Design for X

Il design for X è un insieme di metodologie, tecniche e strumenti facenti parte del concurrent engineering.

Il concurrent engineering è un approccio sistematico per la progettazione integrata e simultanea di prodotti e processi che deve tener conto delle problematiche della produzione, chi si occupa dello sviluppo del prodotto deve considerare tutti i fattori del ciclo di vita del prodotto (dalla produzione allo smaltimento).

Nel design for X vengono scelti pochi elementi (in genere tra i 5 e i 9) vitali alla volta, un attento esame di pochi problemi e delle loro relazioni si traduce in un migliore risultato.

Nel 1991 Maskell descriverà il design for X come: “DFX techniques are part of detail design and are ideal approaches to improve life-cycle cost, quality, increased design flexibility, and increased efficiency and productivity using the concurrent design concepts”.

Il design for X porta notevoli vantaggi tra cui:

- miglior svolgimento del lavoro per cui il prodotto è realizzato

- minor costo di eventuali modifiche (una modifica in fase di progettazione ha un costo molto più contenuto rispetto a una modifica effettuata in una fase successiva)

- concentrazione sugli aspetti più importanti per il cliente e quindi maggior soddisfazione dello stesso

Esistono diversi “design for X”, tra i più comuni troviamo:

- Design for Manufacture (DFM)

- Design for Assembly (DFA)

- Design for Environment (DFE)

- Design for Energy Efficency (DFEE)

- Design for Life Cycle Cost

- Design for Reliability

- Design for Serviceability

- Design for Maintainability

- Design for Disassembly (DFD)

- Design for Recycling or Reuse (DFR)

Di particolare interesse sono il Design for Manufacture, Design for assembly, Design for Disassembly, Design for Environment.

Nel design for Manufature sono inclusi la selezione delle materie prime, dei processi, l’uso di componenti standard, la progettazione di parti multiuso, la scelta degli elementi di fissaggio. Si sceglie, inoltre, la forma dei componenti in modo da d rendere la lavorazione semplice, efficiente e di elevata qualità.

Il Design for Assembly è un argomento molto importante, infatti il numero di parti e la complessità della procedura di assemblaggio (compresa la scelta del tipo di giunzioni) è molto delicato, in linea di massima un minor numero di componenti comporta un minor costo di realizzazione, un progettista dovrebbe quindi sempre chiedersi se è possibile utilizzare un numero di inferiore di pezzi per avere lo stesso risultato. Corbett indica tre criteri:

- Ridurre il più possibile la presenza di parti e varianti di progettazione, i movimenti di assemblaggio e le direzioni di assemblaggio.

- Utilizzare smussi di entrata idonei, l’allineamento automatico, facile accesso per individuare le superfici, parti simmetriche oppure molto asimmetriche e rendere possibile una manipolazione e un trasporto semplici.

- Evitare impedimenti visivi, operazioni di collegamento simultanee, parti che si aggrovigliano o "annidano", regolazioni che influenzano le regolazioni precedenti, e la possibilità di errori di montaggio.

Il Design for Disassembly e le relative tecniche sono un problema molto attuale, data la necessità di ridurre il consumo di risorse primarie, i consumi energetici e dato che una attenzione crescente è riposta nell’intero ciclo produttivo ‘dalla culla alla tomba’. La crescente necessità di riciclare i componenti e le risorse usate rende fondamentale - a fine vita del prodotto - poter separare le varie parti l’una dall’altra, quindi devono esserci efficienti strategie di disassemblaggio.

Bisogna precisare che l’assemblaggio e disassemblaggio sono completamente differenti e non possono essere considerati l’uno l’opposto dell’altro, difatti mentre l’unico scopo dell’assemblaggio è quello di arrivare ad avere un prodotto finito e funzionale correttamente montato il disassemblaggio può avere differenti obiettivi ed essere suddiviso in diversi gruppi e sottogruppi. Per esempio, durante il ciclo di vita di un prodotto, può essere richiesto un disassemblaggio parziale per ragioni di manutenzione, oppure un disassemblaggio può essere parziale (ma differente) anche per il riciclo delle risorse oppure può essere totale. Bisogna anche sottolineare che la presenza di sostanze pericolose può non essere un problema in fase di assemblaggio ma risultare critica in fase di disassemblaggio, infine anche la scelta di giunti e connessioni fra varie parti può essere ininfluente (o addirittura più comoda) in fase di assemblaggio ma insostenibile nella fase di disassemblaggio.

Il Design for Environment viene comunemente definito come: “la considerazione sistematica, durante la nuova produzione e lo sviluppo del processo, dei problemi di progettazione associati alla sicurezza ambientale e alla salute durante l'intero ciclo di vita del prodotto”. Il DfE non è di facile realizzazione in quanto coinvolge aspetti e discipline differenti (rischio ambientale, sicurezza dei prodotti, salute e sicurezza sul lavoro, inquinamento, gestione dei rifiuti…), i tre obiettivi principali sono: riduzione dell'uso di risorse non rinnovabili, gestione efficace e efficiente delle risorse rinnovabili e la riduzione al minimo possibile di composti e rifiuti tossici nell'ambiente.