Industrial Design
IDO
Giovanni Albertario,
Ingegnere Elettronico. Ha svolto
attività sistemistica presso Ibm Italia,
nell’area delle telecomunicazioni
e dei sistemi informativi per
la progettazione e produzione
industriale, con l’implementazione
di progetti presso clienti industriali
della fascia “grande e media
azienda”. Tra le esperienze
maggiormente consolidate
vi è il settore CAD e progettuale.
I primi schizzi, disegnati a mano,
delineano la forma del binocolo
Owl e indicano come essa si ispiri
all’acutezza visiva della civetta.
Beneficiando delle geometrie
progettuali in ambiente CAD,
lo studio d’immagine completa
l’attività del design. Così si presenta
Owl in questa veste finale.
Vediamo come il CAD è stato
utilizzato nello sviluppo di una
nuova linea di prodotti da parte
di un designer che, a supporto
della sua attività creativa e di
sviluppo dei propri progetti,
impiega un vero e proprio
sistema di progettazione
meccanica. Il designer che
chiamiamo in causa è GianCarlo
Somaini e il progetto che
presentiamo nelle sue principali
linee di sviluppo è rappresentato
da una famiglia di binocoli
destinati ad avviare un marchio
estero di un’impresa cinese.
Esempio di design
con CAD
I
l progetto per il quale viene coinvolto Giancarlo Somaini riguarda una
famiglia di binocoli che un’azienda
cinese intende realizzare per il proprio
mercato, sul quale essa è già presente con una serie di prodotti che, precedentemente realizzati con tecniche
e materiali tradizionali, devono ora
essere sottoposti a un efficace re-design stilistico, avvalendosi di un’inno-
vazione basata sul binomio “forma e
materiale”. Siamo verso la fine del 2005
e a Giancarlo Somaini viene chiesto di
elaborare un’ipotesi di design, con la
consapevolezza che la sua esperienza
recentemente maturata anche in settori
affini, come quello dei cinescopi e dei
telescopi, potrà sfociare in un risultato
nel quale si coniughino professionalità
ed eccellenza dello stile italiano. Fra gli
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obiettivi primari dell’azienda vi è quello
di affermare il marchio Bosma, attraverso una linea di prodotti caratterizzati da
un rivestimento stilisticamente innovativo ma rispettoso delle funzionalità e
dei contenuti tecnologici già consolidati
dall’azienda e, quindi, ottimizzati sotto il
profilo dell’affidabilità ed economicità.
L’associazione di due princìpi generali,
quelli dell’ergonomia e dell’identificazione di prodotto, figura fra le idee ispiratrici del nuovo progetto, per il quale
Giancarlo Somaini prevede una filosofia
di design che trasferisca l’ergonomia
funzionale su forme ispirate ad animali.
Sono animali come la lince e la civetta,
ma non solo questi, quelli cui si ispira
la proposta di Somaini; in questo progetto di binocolo, egli elaborerà infatti
una serie di modelli virtuali riconducibili
all’aspetto e, in particolare, alla capacità visiva di tali animali. L’innovazione di
prodotto viene giocata non solo sulla
forma identificativa, ma anche su alcuni specifici elementi in metallo che,
adeguatamente affiancati a elementi
plastici, vanno a impreziosire l’oggetto finale. Dopo aver definito i materiali
da impiegare e i componenti funzionali
comuni all’intera gamma di questi strumenti, arriva il momento di costruirne
gli schizzi geometrici e avviare così la
fase di Concept Design. La stesura dei
bozzetti di studio si avvalgono non solo
di una filosofia stilistica, ispiratrice della
forma geometrica esterna, ma anche
delle predefinite geometrie relative alla
componentistica funzionale.
Con il CAD l’idea prende
forma
Un sistema CAD di modellazione tridimensionale parametrica costituisce il
supporto fondamentale per lo sviluppo
dei primi bozzetti di design, che vengono realizzati in numero adeguato per poter offrire al committente un’esaustiva
piattaforma decisionale. Le funzionalità
parametriche del sistema CAD adottato
dallo studio Somaini risultano fondamentali per poter soddisfare i requisiti
di una proposta multipla perché, grazie
alla flessibilità di questo tipo di sistema,
sarà possibile adattare le geometrie iniziali dell’oggetto alle sue future esigen-
Così si presenta il modello virtuale solido di Ow, dopo la
sua elaborazione formale nella fase di concept design.
Studio, in ambiente di modellazione solida, delle
superfici esterne e interne, che dovranno rispettare gli
ingombri della componentistica funzionale del binocolo.
La parametricità del sistema CAD consente di eseguire
quelle modifiche che in corso di studio vengono richieste
per l’ottimizzazione della forma.
te. È dall’ufficio tecnico di Bosma, infatti, che vengono fornite le geometrie
relative ai vari componenti funzionali
previsti in ciascun binocolo della nuova
serie; queste geometrie sono acquisite
in ambiente Pro/Engineer e successivamente collocate in un modello d’assieme, attorno al quale Giancarlo Somaini
è in grado di allestire idonee superfici
di contenimento. Queste superfici, alla cui forma viene conferito un ruolo
identificativo per il marchio aziendale,
devono quindi coniugare due aspetti
essenziali: stile formale e rispetto dei
volumi relativi ai componenti interni.
Le geometrie di questi componenti
vengono fornite in vari formati; si va dal
formato nativo Pro/Engineer ai formati
neutri Iges e Step, in linea con le condizioni imposte dalla situazione della
committenza, che dispone di sistemi
eterogenei, da Pro/Engineer ad altri
sistemi CAD. L’apertura verso sistemi
CAD esterni, ragione questa che ha
indotto Somaini a impiegare un’applicazione software ampiamente dotata di
interfacce geometriche, si rivela fondamentale per svolgere in modo efficace,
correttamente e rapidamente, questa
fase preliminare.
Import di geometrie
Attraverso la visualizzazione del modello virtuale,
è possibile eseguire una corretta analisi del corpo
solido del binocolo, che dovrà essere successivamente
assemblata con i vari componenti funzionali
e con i dettagli di completamento.
ze dimensionali. Dal punto di vista operativo, l’impiego di un software come
Pro/Engineer, scelto da Somaini come
standard per le proprie attività di studio
preliminare, modellazione tridimensionale e messa in tavola bidimensionale,
si rivela fondamentale anche sotto il
profilo collaborativo, aprendo la possibilità di un interfacciamento diretto con
l’ufficio tecnico dell’azienda committen-
Poiché il Concept Design si esaurisce
nello sviluppo delle superfici relative
all’involucro di ciascun binocolo della
linea Bosma, è importante che le geometrie di ciascun componente funzionale siano acquisite in modo preciso,
anche se su di esse non è necessario
eseguire, da parte del designer, alcuna azione di modifica. Ciò significa che
nella fase di acquisizione geometrica è
prioritaria la precisione dell’interfaccia
software, mentre a nulla occorre, in tale ambito, la parametricità del sistema.
La presenza, nel sistema Cad impiegato, di adeguate e precise interfacce
geometriche, costituisce quindi la chiave del successo per le operazioni che
si svolgono in questa fase preliminare.
Dalle geometrie acquisite e preventivamente verificate, Somaini imposta un
modello d’assieme, attraverso un’accurata combinazione dei vari componenti
virtuali, che vengono assemblati in un
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puzzle digitale tridimensionale. Nel rispetto dei volumi così delineati, viene
quindi delineata la geometria dell’involucro esterno che, in linea con le strategie
seguite da Somaini, si concretizza in una
molteplicità di forme alternative, rispetto alle quali l’azienda committente dovrà
selezionare quella ritenuta ottimale. Si
tratta, in genere, di una serie di prototipi
virtuali che spaziano fra due estremi; si
passa da una forma semplice, che apporta lievi modifiche rispetto a quella tradizionale, fino ad arrivare a forme spinte,
che propongono una revisione estrema
dell’oggetto, cambiandone del tutto la
filosofia ispiratrice. Fra questi due estremi si gioca la scelta finale, che in genere
viene ottenuta da un’elaborazione finale
di uno dei prototipi.
Modellazione
tridimensionale
In relazione a questa fase di modellazione, che rientra in una metodologia
ormai consolidata da anni di attività,
Somaini afferma che «l’impiego di un
sistema CAD di modellazione tridimensionale e parametrica ci ha permesso
di attuare un vero e proprio modello
virtuale completo, in grado di soddisfare le esigenze di volume interno e di
forma esterna, sostituendo quella che
un tempo poteva essere considerata
l’attività del modellista in legno. Infatti,
con questo tipo di CAD è oggi possibile
disporre di modelli matematici precisi
e sufficientemente realistici, da poter
prendere decisioni appropriate sotto il
profilo stilistico e funzionale». In realtà,
poiché il progetto Bosma non coinvolge
un oggetto singolo ma una linea di prodotti, i modelli virtuali vengono realizzati
in una molteplicità di esemplari dimensionalmente distinti, pur mantenendo
tutti una comune e identificativa caratteristica formale. Per il binocolo Owl, per
esempio, la forma della parte frontale e
della parte laterale viene ricondotta alla forma degli occhi e delle sopracciglia
della civetta, per mettere in evidenza il
concetto di una vista acuta, senza perdere naturalmente di vista gli aspetti di
ergonomicità che il binocolo deve presentare. Poiché il Concept Design del
Geometrie di studio per la messa a punto di dettagli
di forma, in ambiente di modellazione parametrica
Pro/Engineer.
Attraverso un’analisi accurata delle sezioni, attraverso
le funzioni automatiche del sistema CAD, è possibile
verificare la congruenza del progetto.
Definizione parametrica della struttura generale
del binocolo, in fase di modellazione solida virtuale.
binocolo così impostato comporta una
continua revisione e un affinamento delle forme geometriche, al sistema CAD
viene richiesto di rispondere con efficacia e flessibilità a tale esigenza. Ferma
restando l’accuratezza matematica del
sistema Pro/Engineer, è alla sua parametricità che è riconducibile le rapidità
di ogni modifica. Gli interventi apportati alla geometria del modello in studio
consentono di seguire passo dopo passo le indicazioni dettate dall’ispirazione
del designer per ottenere la forma desiderata, con quella flessibilità che tanto
è necessaria per arrivare alla messa a
punto finale, dopo che il committente
avrà espresso il suo giudizio definitivo.
Durante il Concept Design e, quindi,
nella stesura della grafica geometrica,
vengono anche ipotizzati i nomi che dovranno essere impiegati per rafforzare,
a livello d’immagine, l’idea ispiratrice
dei vari oggetti che faranno parte della
linea Bosma. Dopo aver configurato le
forme esterne e, quindi, lo stile degli
oggetti finali, si passa alla definizione
dei relativi spessori e, assieme a questi, anche alla definizione delle superfici
interne di ciascun elemento. Le superfici interne vengono infine sottoposte a
un’accurata verifica, per accertarsi che
forme, dimensioni e raggi di raccordo siano compatibili con il volume dei
componenti funzionali interni; la stessa
verifica deve garantire la realizzabilità di
ogni pezzo e il relativo assemblaggio
d’assieme.
Flessibilità dal progetto
alla produzione
La parametricità e la flessibilità operativa
che contraddistinguono il modellatore
solido impiegato nella fase di Concept
Design si rivelano ancora una volta indispensabili all’ottimizzazione formale
e funzionale di ogni dettaglio. «In sintesi», afferma Somaini, «l’impiego di un
sistema CAD come Pro/Engineer è risultato fondamentale non solo in termini di espressione creativa del bozzetto,
ma soprattutto, in virtù della flessibilità
offerta dall’approccio parametrico, dal
punto di vista funzionale e operativo.
Grazie alle sue funzioni di import/export
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La disponibilità di un modello virtuale consente, attraverso le funzionalità del sistema CAD, di eseguire studi di colore relativi al binocolo, a corredo delle studio della forma e in linea
con le esigenze del marketing.
geometrico, viene garantita non solo la
corretta acquisizione delle geometrie
funzionali ma anche l’esportazione delle
geometrie di stile che, al termine della
fase di Concept, devono essere inviate
al committente per l’ingegnerizzazione finale e alle aziende di produzione,
chiamate a realizzare gli stampi e le attrezzature finali». La coincidenza del sistema software di Concept Design con
quello di progettazione e produzione
risulta particolarmente utile in questo
ciclo di sviluppo che, date le condizioni
operative del progetto Bosma, si svolge
su un ampio panorama internazionale.
Grazie all’approccio di modellazione parametrica impiegato, tutte le proposte
di design elaborate da Somaini risultano compatibili, o facilmente adattabili,
con gli aspetti produttivi. Infatti, anche
se sono solo tre le proposte finali sottoposte da Somaini per la scelta finale da
parte dell’azienda committente, tutte
quante risultano preventivamente filtrate rispetto a una più ampia varietà di
ipotesi concettuali; grazie alla facilità di
revisione consentita dall’approccio parametrico, è facile garantire la fattibilità
di ogni pezzo. Naturalmente di tale approccio beneficia anche la tempificazio-
ne del progetto che, per quanto concerne lo sviluppo delle tre proposte di concept, richiede poco più di un mese di
lavoro, un tempo non lento ma neppure
talmente rapido da evitare un’accurata
fase di meditazione. In collaborazione
con il committente, sulla base delle esigenze funzionali e produttive vengono
infine decisi i materiali che dovranno
essere impiegati nella realizzazione di
ciascun dettaglio e, successivamente,
le geometrie vengono trasmesse alla
aziende che, in Cina, costruiranno le attrezzature di produzione. Mediante tecniche di fresatura vengono anche realizzati alcuni prototipi fisici, per consentire
una verifica definitiva dell’oggetto, sia
sotto il profilo estetico che funzionale,
prima di passare alla produzione su larga scala. È così che la flessibilità della
modellazione solida parametrica, unita
alle efficaci funzioni rappresentative
disponibili nello stesso sistema CAD,
consentono di supportare l’intero progetto e di avviare la fase produttiva nei
tempi prefissati.
Infine, la documentazione
Gli automatismi CAD che consentono
la messa in tavola diretta dei modelli tri-
dimensionali dei binocoli agevola e rende molto accurata la verifica del design
di stile e la sua rispondenza ai requisiti
produttivi, andando così a incrementare l’efficienza complessiva della catena
operativa che unisce il designer ai reparti di produzione.
In virtù delle funzioni disponibili nel sistema CAD e della metodologia operativa che esso abilita, Giancarlo Somaini è
anche in grado di allestire tutta la documentazione che, come è consuetudine
in questo Studio di Design, comprende
non solo i modelli digitali ma anche la
stampa relativa ai vari elementi strutturali, per cogliere in modo più efficace il
senso della loro dimensione.
Progettisti e produttori di attrezzature,
tutti quanti utenti di sistemi CAD, possono così sfruttare la disponibilità dei
modelli di design nello stesso formato
CAD da loro impiegato, o comunque a
esso interfacciati, per apportarvi le necessarie modifiche, ove queste sono
richieste per la corretta costruzione delle attrezzature di produzione e assemblaggio previste nel progetto Bosma.
Insomma, se un CAD fa bene il design,
ancor meglio fa per il progetto completo. n
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