Quando un prodotto inizia a prendere forma, sorge una domanda importante: quante unità è opportuno produrre? Non sempre è sufficiente richiedere un prototipo, perché le esigenze cambiano man mano che il progetto va avanti. In alcuni casi è necessario un unico pezzo per verificare una misura; in altri, diverse unità per effettuare test di utilizzo, convalidare il montaggio o consegnare campioni ai clienti.

Scegliere correttamente tra un prototipo, una preserie o una piccola serie permette di controllare l’investimento, ridurre i rischi e ottenere le informazioni necessarie prima di passare alla produzione in serie. La decisione non dipende solo dalla fase di sviluppo, ma anche da ciò che si vuole verificare, dal numero di persone che utilizzeranno i componenti e dal livello di somiglianza che questi devono avere rispetto al prodotto definitivo.

Quando serve un prototipo?

Un prototipo può essere utilizzato per verificare la forma, le dimensioni, l’ergonomia, il montaggio o il funzionamento di una soluzione prima di produrre altre unità.

Non tutti i prototipi devono riprodurre esattamente il prodotto finale. Nelle prime fasi, può essere sufficiente un pezzo semplice che consenta di verificare le dimensioni e l’aspetto generale. In seguito, potrebbe essere necessario realizzare un prototipo funzionale con materiali tecnici, tolleranze specifiche e proprietà simili a quelle previste per il prodotto definitivo.

La produzione di una o poche unità è solitamente la scelta più indicata quando:

• Il progetto potrebbe ancora subire modifiche significative.
• Si vuole verificare che i vari pezzi si incastrino correttamente.
• È necessario testare una geometria, un meccanismo o una soluzione tecnica.
• È necessario confrontare diverse versioni dello stesso progetto.
• Il prodotto non è ancora stato testato con utenti o clienti.

In questa fase, la rapidità e la possibilità di modificare il file CAD sono più importanti rispetto all’ottenimento di un costo unitario ridotto. Tecnologie come la stampa 3D e la lavorazione CNC consentono di produrre pezzi direttamente dal modello 3D, senza dover investire preventivamente in stampi o attrezzature complesse.

Pre-serie: verificare prima di passare alla produzione

Una preserie è un lotto limitato di unità prodotte prima di avviare una produzione su più ampia scala. Il suo scopo non è solo quello di verificare se un singolo pezzo funziona, ma anche di accertare che il prodotto completo possa essere fabbricato, assemblato e utilizzato in modo ripetibile.

Mentre un prototipo può essere realizzato singolarmente e sottoposto a determinate regolazioni manuali, le unità di una preserie devono essere sufficientemente omogenee. Ciò consente di individuare problemi che potrebbero non emergere nella produzione di un singolo pezzo.

Una preserie può essere utilizzata per:

• Effettuare test di utilizzo con diversi utenti.
• Verificare il processo di montaggio.
• Verificare la ripetibilità tra le unità.
• Eseguire prove funzionali o di durata.
• Preparare dimostrazioni commerciali o campioni per i distributori.
• Individuare eventuali problemi prima di investire in mezzi di produzione definitivi.

Non esiste una quantità universale per definire un lotto come preserie. Il volume dipenderà dal prodotto e dall’obiettivo della validazione. Per un’azienda possono essere sufficienti cinque unità, mentre un’altra potrebbe averne bisogno di venti, cinquanta o più per effettuare test in diverse sedi.

L’importante è produrre un numero sufficiente di unità per ottenere dati rappresentativi, senza però produrre più pezzi del necessario finché il progetto è ancora soggetto a modifiche.

Quando è opportuno produrre una serie limitata?

Una serie limitata è una produzione di numero ridotto di pezzi destinati, di norma, a un uso effettivo. A differenza della preserie, il suo scopo può già essere commerciale: soddisfare i primi ordini, realizzare un prodotto specializzato, coprire una domanda ridotta o produrre varianti personalizzate.

Le serie brevi sono particolarmente utili quando:

• La domanda iniziale è ancora incerta.
• Il prodotto è destinato a un mercato di nicchia.
• Esistono diverse versioni o configurazioni.
• I pezzi vengono realizzati su ordinazione.
• Si desidera lanciare il prodotto senza investire ancora in uno stampo a iniezione.
• È necessario disporre di pezzi di ricambio o componenti fuori produzione.

La stampa 3D consente di produrre pezzi funzionali in PA12 o materiali flessibili senza stampi ed è indicata per prototipi e piccole serie. La lavorazione CNC, dal canto suo, permette di realizzare serie limitate in metalli e tecnopolimeri quando sono richieste precisione, resistenza o l’utilizzo del materiale definitivo. D’altra parte, la colata sotto vuoto può rappresentare un’alternativa quando sono necessari diversi pezzi in plastica simili, con finiture curate e proprietà simili a quelle di un pezzo stampato.

Come scegliere il volume giusto?

Prima di richiedere la produzione di componenti, è opportuno rispondere a quattro domande:

1. Cosa devi verificare?

Se vuoi solo verificare una misura o la vestibilità, un singolo capo potrebbe essere sufficiente. Per valutare l’assetto, la resistenza o l’esperienza di diversi utenti, probabilmente ne serviranno diversi.

2. Il progetto è definitivo?

Quando sono ancora previste modifiche, la produzione di un lotto di grandi dimensioni aumenta il rischio di accumulare pezzi che presto diventeranno obsoleti. In tal caso, è preferibile procedere per piccole iterazioni.

3. I componenti saranno utilizzati in condizioni reali?

Un modello visivo non deve soddisfare gli stessi requisiti di un componente sottoposto a urti, temperature, attrito o sollecitazioni meccaniche. L’uso previsto determinerà sia il materiale che la tecnologia di produzione.

4. Hai bisogno di venderle o solo di provarle?

Se le unità saranno consegnate ai clienti, dovranno presentare una maggiore uniformità, una finitura adeguata e prestazioni costanti. Ciò può giustificare il passaggio da un prototipo a una preserie o a una piccola serie.

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L’opzione migliore non è sempre quella che offre il costo unitario più basso. La produzione di un numero maggiore di pezzi riduce il prezzo unitario in alcuni processi, ma può aumentare notevolmente l’investimento e il rischio se il progetto non è ancora stato convalidato.

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