Che cos'è l'architettura del prodotto?

Scritto da: Jeff Zemsky
4/16/2024

Tempo di lettura: 5 min

Che cos'è l'architettura del prodotto?

Nei moderni processi di produzione, l'architettura del prodotto indica l'organizzazione e l'integrazione degli elementi funzionali di un prodotto e i modi in cui tali elementi interagiscono tra loro. In un certo senso, è un "blueprint" del prodotto. L'architettura del prodotto, pertanto, è un aspetto cruciale della progettazione, della fabbricazione, della vendita e dell'assistenza di offerte di prodotti manifatturieri.

Perché l'architettura del prodotto è importante?

L'architettura del prodotto è un aspetto fondamentale di ogni strategia di sviluppo prodotto poiché, principalmente, consente la gestione efficace delle varianti di un prodotto e di configurazioni mutevoli. Si potrebbe dire che effettua un "mapping funzione-forma" tra gli elementi di un determinato prodotto, consentendo di perfezionare, riprogettare, personalizzare o riprodurre i prodotti nel modo più efficiente possibile. L'architettura di un prodotto diventa più importante all'aumentare della complessità del prodotto e del numero di varianti di una determinata linea di prodotto.

Considerate, ad esempio, le complessità che affronta una casa automobilistica con diverse linee di prodotto, centinaia di modelli, migliaia di opzioni e una decina di stabilimenti. La giusta strategia di architettura del prodotto eliminerà gli attriti e alimenterà le sinergie tra i prodotti, i siti e i progetti dell'azienda. Inoltre, poiché molte decisioni architettoniche vengono prese nella fase di ricerca e sviluppo, è estremamente rilevante per la funzione R&S e, di conseguenza, per l'innovazione.

Quali sono i tipi di architettura del prodotto?

Esistono diversi approcci specifici all'architettura del prodotto, la cui scelta è determinata dalla natura del prodotto, dal mercato e dal settore da raggiungere. Questi includono architetture modulari, integrali, configurabili, di piattaforme e standardizzate. Laddove opportuno, si potrebbero implementare anche architetture ibride. Vediamo più nel dettaglio le architetture modulari e integrali per mettere a confronto le due architetture che si distinguono maggiormente.

Architettura di prodotto modulare

Le architetture modulari sono di solito appropriate per prodotti come computer, auto ed elettronica. Tali prodotti sono caratterizzati da un'ampia gamma di varianti, da requisiti di personalizzazione e spesso dalla necessità di aggiornare le parti nel tempo. Si è detto che la complessità è nemica dell'efficienza operativa e l'architettura modulare cerca di ridurre al minimo questa dinamica. Tale approccio prevede la progettazione di prodotti con componenti o moduli chiaramente definiti, intercambiabili e indipendenti dal punto di vista funzionale.

Architettura di prodotto integrale

Il secondo approccio principale, l'architettura integrale, concepisce i prodotti come entità unificate e singolari. I componenti di tali prodotti sono tendenzialmente molto interdipendenti e strettamente integrati. Vengono personalizzati in modo molto specifico per operare insieme. L'approccio integrale è spesso quello più adatto ai prodotti concepiti per garantire prestazioni elevate, che però potrebbero essere meno flessibili nella configurazione e più difficili da riparare o aggiornare. I prodotti del settore aerospaziale e della difesa, come aerei da combattimento, satelliti e sistemi d'arma, potrebbero prestarsi a un approccio integrale, come anche alcuni articoli sportivi ad alte prestazioni.

I vantaggi dell'architettura del prodotto

Definire e perfezionare la strategia per l'architettura del prodotto più adeguata al prodotto da realizzare genera diversi vantaggi aziendali strategici.

Time-to-market più rapido

I tempi del ciclo di progettazione vengono ridotti al minimo, si evitano errori e imprecisioni e il processo di sviluppo complessivo si riduce, il che consente di avere a disposizione prodotti di qualità che funzionano come previsto in tempi più brevi.

Sviluppo prodotto più efficiente

Sebbene, come osservato, architetture diverse abbiano costi e vantaggi diversi, la corretta definizione dell'architettura più efficace per il prodotto in questione offrirà la maggior parte delle efficienze al tipo di prodotto specifico.

Prodotti più facili da personalizzare per gli utenti

L'approccio più adatto alla personalizzazione consentirà di introdurre funzionalità e miglioramenti nel modo più efficiente, con la conseguente possibilità di ridurre il tempo e i costi di riparazione, come anche quelli dell'assistenza.

Aiuto nella creazione di prodotti sostenibili con lunghi cicli di vita

La scelta dell'architettura, ottimizzando per i più probabili scenari di manutenzione e aggiornamento del prodotto di destinazione, può aiutare a garantire che, quando il prodotto sarà in funzione, il suo ciclo di vita utile potrà essere esteso in modo efficiente secondo necessità.

Possibilità di concurrent engineering

Quando l'azienda è allineata all'approccio architettonico comune più appropriato, i componenti possono essere sviluppati con tranquillità da diversi team che lavorano in modo indipendente ma simultaneo.

Qualità superiore del prodotto

In generale, l'architettura del prodotto ha un impatto decisamente significativo sulla qualità del prodotto, che può variare negli effetti specifici a seconda dell'approccio scelto. I più importanti includono vantaggi come migliori isolamento e riparazione dei guasti, controllo mirato della qualità attraverso protocolli di test più veloci e spesso indipendenti per diversi componenti e maggiore coerenza nella qualità dei prodotti correlati.

Come creare un'architettura di prodotto?

In generale, esistono quattro passaggi per lo sviluppo di un'architettura di prodotto efficace.

Creazione di un diagramma del prodotto

Creare un diagramma o una rappresentazione schematica dell'architettura è il primo passaggio fondamentale. A tale scopo esistono molti strumenti e modelli. Più importante dello strumento utilizzato per generare il diagramma è la capacità di acquisire ed esprimere con chiarezza le funzionalità che definiscono il prodotto da realizzare.

Raggruppamento di tutti gli aspetti del diagramma

Lo schema complessivo includerà punti in comune tra i sottoinsiemi delle funzionalità e degli elementi. Questi sottoinsiemi devono essere raggruppati in "cluster" in base ad aspetti funzionali condivisi e al livello di interazione che ogni cluster ha con gli altri.

Costruzione di un layout geometrico per gli elementi

Un layout geometrico deve essere quindi ricavato dal diagramma in cluster, formando la base per una mappa delle prestazioni e degli attribuiti desiderati del prodotto.

Identificazione delle diverse relazioni tra gli elementi

Le relazioni e le dipendenze tra ciascun elemento nel layout geometrico vengono quindi acquisite. I flussi e le funzioni del processo devono essere rappresentati chiaramente. Una volta completato, verificato e confermato questo passaggio con tutte le principali parti interessate, la strategia per l'architettura del prodotto si traduce in un documento di pianificazione operativo.

Architettura del prodotto in PLM

È importante riconoscere che la relazione tra i sistemi PLM come Windchill e l'architettura di prodotto scelta è fondamentale per avere successo. Le integrazioni, i flussi di lavoro e le strutture di dati in un determinato sistema PLM devono essere ottimizzati attentamente affinché corrispondano alle esigenze di progettazione e gestione previste da uno specifico approccio architettonico.

In caso contrario, si potrebbe incorrere in errori, l'efficacia della collaborazione potrebbe essere inficiata e il sistema, anziché semplificare i cicli di vita del prodotto, potrebbe rallentarli. La risoluzione dei problemi è ostacolata, si sprecano risorse aziendali e i requisiti amministrativi aumentano inutilmente. Anche in questi casi, il costo opportunità della mancata realizzazione del vero potenziale dell'operazione aumenta notevolmente i costi reali di questi ostacoli e inefficienze.

Dall'altro lato, l'efficace integrazione dell'architettura con gli ambienti di sviluppo e produzione del prodotto consente una collaborazione fluida e produttiva tra i progettisti, gli ingegneri, i team di sviluppo e altre aree strategiche.

L'azienda ottiene vantaggi significativi in un contesto in cui l'efficienza è ottimizzata, i costi e lead time sono ridotti e il time-to-market è accelerato. Con una crescente diversificazione dei prodotti e confini delle prestazioni spinti sempre più avanti, accogliere queste sfide attraverso un'efficace strategia per l'architettura del prodotto e la sua integrazione con il PLM ha il potenziale di trasformare i necessari investimenti di tempo, denaro ed energie in un potente vantaggio competitivo.

Trasformate le varianti di prodotto in un vantaggio strategico

Scoprite in che modo Vestas sta realizzando la propria vision di una strategia per la piattaforma in grado di migliorare la qualità e la riciclabilità e ridurre il numero di parti. Guardate il video
Tags: Gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) Windchill

Informazioni sull'autore

Jeff Zemsky

Jeff is the VP for Windchill Digital Thread. His team leads Navigate, Visualization, Windchill UI and Digital Product Traceability. Prior to joining PTC, Jeff spent 16 years implementing and using PLM, CAD and CAE at Industrial, High Tech & Consumer Products companies including leading the first Windchill PDMLink implementation in 2002. He was active in the PTC/USER community serving as Chair for the Windchill Solutions committee and on the Board of Directors for PTC/USER helping to bring voice of customer input together and create a community where people could network for tools and processes. Jeff attended Rensselaer Polytechnic Institute and Lehigh University.