le
suole in maniera automatica. Sono supportate sia delle quote
assolute, specifiche per ogni taglia, che degli incrementi relativi
105
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
da una taglia alla prossima.

Nesting manuale o automatico
Il nesting manuale viene effettuato ruotando e traslando le
suole sull'area di taglio, ed eventualmente è possibile operare
contemporaneamente su più di una suola. Inoltre il software
gestisce il nesting automatico, ottimizzando l'uso del materiale
e massimizzando il numero di suole tagliate. Inoltre è possibile
specificare il numero minimo e massimo di oggetti tagliati, il
numero di copie da specchiare, la priorità di ogni modello, zone
difettate del pellame, la direzione principale del nesting, la
distanza minima tra due profili e la distanza da mantenere dal
bordo.

Esportazione dei file per elaborazioni successive e per il
CAM
Il software permette l'esportazione dei risultati in formato
Rhino (3DM) o direttamente su un file CAM, generando anche
i programmi CNC.
Figura III.8 Rhinoceros con il modulo Shot.
106
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
III.4.2. DELCAM POWERSHAPE
PowerSHAPE, ideato dalla compagnia produttrice di software
CAD/CAM Delcam, è un modellatore CAD 3D originariamente pensato come
modellatore di superfici. Dalla versione 2010 contiene però, oltre al kernel per
la modellazione di superfici proprietario di Delcam, anche il kernel per la
modellazione soldia Parasolid (usato da molti dei più diffusi software di
modellazione solida). I due kernel funzionano in parallelo, e questo permette
di combinare senza compromessi i vantaggi dei modellatori di superfici con
quelli dei modellatori solidi. Oltre a questi due approcci, PowerSHAPE
permette anche di lavorare direttamente sui triangoli di mesh provenienti da
file in formato STL oppure ottenute da digitalizzatori 3D. Quest'ultima
funzione è particolarmente utile per operazioni di reverse engineering oppure
per dare la massima libertà nel modificare solidi o superfici. L'insieme di
queste tre possibilità di modellazione viene chiamata dal pubblicizzata dal
produttore come Total Modelling, intendendo la combinazione integrata delle
tre tipologie di modellazione, la quale permette di eliminare le limitazioni di
ognuna delle tre opzioni prese singolarmente.
Figura III.9 Una schermata di PowerSHAPE.
107
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Oltre alla modellazione, PowerSHAPE offre anche la possibilità di
aggiungere texture e feature di stile, l'embossing di texture, il morphing di
modelli, la creazione di assemblati a partire da varie parti, e permette di
eseguire dei rendering per ottenere delle immagini foto realistiche degli
oggetti disegnati.
III.4.3. SOLIDTHINKING
solidThinking, un prodotto della compagnia Altair, è un modellatore 3D
di superfici NURBS. Il prodotto è pensato per il design industriale, ed offre la
possibilità di eseguire il rendering in tempo reale, in modo da offrire al
designer una migliore percezione del prodotto finale.
Al contrario di altri modellatori di superfici, solidThinking permette la
progettazione parametrica. Il modello quindi si aggiorna automaticamente
quando viene modificata una quota o un altro parametro. Inoltre è possibile
visualizzare e modificare i singoli passaggi eseguiti per ottenere il modello
tramite il ConstructionTree.
Figura III.10 solidThinking.
108
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Oltre alla modellazione, solidThinking offre anche delle funzionalità di
reverse engineering, ovvero il fitting di nuvole di punti tramite superfici e
l'estrazione di punti da una superficie, l'estrazione di curve da una nuvola di
punti e l'interfacciamento diretto con alcuni digitalizzatori di grande
diffusione come lo scanner Minolta Vivid 3D e il digitalizzatore MicroScribe3D.
Infine il software propone anche un nuovo sistema per fare la sintesi di
forme e strutture tramite morfogenesi. Questo sistema replica la modalità con
cui avviene la crescita biologica per come vista in natura, ottimizzando il
prodotto in funzione dei vincoli imposti dal designer e dalle forze agenti
sull'oggetto.
III.4.4. MAMECCCAD
Figura III.11 MaMeccCad.
MaMeccCad, sviluppato dalla ditta MA-MECC, è un prodotto
CAD/CAM 2D specializzato nella progettazione di suole. Al contrario dei
109
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
software presentati precedentemente, i quali sono di tipo generico, questo
prodotto mira ad ottenere la massima semplicità d'uso ed ad ottimizzare la
produttività per il compito per il quale è stato pensato. Sono quindi disponibili
molti comandi specifici per la progettazione di suole, i quali permettono al
progettista di ottenere il risultato voluto senza eseguire delle procedure spesso
complesse richieste da un CAD generico. Questi comandi sono stati sviluppati
tenendo conto delle esigenze dei suolifici, e possono essere riassunti nel modo
seguente:

Acquisizione e vettorializzazione automatica di profili ottenuti
da uno scanner

Modifica e rifinitura dei profili

Sviluppo in taglie automatico

Raggruppamento di tacchi e codette

Realizzazione automatica dei percorsi di scavatura

Database per le fustelle

Nesting automatico

Realizzazione delle dime

Funzioni di centratura automatica per la realizzazione di
macchine a controllo numerico

Programmazione di linee di rifinitura e timbratura
III.4.5. NEWLAST
La ditta Newlast, specializzata nelle macchine per la produzione di
forme da scarpa, offre un pacchetto software composto di tre moduli,
rispettivamente dedicati alla progettazione di forme, di dime e di tacchi.
Questi prodotti sono facilmente interfacciabili con le frese, macchine da taglio
110
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
e digitalizzatori offerti da Newlast, formando così un pacchetto CAM
completo.
EASYLAST3D CAD/CAM
Questo modulo è dedicato
industrializzazione delle forme.
alla
progettazione,
modifica
e
Il software offre le seguenti funzioni:

Innesto di una punta con un tronco di una forma diversa o di un
tronchetto con una forma. Questo avviene selezionando le due
forme e posizionando l'innesto specificando la zona di taglio e
la zona di raccordo. Le rimanenti operazioni vengono gestite
automaticamente dal software

Suddivisione della forma in tre superfici NURBS: sottopiede,
camicia sinistra e destra.

Sviluppo di dime

Sviluppo del sottopiede direttamente dal modello
tridimensionale, con possibilità di controllare lo sviluppo in
2D.

Possibilità di sviluppare i tacchi in maniera coordinata su tre
forme diverse, mantenendo lo stesso tacco per più forme.

Controllo su punta, tallone e tronchetto, con possibilità di
mantenerli costanti per diversi modelli di forma

Adattamento della forma a una suola già esistente

Applicazione/Rimozione della cimosa. L'applicazione serve per
l'industrializzazione e la generazione del percorso dei
macchinari a controllo numerico, la rimozione per il reverseengineering.
111
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale

Database dei modelli
Figura III.12 EASYLAST3D.
EASYCUT2D CAD/CAM
EASYCUT2D è un modulo dedicato allo sviluppo di dime,
permettendo di importarle, elaborarle e di svilupparle. Le dime possono essere
importate da file CAD in vari formati, da uno scanner oppure direttamente da
EASYLAST3D. Il profilo della dima viene calcolato in maniera automatica,
senza la necessità di tracciarlo a mano. I profili possono poi essere modificati
e sviluppati in taglie. Lo sviluppo in taglie può essere personalizzato
liberamente, ad esempio mantenendo lo stesso tallone per vari modelli e per
varie taglie, tenendo costante una parte della dima durante lo sviluppo dello
stesso modello, oppure tenendo costante una distanza tra due punti sulla dima.
112
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.13 EASYCUT2D.
Il modulo ha anche delle funzioni dedicate alla progettazione dei
lamierini, dedicate all'inserimento di fori, al disegno delle linee di riferimento
per il taglio e allo sviluppo del lamierino con scale predefinite e con una
gestione completa di asole, fori e di altre entità.
EASYHEEL3D CAD/CAM
Il terzo modulo, chiamato EASYHEEL3D, è interamente dedicato alla
progettazione dei tacchi. Il modulo è completamente integrato in
EASYLAST3D, il che permette l'importazione diretta di tutti i profili
ricavabili dalla forma. Inoltre i profili possono anche essere ottenuti dalla
dima, tramite uno scanner oppure possono essere rilevati con il digitalizzatore
Microscribe da un prototipo del tacco. Il software da al designer gli strumenti
per creare tacchi composti da 3 o 4 superfici, simmetrici o anche asimmetrici.
Oltre ai tacchi è gestita anche la progettazione delle zeppe. Lo sviluppo in
taglie può essere personalizzato dal progettista, e si possono applicare sia
incrementi costanti che incrementi variabili da numero a numero. Infine nel
113
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
programma è integrato un database per la gestione e la ricerca dei modelli.
Figura III.14 EASYHEEL3D.
III.4.6. ROMANS CAD
Romans CAD è un pacchetto di software CAD sviluppato
espressamente per la progettazione della scarpa e dei suoi componenti. Il
software si propone come soluzione per coprire ogni fase della progettazione,
dallo schizzo, all'ingegnerizzazione fino all'esportazione dei file in formato
compatibile con i macchinari a controllo numerico. Ognuno dei moduli che
compongono il software è dedicato a una o più fasi della progettazione, e
l'integrazione tra i vari moduli permette di controllare in maniera ottimale il
prodotto finale. Ad esempio una modifica apportata alla forma può essere
facilmente riportata sui componenti che sono stati progettati in base alla forma
stessa, evitando il laborioso processo di riprogettazione. Le soluzioni proposte
da Romans CAD sono di cinque tipi:

114
Progettazione 3D della forma
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare

Design tridimensionale della scarpa

CAD 2D

Soluzioni per il taglio

Gestione dei dati di prodotto (PDM)
RCS 3D LAST
3D Last è il modulo dedicato alla progettazione e alla modifica di
forme. L'intera progettazione avviene in 3D, è completamente parametrica e
può partire da uno schizzo bidimensionale oppure da una forma digitalizzata.
Di fatto il software, non essendo legato a una casa produttrice di macchinari, è
compatibile con tutti i digitalizzatori sul mercato. Le modifiche alla forma
possono avvenire intervenendo sulla superficie della forma oppure
modificando le linee di controllo della forma stessa. Inoltre il progettista può
controllare l'estensione della zona sulla quale intervenire e può quindi
apportare delle modifiche locali.
Figura III.15 RCS 3D Last.
115
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Oltre all'acquisizione di forme tramite digitalizzatore tramite
l'estensione RCS Scan Line, il software gestisce anche lo sviluppo in taglie
tramite l'estensione RCS Grade. Il progettista può personalizzare a piacere le
regole di sviluppo, coordinando anche varie zone della scarpa (ad esempio il
tacco).
RCS 3D SKETCH
3D Sketch è pensato per gli stilisti e permette di creare un prototipo
digitale della scarpa. Il disegno avviene completamente in un ambiente 3D,
nel quale il designer può fare il suo schizzo direttamente sul modello
tridimensionale della forma. Una funzione interessante è l'interfacciamento
avanzato con tavolette grafiche, specialmente con i modelli con schermo
integrato. Lo stilista può così usare una penna per disegnare sul prototipo
virtuale tridimensionale, scegliendo direttamente colori e materiali e
influenzando direttamente il processo produttivo. Il software supporta anche
delle metodologie più tradizionali, permettendo allo stilista di disegnare lo
schizzo su carta, di digitalizzarlo e di proiettarlo poi sulla forma.
RCS 2D
RCS 2D è un CAD bidimensionale pensato per la modifica di profili e
per proseguire il processo di progettazione iniziato in 3D. Il software offre
una serie di funzioni dedicate al settore calzaturiero, e permette inoltre al
progettista di integrare il know-how aziendale (ad esempio tramite delle
funzioni personalizzate) e di condividerlo con tutti i collaboratori.
116
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.16 RCS 2D.
RCS SL
RCS SL è un modulo per il calcolo del consumo di materiale. Il
software si interfaccia direttamente con i sistemi CAD di Romans Cad e
calcola la quantità di materiale necessaria per la realizzazione di un
determinato modello di scarpa. In un secondo step l'utente può associare a
ogni materiale un costo unitario ed ottenere quindi una prima stima del costo
della scarpa.
Figura III.17 RCS SL.
117
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
RCS LUMIÈRE
Lumière è il software per la pianificazione del taglio. Il software ha
varie funzionalità, tra cui il nesting interattivo e modulare, il nesting in linea
oppure fuori linea, la scansione delle pelli e la selezione di aree di diversa
qualità, la marcatura dei difetti ed il nesting di pezzi in funzione della
direzione del pelo. L'identificazione (da parte dell'operatore) delle zone di
diversa qualità è una funzionalità particolarmente interessante, dato che
permette al software di posizionare ed orientare le varie parti della tomaia in
funzione della qualità richiesta dal designer.
RCS DM
Questo ultimo prodotto è un software di data management (PDM) il
quale si integra nativamente in tutti i moduli elencati precedentemente. Il
software permette di organizzare e monitorare l'intero processo di
progettazione, di visualizzare i dettagli di un specifico modello, i suoi
componenti, i materiali usati e l'avanzamento dell'intero progetto. Tutti i
disegni dei componenti possono essere salvati nel database, e sono
immediatamente accessibili a tutti i collaboratori. Inoltre il database può
essere condiviso tra più aziende, e quindi anche con i fornitori. Questo facilita
notevolmente la collaborazione tra calzaturificio e fornitori, consentendo uno
scambio di dati intuitivo e rapido. Infine il software è in grado di generare
report, distinte base e di calcolare il costo del prodotto, e permette di
sviluppare, contemporaneamente o sequenzialmente, diverse versioni dello
stesso modello.
III.4.7. SHOEMASTER
Shoemaster, sviluppato dalla ditta inglese CSM3D, è un sistema
integrato CAD/CAM 3D di progettazione di calzature. Il software offre le
seguenti funzioni:
118
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare

Design tridimensionale della calzatura

Modellazione della forma

Ingegnerizzazione del modello

Calcolo dei consumi di materiale

Progettazione di suole e tacchi

PDM
Shoemaster Creative
Questo software è pensato per il design della calzatura ed è indirizzato
direttamente agli stilisti. Il processo avviene interamente in 3D, dando quindi
allo stilista una percezione immediata del prodotto finale. Il software è in
grado di convertire uno schizzo fatto a mano in un oggetto tridimensionale,
oppure offre la possibilità di disegnare direttamente sul modello 3D usando
una tavoletta grafica. Lo stilista può applicare trame, materiali ed accessori.
Dal modello risultante si possono ottenere dei rendering foto realistici, e si
possono esportare i dati necessari per la fase di ingegnerizzazione.
Figura III.18 Shoemaster Creative.
119
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Shoemaster Forma
Forma si propone di sostituire tutte le operazioni manuali di
modellazione della forma, offrendo un sistema CAD 3D analogo a Newlast
Easylast (con il quale Shoemaster è completamente compatibile). Le funzioni
principali sono:

Mantenimento del filo forma durante la modifica

Taglia ed incolla tra due forme

Modifica della forma intervenendo su dei profili

Controllo e modifica di punta e tacco

Sviluppo in taglie personalizzabile

Importazione di file STL (provenienti ad esempio da
digitalizzatori)

Esportazione dei risultati per la produzione su una vasta gamma
di macchine a controllo numerico
Figura III.19 Shoemaster Forma.
120
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Shoemaster Custom
Shoemaster Custom è un software dedicato alla personalizzazione delle
forme in base al volume effettivamente occupato dal piede.
Figura III.20 Shoemaster Custom.
All’utente vengono forniti degli strumenti avanzati per la misurazione
della forma. È quindi possibile misurare in automatico delle sezioni standard,
oppure effettuare delle misure personalizzate. Inoltre è possibile confrontare
in contemporanea la forma da scarpa e il volume tridimensionale del piede,
proveniente ad esempio da una digitalizzazione 3D.
Le potenzialità del software vanno oltre la misura, permettendo
all’utente di modificare la forma in funzione della sagoma del piede.
Specificando le sezioni interessate si può adattare la forma al piede, oppure si
può aggiungere del materiale alla forma in maniera automatica.
La forma risultante può poi essere esportata verso altri pacchetti
software per continuare la progettazione della scarpa.
121
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Shoemaster Esprite, Classic e Power
Questi tre software sono delle soluzioni CAD CAM per il modellista
indipendenti, che offrono però funzionalità diverse.
Shoemaster Esprite è un software puramente 2D per lo sviluppo dei
modelli, di impostazione molto semplificata e mirata alla produttività. Il
software permette di creare, importare e modificare dei profili, e in seguito di
svilupparli in taglie. I profili possono essere importati tramite digitalizzazione
oppure da un altro software CAD.
Shoemaster Classic offre delle funzionalità più avanzate, restando però
nel campo bidimensionale. Il sistema permette di operare sulla camicia
completa, garantendo quindi una maggiore accuratezza rispetto a Esprite,
soprattutto nella fase di sviluppo in taglie. L'organizzazione del processo di
progettazione prende spunto dalle operazioni tradizionalmente fatte a mano
dal modellista, simulando quindi dei procedimenti manuali come la
cambratura, la costruzione di mocassini e l'aggiunta dei margini di montaggio.
Figura III.21 Shoemaster Classic.
Shoemaster Power include tutte le funzionalità di Esprite e Classic,
122
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
aggiungendo però anche la possibilità di progettare in 3 dimensioni. I modelli
possono comunque essere ingegnerizzati in 2D, ma a seconda delle preferenze
del progettista il processo può anche avvenire in 3D. È possibile visualizzare
sulla stessa schermata sia il modello tridimensionale, con le linee di stile, che
la versione spianata in 2D. Inoltre è possibile visualizzare lo stesso modello in
tutte le sue taglie, senza limitare la progettazione alla taglia base.
Figura III.22 Shoemaster Power.
APAII
Il software APAII permette di calcolare il consumo di materiali, sia per
quanto riguarda la pelle che per il sintetico. Si può calcolare il consumo per
l'intero modello, per le singole parti o per sottoinsiemi di parti. Inoltre si può
gestire il magazzino materiali, collegando direttamente i modelli con i
rispettivi materiali, e visualizzando quindi le rimanenze e/o le quantità da
ordinare.
Sole Design
Sole Design è un software dedicato alla progettazione delle suole in
123
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
gomma e dei relativi stampi. Il programma è completamente in 3D e
comprende un modellatore solido e uno di superfici. Il software è parametrico
e permette di gestire la storia delle modifiche tramite un history tree. Il
risultato della progettazione può essere utilizzato per la realizzazione degli
stampi oppure per generare dei rendering.
Figura III.23 Sole Design.
ThinkHeels
Questo software è pensato specificamente per la modellazione e la
prototipazione di tacchi, e per la progettazione degli stampi. A partire da un
disegno bidimensionale, da un tacco standard presente in libreria oppure dal
modello della forma, il progettista può realizzare il modello tridimensionale
del tacco o l'adattamento di un modello esistente a un'altra forma. Il risultato
può essere usato per realizzare gli stampi, per ottenere dei rendering oppure
può essere importato in Shoemaster Creative.
124
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.24 ThinkHeels.
Shoemaster PDM
Questo software nasce per gestire I dati generati dai programmi CAD di
ingegnerizzazione del modello e di design, così come da APAII, e offre varie
funzionalità per il controllo della produzione e dei costi. Vengono gestite tutte
le informazioni relative alla produzione, come i cicli di lavorazione, i
macchinari, le risorse umane e i tempi e i costi di produzione.
III.4.8. DELCAM CRISPIN
Crispin, realizzato da Delcam, è un insieme di software pensati per la
progettazione di calzature. Le singole soluzioni software coprono ogni fase
della progettazione, dal design della scarpa, alla progettazione della forma,
fino all'ingegnerizzazione e all'organizzazione della produzione.
ShoeMaker e ShoeMaker Pro
ShoeMaker è un software è un software per il design e per la
realizzazione di modelli virtuali tridimensionali. Il software permette di
importare forme digitalizzate e di disegnare direttamente sul modello
tridimensionale tramite una tavoletta grafica, oppure di importare delle bozze
125
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
e di proiettarle sulla forma. Inoltre è possibile ottenere anche il modello della
suola, di applicare accessori, cuciture e altri dettagli, di disegnare il tacco, di
interfacciarsi con dei macchinari per la prototipazione e di produrre dei
rendering foto realistici. La versione Pro offre delle funzionalità avanzate di
modellazione e rendering, incorporando di fatto il kernel di modellazione di
PowerSHAPE.
Figura III.25 ShoeMaker.
SoleEngineer
SoleEngineer è un modulo per la modellazione di suole in gommae per
la progettazione di stampi. Le suole vengono progettate a partire dalla forma
oppure adattandole a una specifica forma. Il software gestisce lo sviluppo in
taglie, il quale viene fatto direttamente in 3D.
LastMaker e LastMaker Pro
LastMaker è un programma per la modellazione delle forme. Il
progettista può partire da una forma presente in database oppure da un
modello digitalizzato, usando eventualmente anche la digitalizzazione di un
126
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
piede come base per il progetto. Le modifiche al modello possono essere
effettuate interattivamente, alternativamente si possono basare su delle misure
predefinite per ottenere una maggiore accuratezza. I dati possono essere
esportati per l'utilizzo con altri moduli di Crispin, e inoltre il programma
gestisce i più diffusi formati universali come IGES e STL. Come nel caso di
ShoeMaker, anche qui la versione Pro offre più opzioni nella fase di
modellazione e integra il kernel di PowerSHAPE.
Figura III.26 LastMaker.
Soluzioni per l'ingegnerizzazione e la produzione
Oltre ai programmi di modellazione elencati precedentemente, Crispin
comprende anche una serie di moduli dedicati all'ingegnerizzazione e alla
produzione:

Engineer Pro per la generazione di profili bidimensionali e lo
sviluppo in taglie

ShoeStyle (compreso in Engineer Pro) per il disegno di linee di
stile su modelli tridimensionali e per la spianatura su due
dimensioni.
127
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale

ShoeCost per la generazione di report e per il calcolo dei costi
di produzione e dei materiali

TechPac per la generazione di reportistica relativa ai singoli
modelli e alla loro produzione. Vengono inoltre generate anche
le istruzioni di montaggio per l'operatore in linea

PatternCut per il nesting dei profili bidimensionali e per la
generazione delle istruzioni per le macchine da taglio

KnifeCut per il nesting e il controllo delle macchine da taglio
della serio Projection Cutting prodotti da Delcam
III.4.9. INESCOP
Inescop è un organizzazione formata da compagnie del settore
calzaturiero per affrontare problematiche di interesse collettivo che
difficilmente potrebbero essere risolte individualmente dalle singole aziende.
Tra i molti progetti realizzati da Inescop, il più significativo ai fini di questo
lavoro di ricerca è lo sviluppo di una serie di strumenti CAD per la
progettazione della calzatura.
FORMA 3D
FORMA 3D è un sistema per la progettazione e l'ingegnerizzazione
delle forme. Il software permette la realizzazione di nuove forme a partire da
modelli presenti nel database, oppure a partire da una forma digitalizzata. La
creazione di una nuova forma avviene principalmente innestando varie parti
provenienti da forme già esistenti, ed aggiustando poi i raccordi.
Il sistema è interfacciabile con varie tipologie di digitalizzatori e
incorpora delle funzionalità per il controllo delle misure del modello. Inoltre
FORMA 3D permette il salvataggio delle forme in un database, il quale
permette la ricerca dei modelli e la loro modifica, eventualmente anche da
128
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
remoto. Infine il software offre delle funzioni per il rendering, per lo sviluppo
in taglie e per la produzione di prototipi.
Figura III.27 FORMA 3D.
DITACOR
Figura III.28 DITACOR.
DITACOR è un software ideato per il design, lo sviluppo in taglie e la
produzione di tacchi e dei rispettivi stampi. La procedura di progettazione è
129
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
particolarmente semplice, dato che il progettista deve solamente inserire
alcune quote, come altezza tacco, larghezza punta e larghezza corona, per
ottenere un modello base dal quale ricavare il prodotto finale. A partire da
questa forma base, il progettista può modificare, aggiungere o rimuovere dei
profili finché non ottiene il risultato desiderato. Il software permette inoltre di
adattare automaticamente il tacco al profilo della corona, il quale può essere
importato dal modello tridimensionale della forma.
Al modello può essere applicato lo sviluppo in taglie, per il quale si
possono specificare incrementi costanti o variabili, e i file risultanti possono
essere direttamente esportati in formati compatibili con le macchine per la
prototipazione rapida o a controllo numerico.
3D+
3D+ è una soluzione CAD tridimensionale per il design (3D+
Technical) e per la virtualizzazione (3D+ Virtual) della calzatura. Il designer
può partire direttamente dal modello 3D della forma e disegnare le linee di
stile, applicare accessori, specificare i materiali e il loro spessore ed
aggiungere altri dettagli (Fig. III.29). Alternativamente il software può
proiettare un immagine di uno schizzo 2D sulla forma.
Terminato lo schizzo, il progettista può selezionare le zone della
camicia da spianare ed ottenere quindi il modello bidimensionale. Il modello
2D resta comunque collegato al modello 3D, e le modifiche apportate a uno
vengono direttamente applicate all'altro, e viceversa (solo nel modulo 3D+
Technical). Inoltre il software offre delle funzionalità avanzate per la
spianatura della tomaia, derivanti dalla spianatura manuale effettuata dal
modellista (Fig. III.30). Ad esempio si possono evidenziare e modificare le
zone più tensionate, influenzando così la deformazione da 3D a 2D e di
conseguenza il profilo spianato. Inoltre il processo di spianatura si basa su
regole derivate empiricamente in modo da avere una migliore corrispondenza
tra il risultato ottenuto tramite CAD e quello ottenuto da un modellista.
130
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.29 3D+: identificazione delle superficie fondamentali della
forma e applicazioni di accessori sulla forma.
131
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura III.30 3D+: prototipo virtuale e spianatura della tomaia.
SIPECO
SIPECO è il modulo ideato da Inescop per lo sviluppo in taglie e il
taglio dei profili della calzatura, come ad esempio della tomaia. Il sistema
permette di importare i profili da altri software CAD o dal modulo 3D+
Technical e di scalarli automaticamente con delle regole predefinite o
personalizzate. I profili scalati vengono poi predisposti per il taglio, e di
seguito il software è in grado di calcolare il consumo di materiale.
132
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
PlantCAD
Questo software è dedicato allo sviluppo in taglie e al taglio di suole e
sottopiedi. Il profilo può essere importato tramite un digitalizzatore, uno
scanner o da un altro software CAD, può essere modificato e successivamente
scalato con regole personalizzabili. Inoltre è possibile gestire anche il taglio,
ed il software supporta il posizionamento automatico sulla superficie di taglio,
ottimizzando l'uso del materiale.
Figura III.31 PlantCAD.
Altri software Inescop
Oltre ai software descritti precedentemente, Inescop ha sviluppato:

DUGITPIE per la scansione del piede

digit3D per la digitalizzazione 3D

PAN ORTO per la progettazione del sottopiede

PISO 3D per la progettazione delle suole
133
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
III.4.10.
TESEO
Pragma
Pragma è il software CAD top della gamma TESEO, che fornisce
strumenti flessibili e potenti per la progettazione calzaturiera, fornendo in un
unico programma tutte le funzioni necessaria alla progettazione: dalla
digitalizzazione, ricavo ed estrazione pezzi, sviluppo in taglie , esportazione
verso macchine CAM, fino a strumenti per la realizzazione dei pallet ed
esportazioni verso fresatrici CNC con personalizzazione dei dati CAM,
progettazione, generazione e simulazione percorsi di cucitura con
personalizzazione parametri.
Acquisisce i dati in 2D o in 3D in modo automatico o manuale, dalla
camicia, dalla forma o dai singoli pezzi. Gli strumenti tecnici utilizzati dal
programma sono completi e precisi semplificando e automatizzando
alcune operazioni. Si può progettare qualsiasi tipo di calzatura
indifferentemente in 2D o in 3D. Ogni modifica viene gestita in
entrambe le modalità e la struttura parametrica, in particolare per lo
sviluppo in taglie, garantisce la correttezza del lavoro.
Si possono inoltre assegnare graficamente i materiali, con la
possibilità di calcolare il consumo corretto della pelle e dei tessuti a
seconda della tipologia di materiale. Gestisce le schede tecniche,
grafiche e completamente parametriche, multilingua e con gestione
integrata delle varianti di prodotto.
Pragma mette anche a disposizione potenzialità cloud,
permettendo di consultare e modificare i dati dei progetti in ogni
momento e da qualsiasi luogo tramite browser web.
Infine il programma supporta anche periferiche CNC. Infatti le
funzioni CAM simulano e generano il percorso ottimale per il taglio
delle periferiche a CNC. Il kernel multi-threading di Pragma, può
134
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
elaborare in parallelo mentre si continua ad operare sullo stesso
modello. Il pilotaggio delle periferiche può essere diretto, su LAN o
Internet. Il CAM 3D manipola curve e superfici NURBS, consentendo
un’elevata precisione e controllo nella fresatura di forma e tacchi.
Figura III.32 TESEO Pragma.
135
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Naxos 2D – Naxos 3D
Naxos è un altro software CAD della suite TESEO. Esso fornisce
strumenti analoghi a quelli di Pragma, con di fatto gli stessi moduli 3D-2D. A
differenza di Pragma però, Naxos non possiede feature avanzate per collegare
la parte tecnica con quella gestionale. Per questo motivo Naxos è adatto a
piccole e medie imprese, mentre Pragma ad aziende più grandi e strutturate.
Si possono importare modelli manualmente oppure acquisirli in
automatico da scanner anche pezzo per pezzo. Tutte le operazioni tecniche
che manualmente sono complesse possono essere semplificate e velocizzate
con NAXOS.
Le funzioni di sviluppo in taglie soddisfano necessità di correttivo o
variazione locale. La struttura parametrica garantisce correttezza del lavoro
anche ai meno esperti.
Anche la gestione dei materiali è supportata così come la realizzazione
e gestione di schede tecniche grafiche e completamente parametriche. La
presenza di un editor visuale permette di creare e modificare la scheda tecnica
più adatta al gusto e alla necessità dell'azienda.
Le funzioni CAM simulano e generano il percorso per il taglio delle
periferiche a CNC. Il Kernel multi-threading di NAXOS, può elaborare in
parallelo più piazzamenti mentre si continua ad operare anche sullo stesso
modello, analogamente a Pragma.
136
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
Figura III.33 TESEO Naxos.
PWS
PWS è un software che gestisce tutti gli accessi agli archivi Pragma
realizzati dagli operatori in rete locale (Intranet) o tramite Internet. Tutte le
periferiche CAM sono monitorate da PWS. Si possono avere le statistiche sui
progetti lavorati, le quantità prodotte in termini di pezzi e paia ed i tempi di
lavorazione giornalieri e mensili di ciascun impianto. I dati vengono
immagazzinati in un database relazionale interrogabile, inoltre si possono
137
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
ottenere grafici statistici sull'utilizzo degli impianti e si può conoscere
istantaneamente lo stato di avanzamento di ciascun progetto e tutti i suoi dati.
PWS consente infine di consultare e modificare i progetti realizzati con
il CAD Pragma in ogni momento e da qualsiasi luogo senza la necessità di
avere una licenza d'uso del software Pragma. PWS garantisce la
collaborazione con i propri colleghi in qualsiasi parte del mondo in tempo
reale.
Figura III.34 TESEO Pragma on Web.
III.5. ANALISI E VALUTAZIONE DELLE TECNOLOGIE CAD
E MODALITÀ DI UTILIZZO NELLE AZIENDE DEL
DISTRETTO CALZATURIERO VENETO
Come visto nel paragrafo precedente, la scelta di software CAD/CAM
per il settore calzaturiero è molto vasta. Gli utenti più importanti di queste
soluzioni software sono le case produttrici di calzature tecniche, sportive e i
brand con grandi volumi di produzione, mentre il settore della calzatura di alta
138
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
moda fatica ad adottare queste nuove metodologie, soprattutto per quanto
riguarda i software 3D.
Per quanto osservato durante le visite nei calzaturifici e dai vari
fornitori, l'uso di software avanzati per la progettazione dipende molto dal
tipo di azienda e dalle lavorazioni che vengono eseguite. Le aziende che
usano maggiormente software 3D sono quelle che eseguono delle lavorazioni
vicine al settore metalmeccanico, come ad esempio i formifici e i tacchifici, i
quali riescono a sfruttare al meglio le potenzialità offerte dal CAM. Le
rimanenti aziende fanno invece un uso del CAD più ridotto, e spesso limitato
ai soli CAD bidimensionali.
La situazione rilevata relativamente all’uso della tecnologia CAD nelle
diverse fasi del processo tecnologico della calzatura è mostrata in Fig. III.35 e
descritta dettagliatamente nel seguito.
Figura III.35 Fasi del processo tecnologico della calzatura, uso
dell’ambiente CAD e flussi di interscambio tra calzaturificio e fornitori.
139
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Stilisti
Nella maggior parte dei casi, gli stilisti preferiscono creare le bozze dei
modelli di scarpa disegnando su carta. Lo scarso utilizzo di soluzioni CAD è
principalmente dovuto all'abitudine e alla difficoltà dichiarata da molti stilisti
di percepire correttamente le dimensioni e proporzioni di un modello
tridimensionale virtuale.
Calzaturifici
Sebbene alcuni calzaturifici mostrino interesse verso i sistemi CAD 3D,
questi vengono utilizzati raramente. La maggior parte dei calzaturifici usa dei
CAD bidimensionali per il disegno delle tomaie e per il loro sviluppo in
taglie. I profili vengono però spesso disegnati e spianati a mano col metodo
tradizionale e digitalizzati solo a posteriori. Il taglio delle tomaie viene invece
spesso gestito via software, soprattutto per i vantaggi derivanti dall'usi di
sistemi CAM e di macchine da taglio a controllo numerico. Alcuni
calzaturifici usano il CAD anche per il disegno delle strutture, nel qual caso è
più comune vedere applicazioni di software tridimensionali.
Formifici
I formifici sono tra i principali utenti di soluzioni CAD, data
l'importanza di macchinari come digitalizzatori e frese a controllo numerico
per la prototipazione e produzione delle forme. Spesso vengono utilizzati
sistemi proprietari come quello fornito da Newlast, i quali vengono poi
combinati con macchinari della stessa ditta. I software vengono quindi usati
principalmente per la digitalizzazione dei prototipi in legno, per l'elaborazione
delle forme digitalizzate, per innestare componenti di forme già esistenti e per
creare i file per le macchine a controllo numerico. Per quanto riguarda la
combinazione di parti di varie forme, spesso i modelli così ottenuti vengono
prototipati, lavorati a mano e poi digitalizzati di nuovo per migliorare la
superficie in corrispondenza dei raccordi. Inoltre è largamente diffuso l'uso di
140
Cap. III – Analisi, valutazione e selezione delle tecnologie per progettare, prototipare e industrializzare
database per la gestione dei parchi forme e per la ricerca dei modelli, anche se
spesso solo in funzione del nome/codice e non in funzione di altri parametri
(come dimensioni, ecc.).
Tacchifici
Come i formifici, anche i tacchifici fanno largo uso di software CAD,
sia bidimensionali che tridimensionali. Solitamente vengono acquisiti alcuni
profili del tacco tracciandoli prima su carta e poi importandoli con uno
scanner. I profili vengono poi usati per ricostruire il modello virtuale del
tacco, solitamente tridimensionale. Il CAD viene poi utilizzato per lo sviluppo
in taglie, per la realizzazione dei prototipi e per la progettazione degli stampi.
Infine, spesso il modellista del tacco ricorre al database dei modelli realizzati
in precedenza per creare dei nuovi modelli a partire da quelli vecchi. Questo
però viene solitamente fatto solo per modelli che richiedono poche modifiche.
Suolifici
L'uso di software CAD nei suolifici è spesso limitato all'importazione
dei profili, alla loro modifica, allo sviluppo in taglie e alla creazione delle
dime. Alcuni suolifici ottengono il filo forma direttamente dal modello
digitale (o in alternativa è il calzaturificio a fornirlo), ma solitamente
l'operazione viene effettuata manualmente, il risultato trasferito su carta e
importato tramite uno scanner. Vengono quindi utilizzati principalmente
software bidimensionali, spesso specifici per la progettazione delle suole, e
raramente soluzioni 3D. Inoltre il posizionamento dei profili sulla superficie
di taglio viene solitamente effettuato manualmente, spesso a bordo macchina,
senza sfruttare le potenzialità del nesting automatico offerte da molti software.
Solettifici
Come nel caso dei calzaturifici, anche nei solettifici vengono usati
principalmente software bidimensionali. Il profilo del sottopiede viene
141
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
generalmente rilevato manualmente ed importato con uno scanner. Esso viene
poi modificato ed adattato agli standard aziendali, spesso ricorrendo a delle
macro dedicate. Infine vengono utilizzate soluzioni CAM per l'istruzione delle
macchine da taglio automatiche.
I motivi per il ridotto utilizzo di soluzioni CAD tridimensionali,
soprattutto di quelle che offrono la possibilità della progettazione integrata,
sono vari, ma riconducibili principalmente alla scarsa fiducia e al conseguente
ritegno nell'investire in soluzioni avanzate, e alla mancanza di personale
adeguatamente preparato e formato per l'utilizzo di software tridimensionali.
Inoltre nella maggior parte dei casi i calzaturifici e i fornitori usano
software tra loro incompatibili, i quali si possono scambiare dati solo tramite i
formati neutri come IGES, STEP e STL. Questo limita drasticamente le
potenzialità della progettazione integrata, ad esempio rendendo impossibile
l'uso del PDM e di un database condiviso tra calzaturificio e fornitori.
142
Capitolo IV
CRITERI E METODI DI PROGETTAZIONE
MODULARE E INTEGRATA DEGLI
ELEMENTI DELLA CALZATURA
Il concetto di forma modulare, cioè costituita da più componenti
standard presi da un archivio, permette una generazione molto veloce dei
modelli per le nuove collezioni, garantendo così alle aziende del comparto
calzaturiero di aumentare la propria competitività.
La modularità delle forme può essere analizzata sotto diversi punti di
vista, tuttavia in tutti i casi si prevede di dividere la forma nelle tre
componenti che la caratterizzano:
• punta: è la parte anteriore della forma;
• famice: è la parte centrale della forma che funge da raccordo tra la
parte anteriore e quella posteriore;
• tallone: è la parte posteriore della forma.
Perciò una forma modulare è generata scegliendo da un archivio una
punta e un tallone, poi queste due parti saranno innestate e opportunamente
raccordate sul famice.
L’attuale modalità di progettazione e sviluppo di una forma per
calzatura solitamente prevede una fase in cui lo stilista sceglie una forma da
un archivio fisico di forme in legno, chiamato parco forme di un formificio.
Partendo da questa forma, il modellista opera tutte le modifiche manuali per
arrivare alla forma-prototipo definitiva. Una volta ottenuto il prototipo in
legno, questo viene digitalizzato mediante opportuni macchinari e il file così
ottenuto sarà impiegato per realizzare il modello CAD utilizzato per generare
i programmi di lavorazione alle macchine utensili. Talvolta lo stilista, non
trovando nessun modello nel parco forme che si avvicina a quello che
143
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
desidera, fa costruire un nuovo modello da cui partire e su questo il modellista
opera tutte le operazioni di “labor limae” per arrivare al prototipo definitivo.
Alla luce di questa modalità di lavoro, risulta interessante analizzare le
forme realizzate mediante una modalità di progettazione e sviluppo di tipo
tradizionale, al fine di evidenziare tutte quelle modifiche che, in fase di
costruzione del prototipo, portano a delle variazioni che potrebbero essere
perse nella generazione delle forme finali. Inoltre tale analisi ha lo scopo
ultimo di evidenziare la validità di un approccio di tipo modulare nello
sviluppo della forma. A tal proposito si può pensare, semplificatamene, che se
le modifiche del famice a livello progettuale non comportano variazioni
effettivamente riscontrabili sulla forma finita, allora si possono facilmente
innestare punte e talloni, archiviati in librerie software, in un famice unico per
tipologia e famiglia di calzature, a meno delle necessarie operazioni di
raccordo delle parti, eseguibili con i già esistenti mezzi software.
IV.1. ANALISI DELLE FORME MEDIANTE TECNICHE DI
REVERSE ENGINEERING
Per operare queste analisi sono state utilizzate alcune forme fisiche per
calzatura, realizzate in materiale plastico ed inoltre si sono analizzati i relativi
modelli CAD 3D. Mentre, per ulteriori analisi, si sono utilizzati
esclusivamente i file CAD 3D di alcune altre forme. L’insieme di forme
impiegato per questo studio è caratterizzato da una certa eterogeneità:



144
forme per lo stesso modello di calzatura, ma con un numero di
taglia diverso;
forme dello stesso modello e della stessa taglia, ma per
calzatura destra e sinistra;
forme della stessa famiglia (forme per scarpa) per diversi
modelli, ma con almeno stessa taglia e altezza del tacco (10
cm);
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Queste forme sono state utilizzate per operare alcuni confronti ed ottenere da
ciò delle informazioni al fine di evidenziare alcuni aspetti che possono essere
utili nell’ottimizzazione del processo di sviluppo della forma:
1. Confronto tra la forma fisica e il relativo file CAD 3D. Il file CAD è
ottenuto dalla digitalizzazione del prototipo in legno della forma e
successiva elaborazione. L’accuratezza permessa dai macchinari
utilizzati per scansionare il prototipo è di 0.05 mm. Tale confronto è
stato eseguito per valutare le differenze dimensionali e geometriche
tra prototipo e prodotto finito. Alla luce di questi rilevamenti, si può
dire che tutte le operazioni di modifica del prototipo in legno, che
comportano delle variazioni dimensionali/geometriche di entità
inferiore a quelle rilevate, non ha senso apportarle poiché molto
probabilmente verranno perse durante il ciclo produttivo della forma.
2. Confronto tra forme dello stesso modello di calzatura, ma con un
numero di taglia diverso: questa analisi ci permette di individuare le
costanti di proporzionalità dello sviluppo in taglie e di confrontarle
con quelle previste dalla letteratura o comunque con quelle previste
dal singolo formificio. Si ricorda che lo sviluppo in taglie, per lo
stesso modello di forma, avviene direttamente a bordo della macchina
utensile che è impiegata per la lavorazione.
3. Confronto delle parti teoricamente identiche del modello destro e del
modello sinistro di una stessa forma: questa analisi ci permette di
individuare la ripetibilità del processo produttivo che viene eseguito
mediante lavorazioni per asportazione del truciolo.
4. Confronto tra forme della stessa famiglia (forme per scarpe), di
modelli diversi tra loro, ma accumunati almeno dalla taglia e
dall’altezza del tacco: questo tipo di confronto serve per verificare la
presenza di una parte comune tra i vari modelli (famice) e poter
indicare la possibilità di utilizzo di una tecnica di sviluppo delle forme
di tipo modulare.
145
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Per poter analizzare le forme e poter quindi svolgere i confronti menzionati ci
si è avvalsi della tecnica del reverse engineering. Con questo termine si
intende la duplicazione (che può essere fisica, ma anche sotto forma di
modello CAD) di un oggetto preesistente, senza avvalersi di disegni,
documentazioni o modelli al computer. In particolare, nel nostro caso, si sono
svolte delle operazioni per l’ottenimento di un modello CAD 3D di tipo shell
partendo dall’acquisizione di una nuvola di punti tridimensionale
scannerizzata e digitalizzata. Gli strumenti utilizzati per la tecnica di reverse
engineering sono i seguenti:

Braccio CAM2 Laser ScanARM V3 e relativo software per acquisire
la nuvola di punti;

Sistemi meccanici di staffatura delle forme su banco in granito;

Software GEOMAGIC Studio 12 per la creazione del file CAD di tipo
shell partendo dalla nuvola di punti (si tratta di un file con estensione
.WRAP dove la superficie esterna della forma è una mesh);

Software GEOMAGIC Qualify 12 per l’allineamento delle forme
(sotto forma di file WRAP e IGES) e il loro confronto
dimensionale/geometrico.
Figura IV.1 Braccio CAM2 Laser ScanARM V3.
146
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Il braccio CAM2 e uno strumento ben adattabile a diverse esigenze di
impiego, ma permette un’acquisizione lenta e talvolta laboriosa. Tuttavia data
la sua adattabilità, risulta uno strumento molto flessibile. Perciò vista la
quantità relativamente modesta di forme da scansionare e considerati i metodi
di fissaggio meccanico delle forme, questo strumento si è dimostrato
adeguato. Il CAM 2 è un braccio di misura portatile a 7 assi che presenta
come end-effector una pistola per scansioni laser in grado di acquisire fino a
19200 punti/s. Lo strumento ha le seguenti caratteristiche:
precisione braccio
± 0.051 µm
precisione end-effector
± 35 µm
ripetibilità end-effector
35 µm, 2σ
stand-off
95 mm
profondità di campo
85 mm
ampiezza effettiva di scansione
34-60 mm
punti per banda
640 punti/banda
frequenza di misurazione
30 bande/s
tipo di laser
660 nm, CDRD
II/IEC class 2M
alimentazione
845-245
50/60 Hz
VAC
Tabella IV.1 Dati tecnici Cam2 Laser ScanArm V3.
147
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Le forme sono state fissate mediante dispositivi meccanici per evitare che si
muovessero durante la rilevazione della nuvola di punti. In particolare si è
sfruttata la presenza della bussola sulla superficie superiore della forma per
ancorarla al basamento di granito. In alcuni casi, dove il fissaggio meccanico
non è stato sufficiente, si è ricorsi all’utilizzo di colla a caldo. In tutti i casi
comunque si è cercato di fissare la forma affinché fosse possibile la
digitalizzazione dell’intera nuvola senza ri-orientazioni, le quali renderebbero
necessaria un’operazione di allineamento tra le due diverse nuvole,
introducendo così ulteriori fonti di errore.
Figura IV.2 Particolare del fissaggio meccanico di una forma.
Una volta ottenute le nuvole per le varie forme si sono rielaborate con il
software Geomagic Studio 12 in questo modo:

cancellazione di tutti i componenti estranei presenti nella nuvola;

riorganizzazione della nuvola rendendola uniforme e riducendo il
numero di punti se troppo elevato;

eliminazione del rumore nell’acquisizione;
148
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.3 Schermata del software Geomagic Studio 12 con nuvola di punti
acquisita.
Una volata elaborata la nuvola di punti, si è ottenuto il file CAD di tipo shell
in questo modo:

conversione in mesh della nuvola di punti;

riempimento dei vuoti dovuti a lacune della scansione;

riparazione della meshatura.
Figura IV.4 Schermata del software Geomagic Studio 12 con forma meshata.
Una volta eseguite queste operazioni, ci si è avvalso del software Geomagic
Qualify 12 per fare i confronti.
149
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Il confronto tra la forma fisica e il relativo file CAD non ha dato
particolari problemi di allineamento, in quanto il software prevede il comando
di allineamento globale che è adatto ad allineare due oggetti che dovrebbero
essere nominalmente identici tra loro. Operando l’allineamento globale tra il
modello CAD in formato IGES, che viene preso come riferimento per
l’allineamento, e il file WRAP della corrispondente forma fisica scansionata,
è possibile fare un confronto tra le due forme, evidenziando le zone dove si
presentano delle differenze dovute al processo di fabbricazione.
Figura IV.5 Schermata software Geomagic Qualify 12 di un confronto tra
una forma scansionata e il suo modello CAD.
Sono stati svolti otto confronti di questo tipo e si sono rilevate le seguenti
deviazioni medie:

deviazione 3D media inferiore: -0.171 mm;

deviazione 3D media superiore: 0.116 mm;

valor medio di deviazione standard: 0.1705 mm.
Inoltre prendendo in considerazione le tre parti fondamentali della forma,
quali punta, famice e tallone, si è riscontrata una maggior deviazione tra i due
150
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
file nelle zone del tallone e della punta, dove si sono riscontrate differenze
dell’ordine di qualche decimo di mm. Queste differenze possono essere
dovute in particolare a lavorazioni manuali di molatura per riprendere la
forma per spianare i supporti usati nella fase di tornitura.
Figura IV.6 Particolare della punta dove si può notare una deviazione
dell'ordine di qualche decimo di mm.
Al di là di queste zone, dove l’errore è dovuto ad un’inevitabile ripresa
manuale della lavorazione (si sottolinea tuttavia che attualmente esistono delle
macchine utensili per la lavorazione delle forme, che non necessitano di
supporti in punta e nel tallone, ma in questi macchinari la forma è tenuta
ferma dalla superficie superiore), l’errore che si rileva dai confronti tra la
forma finale e il prototipo approvato dallo stilista è quindi dell’ordine di 0.2
mm.
Un altro confronto interessante è quello tra forme dello stesso modello
di calzatura, ma di taglia diversa. Anche in questo caso si è eseguito un
allineamento globale dei due file delle forme. Si riporta di seguito come
esempio una tabella riassuntiva dei risultati per le taglie del modello di
151
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
calzatura 10PS40MJ:
Taglia 1
Taglia 2
Media [mm]
Deviazione standard [mm]
34.6
36
1,304
1.009
36
37.5
1,346
1.003
37.5
39
1,343
1.033
39
40.5
1,39
1.044
Tabella IV.2 Risultati dei confronti tra le taglie del modello di forma
10PS40MJ.
Questi confronti, aggiunti a quelli operati su altri modelli di calzature,
indicano che, nelle forme per scarpa, il passaggio da una taglia a quella di un
numero e mezzo più grande presentano variazioni medie e deviazioni standard
sempre confrontabili, confermando praticamente una proporzionalità nella
scalatura.
Un’ulteriore confronto è stato posto in essere per valutare la ripetibilità
del processo produttivo svolto mediante lavorazioni per asportazione del
truciolo. Per far ciò c’è la necessità di confrontare due forme dello stesso
modello e della stessa taglia. Tuttavia, vista la modesta quantità di forme a
disposizione, si è svolto tale confronto tra la forma destra di un modello e la
forma sinistra specchiata dello stesso modello. Anche in questo caso
l’allineamento delle due forme non ha presentato problemi e si è usato il solito
comando di allineamento globale. Il risultato ottenuto, che è il valor medio di
4 confronti destra-sinistra, è il seguente:

deviazione 3D media inferiore: -0.053 mm;

deviazione 3D media superiore: 0.055 mm;
152
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura

valor medio di deviazione standard: 0.075 mm.
Un risultato assolutamente lusinghiero, che sta ad indicare che le macchine
utilizzate e i parametri di taglio impostati sono assolutamente adeguati,
permettendo di rispettare la precisione richiesta nelle lavorazioni in tutto un
lotto di produzione. Teniamo inoltre presente che i materiali che compongono
le calzature, e che vengono assemblati grazie all’utilizzo delle forme, talvolta
presentano degli scostamenti negli spessori e nelle dimensioni ben superiori.
Figura IV.7 Schermata software Geomagic Qualify 12 di un confronto tra
due forme di produzione dello stesso modello e della stessa taglia.
Un ultimo confronto interessante è stato svolto per verificare le
differenze nel famice tra diversi modelli di calzatura (della stessa taglia e
almeno con la medesima altezza del tacco, pari in questo caso a 10 cm)
all’interno di una stessa famiglia di forme per calzature (forme per scarpe). Il
problema principale, riscontrato in questo tipo di analisi, sta nella tecnica di
allineamento delle forme. Infatti, in questo caso, il comando di allineamento
globale presente in Geomagic Qualify 12 fornisce dei risultati che
153
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
sembrerebbero testimoniare una sostanziale differenza tra le forme in ognuna
delle tre parti principali che le costituiscono.
Figura IV.8 Forma per calzatura con prolunga esterna per linea di montaggio.
Infatti essendo il tallone, ma soprattutto la punta, molto diversi tra i vari
modelli di calzatura, l’allineamento globale, che tende a minimizzare
globalmente la differenza tra le due superfici esterne delle forme, rende un
poco più piccolo l’errore in punta e nel tallone, ma può introdurre uno
scostamento piuttosto elevato nel famice che nella realtà non è presente. Per
evitare tale inconveniente e per un esame più approfondito della questione,
oggettivo ed in termini assoluti, sarebbe necessario utilizzare un insieme di
forme dotate di un riferimento esterno preciso, come ad esempio un supporto
utilizzato per interfacciarle con alcune linee produttive (si veda Fig. IV.8), ed
allinearle rispetto a questo.
Non avendo a disposizione tale tipologia di forme con le specifiche
richieste, si sono utilizzati i file IGES di comuni forme per calzatura, si sono
allineate globalmente e/o manualmente per punti e si sono studiati
154
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
grossolanamente i risultati.
Il confronto evidenzia una notevole differenza nella zona della punta e del
tallone, che di fatto rappresenta la realtà, ma nella zona del famice, soprattutto
nella parte medio alta del collo della forma, si sono evidenziate spesso tra la
parte destra e la parte sinistra della forma delle differenze uguali in valore
assoluto, ma di segno opposto: giallo tendente all’arancio a destra e azzurro
tendente al blu a sinistra. Questa differenza è probabilmente legata ad un
errore di allineamento dovuto alla procedura seguita che non risulta consona.
Perciò al netto di questa deviazione, la zona del famice risulterebbe differente
in media di 0,2-0,3 mm tra un modello di forma ed un altro. Si fa notare come
tale valore sia piuttosto prossimo alla deviazione media riscontrata nei
confronti tra modelli CAD dei prototipi della calzatura e le corrispondenti
forme di produzione digitalizzate. Quest’ordine dei valori è stato riscontrato
in tutti i confronti svolti.
Si può quindi concludere che, a meno della zona di raccordo dove
tallone e punta si innestano nel famice e dove quindi le differenze
dimensionali (dovute alla diversa geometria) possono essere notevoli, il corpo
centrale (famice) può differire solo lievemente tra i vari modelli di calzatura
di almeno stessa taglia, altezza tacco e famiglia (ad esempio scarpe, oppure
tronchetti, sandali, stivali, etc), o meglio di un ordine di grandezza
comparabile alla deviazione media riscontrata nel passaggio dalla
prototipazione/progettazione alla produzione industriale.
I risultati trovati forniscono perciò un’indicazione di massima riguardo
le direzioni da seguire per la progettazione della calzatura. Infatti, alla luce di
tali risultati seppur parziali, preliminari e qualitativi, la progettazione
modulare, che attualmente nel distretto del Brenta fatica a diffondersi e
svilupparsi per lo meno in termini di tecnologie digitali, risulta un metodo di
progettazione sicuramente molto vantaggioso. Una strategia di progettazione
di questo tipo potrebbe infatti trarre il massimo dell’efficienza dall’ausilio
della tecnologia CAD nonché dalle tecniche PDM (Product Data
Management). In quest’ottica quest’ultimo strumento renderebbe possibile la
155
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
creazione di un archivio digitale (libreria) con il famice quale elemento
standard base, per ogni famiglia di calzatura in cui si ritiene oggettivamente e
dimensionalmente sensato dividere l’intera collezione, e punta-tallone come
elementi da progettazione ma anche da archiviazione a seconda delle
esigenze. Gli strumenti CAD invece permetterebbero la progettazione di punta
(e tallone) secondo la tendenza moda e l’innesto di questi all’elemento base.
Anche nel caso in cui un confronto più approfondito, seguendo le
indicazioni suggerite in precedenza, mostrasse delle deviazioni medie più
elevate, ciò non dovrebbe precludere all’ausilio di una strategia modulare
orientata al CAD per la progettazione della calzatura in quanto le tecnologie
CAD attuali sul mercato e/o in sperimentazione integrano notevoli e variegati
strumenti per il controllo dimensionale/geometrico e la personalizzazione di
parti localizzate della forma. Si ritiene quindi che la progettazione modulare
potrebbe in ogni caso essere vantaggiosa.
IV.2. PROGETTAZIONE INTEGRATA E MODULARE DELLA
SCARPA
Uno standard aziendale definisce un insieme di regole predisposte per
ridurre e semplificare il numero e la geometria dei vari componenti tecnici
necessari per realizzare una calzatura (forma, sottopiede, sottopiede di pulizia,
suola, tacco). L’adozione di uno standard aziendale permette di accelerare le
fasi di industrializzazione e di produzione dei componenti, fornisce regole
precise ai fornitori, semplifica il controllo e l’assemblaggio dei medesimi,
consente di ridurre eventuali errori di produzione, apportando in generale
benefici economici.
Dai risultati esposti nella sezione precedente emerge la possibilità di
considerare un approccio alla progettazione della scarpa di tipo modulare. Un
tale approccio è senza dubbio coerente con un impianto di progettazione
basato su tecniche CAD (Computer-Aided Design).
In quest’ottica, la letteratura riporta anche tecniche di progettazione
156
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
della forma a partire dai dati dimensionali del piede tipo (taglia 37), il che
permetterebbe una progettazione interamente al CAD rendendola
potenzialmente integrata oltre che modulare. Per lo sviluppo taglie, poi,
esistono criteri geometrici da poter applicare legati a scalature proporzionali
come verificato nella Sez. IV.1.. A questo punto rimarrebbero da un lato, gli
elementi strutturali dipendenti dalla forma, in particolare sottopiede, tacco e
suola, dall’altro la tomaia. Per questi elementi rimanenti si trovano in
commercio e/o in sperimentazione alcuni software che hanno come obiettivo
proprio quello della progettazione integrata al CAD di tutti i componenti. Tali
software sono stati descritti e valutati nel Capitolo III.
La progettazione integrata e modulare di tutti gli elementi di una
calzatura potrebbe quindi seguire le seguenti fasi:
1) Progettazione geometrica a CAD della forma a partire dalla sagoma
plantare del piede e ad innesti di parti standard e di tendenza moda
2) Progettazione geometrica a CAD di sottopiede, tacco e suola a
partire dalla forma
3) Progettazione (spianamento) a CAD della tomaia a partire dalla
forma.
4) Progettazione degli accessori della calzatura su forma digitale.
L’utilizzo di una tecnologia CAD per la progettazione integrata e
modulare di tali componenti, offre numerosissimi vantaggi riassumibili
secondo quanto di seguito elencato:
- Utilizzo di un’unica tecnologia CAD per la progettazione interna
all’azienda e per la co-progettazione a distanza con altre aziende.
-
Uso di un linguaggio comune nell’elaborazione dei dati progettuali e
nella trasmissione delle informazioni tecniche e stilistiche.
-
Rafforzamento dell’organizzazione di tipo parallelo nella
produzione aziendale, grazie anche allo scambio per via telematica
157
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
dei dati fra aziende (network aziendale).
-
Velocità di realizzazione dei componenti e di consegna della
calzatura destinata ad essere copiata dalla concorrenza, considerato
il breve ciclo di vita di tale prodotto.
-
Realizzazione di progetti tecnicamente più precisi.
-
Riduzione dei costi con interazioni virtuali a distanza fra gli addetti
e conseguente riduzione dei tempi di realizzazione e degli
spostamenti delle persone.
- Creazione di standard condivisi.
Dopo un’attenta analisi e valutazione degli strumenti CAD disponibili
attualmente sul mercato, nel seguito verranno brevemente descritte le fasi del
possibile iter progettuale della calzatura relative agli elementi strutturali della
scarpa. In tale descrizione si potrà fare riferimento ad una o più caratteristiche
di alcuni software, in particolare Romans CAD/Inescop e Rhinoceros. Si
ritiene infatti che Romans CAD/Inescop e Rhinoceros con macro create ad
hoc e Plug-In (in particolare Expander) possano essere considerate due valide
soluzioni per diverse fasce di prezzo (High and Low rispettivamente), in
quanto adatte allo svolgimento delle varie fasi di una strategia di
progettazione orientata all’integrazione e alla modularità oltre a presentarsi
sufficientemente affidabili, efficienti e mediamente diffuse nel contesto
calzaturiero globale.
IV.2.1. PROGETTAZIONE DELLA FORMA DALLA SAGOMA
PLANTARE DEL PIEDE E AD INNESTI DI PARTI
STANDARD E DI TENDENZA MODA
Si considera la progettazione di una forma per la creazione di una
determinata tipologia di calzatura che deve entrare nello standard aziendale.
L’idea di base è quella di creare un primo componente di forma tramite
158
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
tecniche geometriche che possono essere riprodotte a CAD (favorendo
l’integrazione), dal quale poi si potranno ottenere le tre parti tallone, famice e
punta. Una volta ottenute le parti, sarà possibile creare un archivio digitale
strutturato, basato o meno su database con front-end (tipico di prodotti PDM),
su cui i sistemi CAD potranno quindi appoggiarsi. L’elemento standard della
famiglia sarà il famice ed eventualmente il tallone mentre la punta sarà
l’elemento maggiormente legato alla tendenza moda e principale oggetto di
progettazione. Si sfrutteranno poi in particolare feature di innesto per creare
nuove forme tramite combinazione di parti.
Il procedimento per la progettazione si può dividere in alcune fasi:
1. Progettazione geometrica del profilo della parte inferiore della forma
iniziale (sottopiede).
2. Riproduzione geometrica del profilo della forma iniziale.
3. Estrazione di parti (famice, tallone e punta) e catalogazione.
4. Progettazione da tendenza moda di una nuova punta.
5. Innesto di parti standard con parti di tendenza moda.
1. Progettazione geometrica del profilo della parte inferiore della forma
iniziale (sottopiede)
Il procedimento geometrico da seguire per una corretta progettazione
della soletta della forma richiede una serie di complessi passaggi
consequenziali, più facilmente comprensibili se illustrati sulla base di un
esempio concreto. Si prendano quindi, come modello di riferimento, le misure
tabellari di un piede femminile lungo 246 mm, con una circonferenza delle
dita di 215 mm, una circonferenza del collo di 225 mm, una circonferenza
dell’entrata di 294 mm e si ipotizzi un’altezza tacco di 80 mm.
Su di un foglio di carta con orientamento verticale da digitalizzare
oppure per mezzo di una digitalizzazione 3D (ad es. tramite modulo
Shoemaster Custom), si riportano il profilo della sagoma della parte plantare
del piede in oggetto; quindi si segna il punto più sporgente sia della parte
anteriore-interna (punto A1) che della parte posteriore dell'interno del piede
159
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
(punto E1). Si fissano poi i punti A2 ed E2 posti anteriormente e
posteriormente all'esterno del piede nei punti di maggior sporgenza.
Figura IV.9 Sagoma plantare del piede con le prime rette tracciate.
Si traccia una retta orizzontale, indicata con A, passante per i punti Al e A2 e
una retta orizzontale (E), passante per i punti E1 ed E2. A metà del segmento
A1-A2 si segna il punto A3 e a metà del segmento E1-E2 il punto E3.
Con riferimento alla Fig. IV.9, in questo modo sono stati trovati i
quattro punti di massima sporgenza del profilo interno ed esterno della base
plantare del piede, ovvero i punti di tangenza A1, E1, A2 ed E2, ed i punti di
intersezione A3 ed E3. Si tracciano ora la retta verticale (1^) tangente i punti
A1 ed E1, la verticale (5^) passante per i punti A2 ed E2 ed infine la verticale
(3^) che tocca i punti A3 ed E3.
160
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.10 Rette aggiuntive con realizzazione del reticolo.
Con riferimento alla Fig. IV.10, a questo punto occorre si devono
tracciare due rette verticali che dividano esattamente a metà gli spazi formati
dalle rette l^ e 3^ e dalle rette 3^ e 5^. Si ottengono così rispettivamente le
rette verticali 2^ e 4^, che aggiunte alle altre formano un gruppo di cinque
rette equidistanti fra loro. Si dividono ora in quattro parti uguali i segmenti
A1-E1 ed A2-E2 e si tracciano delle rette orizzontali che intersechino i
segmenti indicati in corrispondenza dei punti di divisione; si ottengono così
cinque rette equidistanti, chiamate rette A, B, C, D ed E. I punti di intersezione delle rette orizzontali A ed E sulle rette verticali l^, 3^ e 5^ sono in
realtà i punti già individuati ed indicati rispettivamente con A1 ed E1, con A3
ed E3, con A2 ed E2.
161
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.11 Punto G1.
Con riferimento alla Fig. IV.11, a metà del segmento di retta verticale
2^, compreso tra le rette orizzontali B e C, si deve segnare ora il punto G1,
detto punto estremo della curvatura della cava; questo punto si riferisce alla
soletta di una forma con altezza tacco pari a 70 mm. Per altezze di tacco
inferiori o superiori a 70 mm, è necessario spostare il punto G1
rispettivamente all'esterno o all'interno della retta 2^, di 1 mm ogni 10 mm di
altezza di tacco, rimanendo sulla retta orizzontale immaginaria G, equidistante
dalle rette B e C. In questo esempio, dove l'altezza tacco è di 80 mm, il punto
G1 sarà quindi spostato di l mm all'interno della retta 2^.
162
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.12 Tracciamento dei punti B1, C1 e D1.
Muovendoci lungo la linea orizzontale B, si calcoli adesso la lunghezza
del segmento compreso tra le rette verticali l^ e 2^; si divida tale lunghezza
per 8 e si misuri tale distanza dal punto d'incontro tra la retta 2^ e la retta B,
segnando sulla retta B il punto B1. Così, come per il punto G1, anche questo
punto è riferito ad un'altezza di tacco di 70 mm; per altezze di tacco inferiori o
superiori a 70 mm, si deve rispettivamente aggiungere o togliere alla porzione
di segmento 1 mm ogni 10 mm di altezza tacco. In questo es. quindi il punto
B1 sarà di 1 mm più accostato all’intersezione tra la retta 2^ e la retta B (Fig.
163
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
IV.12).
Figura IV.13 Raccordo dei punti A1, B1, G1, C1, D1 ed E1.
Sempre con riferimento alla Fig. IV.12, sulla retta orizzontale C, si
calcoli invece 1/9 della lunghezza del segmento compreso tra le rette verticali
1^ e 2^; partendo dal punto di incontro tra 2^ e C, ed applicando tale misura,
si segni il punto C1 sulla retta C. Anche per la posizione di questo punto vale
quanto detto per i punti G1 e B1; rispetto all'altezza tacco di riferimento di 70
mm, andrà quindi aggiunto 1 mm ogni 10 mm (per tacchi inferiori a 70 mm) e
sottratto 1 mm ogni 10 mm (per tacchi superiori a 70 mm). In questo caso
164
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
quindi il punto C1 sarà di 1 mm più accostato all'intersezione tra la retta 2^ e
la retta C.
Sulla retta orizzontale D si calcoli infine 2/3 della lunghezza del
segmento compreso tra le rette verticali l^ e 2^; partendo dal punto d’incontro
tra le rette 2^ e D, ed applicando tale misura, si segni il punto D1 sulla retta D.
Anche per il punto D1 vale quanto detto in precedenza; quindi, rispetto
all'altezza tacco di riferimento di 70 mm, si avranno anche in questo caso
incrementi o decrementi di 1 mm ogni 10 mm di variazione in altezza.
Nell’esempio il punto D1 sarà di 1 mm più accostato all'intersezione tra la
retta 2^ e la retta D.
Arrivati a questo stadio, è necessario raccordare fra loro i punti A1, B1,
G1, C1, D1 ed E1, tracciando una linea curva il più possibile precisa ed
armoniosa (Fig. IV.13).
Un'attenzione particolare esige tuttavia il tracciato della curva A1-B1;
per procedere in modo corretto, è necessario, considerando una costruzione a
mano, puntare il compasso sul punto di incontro X fra la retta verticale 3^ e la
retta che, passando per il punto A1, risulta perpendicolare alla retta verticale
l^ e tracciare così un arco di cerchio passante per A1. La curva A1-B1 sarà
quindi esterna alla diagonale con vertice in A1, del quadrilatero formato dalle
rette verticali l^ e 2^ e dalle rette orizzontali A e B, ed avrà il punto di flesso
in corrispondenza dell'altra diagonale, ad una distanza, in questo esempio, di
circa 2 mm dal punto di incrocio delle diagonali dello stesso quadrilatero.
La parte posteriore della soletta, che rappresenta il calcagno, sarà
invece tracciabile lungo l'arco di cerchio centrato sulla retta verticale 3^ nel
punto W e tangente in E1 alla retta verticale l^. Per trovare il punto W è
necessario tracciare la perpendicolare passante per E1 alla retta verticale l^;
perpendicolare che, incontrando la retta verticale 3^, determina il punto W,
che dista, nell’esempio, circa 2 mm dalla retta E.
L'arco di cerchio determina, sulla perpendicolare alla retta verticale 5^,
il punto R; perpendicolare che sarà anch’essa passante per il punto W. Quindi
il punto R verrà raccordato armoniosamente col punto E2 (Fig. IV.14).
165
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.14 Raccordo dei punti E1, R ed E2 (calcagno).
Seguendo le indicazioni suggerite per l'individuazione dei punti B1,
G1, C1 e D1, si calcoli adesso la posizione dei punti B2, C2 e D2.
166
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.15 Raccordo dei punti B2, C2, D2 ed E2.
Muovendosi lungo la retta orizzontale C, si calcola infatti 1/4 della
lunghezza del segmento compreso tra le rette verticali 4^ e 5^; partendo dal
punto di incontro tra le rette 5^ e C, ed applicando tale misura, si segna il
punto C2 sulla retta C. Anche in questo caso la posizione del punto C2 va
riferita ad un'altezza di tacco di 70 mm; per altezze tacco superiori o inferiori,
alla misura così calcolata bisogna rispettivamente aggiungere o togliere 1 mm
ogni 10 mm di differenza tacco; questo vale anche per i punti B2 e D2, i quali
167
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
verranno indicati sulle rette orizzontali B e D, ad una distanza
dall'intersezione con la retta verticale 5^ pari a metà della distanza che separa
la verticale 5^ dal punto C2. Nell’esempio quindi i punti B2, C2 e D2 saranno
di 1 mm più lontani dall’intersezione tra la retta 5^ e le rette B, C e D. Nel
caso si volessero disegnare linee più slanciate o filanti, è necessario intervenire manualmente, riducendo solo la larghezza della linea delle dita
(metatarso) e spostando all'interno le rette verticali l^ e 5^ (rette 1/1 e 5/1),
come in Fig. IV.15.
Completata la parte centrale e posteriore della soletta, rimane ora da
completare la parte anteriore. Essendo noto il punto estremo del calcagno P3
(ottenuto dall'incrocio tra l'arco di cerchio R-E1 con la retta verticale 3^), è
facile ora determinare il punto S, calcolando lungo la retta verticale 3^ una
distanza pari alla lunghezza tabellare del piede ridotta di 10 mm e spostandosi
perpendicolarmente alla retta 3^ di 8 mm verso la parte interna del piede.
Nell’esempio si avrà 246-10 = 236 mm; si segna quindi, a partire dal punto
P3, la misura calcolata sulla retta 3^ e, spostandosi all'interno della retta
stessa, si indica il punto S.
Il tracciato della parte anteriore della soletta che, partendo
dall'articolazione metatarsica, raggiunge l'estremità anteriore, e cioè la punta,
gode di un certo grado di libertà creativa e quindi permette allo stilista di
operare esprimendo al meglio la propria fantasia e il proprio gusto, pur
attenendosi sempre a regole di funzionalità e facendo sì che il piede non
venga sacrificato. Si esemplifichi qui nel punto S3 la punta estrema della
forma, pari ad una lunghezza ipotetica dettata da una tendenza moda
particolare. Raccordando i punti A1, S3 e A2, in armonia con la linea ideata
dallo stilista, si completa il profilo della soletta, che dovrà servire allo
sviluppo esatto del giroforma. Il metodo usato per definire geometricamente il
giroforma fa riferimento ai dati tabellari relativi a calzature aventi
caratteristiche di comodità e funzionalità (Fig. IV.16).
168
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.16 Completamento del profilo della soletta.
2. Riproduzione geometrica del profilo della forma da scarpa iniziale
Una volta definito il procedimento per progettare geometricamente la
soletta di una forma, si affronta la progettazione geometrica del profilo della
forma da scarpa, utilizzando sempre come esempio un piede femminile, con
misure standard identiche al precedente: lunghezza 246 mm, circonferenza
dita 215 mm, circonferenza collo 225 mm, circonferenza entrata 294 mm ed
altezza tacco di 80 mm. Con riferimento alla Fig. IV.17, occorre innanzitutto
tracciare due rette perpendicolari, una verticale B (linea posteriore della
gamba) e l'altra orizzontale C (linea del suolo); le rette, incrociandosi nel
169
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
punto A, formano quindi un piano cartesiano.
Figura IV.17 Piano cartesiano per la progettazione del profilo della
forma.
Sulla retta verticale B, partendo dal vertice dell'angolo A, si riporta la
misura dell'altezza di tacco prevista e si fissa così il punto D; nell’esempio il
segmento A-D sarà quindi lungo 80 mm.
Sempre sulla verticale B, partendo questa volta però dal punto D, si
riporta 1/4 della lunghezza tabellare del piede e si fissa quindi il punto F; il
segmento D-F corrisponderà convenzionalmente all'altezza del tallone della
forma. In questo esempio il segmento D-F sarà quindi lungo circa 61 mm.
Sulla stessa verticale, sempre partendo dal punto D, a 1/3 della distanza tra D e F, si segna il punto F1.
Partendo ancora dal punto D, si congiunge ora la retta verticale B a
quella orizzontale C con un segmento pari ai 2/3 della lunghezza tabellare del
piede, ottenendo il punto L; in questo caso il segmento D- L (linea di cadenza)
è lungo 164 mm.
170
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Sulla linea di cadenza D-L così definita, si calcoli ora un angolo di 100°
a partire da L, sottraendo 2° ogni 10 mm di incremento dell’altezza del tacco
ed avendo come base un modello senza tacco; nell’esempio quindi si calcola
un angolo di 84°, sottraendo per 8 volte 2° ai 100° iniziali. Si tracci quindi
una retta che, partendo dal punto L, segua l'angolo calcolato, retta denominata
L1.
Considerando invece il punto D, sempre in corrispondenza della linea
di cadenza D-L, si calcoli un angolo pari a 40°, aumentando 1° ogni 10 mm di
incremento dell'altezza del tacco ed avendo come base un modello senza
tacco; nell’esempio quindi si calcolerà un angolo di 48°, aggiungendo per 8
volte 1° ai 40° iniziali. Si tracci anche in questo caso una retta che, partendo
dal punto D, segua l’angolo calcolato, retta denominata D1.
Figura IV.18 Punti N e G.
Con riferimento alla Fig. IV.18, per calcolare la deviazione della linea
posteriore della forma rispetto alla linea posteriore della gamba (B), occorre
adesso tracciare la perpendicolare alla retta B passante per il punto F, così da
ottenere una retta che chiamata N. Sulla stessa retta si fissa quindi il punto G,
distante dal punto F nella misura di 10 mm per un tacco di altezza pari a 30
171
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
mm; per tacchi più alti o più bassi, si calcolano rispettivamente 2 mm in più o
in meno per ogni 10 mm di differenziale di altezza. Nel caso quindi la
distanza tra F e G sarà di 20 mm, pari a 5 volte(80-30 = 50 mm) 2 mm in più.
Figura IV.19 Linea di baricentro E1.
Con riferimento alla Fig. IV.19, si fissi ora a metà della linea di
cadenza (segmento D-L) il punto H. Parallelamente alla linea posteriore della
gamba (B), si tracci quindi una retta passante per il punto H; tale retta E1
(linea del baricentro), incrocerà la linea del suolo (C) nel punto E. Questo
aiuterà a mantenere la linea di appiombo del tacco assolutamente parallela alla
linea posteriore della gamba (B), condizione di carattere tecnico
indispensabile per mantenere l'esatto baricentro ed il giusto equilibrio.
Sulla retta L1, ad una distanza dal punto L equivalente al 21% del
valore tabellare del perimetro delle dita, occorre ora fissare il punto L2; si
ottiene così il segmento L-L2 o linea delle dita, che nell’esempio sarà lungo
circa 45 mm, come mostrato in Fig. IV.20. Sempre con riferimento ai valori
tabellari, si trova poi il punto D2 situato sulla retta D1 ad una distanza dal
punto D corrispondente al 41% del valore del perimetro dell'entrata; anche in
questo caso, avendo come base un modello senza tacco, si aggiungerà 1 mm
172
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
ogni 10 mm di altezza incrementale del tacco. In questo esempio il segmento
D-D2 (linea dell'entrata) misurerà circa 129 mm.
Figura IV.20 Retta H1 e punto L2.
Sempre con riferimento alla Fig. IV.20, partendo dal punto H, si traccia
infine la retta H1, esattamente equidistante sia dalla retta D1 che dalla retta
L1.
Si considera ora la Fig. IV.21. Sulla retta H1, partendo dal punto H, si
calcola adesso una distanza pari a 3 mm per un tacco di 10 mm, con un
aumento di 1 mm ogni 10 mm di altezza incrementale del tacco (pari quindi a
10 mm nell’esempio considerato) e si determina il punto H2 (famice interno
della forma); per calcolare invece il punto del famice esterno della forma, la
distanza del punto H2 dal punto H deve essere ridotta della metà. Nello stesso
modo si procede sulla retta E1, sempre partendo dal punto H e sempre nella
misura di 3 mm per un tacco di 10 mm, con un aumento di 1 mm ogni 10 mm
di altezza incrementale, fissando il punto E2 (famice interno della forma). Per
calcolare invece il punto del famice esterno della forma, la distanza del punto
E2 dal punto H deve essere invece ridotta della metà.
173
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.21 Punti iniziali del famice e del tacco.
Perciò, per determinare correttamente il profilo del tacco, si procede
alla costruzione di un quadrilatero avente i seguenti lati: segmento A-D,
segmento A-E, segmento E-E2 e segmento E2-D. All'interno di questo
quadrilatero si possono costruire tutte le linee di tacco, secondo le diverse
esigenze tecnico-stilistiche.
Procedendo ora lungo la retta H1, ad una distanza dal punto H2
equivalente al 31% del valore tabellare del perimetro del collo del piede
(misura aumentata di 1 mm ogni 10 mm di altezza incrementale del tacco,
partendo da un valore di tacco nullo), si trova il punto H3; in questo caso il
segmento H2-H3 misura circa 78 mm (arrotondata per eccesso).
Con riferimento alla Fig. IV.22, lungo la linea del suolo (C), partendo
dal punto L e ad una distanza da questo pari ad 1/3 della lunghezza tabellare
del piede, si segna il punto M; il segmento L-M misurerà, nell’esempio
considerato, circa 82 mm ed il segmento A-M rappresenta la lunghezza totale
del piede.
174
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.22 Retta M1 e punti M2, M3.
Dal punto M si traccia quindi la retta M1, perpendicolare alla retta C;
sulla retta M1, ad una distanza da M pari al 2% della lunghezza tabellare del
piede, si trova il punto M2 (barchettatura per la camminata). Sempre sulla
perpendicolare Ml, ad una distanza da M2 pari al 8% della lunghezza tabellare
del piede, si trova il punto M3. In questo esempio il segmento M-M2 misurerà
circa 5 mm ed il segmento M2-M3 circa 20 mm.
Con riferimento alla Fig. successiva IV.23, si tracci adesso il segmento
L-M2 e lo si prolunghi, oltre M2, di una distanza pari al 8% della lunghezza
tabellare del piede; si segni quindi il punto R (lunghezza totale della forma),
che in questo caso analizzato si trova ad una distanza di 20 mm dal punto M2.
Quindi, puntando su M2, si disegni un arco di cerchio che unisca il punto M3
con il punto R. Si uniscano adesso “a mano libera” i punti D ed E2; i punti E2
ed L vanno invece collegati tra loro con una doppia curva tracciata a cavallo
del segmento H-L, dalla forma di una larga “S” rovesciata.
175
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.23 Profilo inferiore centrale della forma.
Si procede adesso nella progettazione della parte anteriore della forma
(Fig. IV.24). Muovendosi sulla retta L1, si calcola dal punto L una distanza
pari ai 2/3 della lunghezza del segmento L-L2 e si marchia il punto L3. Si
unisce quindi con un segmento il punto M3 al punto L3; si prosegue quindi
tracciando una retta che, partendo dal punto H3 e passando per il punto L2,
intersechi il segmento M3-L3. Si completa il tracciato congiungendo il punto
H3 al punto D2 ed arrivando a toccare la retta N nel punto N1.
Figura IV.24 Profilo anteriore della forma.
176
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Come riportato in Fig. IV.25, si tracci adesso la retta passante per i
punti G e D2, indicata con F3, e si congiungano i punti D ed N1; verrà
chiamato N2 il punto di intersezione tra la retta F3 ed il segmento D-N1. Si
può ora evidenziare il quadrilatero irregolare che ha come lati i segmenti DF1, F1-G, G-N2 e N2-D, collegandone opportunamente i vertici.
Figura IV.25 Quadrilatero D-F1, F1-G, G-N2 e N2-D.
Sulla linea del suolo (C), esattamente a metà della distanza tra il punto
A ed il punto E, si segni adesso il punto Q, come in Fig. IV.26. Dal punto Q si
traccia quindi la perpendicolare alla retta C (parallela quindi alla retta B), che
verrà chiamata retta Q1 e che interseca il segmento D-L nel punto Q3 ed il
segmento D-E2 nel punto Q2. Sempre muovendosi sulla linea del suolo, a
metà esatta della distanza tra il punto A ed il punto Q, si può segnare ora il
punto S. Partendo poi dal punto Q3, e tracciando una linea parallela alla retta
H1, s’incrocia il segmento Q2-E2 nel punto T.
Con riferimento alla Fig. IV.27 si può adesso unire il punto D al punto
S, il punto Q al punto Q3 ed il punto Q3 al punto T e completare il profilo
della sagoma della forma, arrotondando gli spigoli attraverso curve armoniose
(linea tratteggiata).
177
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.26 Punti S e T.
Figura IV.27 Completamento del profilo della forma.
178
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
3. Estrazione di parti e catalogazione
L’estrazione di parti è un’operazione piuttosto semplice adottando uno
strumento CAD. Si tratta di tagliare la forma precedentemente realizzata in
corrispondenza di un dato piano. La posizione del piano deve essere definita
secondo lo standard aziendale. In questa fase si potrebbero quindi ricavare le
parti standard della nuova famiglia di calzature progettata (famice ed
eventualmente tallone) e le parti di tendenza moda (punta della forma
iniziale).
La fase successiva è la catalogazione delle parti in una libreria. Tale
libreria potrebbe essere molto semplicemente un archivio a cartelle condiviso
e opportunamente organizzato tramite sigle oppure un database avanzato con
front-end, se si utilizzano software in grado di interfacciarsi con moduli PDM.
Un esempio è il caso del modulo RCS DM di Romans CAD (si veda Sez.
III.4.6), che permette di salvare i disegni delle varie parti, catalogarli tramite
opportuni campi, tenere traccia di versioni e revisioni (versioning) secondo lo
standard ISO9001, etc.
L’utilizzo di strumenti PDM avanzati in abbinamento a determinati
moduli CAD di tipo parametrico migliorano ovviamente l’efficienza del
processo progettuale. Infatti con tali strumenti è possibile combinare
componenti di scarpi diverse, modellizzarne automaticamente altri per
l’adattamento alla scarpa considerata, creare documentazione e distinta
materiali in automatico, ricerca di prodotti e parti, etc.
4. Progettazione da tendenza moda di una nuova punta
Questa fase riguarda la progettazione di stile di una nuova punta
secondo la tendenza moda. Per disegnare la punta al CAD ci possono essere
varie possibilità a seconda degli strumenti utilizzati.
In Romans CAD (modulo RCS 3D LAST) ad es. è possibile disegnare
facilmente una punta mediante schizzo su piano (curve spline) e/o
selezionando la zona di deformazione su una forma già presente in archivio e
indicandone la direzione di spostamento. Il tutto può essere realizzato
179
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
sfruttando diversi dispositivi di input, quali mouse e tavoletta grafica (si veda
Sez. III.4.6).
5. Innesto di parti standard con parti di tendenza moda
L’innesto di parti è una feature standard per tutti i software valutati.
Essa viene già utilizzata anche tutt’ora negli iter di progettazione tradizionali
dai produttori della Riviera del Brenta. La Fig. III.12 riporta un esempio di
innesto di punta utilizzando il software EASYLAST3D.
IV.2.2. PROGETTAZIONE DEL SOTTOPIEDE A PARTIRE
DALLA FORMA
La progettazione di un sottopiede inizia da una forma digitale in
formato NURBS. Il formato NURBS è caratterizzato da una serie di curve
(isoparametriche) che costituiscono l’ossatura portante delle superfici
NURBS. Le superfici NURBS sottintendono sempre una geometria MESH
che può essere convertita direttamente in una geometria sia STL sia IGES.
Detto formato si caratterizza, inoltre, dal fatto di essere scomponibile in parti
e di poter essere spianato su di un piano qualora si presenti con superfici a
semplice o doppia curvatura. Un formato STL o IGES non può mai essere
spianato su un piano.
In Fig. IV.28 è rappresentata una forma digitale NURBS. Il modello
della forma è scomposto in tre parti: la parte superiore, la camicia, e la parte
inferiore del sottopiede. Vari software, come Rhinoceros o Romans
CAD/Inescop 3D+, permettono di suddividere la forma anche scansionata
direttamente in queste tre superfici caratteristiche. Alcune delle informazioni
che seguono, in particolare relative al software Rhinoceros e al plug-in
Expander sono state tratte da “Sviluppo di un software CAD per la
progettazione integrata di sottopiede, tacco e suola”, lavoro e pubblicazione a
cura del Distretto Calzaturiero Veneto.
180
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.28 Una forma digitale NURBS scomposta in tre parti: la parte
superiore, la camicia, e la parte inferiore del sottopiede. Dalla parte inferiore è
possibile ricavare il sottopiede.
Lo spianamento del sottopiede è un’operazione estremamente delicata
in quanto da esso dipenderà tutta una serie di elementi legati alla realizzazione
degli altri componenti della calzatura: sottopiede superiore, sottopiede di
pulizia, dima della corona del tacco, dima della suola, ecc.
In generale, il sottopiede, si ricava dallo spianamento della parte
inferiore della forma digitalizzata rappresentata da una superficie NURBS a
doppia curvatura, come illustrato in Fig. IV.29.
181
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.29 La superficie NURBS a doppia curvatura della parte inferiore
della forma digitalizzata.
Il software Rhinoceros integrato dal plug-in Expander ad es. consente
di spianare una superficie anche a doppia curvatura, di qualsiasi grado di
complessità, su di un piano orizzontale. L’espansione o spianamento di una
superficie NURBS necessita di un controllo rigoroso relativamente
all’impostazione dei parametri che sottintendono la mesh (rete di triangoli o
quadrilateri adiacenti) di riferimento che avvolge la superficie da espandere.
Quindi, una volta impostati i parametri della mesh sulla superficie NURBS, si
procede alla spianamento. Gli algoritmi di spianamento possono differire tra i
vari software che consentono questa feature. Expander ad es. lavora per righe
e colonne creando un matrice di punti sulla superficie da spianare e per
tolleranze, in pratica fa aderire alla superfice NURBS (per esempio del
sottopiede), una nuova mesh che simula per certi aspetti il nastro adesivo
utilizzato dal solettificio per ricavare il sottopiede dalla forma fisica. La mesh
che approssima la superficie da spianare viene ricavata impostando il valore
della tolleranza sull’ordine del decimo di millimetro (a volte anche un
centesimo), ottenendo in tal modo risultati estremamente precisi
sull’espansione, rispetto all’impostazione per numero di righe e colonne.
Dopo aver settato preventivamente i parametri (che ovviamente possono
essere impostati per default), l’applicazione del comando “Espandi
182
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Superficie” è immediata ed il risultato è lo spianamento della parte inferiore
della forma su di un piano. L’illustrazione di Fig. IV.30 mostra il risultato
ottenuto espandendo un sottopiede di tipo C da una forma digitale. Come si
può osservare, la superficie spianata è molto accurata e potrebbe di per se
costituire già uno standard.
Figura IV.30 Spianamento della superficie inferiore di una forma digitale a
doppia curvatura su di un piano.
Il sottopiede è uno standard e la parte interessata è quella che
comprende la boetta e il famice, due aree opportunamente definite situate
nella parte posteriore della forma. La Fig. IV.31 illustra e chiarisce il
significato di dette aree.

Boetta: è la parte posteriore del sottopiede e definisce un’ area che può
arrivare fino a 60 mm dal punto estremo del sottopiede stesso. Il contorno
che definisce tale area è simmetrico rispetto ad un’asse, tale simmetria è
in stretta relazione con la corona del tacco, essendo il tacco destro uguale
a quello sinistro.

Famice: è un’area di raccordo tra boetta e parte anteriore della forma
183
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
(pianta della forma), essa può variare in dipendenza del tipo di standard
del sottopiede da ricavare (ad esempio i tipi standard A, B, C, su calzature
classiche, eleganti, di moda).
Figura IV.31 Definizione delle due aree della boetta e del famice interessate
da uno standard del sottopiede.
Un esempio di standard con tre tipi di sottopiede può soddisfare
un’ampia gamma produttiva:
-
Sottopiede standard A: è un tipo di standard a tacco basso (altezza del
tacco da 10 a 20 mm) di tipo sportivo, con il cosiddetto “famice largo”.
-
Sottopiede standard B: è un tipo di standard a tacco medio (altezza del
tacco 30, 40, e 50 mm) di tipo più elegante e con il famice più stretto
rispetto al precedente.
- Sottopiede standard C: è un tipo di standard a tacco alto (altezza del
tacco 60, 70, 80, 90 100 e 110 mm) di tipo elegante, con linee stilistiche di
tendenza e con il famice più stretto rispetto al precedente.
184
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Nella verifica dello standard è importante definire la misura che si
effettua a 35 mm dal punto estremo della boetta misurato sul sottopiede (o
sulla forma) nella taglia 37. Possono valere le misure di riferimento di seguito
elencate, desunte dalla pratica ormai consolidata sugli standard dei calzaturieri
del Brenta:
1. Sottopiede tipo A misura 53 mm.
2. Sottopiede tipo B misura 52 mm.
3. Sottopiede tipo C misura 51 mm.
In Fig. IV.32 sono illustrate le caratteristiche di quanto esposto
relativamente ai tre standard del sottopiede di tipo A, B, C.
Figura IV.32 Definizione di tre standard del sottopiede di tipo A, B, C.
Il procedimento per costruire uno standard è piuttosto semplice una
volta ottenuta un’accurata espansione della parte inferiore della forma
digitale. Il procedimento segue le regole già fissate dai calzaturieri del Brenta
185
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
ed è descritto nella pubblicazione a cui se è fatto precedentemente riferimento.
In Fig. IV.33 sono illustrati i tre standard di tipo A, B, C dopo aver
determinato la curva deviazione dallo standard. Le curve in rosso
rappresentano lo standard definito secondo i criteri dei calzaturieri del Brenta.
Figura IV.33 Ottimizzazione dello standard del sottopiede (superiore) e
calcolo della deviazione nella zona della cava del famice.
186
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
IV.2.3. PROGETTAZIONE DELLA SUOLA A PARTIRE DA
FORMA E SOTTOPIEDE
Per progettare una suola è necessario partire dalla dima inferiore del
sottopiede. Alcune delle informazioni che seguono, in particolare relative al
software Rhinoceros e al plug-in Expander sono state tratte da “Sviluppo di un
software CAD per la progettazione integrata di sottopiede, tacco e suola”,
lavoro e pubblicazione a cura del Distretto Calzaturiero Veneto.
La dima di controllo del sottopiede inferiore si ricava da quella
superiore (ottimizzata seguendo i criteri accennati sopra), togliendo il margine
di fresatura su tutta la parte che interessa la boetta e il famice. Con i comandi
di raccordo di “Shot” di Rhinoceros è immediato ad es. raccordare la parte
della dima del sottopiede inferiore con la parte anteriore del medesimo.
Dal sottopiede inferiore è possibile ricavare la corona del tacco e la
dima della suola. In Fig. IV.34 il sottopiede inferiore è evidenziato in rosso ed
è raccordato con la parte anteriore del medesimo.
Figura IV.34 Creazione della dima di controllo del sottopiede inferiore (in
rosso). Il margine di fresatura è determinato dall’altezza del tacco.
Valori indicativi dei margini di fresatura sono stati fissati dalla Scuola
per Tecnici e Modellisti della Riviera del Brenta in funzione dell’altezza del
187
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
tacco, per essi si possono assegnare i valori di seguito elencati:
 altezza tacco 10mm - 20mm: margine di fresatura 0,5mm;
 altezza tacco 30mm - 40mm - 50mm: margine di fresatura 1,0mm;
 altezza tacco 60mm - 70mm - 80mm: margine di fresatura 2,0mm;
 altezza tacco 90mm - 100mm - 110mm: margine di fresatura 3,0mm.
Si rammenta che la curva del sottopiede inferiore deve essere analizzata
con cura in maniera da eliminare eventuali brusche variazioni di curvatura. La
procedura adottata dai calzaturieri del Brenta prevede che il sottopiede
inferiore sia diviso in quattro aree di seguito descritte:
 Area della corona: è l’area situata nella parte posteriore del sottopiede
inferiore (area della boetta). Il contorno di detta area è simmetrico rispetto
ad un asse (asse della corona del tacco). La lunghezza dell’asse dipende
dallo standard di tipo A, B, C. Si osservi la Fig. IV.35.
 Area del famice: è l’area di raccordo tra la corona (boetta) e la parte
anteriore del sottopiede (pianta), la distanza misurata rispetto al punto
posteriore della dima del sottopiede può variare in dipendenza del tipo di
standard.
 Area della pianta: è l’area compresa tra il puntale e il famice. Si ricava
dopo aver definito l’area del puntale.
 Area del puntale: è l’area situata nella parte anteriore del sottopiede. In
genere la lunghezza dell’asse del puntale è variabile fra i 30 mm e i 60 mm
in dipendenza della forma del puntale medesimo (arrotondato o sfilato). La
misura di 60mm indicata in Fig. IV.35 è puramente indicativa.
188
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.35 Le quattro aree ricavate dal sottopiede inferiore per definire il
progetto di uno standard della suola.
Definite sottopiede le quattro aree è necessario procedere a fissare gli
incrementi sui bordi di tali aree (che possono essere diversi), in modo tale da
tener conto della posizione e della combinazione dei materiali impiegati
(pelle, rinforzi, fodera, puntale e contrafforte) e del tipo di modello di
calzatura (aperta, chiusa, stivale). Gli standard degli spessori (variabili sulle
quattro aree), in funzione dell’altezza del tacco, possono essere fissati secondo
i valori indicati in Fig. IV.36.
189
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Figura IV.36 Gli standard degli spessori sulle quattro aree della suola.
La progettazione della suola termina con la procedura per ricavare lo
standard aziendale di una suola. Il procedimento è descritto nella
pubblicazione presa a riferimento ed un es. del risultato è mostrato in Fig.
IV.37. In Fig. IV.38 sono illustrati alcuni esempi di suole ottenute con
Rhinoceros.
Figura IV.37 Dime di suole.
190
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.38 Modelli 3D di suole.
IV.2.4. PROGETTAZIONE DEL TACCO A PARTIRE DA
FORMA E SOTTOPIEDE
Il tacco viene progettato sulla base dei dati tecnici e stilistici. I dati
tecnici sono costituiti da altezza, corona, inclinazione e concavità. Un altro
dato tecnico facilmente ricavabile dai dati della forma digitale è rappresentato
dal cosiddetto abbassamento. Le linee stilistiche del tacco si ricavano dai
disegni degli stilisti e sono costituiti da: base o profilo superiore e inferiore
del tacco, profilo posteriore, profilo anteriore, profili laterali. I dati sono
illustrati in Fig. IV.39.
Osservando la Fig. IV.40 è possibile notare come oltre a tutti i dati
tecnici e stilistici elencati in precedenza, sia necessario definire anche la curva
dell’abbassamento che si discosta dal segmento rettilineo dell’inclinazione.
Tale curva si ricava facilmente dalla superficie inferiore della forma come
tutte le altre curve che definiscono la concavità.
Attualmente lo stato dell’arte impone che la realizzazione del tacco, una
volta fissata l’altezza, avvenga definendo gli standard sulla corona,
sull’inclinazione e sulla concavità, tutti elementi necessari, ma non esaustivi
per una completa progettazione e costruzione del tacco (manca
l’abbassamento e una definizione rigorosa della concavità).
La Scuola per Tecnici e Modellisti Calzaturieri della Riviera del Brenta
191
Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
ha fissato, in rapporto all’altezza del tacco, gli standard sulla concavità, sulle
dimensioni della corona e sull’inclinazione, come illustrato nella
pubblicazione di riferimento.
Figura IV.39 Dati tecnici e stilistici per la progettazione del tacco.
In commercio esistono alcuni software che permettono la progettazione
parametrica del tacco, uno di questi è sicuramente Romans CAD, un altro è
Rhinoceros. In questo caso si forniscono i parametri tipici iniziali dai quali
viene costruito un tacco base e poi si opera direttamente al CAD alla modifica
delle linee. Con il software Rhinoceros ad esempio, i dati tecnici possono
essere ricavati direttamente dalla forma digitale, mentre i dati stilistici
possono essere ricavati “ricalcando” il disegno dello stilista: è sufficiente
infatti eseguire una scansione del disegno del tacco e inserirlo come sfondo
all’interno del software. Ciò è possibile con un procedimento analogo anche
in Romans CAD, in quest’ultimo inoltre è possibile la modifica delle linee
tramite tavoletta grafica con funzioni ad hoc.
192
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.40 Definizione della curva dell’abbassamento del tacco. È
possibile ricavare tale curva della superficie inferiore della forma digitale.
Con questi moduli software, realizzare un tacco non è un’operazione
particolarmente complessa. È evidente che il risultato dipenderà da come si è
costruito il sottopiede inferiore perché la corona del tacco è in stretta relazione
con esso e precisamente con l’area della boetta e, in taluni casi, anche con
quella del famice. Gli altri elementi tecnici relativi all’altezza, inclinazione,
concavità e abbassamento potranno essere dedotti dalla forma digitale. È utile
considerare anche il tipo di materiale con cui il tacco sarà realizzato perché
sono elementi condizionanti l’altezza e la corona. In ogni caso sono tutte
considerazioni che devono essere pianificate e valutate prima di procedere alla
modellazione digitale di un tacco.
Di seguito si riporta un esempio concreto di procedimento di
modellazione digitale di un tacco, partendo dapprima dalla definizione della
corona. Dopo aver realizzato il sottopiede inferiore, come accennato
precedentemente, e dopo aver considerato il tipo di materiale utilizzato per il
tacco, si ricava la corona dall’area della boetta (simmetrica), originata durante
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
la definizione dello standard del sottopiede.
A questo punto, si fissa l’altezza del tacco (che dipende dalla forma) e
si estrae la curva isoparametrica mediana dalla superficie inferiore della forma
digitale. Tale curva va trattata con le dovute cautele perché deve essere
sottoposta ad analisi preventiva in maniera tale da eliminare brusche
variazioni di curvatura. In tal modo si ricava sia l’inclinazione del tacco sia la
curva dell’abbassamento. Si estrae infine, sempre dalla superficie inferiore
della forma, un’altra curva isoparametrica, ortogonale alla precedente, in
maniera tale da ricavare la curva della concavità. Anche tale curva deve essere
sottoposta ad analisi ed eventualmente corretta in modo da adattarla allo
standard. Si eseguono alcuni controlli metrici ed angolari in modo da
rispettare il più possibile quanto stabilito dagli standard. Con pochi passaggi
quindi si sono determinati tutti i dati tecnici per la definizione del tacco. La
Fig. IV.41 chiarisce quanto affermato.
È ora immediato ricavare la superficie della cava del tacco, ad es. in
Rhinoceros con una semplice “Sweep1” (Fig. IV.42). Definito il profilo
superiore del tacco (che va disegnato nel piano che contiene la corona), si
proietta tale contorno sulla superficie a doppia curvatura e si ottiene in tal
modo la superficie cava del tacco che rispetterà sia l’inclinazione, sia
l’abbassamento imposti dalla progettazione.
194
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.41 Definizione dei cinque elementi tecnici per la costruzione di un
tacco ricavati dal sottopiede inferiore (boetta) e dalla superficie inferiore della
forma digitale.
Figura IV.42 Formazione della superficie della cava del tacco e proiezione
del profilo superiore del tacco sulla superficie.
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
Poi si estrae la cava e si disegnano gli elementi stilistici del tacco
(profilo inferiore, profili anteriore e posteriore, eventuali profili laterali). In tal
modo si viene a creare l’impalcatura di curve NURBS che andranno
successivamente connesse tra loro per generare le superfici. La Fig. IV.43
mostra il tracciamento delle curve stilistiche pronte per essere connesse in
superfici NURBS.
Figura IV.43 Generata la cava si disegnano le curve stilistiche del tacco che
potrebbero essere connesse con superfici NURBS.
La Fig. IV.44 illustra la creazione del tacco dopo la genesi delle
superfici. Come si può notare il tacco segue l’andamento della curva di
abbassamento.
196
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
Figura IV.44 Formazione delle superfici anteriore e posteriore del tacco.
Si procede infine ad un’analisi della curvatura (ad es. con la tecnologia
“Zebra Strip” per Rhinoceros) e alla chiusura di eventuali bordi aperti, in
modo da verificare che non siano presenti difetti sulla superficie e trasformare
il tacco composto da superfici separate in un unico solido ermetico (chiuso),
per apportare ulteriori modifiche, quali l’inserimento della spina e del
soprattacco (Fig. IV.45).
Figura IV.45 Analisi di curvatura sulle superfici del tacco e
formazione dell’incavo per l’inserimento della spina e del soprattacco.
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
IV.3. MODALITÀ DI INTRODUZIONE DELLE TECNOLOGIE
INNOVATIVE ALL’INTERNO DELLE AZIENDE DEL
SETTORE CALZATURIERO.
Introdurre nuove tecnologie all’interno di un ciclo produttivo
tradizionale può essere molto complesso. In effetti è senz’altro importante
valutare quali sono le barriere di ingresso all’innovazione e quantificare tempi
e costi per farvi fronte. Questa analisi assume un carattere molto complesso
nelle aziende che si interfacciano con numerosi e diversificati subfornitori, i
quali, a loro volta, devono dotarsi di tecnologia innovativa per interagire con
l’azienda cliente. Questo è senz’altro il caso dei calzaturifici, che nella realtà
del Metadistretto Calzaturiero Veneto, si devono rapportare con realtà
aziendali subfornitrici talvolta fortemente legate ad una modalità produttiva di
tipo tradizionale.
Una preliminare valutazione delle nuove tecnologie in termini di
vantaggio economico e di tempo di risposta al mercato permette di selezionare
quegli strumenti che il progresso tecnologico mette a disposizione delle
aziende e dei quali le aziende dovrebbero dotarsi per restare competitive nel
mercato. Questa valutazione va poi comparata con la valutazione delle
barriere di ingresso per poter dare una risposta sulle modalità e tempi per
introdurre un’innovazione.
In questo volume, una prima analisi ha permesso di individuare un
elemento innovativo nelle tecniche di Computer Aided Design volte ad una
progettazione di tipo modulare e integrata. Tuttavia per utilizzare questi
strumenti è necessaria la formazione di personale che non solo conosca il
processo produttivo tradizionale della calzatura, ma che sappia lavorare con
gli strumenti innovativi che il mercato attualmente propone e che inoltre sia in
grado di valutare le potenzialità di nuovi strumenti tecnologici che si
propongono per la prima volta al mercato. Per questo motivo è importante
che la formazione odierna dei tecnici della calzatura preveda lo studio basilare
dell’informatica e l’utilizzo di software CAD 2D e 3D e di software di tipo
198
Cap. IV – Criteri e metodi di progettazione modulare e integrata degli elementi della calzatura
PDM (Product Data Management) e più in generale PLM (Product Lifecycle
Management).
Un’altra valutazione sulle capacità innovative delle aziende del
Metadistretto Calzaturiero Veneto ha permesso di evidenziare che, pur
essendo una realtà costituita per lo più da imprese di medie e piccole
dimensioni, dotate di notevole dinamicità e capacità di adattamento alle
richieste del mercato, l’introduzione di sistemi informatici e di computer
aided non è svolta tenendo presente l’intero ciclo produttivo della calzatura,
ma piuttosto si tratta di tentativi mirati a risolvere problematiche specifiche in
particolari fasi della progettazione. Questo comporta una serie di difficoltà
nell’uso integrato della tecnologia e nell’interfacciamento con altre realtà
aziendali oltre che un ridottissimo sfruttamento degli strumenti software a
disposizione. D’altra parte risulta però più semplice sperimentare strumenti
innovativi in limitate fasi del ciclo produttivo, piuttosto che assoggettare
l’intera realtà aziendale al notevole impatto che uno strumento innovativo
globale può comportare nella fase introduttiva. La soluzione che appare
dunque più efficiente, per l’introduzione dell’innovazione e l’utilizzo dello
stato dell’arte della tecnologia presentata in questo volume, potrebbe
consistere in un inserimento graduale, step by step e mirato della tecnologia
ma nell’ottica di una visione globale complessiva del ciclo produttivo e dello
stato dell'arte. Ciò risulterebbe in una maggiore integrazione e ottimizzazione
del processo con un contemporaneo massimo sfruttamento delle potenzialità
offerte dagli strumenti innovativi. A questo scopo è necessario indagare quali
software esistenti nel mercato più si prestano alle esigenze aziendali,
verificando la loro affidabilità, la loro facilità d’uso e la loro flessibilità. Gli
enti di formazione di personale qualificato e di ricerca nel settore calzaturiero
sono la sede preliminare per testare e valutare le capacità di questi strumenti.
Esistono tuttavia in alcuni casi delle forti barriere di ingresso all’introduzione
di tecnologie informatiche nelle fasi di progettazione che portano alla
produzione prototipale di componenti della calzatura. Infatti in queste fasi il
prototipo viene presentato fisicamente allo stilista per l’approvazione, ma
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
spesso sono necessarie numerose operazioni di labor limae prima di arrivare
al componente definitivo che abbia l’aspetto stilistico cercato. In alcune realtà
aziendali del Metadistretto Calzaturiero Veneto si è tentato di sostituire la fase
di costruzione e successiva modifica di un prototipo fisico con la creazione di
un prototipo virtuale mediante software CAD 3D, tuttavia si sono riscontrati
scarsi risultati, poiché la maggior parte degli stilisti nel distretto preferisce
sempre verificare il risultato ottenuto su una realtà fisica. In questo caso non è
facile proporre una soluzione al problema, in quanto questo potrebbe essere
frutto non tanto di necessità vere e proprie, ma di convinzioni mentali e
abitudini metodologiche. Tuttavia, pur restando necessaria la creazione di un
unico prototipo finale per l’approvazione definitiva, i modelli fisici intermedi,
assoggettati a numerose modifiche, potrebbero senza dubbio essere creati in
forma digitale, risparmiando i tempi di costruzione e successiva modifica che
incrementano il tempo di risposta al mercato. Si può dunque pensare di
lasciare lavorare lo stilista libero dai vincoli di strumenti tecnologici, ma di
utilizzare poi un software che permetta la digitalizzazione del lavoro artistico
dello stilista, fornendo così un file alle operazioni a valle, in modo da evitare
l’interpretazione e le inevitabili, e talvolta lunghe, fasi di modifica successive.
Bisogna sottolineare che in qualche circoscritta realtà del Metadistretto
Calzaturiero Veneto e in alcune realtà estere del settore calzaturiero, esistono
già degli sforzi nel dotare lo stilista di strumenti informatici fin dalle fasi di
stesura del bozzetto iniziale, interfacciando la figura del creativo con un ciclo
produttivo razionale e snello.
200
CONCLUSIONI
Il progetto, come è stato sviluppato, ha consentito di realizzare una
panoramica complessiva sullo stato dell’arte delle tecnologie CAD esistenti, a
confronto con quelle effettivamente impiegate nel settore calzaturiero del
Metadistretto Calzaturiero Veneto.
Dall’analisi condotta è emersa una scarsa adozione delle tecnologie più
all’avanguardia e in generale una strategia di utilizzo di strumenti CAD
(prevalentemente 2D) che mira alla sostituzione di alcune operazioni manuali
ripetitive con operazioni identiche replicate in digitale. Un esempio tipico è
l’utilizzo di strumenti CAD base per le operazioni di innesto di parti per la
progettazione di elementi della calzatura. Il risultato è un iter progettuale
ibrido e iterativo tra operazioni manuali e al CAD, di dubbia efficienza in
quanto appare non essere frutto di un’attenta analisi e pianificazione.
Da quanto rilevato, l’inserimento di strumenti CAD nella fase di
progettazione, da quelli base fino a quelli più innovativi, dovrebbe essere
invece valutato approfonditamente e a fronte della visione complessiva del
processo di realizzazione della calzatura.
Una soluzione più diffusa in altri distretti della calzatura prevede infatti
soluzioni modulari e integrate orientate al CAD per la progettazione di tutti gli
elementi della scarpa, sia di tipo strutturale che stilistico. La modularità
implicherebbe ricondurre il tradizionale processo di progettazione ad un
processo di innesto di parti standardizzate (per ciascuna tipologia di famiglia
di calzature) e parti legate alla tendenza moda. L’integrazione renderebbe
invece più semplice ed efficiente il processo permettendo una più rapida coprogettazione a distanza con altre aziende. Ciò significa gestire l’intero iter
progettuale tramite software avanzati interconnessi tra loro mediante sistemi
di archiviazione digitale, la cui versione più avanzata sono i software di PDM
(Product Data Management) basati su database. Soluzioni di questa natura,
esistenti in commercio, permettono infatti da un lato un’efficiente e ottimale
gestione dell’archivio, dall’altro una naturale propensione alla progettazione
modulare.
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Innovazione finalizzata a coniugare stile e qualità artigianale del prodotto con la produzione industriale
L’analisi preliminare e qualitativa tramite tecniche di reverse
engineering, condotta nell’ambito di questo progetto, sulla misura delle
differenza tra forme di produzione e CAD delle forme prototipate, ha mostrato
un errore medio che generalmente è di ordine confrontabile con quello delle
differenze, in corrispondenza del famice, tra forme di scarpe diverse a parità
di alcuni parametri che le fanno rientrare in una stessa determinata famiglia
(ad es. altezza tacco). Questo quindi può essere interpretato come un risultato
a sostegno della validità di una soluzione di progettazione di tipo modulare.
Anche nel caso in cui un confronto più approfondito mostrasse delle
deviazioni medie più elevate, ciò non dovrebbe precludere all’ausilio di una
strategia modulare orientata al CAD per la progettazione della calzatura, in
quanto le tecnologie attuali presenti sul mercato e/o in sperimentazione
integrano
notevoli
e
variegati
strumenti
per
il
controllo
dimensionale/geometrico e la personalizzazione di parti localizzate della
forma. Si ritiene quindi che la progettazione modulare potrebbe in ogni caso
essere vantaggiosa.
Infine si fa notare che un approccio di tipo modulare permetterebbe una
riorganizzazione di tutta la filiera produttiva portando anche a standardizzare
tutti quei componenti che non forniscono un valore aggiunto caratterizzante
per il prodotto. Un precedente studio intitolato “Trasferimento tecnologico per
l'Automazione nel Settore Calzaturiero” ha constato infatti che l’utilizzo di
parti standard favorirebbe l’automatizzazione di alcune fasi delle lavorazioni
che altrimenti risulterebbero troppo rigide se si cercasse di replicare i metodi
di produzione attuali. Inoltre l’uso di tecnologie CAD avanzate abbinate a
quelle di PDM fornirebbe una maggiore trasparenza e tracciabilità delle parti
del prodotto nella fase di progettazione, permettendo un miglioramento
dell’organizzazione dell’intero ciclo produttivo.
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