Functional-based Approaches for Supporting Product Development

Il processo di sviluppo di un prodotto rappresenta l’insieme delle attività svolte ai fini di tradurre un’idea in un prodotto che possa essere commercializzato. Dalle primissime fasi di individuazione delle opportunità di mercato, fino a quelle finali di realizzazione del prodotto, l’informazione gioca un ruolo cruciale. Ogni fase dello sviluppo prodotto conta innumerevoli metodi e strumenti dedicati. Le strategie di gestione della conoscenza a supporto dello sviluppo prodotto invece non sono altrettanto sviluppate. Spesso l’utente si affida agli strumenti di text mining senza una vera e propria strategia, ma basandosi sul proprio intuito e conoscenza del settore. L’obiettivo di questa tesi è proporre un metodo sistematico di ricerca basato sulla scomposizione funzionale del prodotto. La messa a punto di questo metodo è consistita in primis nello studio e selezione dei principali metodi di design, problem solving e design razionale (quali FBS, TRIZ, EMS model, ed altri), e successivamente in una loro rielaborazione al fine di trasformarli in target di ricerca. Ogni fase del processo di sviluppo prodotto necessita strategie e quindi differenti target di ricerca. Al momento, sono state testate strategie a supporto della formulazione del problema, del problem solving, della costruzione dello stato dell'arte del prodotto e del trasferimento tecnologico. Poiché l’efficacia di una ricerca documentale dipende dalla capacità che gli strumenti di text mining hanno di ottenere elevate recall, dopo aver testato numerosi strumenti in commercio è stato deciso di sviluppare e brevettare un apposito motore di ricerca che lavora per concetti sfruttando come basi di conoscenza delle librerie basate sui metodi di design. La tesi è così articolata: Nel Capitolo 2 ci si occupa di definire le informazioni da ricercare. Queste informazioni sono descritte sotto forma di funzioni e vengono individuate attraverso target di ricerca, ovvero quei concetti chiave da ricercare all’interno dei documenti con opportune strategie di ricerca. Questi target di ricerca sono creati utilizzando le principali metodologie di progettazione opportunamente selezionate. Una volta noti questi target sono state definite strategie di ricerca diverse secondo l’obiettivo da raggiungere (decision making e problem solving). Capitolo 3. Con l’obiettivo di supportare l’attività di decision making, è stata messa a punto una strategia per fornire al progettista la conoscenza necessaria a capire se e come uno specifico prodotto (o tecnologia) possa essere innovato. A questo scopo, le metodologie di progettazione sono state utilizzate per inventare/creare i target di ricerca con cui trovare tutti i possibili prodotti alternativi. Successivamente, una ricerca brevettuale utilizza questi target per capire quali di questi sistemi siano presenti allo stato dell’arte perché già brevettati nel nostro settore e quali non siano ancora brevettati, rappresentando un’opportunità di sviluppo (white space opportunities). Inoltre, sempre utilizzando una strategia di ricerca funzionale vengono indagati altri settori per capire se quei sistemi che ancora non esistono nel nostro settore siano stati già sviluppati in altre aree tecnologiche per raggiungere il nostro stesso obiettivo. Queste informazioni, opportunamente organizzate, possono essere utilizzate a supporto dell’attività di trasferimento tecnologico. Capitolo 4. Per supportare l’attività di problem solving è stata messa a punto una strategia per la formulazione del problema secondo il modello di contraddizione TRIZ, ovvero come conflitto tra due requisiti funzionali. In particolare, si propone una formulazione del problema basato su un processo di reperimento e strutturazione della conoscenza che agevola la risoluzione del problema stesso. Capitolo 5. Per poter testare l'efficacia di queste strategie di ricerca è stato necessario sviluppare un nuovo motore di ricerca che effettua ricerche per concetti, invece che per parole chiave (keyword). Infatti, la ricerca basata su concetti permette di incrementare notevolmente il recupero (recall) delle informazioni rispetto a ricerche più tradizionali basate sulla combinazione di parole chiave selezionate da esperti. E' stato così sviluppato e brevettato un motore di ricerca semantico, denominato KOM, che integra le basilari tecniche di text mining come l’analisi grammaticale e sintattica. In particolare, il motore di ricerca sfrutta la letteratura brevettuale come fonte d’informazione da cui reperire la conoscenza. Le strategie di ricerca proposte sono state applicate a diversi casi industriali nel campo della meccanica, degli elettrodomestici, della biomedica e della farmaceutica. A titolo esplicativo nel lavoro di questa tesi si riportano, le strategie per il decision making applicate alla tecnologia di sterilizzazione delle lenti a contatto, e la strategia per il problem solving applicata al caso dello schiaccianoci. La sperimentazione mediante i casi di studio ha permesso di verificare l’efficacia delle strategie e degli strumenti sviluppati ed ha portato a risultati significativi, soprattutto per quanto riguarda l’aumento della recall del processo di information retrieval. E’ in fase attuativa una validazione esaustiva che coinvolge anche il personale tecnico delle aziende che hanno fornito i casi studio. Per quanto riguarda gli sviluppi futuri, grazie allo sviluppo dello strumento KOM nell’ultimo anno di dottorato, sarà possibile condurre una validazione delle strategie proposte con un campione più rappresentativo. Inoltre, sarà possibile creare e testare in tempi molto più ristretti nuove strategie di ricerca a supporto di altre attività dello sviluppo prodotto.