prototipazione virtuale

prototipazione virtuale

prototipazióne virtuale locuz. sost. f. – Nella produzione industriale, realizzazione di un prototipo virtuale di un prodotto, per lo sviluppo dello stesso attraverso modellazioni e simulazioni numeriche. Nel processo di produzione industriale, ogni nuovo prodotto viene sottoposto al medesimo ciclo di base in cui prima si progetta, successivamente si costruisce un prototipo e lo si prova, si modifica il progetto iniziale, si aggiorna il prototipo e si ottengono le impressioni per una nuova iterazione. Tale processo standard è generalmente lento e, richiedendo la costruzione dei prototipi fisici, risulta costoso. Ma, ancora più importante e meno evidente, tale modus operandi comporta un vincolo nel progettare qualcosa di completamente nuovo. Cambiare troppo un progetto significa assumersi il rischio di riportarlo interamente al tavolo da disegno dopo approfondite prove pratiche, con conseguenze drastiche sui costi e sui tempi di progettazione. La p. v. (virtual prototyping) rappresenta una soluzione consolidata a questi problemi. Ambienti di lavoro virtuali offrono strumenti di progettazione innovativi e permettono la simulazione e la visualizzazione interattiva del prodotto già dalle fasi preliminari del suo sviluppo, offrendo, in tal modo, un’attraente prospettiva di ottimizzazione di tempi e costi e di innalzamento della qualità. Ambienti virtuali immersivi basati su grandi sistemi di proiezione permettono di estendere la progettazione e la valutazione a gruppi di lavoro diversi con approccio collaborativo interdisciplinare; in seguito, gli stessi strumenti possono essere impiegati per la presentazione interattiva del prodotto ai clienti, coinvolgendoli fin dalle fasi iniziali dello sviluppo, al fine di verificare il rispetto delle loro richieste specifiche o di riceverne feedback valutativi prima ancora di avere prototipi fisici del prodotto stesso da sottoporre loro. La fase economicamente più onerosa nell’ingegneria di prodotto, quella della costruzione dei prototipi fisici, viene così rimpiazzata dai prototipi virtuali (virtual mockups), corrispondenti digitali dei simulacri fisici ma, a differenza di questi, basati interamente su modelli tridimensionali CAD (Computer-aided design), sistemi software di disegno tecnico e progettazione, e su altri dati di progetto memorizzati dai tecnici nella banca dati aziendale (PDMS, Product data management systems; PLMS, Product lifecycle management systems), relativamente allo specifico progetto, durante il lavoro di ideazione e di progettazione. A seconda della fase di sviluppo di un prodotto, il relativo prototipo serve a valutare specifici aspetti (estetici, funzionali, d’integrazione tra i diversi sistemi componenti, ecc.), con importanza crescente all’avanzare del progetto in quanto eventuali modifiche da apportare sono tanto più costose quanto più avanti nel tempo ne nasce l’esigenza. L’impiego di prototipi virtuali risulta quindi vantaggioso rispetto alla controparte fisica per diversi motivi: è più veloce e meno costoso da realizzare perché si basa sulla raccolta e presentazione tridimensionale di dati digitali e non richiede costruzioni di parti fisiche; consente valutazioni tecniche più approfondite con evidenziazione automatica di eventuali problemi (per es., interferenze tra parti di sottosistemi differenti all’atto della loro integrazione) e rinvio alle parti del progetto digitale da modificare; supporta la collaborazione a distanza tra team di progettazione lontani geograficamente; permette di valutare quasi istantaneamente la fotografia di un progetto (configurazione) in base ai dati in quel momento disponibili nel database aziendale, rispetto alle settimane o ai mesi richiesti dalla costruzione di un prototipo fisico. Tra le valutazioni che si possono condurre in virtuale vi sono aspetti di estetica (per es., i centri stile nell’industria automobilistica e gli interni dei velivoli passeggeri in quella aeronautica), ergonomia (raggiungibilità manuale e usabilità di comandi in cockpit aeronautici o plance di autovetture, visibilità interna ed esterna, usabilità di elettrodomestici e così via), integrazione di sistemi (problematiche legate alla necessità di unire sottosistemi diversi come, per es., la struttura, l’impianto idraulico e quello elettrico in un velivolo, progettati da team diversi), assemblaggio manuale e automatizzato (la fabbrica virtuale per la pianificazione e l’ottimizzazione della produzione).