Innovare la Produzione? Il Segreto è Partire dai Problemi!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa che mi appassiona da sempre: come nascono le innovazioni, specialmente nel mondo un po’ complesso della produzione industriale. Scommetto che non ci pensate spesso, ma dietro ogni prodotto che usate, dal vostro smartphone a un componente di un aereo, c’è un’arte nascosta: il processo produttivo. E farlo bene, anzi, innovarlo, è la chiave per vincere sul mercato oggi.

Pensateci: migliorare l’efficienza, consumare meno risorse, accorciare i tempi, ridurre i costi… sono tutte cose fondamentali per un’azienda. Ma come si fa a innovare davvero un processo produttivo, soprattutto oggi che la tecnologia corre veloce e tutto diventa più complicato, ambiguo e richiede competenze diverse messe insieme?

Il punto è che spesso, nelle aziende, si va un po’ a naso, affidandosi all’esperienza dei progettisti. Non fraintendetemi, l’esperienza è oro, ma a volte non basta. Si rischia di fare sempre le stesse cose, di non vedere le vere opportunità di miglioramento, di rimanere bloccati. Serve un metodo, una strategia.

La Mappa del Tesoro: Un Modello per Innovare Guidati dai Problemi

Ecco perché abbiamo messo a punto una specie di “mappa del tesoro” per l’innovazione dei processi produttivi, un modello che chiamo strategia di design innovativo guidata dai problemi. L’idea di base è semplice ma potente: l’innovazione non nasce dal nulla, ma dalla capacità di identificare e risolvere problemi specifici in modo creativo.

Questo modello si sviluppa in tre fasi principali:

• Identificazione del Problema: Qui inizia la caccia al tesoro! Si analizza il contesto del prodotto e il processo produttivo attuale per scovare le opportunità di miglioramento. Non basta dire “c’è un problema”, bisogna definirlo bene, scomporlo nei suoi elementi chiave.
• Risoluzione del Problema: Una volta capito il “cosa”, arriva il “come”. Si determina che tipo di innovazione serve (un piccolo miglioramento? Una sostituzione completa? Un’integrazione di tecnologie?) e si applicano metodi specifici per generare un ventaglio di possibili soluzioni creative.
• Determinazione della Soluzione: Ok, abbiamo un sacco di idee brillanti. Quale scegliamo? Non si tira la monetina! Si usano metodi di valutazione rigorosi per pesare i pro e i contro e scegliere la soluzione migliore. E poi, via alla validazione! Se funziona, bingo! Altrimenti, si torna indietro e si riprova, finché non si trova la strada giusta.

Sembra lineare, vero? Ma la bellezza sta nei dettagli e negli strumenti che usiamo in ogni fase.

Trovare il Bandolo della Matassa: L’Identificazione del Problema

Prima di tutto, bisogna capire dove sta il problema. Non è sempre ovvio! Si tratta di scovare le opportunità nascoste nel processo. Queste opportunità possono essere di diverso tipo:

• Basate sul personale: Magari sono gli stessi tecnici a segnalare un’inefficienza o a chiedere un miglioramento.
• Basate sulla tecnologia: A volte si sa che qualcosa non va, ma non si sa come migliorarlo. Qui serve guardare a nuove tecnologie o principi scientifici.
• Completamente nuove: L’innovazione tecnologica apre porte impensate, creando esigenze o possibilità disruptive.
• Basate sul riconoscimento: Riguardano aspetti più “soft”, come l’estetica o il significato percepito del processo o del prodotto.

A seconda del tipo di opportunità, usiamo strumenti diversi per scavare a fondo: analisi causa-effetto (come la catena causale o il diagramma a lisca di pesce), brainstorming, analisi delle tendenze, interviste, osservazione… L’obiettivo è costruire gli “elementi del problema”: cosa vogliamo ottenere (Obiettivi del Prodotto – PT), qual è la situazione attuale (Condizioni Note – KC), che tipo di opportunità stiamo cogliendo (Tipo di Opportunità – OT) e quali sono gli ostacoli principali (Ostacoli – Ob). Avere questi elementi chiari è fondamentale per la fase successiva.

Scatenare la Creatività: Risolvere con Strategia

Una volta capito il ‘cosa’, arriva il ‘come’. E qui entra in gioco la strategia. Non tutti i problemi sono uguali e non tutte le soluzioni vanno bene per ogni problema. Abbiamo identificato quattro tipi principali di problemi di innovazione, collegati alle opportunità viste prima:

• Problemi di Miglioramento: Si tratta di ottimizzare qualcosa che già esiste, spesso risolvendo conflitti tecnici (voglio migliorare A, ma peggiora B). Qui metodi come il TRIZ (Teoria per la Soluzione dei Problemi Inventivi) o i Creative Templates sono potentissimi.
• Problemi di Sostituzione: Quando il miglioramento non basta più, bisogna cambiare strada. Si parte dalla funzione desiderata e si cercano nuovi modi (comportamenti, strutture) per realizzarla. Metodi come il FBS (Function-Behavior-Structure) o il ragionamento basato sui primi principi sono ideali.
• Problemi di Integrazione: Qui si creano soluzioni nuove o disruptive combinando tecnologie diverse o trasferendo soluzioni da altri campi (analogia). Si parte dagli obiettivi e si combinano elementi esistenti in modi nuovi.
• Problemi di Ispirazione (Thinking-type): A volte non c’è un obiettivo chiarissimo, ma si cerca un’idea “out of the box”. Qui servono metodi che stimolino il pensiero laterale, come il brainstorming o le mappe mentali, magari bombardando i progettisti con informazioni stimolanti, anche non direttamente correlate.

L’idea è guidare i progettisti, fornire loro gli strumenti giusti al momento giusto per generare non solo idee, ma idee con un reale potenziale innovativo.

Scegliere il Cavallo Vincente: La Determinazione della Soluzione

Abbiamo un bel po’ di soluzioni promettenti sul tavolo. E adesso? Dobbiamo scegliere la migliore. Per farlo in modo oggettivo e scientifico, usiamo una combinazione di due metodi potenti: AHP (Analytic Hierarchy Process) e TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution).

In pratica, funziona così:
1. Definiamo i criteri di valutazione importanti (es. efficienza, costo, producibilità, affidabilità, sicurezza…).
2. Usiamo l’AHP per dare un “peso” a ciascun criterio. Un gruppo di esperti confronta i criteri a coppie per stabilire quali sono più importanti degli altri.
3. Usiamo TOPSIS: per ogni soluzione, valutiamo quanto bene soddisfa ciascun criterio (con punteggi).
4. Il metodo calcola quanto ogni soluzione è “vicina” a una ipotetica soluzione ideale (che eccelle in tutti i criteri) e “lontana” da una soluzione anti-ideale (che fa schifo in tutto).
5. La soluzione con il punteggio migliore (più vicina all’ideale e lontana dall’anti-ideale) è la nostra candidata!

Ma non finisce qui. La soluzione scelta deve essere validata, spesso con simulazioni o esperimenti reali. Se i risultati confermano che abbiamo risolto il problema e raggiunto gli obiettivi, allora abbiamo la nostra innovazione! Se qualcosa non torna, o emergono nuovi problemi, il processo è iterativo: si torna alla fase di identificazione o risoluzione e si affina il tiro.

Un Esempio Concreto: Le Pale delle Turbine a Gas

Vi racconto una storia vera per farvi capire come funziona. Prendiamo le pale delle turbine a gas: componenti super critici, complessi, che lavorano in condizioni estreme. Vengono prodotte con un processo chiamato microfusione (investment casting), che parte dalla creazione di un modello in cera (wax pattern).

Il Problema: Questi modelli in cera, essendo complessi e con spessori variabili, tendevano a deformarsi durante il raffreddamento a causa di ritiri non uniformi. Un bel guaio, perché la precisione della pala finale dipende da quella del modello in cera!

Fase 1: Identificazione. Analizzando il processo (opportunità basata sul personale), abbiamo usato l’analisi della catena causale. Siamo risaliti dalle deformazioni alle cause dirette (proprietà della cera, stampo, parametri di iniezione) e poi alle cause profonde. Uno dei problemi chiave identificati (PE2) era la complessità strutturale dello stampo che causava stress non uniformi durante il raffreddamento.

Fase 2: Risoluzione. Essendo un problema di miglioramento (volevamo migliorare la forma senza compromettere la stabilità), abbiamo usato la strategia di miglioramento, in particolare il TRIZ. Abbiamo tradotto il problema in un conflitto tecnico: migliorare la “Forma” (parametro 10) peggiorava la “Stabilità dell’oggetto” (parametro 13). La matrice dei conflitti TRIZ ci ha suggerito alcuni principi inventivi (come Omogeneità, Segmentazione, Vibrazioni Meccaniche, Sferoidalità). Ragionandoci sopra, una delle soluzioni proposte (Soluzione 2) è stata quella di rendere la struttura più omogenea durante il raffreddamento inserendo un “nocciolo freddo” (cold wax core) all’interno delle parti più spesse del modello in cera.

Fase 3: Determinazione. Abbiamo valutato diverse soluzioni (inclusa quella del nocciolo freddo) usando AHP/TOPSIS con criteri come efficienza, costo, producibilità, affidabilità. La soluzione del nocciolo freddo (Soluzione 2) è risultata la migliore. L’abbiamo validata sperimentalmente: la deformazione si era ridotta significativamente!

Iterazione: Tuttavia, analizzando i risultati, ci siamo accorti che la deformazione durante il raffreddamento *dopo* l’estrazione dallo stampo era ancora un problema. Questo ha aperto una nuova opportunità (di tipo “all-new”).

Nuovo Ciclo: Abbiamo identificato il nuovo problema (deformazione durante il raffreddamento libero). Essendo una sfida nuova, abbiamo usato una strategia di integrazione (combinatorial innovation). Una delle idee (Soluzione 3), ispirata da altre pratiche, è stata quella di creare un’attrezzatura di “raddrizzamento” (shaping fixture), una sorta di esoscheletro su misura che sostenesse il modello in cera durante il raffreddamento, impedendogli di deformarsi. Valutata e testata, anche questa soluzione ha dato ottimi risultati, migliorando ulteriormente la precisione.

Perché un Metodo Strutturato Fa la Differenza

Allora, qual è il succo di tutto questo? Che affidarsi solo all’esperienza, per quanto preziosa, può essere limitante e inefficiente, specialmente di fronte a problemi complessi. Un approccio sistematico come quello che vi ho descritto, guidato dall’identificazione chiara dei problemi e supportato da strategie e metodi di innovazione mirati, permette di:

• Identificare i problemi giusti su cui concentrarsi.
• Generare soluzioni più creative e con maggior potenziale innovativo.
• Scegliere la soluzione migliore in modo più oggettivo.
• Migliorare l’efficienza dell’intero processo di innovazione.

Certo, nessun modello è perfetto. La sua applicabilità può variare a seconda del settore, e c’è sempre una componente di giudizio soggettivo. Ma avere una mappa, una guida strategica, aiuta enormemente a navigare la complessità e a trasformare i problemi in vere opportunità di innovazione.

Quindi, la prossima volta che pensate a come migliorare un processo, ricordatevi: partite dai problemi, ma fatelo con metodo! È lì che si nasconde la chiave per fare davvero la differenza.

Fonte: Springer