SMART WINDOWS SCENARI EVOLUTIVI PER FINESTRE E

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE
DIPARTIMENTO DI MECCANICA E
TECNOLOGIE INDUSTRIALI
Corso di laurea in Ingegneria Meccanica
Anno Accademico 2005-2006
SMART WINDOWS
SCENARI EVOLUTIVI
PER FINESTRE E SERRAMENTI
Relatori:
Prof. Gaetano Cascini
______________
Ing. Davide Russo
______________
Candidato:
Niccolò Becattini
______________
Dicembre 2006
Giunto alla fine del primo traguardo mi trovo a scrivere queste poche righe e mi
rendo conto che forse, in un modo o nell’altro, sono le più difficili… mi riesce veramente
difficile mettere su carta i miei sentimenti, sia per il consueto pudore delle emozioni, che
per la poca abitudine ad esternarli, per quelle persone che mi hanno accompagnato nel
percorso universitario.
Devo ringraziare tutti coloro che sono stati protagonisti durante la mia
permanenza all’Università e che continueranno a farlo, visto che ci rimarrò ancora per un
bel po’; Tiziano e Matteo sono ormai un pezzo di vita e le riunioni nella 117/bis o nel
seminterrato del Progresso continuerò a frequentarle, in un caso, e a portarmele dentro,
nell’altro. Voglio spendere qualche parola anche per chi, oltre alla mia, ha condizionato
le vite di tanti universitari in Italia: le scelte fatte restano e, sebbene ne abbia condivise
poche, qualche ringraziamento è dovuto. Senza tutti i contrasti il mio sarebbe stato
sicuramente un percorso diverso.
Pensando agli affetti, non che gli altri non lo siano, devo ringraziare tutti i
familiari e gli amici di famiglia che si sono fatti sentire nei momenti di sconforto o di
studio matto e disperatissimo.
Nel ricordare tutti coloro che in questo tempo hanno condizionato le mie giornate,
nel bene e nel male, non posso non pensare, inoltre, a chi c’era, a chi c’è ancora e chi
continuerà ad esserci. Sono consapevole del fatto che vedermi diventare dottore
(dottorino…) sarebbe stata una delle più grandi soddisfazioni per Bruno, Franca e Otello,
spero che la stessa gioia che avrebbero provato loro possa provarla la piccola Dorina
che, a modo suo e come loro, non mi ha mai fatto mancare il suo appoggio.
Voglio ringraziare anche chi mi ha trattato come un figlio e come un fratello:
Barbara, Marco e Niccolò sono stati decisamente importanti, anche se forse non gliel’ho
mai detto.
L’abbraccio più forte è, oltre che per tutti gli amici, per i due Alessandro, per
Francesco e per Glauco che durante il percorso universitario mi hanno fatto capire che la
distanza è solo questione di spazio. Tutto il resto, quando c’è, non passa.
Devo dire grazie ai miei splendidi genitori, che hanno saputo comprendere
meravigliosamente le miei gioie ed i miei dolori, trovando quasi sempre le parole giuste
per non farmi demoralizzare troppo nei momenti in cui non avevo più grosse speranze.
L’ultimo pensiero lo dedico alla mia dolce metà visto che il percorso universitario
è cominciato insieme a quello con lei… le parole che non scriverò qui sopra sono solo
poche, tra le tante che, invece e col tempo, avrò modo di dirle.
2
INDICE
1. INTRODUZIONE .............................................................................................................5
2. STATO DELL’ARTE........................................................................................................7
2.1 IL PRODOTTO “FINESTRA”....................................................................................7
2.1.1 PERSIANE E TENDE..........................................................................................8
2.1.2 VETRO .................................................................................................................8
2.1.3 L’OFFERTA MERCEOLOGICA ........................................................................9
2.2 IL VETRO .................................................................................................................12
2.2.2 DESIGN..............................................................................................................15
2.2.3 VISION...............................................................................................................16
2.2.4 SYSTEM.............................................................................................................19
2.2.5 PROTECT...........................................................................................................22
2.2.6 CLEAN ...............................................................................................................23
3. PROPOSTA METODOLOGICA....................................................................................26
3.1 INQUADRAMENTO DEL SISTEMA .....................................................................26
3.2 ANALISI DI COMPLETEZZA DELLE FUNZIONI TRADIZIONALI .................29
3.3 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI ...............................................................32
3.3.1 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI IN BASE ALL’ANALISI DI
FUNZIONI DESIDERATE.........................................................................................33
3.3.2 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI IN BASE ALL’ANALISI DI
FUNZIONI INDESIDERATE.....................................................................................34
3.3.3 PROCEDURA SISTEMATICA DI GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI
.....................................................................................................................................38
3.4 MAPPATURA BREVETTUALE .............................................................................43
3.5 VALUTAZIONE E CLUSTERIZZAZIONE DELLE FUNZIONI ..........................48
4. APPLICAZIONE E SINTESI DEI RISULTATI ............................................................50
4.1 IL SISTEMA FINESTRA SECONDO IL SYSTEM OPERATOR..........................50
4.1.1 LA COMPONENTISTICA ................................................................................51
4.1.2 LA FINESTRA ...................................................................................................52
4.1.3 L’ALLOGGIAMENTO DELLA FINESTRA....................................................53
4.1.4 CONTESTO IN CUI SI INSERISCE LA FINESTRA ......................................54
4.1.5 AMBIENTE ESTERNO E SUE IMPLICAZIONI ............................................55
3
4.2 LA SUPREME FUNCTION E L’ANALISI DELLE FUNZIONI TRADIZIONALI
DEL SISTEMA................................................................................................................56
4.2.1 TRASMISSIONE DI ARIA ...............................................................................57
4.2.2 TRASMISSIONE DI ACQUA...........................................................................57
4.2.3 TRASMISSIONE DI LUCE...............................................................................58
4.2.4 TRASMISSIONE DI MATERIA.......................................................................58
4.2.5 TRASMISSIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE.................................59
4.2.6 TRASMISSIONE DI INFORMAZIONI............................................................59
4.2.7 TRASMISSIONE DI ENERGIA TERMICA.....................................................60
4.2.8 TRASMISSIONE DI ENERGIA MECCANICA...............................................60
4.3 LA GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI PER IL SISTEMA FINESTRA .....61
4.3.1 APPLICAZIONE PROCEDURA METODOLOGICA IN RIFERIMENTO AD
UNA TIPOLOGIA DI FLUSSO - ARIA ....................................................................61
4.3.1.1 Trasmissione di aria da fuori a dentro – Desiderata ....................................62
4.3.1.2 Trasmissione di aria da fuori a dentro – Indesiderata..................................66
4.3.1.3 Non-Trasmissione di aria – Desiderata........................................................68
4.3.1.4 Non-Trasmissione di aria – Indesiderata .....................................................68
4.3.1.5 Trasmissione di aria da dentro a fuori – Desiderata ....................................69
4.3.1.6 Trasmissione di aria da dentro a fuori – Indesiderata..................................70
4.4 IL PROCESSO DI MAPPATURA BREVETTI: APPLICAZIONE E RISULTATI72
4.4.1 MAPPATURA BREVETTUALE PER IL SISTEMA FINESTRA:..................72
4.4.2 MAPPATURA BREVETTUALE PER IL VETRO...........................................77
4.4.3 ORGANIZZAZIONE MAPPATURA BREVETTUALE..................................78
4.5 LA CLASSIFICAZIONE DELLE FUNZIONI GENERATE...................................80
4.5.1 VALUTAZIONE DELLE FUNZIONI ..............................................................80
4.5.2 LA CLUSTERIZZAZIONE DELLE FUNZIONI..............................................86
5. CONCLUSIONI ..............................................................................................................89
5.1 RISULTATI DEL LAVORO ....................................................................................89
5.2 PUNTI DI FORZA E LIMITI ...................................................................................90
5.3 OPPORTUNITA’ FUTURE E SUGGERIMENTI PER L’ULTERIORE SVILUPPO
DEL LAVORO ................................................................................................................91
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................93
APPENDICE .......................................................................................................................94
4
1. INTRODUZIONE
Il testo che segue descrive dettagliatamente le attività effettuate nell’ambito di una
ricerca volta ad individuare direzioni e strategie di innovazione per prodotti di tipo
serramentistico e, più precisamente, finestre intelligenti (smart windows).
La necessità di pensare, progettare e proporre al mercato un tipo di serramento
nuovo, capace di adattarsi meglio ai mutevoli bisogni della vita comune nasce, quindi, da
esigenze legate a soddisfare sia le problematiche connesse alle sempre più pressanti
richieste di comfort sia, e soprattutto, le questioni sempre più attuali di sostenibilità
energetica .
La sostenibilità energetica, l’uso controllato ed intelligente delle risorse e la volontà
di creare un polo industriale aggregativo e organizzato, atto a generare risultati in merito
alla ricerca ed allo sviluppo, sono questioni che hanno visto coinvolte attivamente
l’Agenzia per lo Sviluppo e la Provincia Autonoma di Trento, le quali hanno incentivato la
nascita di un Distretto Tecnologico la cui attività fosse orientata in tal senso.
Tematiche come l’innovazione nella bio-edilizia, nella bio-architettura, nella
domotica, e nell’utilizzo di energie rinnovabili e di risparmio energetico sono, quindi, il
cuore attorno al quale il Distretto Tecnologico del Trentino è stato fondato e sono anche le
linee guida sulla base delle quali i progetti, come quello portato avanti contestualmente a
questo lavoro, sono improntati.
Per l’individuazione delle soluzioni e delle direzioni di innovazione per un
serramento intelligente è stata attivata una collaborazione con il Laboratorio di Metodi e
Tecniche di Innovazione (LMTI) dell’ Università degli Studi di Firenze ed è in quel luogo
che, sotto la direzione del Prof. Gaetano Cascini, con la guida dell’Ing. Davide Russo,
l’attività, descritta in seguito ed oggetto di questa tesi, è stata sviluppata.
Nei seguenti capitoli saranno analizzate le linee di tendenza in ambito
serramentistico, in modo da avere a disposizione un’analisi dello stato dell’arte utile come
base tecnica con la quale inquadrare il problema. Si farà inoltre breve accenno al mondo
delle aziende di serramenti presenti in Trentino e aderenti al Distretto.
Successivamente si fornirà ampia descrizione della proposta metodologica
attraverso cui effettuare l’inquadramento e l’analisi di completezza funzionale di un
sistema tecnico; verranno inoltre descritti gli strumenti con cui procedere alla generazione
sistematica di nuove funzioni, la cui implementazione sarà valutata attraverso un
procedimento di mappatura brevettuale. La proposta metodologica prenderà anche in
considerazione la valutazione, non rigorosa a fini decisionali, e l’organizzazione dei
5
risultati generati, pur non trattandosi di argomento strettamente inerente questo lavoro di
tesi.
Sarà inoltre riportata un’indicazione applicativa effettuata facendo esplicito
riferimento al sistema finestra per il quale era necessario fornire risultati utilizzabili.
L’applicazione della metodologia concorrerà, quindi, ad inquadrare il sistema tecnico
“finestra”, valutare la sua completezza funzionale e originare nuove idee la cui portata
innovativa sarà vagliata incrociandole con i dati forniti da software statistico-bibliometrici
per l’analisi brevettuale. L’organizzazione e la valutazione delle idee sarà, concordemente
a quanto fatto in precedenza, effettuata seguendo le indicazioni fornite dalla proposta
metodologica.
Al termine della trattazione saranno riassunti i risultati ottenuti e sarà posto
l’accento sui punti di forza e di debolezza riscontrati. Si fornirà inoltre una breve
panoramica delle opportunità di sviluppo di questo lavoro con alcuni suggerimenti per
coloro che vorranno proseguirlo.
6
2. STATO DELL’ARTE
Nell’ambito del lavoro sviluppato è stata effettuata una panoramica ad ampio
raggio per valutare l’offerta commerciale relativa alla produzione di finestre e serramenti.
Al fine della valutazione sono stati presi in considerazione i prodotti di due aziende leader
per il proprio settore merceologico.
Per quel che concerne l’analisi legata al “prodotto finestra” sono stati analizzati i
serramenti proposti da Velux (http://www.velux.it), per l’analisi della componentistica è
stato posto l’accento sul vetro e sui prodotti offerti da Saint Gobain Glass
(http://www.saintgobainglass.com/it), produttore mondiale di riferimento.
Il capitolo si conclude con alcuni cenni alla struttura delle aziende operanti nel
campo dei serramenti che fanno parte del Distretto Tecnologico del Trentino.
2.1 IL PRODOTTO “FINESTRA”
L’analisi dello stato dell’arte del “prodotto finestra”, oggetto principale dello studio
compiuto contestualmente al lavoro, non poteva che essere svolta valutando i prodotti di
Velux, azienda di origine scandinava con sedi in tutto il mondo, perché, come già detto, si
tratta di un’azienda leader nella serramentistica da tetto che propone un’ampia gamma di
prodotti e soprattutto ha, tra le proprie linee guida, la necessità di operare con attenzione
nel campo del risparmio energetico e dell’innovazione sostenibile.
L’offerta commerciale di Velux identifica in maniera abbastanza chiara le linee di
tendenza nel campo dei serramenti perché affianca a prodotti di basso livello tecnologico
(in ogni caso di livello tecnologico più elevato rispetto ai propri competitor) alcuni prodotti
di ultima generazione, sistemi di serramento “intelligenti”, automatizzati e programmabili.
Per rendere maggiormente fruibile il risultato di questo lavoro è opportuno
analizzare l’offerta merceologica facendo riferimento, prima, alla componentistica comune
a tutti i prodotti, ponendo l’accento sulle loro funzionalità, e, successivamente, al tipo di
prodotto specifico dedicando particolare attenzione alle ultime innovazioni.
7
2.1.1 PERSIANE E TENDE
In merito alla gestione dell’illuminazione degli ambienti si può notare che tutta la
gamma di prodotti Velux offre un doppio sistema di oscuramento meccanico: la tenda e la
persiana.
Entrambe le soluzioni sono integrate nella finestra e, così come si è abituati a
pensarle, la prima svolge una funzione di smorzamento della luce mentre la seconda ne
inibisce completamente il passaggio.
La persiana, ancor più nel dettaglio,
si occupa parallelamente all’oscuramento,
anche
di
isolamento
mantenimento
della
termico
sicurezza
e
e
di
della
privacy.
Velux differenzia la propria offerta
con persiane di tre tipi diversi in funzione del
Figura 1: Caratteristiche funzionali di una
persiana
tipo di energia che ne alimenta la movimentazione.
Nel bouquet delle proposte di Velux troveremo quindi le persiane ad azionamento
meccanico/manuale e quelle a maggior grado di automazione, controllabili e
programmabili anche a distanza con telecomando a radiofrequenza, che sfruttano l’energia
solare attraverso una cellula fotovoltaica o l’energia elettrica.
2.1.2 VETRO
Pur analizzando successivamente il vetro come componente in maniera dettagliata,
si fa qui accenno alle funzionalità del vetro con cui Velux dota le proprie finestre.
Il vetro laminato, soluzione tecnica che accomuna tutti i prodotti dell’offerta
merceologica in esame, è una combinazione di due lastre di vetro intervallate da una
pellicola plastica (PVB). In caso di rottura il materiale plastico posto tra i vetri impedisce
la frammentazione e la conseguente caduta di schegge.
8
Il vetro laminato arricchisce la finestra di diverse funzionalità:
Il vetro
laminato
assicura una
maggior
sicurezza alle
persone
(nessuna
frammentazione
in caso di
rottura).
Una vetrata a
bassa
emissività
La combinazione
comporta una
di vetro laminato a
minor
più strati e maggior
dispersione di
spessore permette
calore e un
una miglior
maggior
insonorizzazione.
comfort
all'interno
della casa.
Il vetro
laminato
previene le
intrusioni.
Protezione
esterna
Antivandalismo
Comfort e
risparmio
energetico
Sicurezza
Insonorizzazione
Tabella 1: Le caratteristiche del vetro Velux
Il vetro esterno
rinforzato
aumenta la
resistenza a
grandine, forte
vento e
accumuli di
neve.
2.1.3 L’OFFERTA MERCEOLOGICA
Per completare l’analisi dello stato dell’arte in merito alla serramentistica
non si possono non considerare le soluzioni tecniche proposte da Velux i cui vantaggi
funzionali non sono stati messi in evidenza nell’analisi dei componenti comuni a tutti i
prodotti fatta precedentemente.
Velux propone infatti soluzioni particolarmente innovative finalizzate al comfort ed
al risparmio energetico come il “Tunnel Solare”, il “Sistema Solare Velux” la finestra
“Velux Integra”.
Il “Tunnel Solare” riveste particolare importanza
per tutte quelle applicazioni in cui non sia possibile
dotare un ambiente di una finestra per garantire
un’illuminazione
naturale,
come
corridoi,
anticamere e bagni, ricavati in spazi angusti. Il
tunnel solare si presenta esternamente con lo stesso
Figura 2: Disegno schematico del Tunnel design delle finestre per tetti, integrandosi nella
linea architettonica del tetto mentre la luce del sole viene catturata da un’apertura in vetro
9
autopulente e trasportata all'interno degli ambienti attraverso un tunnel (rigido o flessibile)
altamente riflettente con diametro di 35 cm. Il diffusore interno è dotato di isolante al fine
di ridurre lo scambio termico tra interno ed esterno, pertanto, in termini di conducibilità
termica, il tunnel solare non ha alcuna incidenza poiché offre luce senza calore in estate,
mentre in inverno la sua dispersione è ininfluente. Ovviamente questo tipo di prodotto
risulta indicato esclusivamente per quelle stanze che non necessitano strettamente di
ventilazione naturale e garantisce un discreto risparmio energetico (analizzato
qualitativamente di seguito) potendo rinunciare all’illuminazione artificiale.
Se
si
effettua
un’analisi
comparativa
dell’efficienza
del
tunnel
solare si può verificare che i
lumen trasmessi dal Tunnel
solare
VELUX
possono
essere comparati a quelli
generati da una normale
Figura 3: Analisi comparativa prestazioni Tunnel Solare
sorgente luminosa montata
su
una
lampada
(ad
incandescenza, fluorescenza ecc.) avente efficienza media del 60%.
Il “Sistema Solare Velux” invece ha
funzionalità legate esclusivamente al risparmio
energetico perché permette di coprire oltre il 60%
del fabbisogno di acqua calda sanitaria di una
famiglia di 4 persone.
I collettori solari, esteticamente simili alle
finestre per tetti VELUX, si integrano perfettamente
con la linea del tetto e possono essere abbinati alle
finestre stesse.
Il sistema solare è composto da tre elementi Figura 4: Il sistema solare Velux
principali: il collettore solare, il serbatoio ed il tubo di raccordo flessibile con sonda
termica.
10
Il collettore solare è provvisto di vetro
temprato
rinforzato
con
coefficiente
di
trasmittanza alla luce del 90,5%, atto alla
protezione dell’assorbitore, vero cuore del
collettore solare. L’assorbitore è il componente
Figura 5: Il collettore solare
che si occupa di trasformare la radiazione
solare incidente in energia termica da trasmettere al serbatoio accumulatore. La piastra in
rame stratificato che lo compone consente un assorbimento del 95% ed un’emissione del
5%. Grazie ad una tecnica innovativa i tubi e la piastra in rame sono stati saldati senza
danneggiarne i rivestimenti, garantendo al contempo un’elevata trasmissione di calore tra
le due parti. Il telaio è coibentato ed il legno è trattato con materiale idrorepellente in modo
da ridurre i fenomeni di condensa e le dispersioni termiche.
Il tubo di raccordo, in acciaio inox molto resistente alla
corrosione,
è
estremamente
flessibile,
provvisto
di
speciale
coibentazione; al suo interno è attraversato da una sonda termica per la
misurazione della temperatura del liquido primario interno al Figura 6: Il tubo di
raccordo
collettore.
Il serbatoio (con serpentine in acciaio inox, collegate al circuito
primario dei collettori solari e ad un bruciatore ausiliario esterno) ha una
capacità i 200 litri e contiene acqua ad una temperatura di 85°, è
interamente realizzato in acciaio inox, ed è fornito di pompa e centralina di
controllo dotata di un sistema di autodiagnostica che permette di
individuare, in tempo reale, eventuali malfunzionamenti.
Figura 7: Il
serbatoio
11
La finestra Velux Integra è
invece la soluzione di comfort più
ricca di funzionalità offerta sul
mercato.
Integra
permette
di
selezionare, azionare e controllare
tutte le finestre, tende e persiane
con un radiocomando (ad elevata
Figura 8: La finestra Velux Integra
sicurezza, grazie all’utilizzo di un
codice criptato) dotato di una tecnologia che permette la comunicazione fra i vari
componenti Velux.
Inoltre la finestra è anche dotata di un kit di luci programmabili e regolabili in
intensità composto da due faretti alogeni in alluminio anodizzato da 10W (installabili
nell'imbotte opportunamente sagomato) per avere il massimo controllo sulla luce con ogni
condizione atmosferica e in ogni momento della giornata.
L’ultimo elemento caratteristico è il sensore per la pioggia (incorporato nella
finestra) che si occupa di chiudere automaticamente il serramento, garantendo comunque la
circolazione dell’aria attraverso un’apposita aletta di ventilazione.
Queste funzionalità si allineano al concetto di casa domotica: l'utilizzo di tale
sistema permette l'apertura/chiusura automatica di finestre, persiane e tende e
l'azionamento o l'inibizione di sistemi di riscaldamento/ raffreddamento, in modo da
consentire il raggiungimento dei valori di temperatura e qualità dell'aria desiderati.
2.2 IL VETRO
Per l’analisi del vetro e delle sue tendenze di sviluppo, la scelta dell’azienda di
riferimento non poteva non cadere su Saint Gobain Glass, multinazionale leader del
settore.
Il vetro sarà analizzato secondo le linee produttive suggerite da Saint Gobain stessa,
ovvero secondo criteri di comfort, estetico/visivi, strutturali, di sicurezza e di pulizia.
Per effettuare una buona panoramica saranno riportati tutti i prodotti appartenenti
alle singole categorie e successivamente i vetri saranno analizzati secondo la tipologia alla
quale appartengono (controllo solare, fonoassorbenti, termoisolanti, autopulenti…)
12
2.2.1 COMFORT
I vetri appartenenti alla categoria Comfort, prodotti da Saint Gobain Glass, sono
destinati a rispondere a necessità di comfort termico e acustico in ambito abitativo e nel
terziario, sia nel nuovo che nella ristrutturazione.
“I principali benefici apportati dai vetri della famiglia SAINT-GOBAIN GLASS
COMFORT sono relativi all'isolamento termico rinforzato nel corso della stagione fredda,
alla protezione dal surriscaldamento dovuto alla sovraesposizione ai raggi solari in estate,
al risparmio sui consumi di energia, alla protezione dell'ambiente, alla difesa delle insidie
dell'inquinamento acustico.” 1
Questi i vetri della categoria Comfort:
1
•
SGG ANTELIO : Vetro a controllo solare
•
SGG COOL-LITE : Vetro a controllo solare
•
SGG PARSOL : Vetro colorato a controllo solare
•
SGG REFLECTASOL : Vetro a controllo solare
•
SGG EKO LOGIK : Vetro a Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG PLANITHERM : Vetro per Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG PLANISTAR : Vetro ad Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG PLANITHERM ULTRA : Vetro per Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG PLANITHERM FUTUR N : Vetro a Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG PLANITHERM SOLAR : Vetro a Isolamento Termico Rinforzato e
ad elevato Fattore solare
•
SGG SWISSPACER : Intercalare “warm-edge” per vetrata isolante a
Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG STADIP SILENCE : Vetro stratificato fonoisolante e di sicurezza
•
SGG CLIMALIT : Isolamento termico
•
SGG CLIMAPLUS : Isolamento Termico Rinforzato
•
SGG CLIMAPLUS 4S : Comfort per tutte le stagioni
•
SGG CLIMAPLUS CON SGG SWISSPACER : Isolamento Termico
Rinforzato con distanziatore “warm-edge”
Dal sito di Saint Gobain Glass
13
•
SGG CLIMALIT / SGG CLIMAPLUS SILENCE : Elevato isolamento
acustico
•
SGG CLIMALIT / SGG CLIMAPLUS DESIGN : Arredamento
•
SGG CLIMALIT / SGG CLIMAPLUS SAFE O PROTECT : Sicurezza o
protezione rinforzata
•
SGG CLIMALIT / SGG CLIMAPLUS SOLAR CONTROL : Controllo
solare
I vetri a controllo solare prodotti da Saint Gobain Glass
hanno come minimo comune denominatore la colorazione e
soprattutto l’ottima capacità riflettente che li rende molto
diffusi in architettura per il rivestimento di edifici e di verande.
Sono ottenuti mediante la polverizzazione a caldo
(pirolisi) o catodica di un deposito di ossidi metallici su lastre
di vetro chiare o colorate (in funzione del deposito metallico
applicato). I vetri in questione sono dotati di ottime capacità di
resistenza, in particolar modo quelli ottenuti tramite il processo
Figura 9: Torre Vasco de
Gama, Lisbona,
Portogallo Vetro
I vetri ad isolamento termico invece seguono criteri
PARSOL
di pirolisi.
abbastanza diversi per l’ottenimento dello stesso scopo, infatti la gamma dei prodotti offre
vetri atti a soddisfare diverse esigenze: le tipologie disponibili spaziano da vetri doppi e
tripli che preservano il calore interno a vetri che riescono a riflettere la maggior parte della
radiazione infrarossa incidente (bassa emissività), alcuni vetri
presentano caratteristiche di colorazione mentre altri risultano
“neutri” e ad elevata trasmissione luminosa. C’è inoltre da
mettere in risalto che alcuni di questi vetri hanno efficienze
talmente elevate da permettere una consistente riduzione
dell’emissione di CO2 in atmosfera mentre altri sono costruiti
con un intercalare che permette di attenuare il fenomeno della
condensa e l’effetto di bordo freddo (“Warm-Edge”).
Molti di questi vetri sono ottenuti mediante la
deposizione di materiali nobili per la polverizzazione catodica
Figura 10: Centro
Congressi, Villa Erba,
Cernobbio, Italia – Vetro
PLANITHERM
sottovuoto, mentre i vetri a taglio termico “warm-edge” hanno
un intercalare realizzato con un materiale composito isolante,
14
riciclabile, frutto della ricerca aerospaziale (materiale organico di sintesi rinforzato con
fibre di vetro).
Questi vetri sono molto adatti, ciascuno secondo le proprie proprietà, per essere
utilizzati nei più svariati ambiti costruttivi come ad esempio nell’edilizia pubblica (scuole,
ospedali, uffici, ecc…) e nell’edilizia privata per la realizzazione di case a basso consumo
energetico.
Il vetro stratificato fonoisolante e di
sicurezza è un vetro stratificato composto da
due o più lastre di vetro unite tra loro da una (o
più) pellicole di PVB, specifico per applicazioni
di isolamento acustico, il PVB Silence.
Come non si faticherà a comprendere
questo vetro viene utilizzato, oltre che in tutte le
applicazioni
di
sicurezza,
anche
nelle
Figura 11: Aeroporto di Heathrow, Londra,
Regno Unito – Vetro STADIP SILENCE
costruzioni edili in cui l’assorbimento acustico
riveste grande importanza, come ad esempio l’aeroporto londinese di Heathrow di cui si
riporta una fotoni Figura 11.
2.2.2 DESIGN
I vetri di questa famiglia molto ampia non sono accomunati da caratteristiche
funzionali ben determinate quanto piuttosto da fattori estetici; a conferma di quanto detto si
può verificare che le caratteristiche di design possono essere conferite a vetri appartenenti
anche ad altre famiglie dell’offerta commerciale di Saint Gobain Glass.
Data la scarsità di caratteristiche funzionali
in questo caso si provvede, per
garantire comunque una trattazione sufficientemente completa, a fornire la lista completa
dei prodotti appartenenti a questa famiglia in modo da metterne in risalto le modalità
tecnologiche di produzione, rimandando al sito di Saint Gobain Glass per un’analisi dei
singoli prodotti.
Questi i vetri della categoria Design:
•
SGG CHARME : Vetro a motivi satinati all'acido
•
SGG CONTOUR : Vetro curvato ricotto
•
SGG CONTOUR SECURIT : Vetro curvato temprato
•
SGG CREA-LITE : Vetro termoformato
•
SGG DECORGLASS : Vetro stampato chiaro o colorato
15
•
SGG EMALIT : Vetro smaltato opaco
•
SGG DECORGLASS ARMATO : Vetro stampato armato
•
SGG IMAGE : Vetro stratificato decorativo
•
SGG MIRALITE : Vetro argentato chiaro o colorato
•
SGG MASTERGLASS : Vetro stampato chiaro
•
SGG PLANILAQUE : Vetro laccato
•
SGG OPALIT : Vetro smaltato traslucido
•
SGG MIRALITE ANTIQUE : Vetro argentato decorativo
•
SGG PLANILAQUE EVOLUTION : Vetro laccato ad alta resistenza
•
SGG MIRALITE-EVOLUTION : Vetro argentato chiaro o colorato ad alta
resistenza
•
SGG MIRALITE-EVOLUTION SAFE : Vetro argentato di protezione
•
SGG SATINOVO : Vetro satinato all'acido
•
SGG SERALIT : Vetro serigrafato temprato
•
SGG STADIP COLOR : Vetro stratificato colorato
•
SGG U-GLASS : Vetro stampato profilato
2.2.3 VISION
“I prodotti vetrari della famiglia VISION sono stati concepiti particolarmente per il
controllo visivo, lo sfruttamento ottimale della luce naturale e la perfetta trasparenza. Per il
più totale comfort visivo, luce e trasparenza vengono sfruttate al meglio nelle realizzazioni
tradizionali, nei centri commerciali, sia nel settore abitativo che nelle applicazioni in
interni.” 2
Questi i vetri della famiglia Vision:
•
SGG DIAMANT : Vetro extra-chiaro
•
SGG LUMITOP : Vetro di "Daylighting"
•
SGG PLANILUX : Vetro chiaro
•
SGG PRIVA-LITE : Vetro traslucido/trasparente a comando
•
SGG SPYGLASS : Specchio spia
•
SGG THERMOVIT : Vetro stratificato di sicurezza a riscaldamento
elettrico
•
2
SGG VIMAT : Vetro antiriflesso per quadri
Dal sito di Saint Gobain Glass
16
•
SGG VISION-LITE : Vetro antiriflesso
Il vetro chiaro di Saint Gobain Glass è il prodotto base di tutta la loro linea di
produzione ed è l’elemento fondamentale di lavorazione per tutta la linea Design analizzata
brevemente poco sopra. Su questo elemento è
basato anche il vetro antiriflesso per quadri
VIMAT.
Maggior rilievo è opportuno dare al
vetro extra-chiaro che, ottenuto per flottazione
sopra un bagno di stagno in fusione (processo
Figura 12: Museo del Louvre, Parigi, Francia
Vetro DIAMANT
float) come il precedente, ha un bassissimo
tenore di ossidi di ferro: questa peculiarità ne
migliora le prestazioni in termini di trasmissione luminosa ed assenza di colorazione.
Risulta pertanto particolarmente adatto per la realizzazione di teche per musei. Di questo
vetro esiste anche una variazione antiriflesso a polverizzazione catodica sottovuoto di
ossidi metallici trasparenti.
Nell’esame dei vetri per l’ottimizzazione dell’illuminazione è opportuno analizzare
dettagliatamente le caratteristiche del vetro di “daylighting” LUMITOP che offre
funzionalità legate alla correzione della luminosità solare nel corso della giornata. Un vetro
di questo tipo permette la deviazione della luce naturale incidente al fine di riorientarla
all’interno dei locali per garantire condizioni di illuminazione ottimali.
Il meccanismo di ottimizzazione dell’illuminazione secondo Saint Gobain Glass:
“La luce solare che arriva sulla facciata viene deviata da SGG LUMITOP in direzione del
soffitto, da dove viene riflessa sui piani di lavoro. Questo sistema consente
un’illuminazione regolare, non abbagliante, all’interno dei locali. La luce del sole non è
soltanto deviata in verticale verso il soffitto, ma anche in orizzontale grazie alle
caratteristiche specifiche della superficie del vetro interno. La luce naturale che arriva
obliquamente viene proiettata sul fondo dei locali ottimizzando in tal modo la loro
illuminazione.”
17
Per rendere più comprensibile quanto
spiegato sinteticamente, si riporta un diagramma
esplicativo in Figura 13 del percorso effettuato
dalla luce solare attraverso il vetro in questione:
Figura 13: Il percorso luminoso durante il
giorno ed attraverso il vetro
nella figura più a sinistra si visualizza l’ingresso
della luce nella stanza con le diverse condizioni di illuminazione durante la giornata, nella
figura centrale è evidenziato il meccanismo di deviazione della radiazione luminosa in
senso verticale (quindi dal vetro verso il soffitto), nella figura più a destra si può invece
apprezzare lo scattering orizzontale effettuato dal vetro.
Questo tipo di vetro viene realizzato attraverso la sovrapposizione di due strati
vetrosi con interposte delle lamelle destinate a captare e orientare la luce.
Un altro vetro dalle funzionalità molto interessanti è il vetro trasparente/traslucido
azionabile elettricamente: si tratta di un vetro stratificato formato da almeno due lastre di
vetro (chiare o colorate) e da almeno due intercalari all’interno dei quali è collocato un
film contenente cristalli liquidi. Questi ultimi, se non sottoposti a tensione elettrica, sono
disposti in maniera disordinata all’interno del film conferendo al vetro un aspetto opaco
impedendo la visione nei due sensi; se invece si sottopongono i cristalli liquidi ad un
campo elettrico questi tendono ad allinearsi ed il vetro acquista le consuete caratteristiche
di trasparenza, permettendo la visione.
Questo tipo di vetro risulta particolarmente utilizzato per necessità di tipo
pubblicitario: la condizione di opacità infatti risulta ottimale come supporto su cui
effettuare la retroproiezione di immagini.
I
vetri
spia
come
SPYGLASS,
associabili immediatamente alla tradizione
degli interrogatori nei film polizieschi, sono
realizzati
attraverso
la
polverizzazione
catodica sotto vuoto di un deposito di ossidi
metallici sopra un vetro chiaro. Per ottenere le
condizioni di trasparenza in un senso e di
riflessione a specchio nella direzione opposta
Figura 14: Stazione di polizia di Southsea,
Hilsea, Regno Unito – Vetro SPYGLASS
18
è opportuno che uno dei due ambienti separati dal vetro mantenga delle condizioni di
illuminazione
decisamente
inferiori
rispetto
al
locale
da
sorvegliare.
Viene
comprensibilmente montato in maniera opportuna.
Per completare l’analisi dei vetri atti ad ottimizzare la visione è opportuno
analizzare il vetro di sicurezza stratificato e termoriscaldato elettricamente THERMOVIT.
Al suo interno è attraversato da fili metallici pressoché invisibili che si occupano del
riscaldamento, gli strati vetrosi sono intervallati ed assemblati mediante uno o più film di
polivinilbutirrale (PVB). Questo assemblaggio offre, oltre al comfort, funzioni di sicurezza
e anticondensa.
2.2.4 SYSTEM
SAINT-GOBAIN GLASS SYSTEMS propone delle soluzioni pertinenti volte a
soddisfare una delle grandi tendenze dell'architettura contemporanea: l'utilizzazione del
vetro quale elemento strutturale. SAINT-GOBAIN GLASS SYSTEMS vi contribuisce
attivamente attraverso i sistemi o i componenti di sistema pronti per l'installazione. Le
tecnologie di fabbricazione, di trasformazione e di assemblaggio consentono una grande
versatilità nella concezione di opere architettoniche innovative. 3
Questa famiglia di prodotti non permette di effettuare un’analisi funzionale degli
stessi in maniera troppo pertinente in relazione al lavoro sviluppato, si provvederà, per
garantire comunque una trattazione adeguata, a fornire la lista completa dei prodotti
appartenenti a questa famiglia, analizzando le linee generali che accomunano alcuni
prodotti e la punta d’eccellenza in campo energetico e strutturale di buona attinenza per lo
studio portato avanti.
I vetri appartenenti alla categoria System sono:
3
•
SGG LITE-POINT : Rivestimento ventilato di muri esterni
•
SGG LITE-WALL : Vetrate Esterne Appese a fissaggi puntuali
•
SGG MECA GLASS : Sistema di facciata in Vetrate Esterne Appese
•
SGG MEGATEC : Sistema di vetrate appese a fissaggi non passanti
•
SGG MULTIPOINT : Vetrate Esterne Appese a fissaggi puntuali
Dal sito di Saint Gobain Glass
19
•
SGG SPIDER GLASS : Vetrate Esterne Appese a fissaggi puntuali
articolati
•
SGG VARIO : Vetrata isolante con fissaggi integrati
•
SGG EGLAS : (di questo vetro non è fornita la descrizione)
•
SGG NOVALUX : Anta di finestra interamente in vetro
•
SGG ROOF-LITE : Tettoia in Vetrata Esterna Appesa
•
SGG PROSOL : Moduli solari per l'edilizia
•
SGG SEA-LITE : Parete di acquari e piscine
•
SGG LITE-FLOOR : Lastra per pavimentazione di sicurezza
•
SGG NOVALIT : Sistema di rivestimento per pavimenti in vetro
La totalità dei vetri elencati poco sopra
ha finalità strutturali e molti di questi sono vetri
per Vetrate Esterne Appese (VEA), soluzioni
costruttive molto leggere (in genere in acciaio)
alle quali il vetro è fissato in maniera puntuale
con varianti diverse: a fissaggi non passanti,
articolati …
Sono soluzioni tecniche impiegate nelle
Figura 15: Teatro dell'Opera Shanghai,
Cina – SGG LITE-WALL
costruzioni edili di ultima generazione di cui si riportano, per meglio descriverne
importanza e portata, alcuni esempi come il palazzo VIVA nel MediaPark e la costruzione
intitolata a Neven-DuMont a Colonia (D), la sede della British Airways presso l’aeroporto
di Heathrow (GB) ed il Teatro dell’Opera di Shangai (CN) di cui si riporta la foto in Figura
15.
Una delle soluzioni per VEA tra le più rilevanti è sicuramente MECA GLASS,
sistema protetto da brevetto che utilizza alluminio e vetro, il primo come elemento per
sostenere parte della struttura e per i punti di fissaggio, il secondo per il rivestimento
vetrato e per le costole di irrigidimento.
Sempre per gli esterni sono presenti altre tipologie strutturali che sono
particolarmente indicate per la copertura e la contemporanea ventilazione ed altre che, per
mezzo di fissaggi integrati, permettono soluzioni strutturali simili alle Vetrate Esterne
Incollate, con facciata liscia.
20
Per quel che riguarda più nel dettaglio il prodotto
“finestra”, Saint Gobain offre, sempre all’interno di questa
famiglia, un’anta costituita completamente in vetro che
migliora quindi l’efficienza stessa della finestra incrementando
la quantità di luce passante, facilitando la pulizia delle superfici
(non ci sono angoli “morti”), eliminando tutti gli spifferi che
potrebbero insorgere tra vetro e telaio in seguito alla corrosione
della struttura dovuta a fenomeni di condensa…
Risulta, tra l’altro, una soluzione tecnica molto
flessibile perché integrabile su infissi di materiali diversi tra
quelli di uso più comune (legno, acciaio, alluminio, misti,
Figura 16: L'anta di
Finestra NOVALUX
ecc…) e non necessita di ulteriori lavorazioni perché integra tutti i meccanismi di serraggio
e movimentazione.
Il prodotto più importante, assieme alla
finestra NOVALUX, è senza dubbio il Modulo
solare per l’edilizia PROSOL: un vetro
stratificato con caratteristiche fotovoltaiche,
atto quindi a trasformare l’irraggiamento solare
in energia elettrica.
Figura 17: Bayrische Landesbank,
Monaco, Germania - PROSOL
Dal punto di vista strutturale è composto
da due vetri, temprati appositamente per
resistere alle sollecitazioni di origine termica, in mezzo ai quali sono inserite, mediante una
resina ad altissima trasparenza, le celle solari (responsabili della conversione energetica)
collegate tra loro elettricamente, al fine di produrre corrente continua.
Esempi di architettura basata su moduli solari di questo tipo sono molto frequenti in
Germania, paese dove le politiche energetiche sono tra le più avanzate al mondo, in termini
di sostenibilità ambientale 4.
Saint Gobain Glass ha tra le altre soluzioni strutturali rivestimenti per pavimenti e
vetri per vasche e piscine, in questo caso non si può parlare di vere e proprie soluzioni
tecniche per il vetro quanto piuttosto di soluzioni meramente strutturali di scarso interesse
per il lavoro sviluppato.
4
Si invita a consultare la tabella sul solare fotovoltaico installato in Europa pubblicata in coda all’appendice.
21
2.2.5 PROTECT
I vetri appartenenti a questa famiglia di prodotti hanno come obiettivo principale la
salvaguardia, in termini di sicurezza e protezione, di persone e beni. Ovviamente la
diversificazione dei vetri risulta sufficientemente ampia in funzione delle diverse tipologie
di incidenti per i quali viene svolta un’efficace azione protettiva.
I vetri appartenenti alla categoria Protect sono:
•
SGG DRAVEL : Vetro armato non isolato classificato RE o Parafiamma
•
SGG CONTRAFLAM : Vetro isolato classificato REI o Taglia Fuoco
•
SGG FIVESTAR : Vetro RE o Parafiamma
•
SGG PLANIDUR : Vetro indurito o semitemprato
•
SGG PYROSWISS : Vetro RE o Parafiamma
•
SGG SWISSFLAM : Vetro isolato classificato REI o Taglia Fuoco
•
SGG SWISSFLAM LITE : Vetro RE, REW o Parafiamma
•
SGG SECURIPOINT : Vetro ad elevate prestazioni meccaniche
•
SGG SECURIT CONTACT : Vetro temprato a ridotta scivolosità
•
SGG SUPERCONTRYX : Vetro di protezione contro i raggi X
•
SGG SECURIT : Vetro temprato
•
SGG VETROFLAM : Vetro RE, REW o Parafiamma
Molti dei vetri elencati sopra hanno funzionalità legate alla resistenza al fuoco, che
si estrinsecano nei vari prodotti in maniera simile, ma realizzate con tecniche diverse in
modo da soddisfare le più svariare esigenze.
Tra i vetri resistenti al fuoco possiamo distinguere le
categorie in diverse maniere: esistono vetri armati e non
armati,
vetri
classificati
come
“parafiamma”
o
come
tagliafuoco.
In generale i primi sono realizzati con particolari
procedimenti
tecnologici,
mente
i
secondi
sono
vetri
stratificati, con camera interna contenente materiale isolante
come gel intumescente. I prodotti al top della gamma sono
PYROSWISS per i parafiamma e SWISSFLAM per i
Figura 18: Feldpausch, Zurich,
Suisse - Vetro PYROSWISS
22
tagliafuoco.
I vetri ad elevate prestazioni meccaniche e quelli temprati sono realizzati in seguito
a trattamenti termici operati sulla matrice vetrosa ed il loro utilizzo è frequente in ambiti
civili per la realizzazione di porte temprate, vetrate strutturali e VEA, pavimenti (vetri a
ridotta scivolosità), ed elementi di arredamento.
Il vetro di protezione ai raggi X (monolitico o stratificato) è destinato ad utilizzi in
ambito medicale o di ricerca ed è realizzato con un elevato contenuto di ossido di piombo
(70%) che permette una forte attenuazione delle radiazioni ionizzanti (X e g).
2.2.6 CLEAN
Questi ultimi prodotti appartengono ad una famiglia sostanzialmente atipica perché
costituita da un solo tipo di vetro. Si tratta di un vetro autopulente (chiamato da Saint
Gobain anche “easy to clean”) che permette una manutenzione meno frequente rispetto al
vetro tradizionale.
BIOCLEAN è un vetro monolitico su cui è depositato uno strato attivo il cui
funzionamento sfrutta due effetti diversi: fotocatalitico (basato sull’azione dei raggi UV)
ed idrofilo (ovvero di attrazione dell’acqua).
Tabella 2: Gli effetti utili sul vetro BIOCLEAN
Vetro classico
Effetto fotocatalitico
L’esposizione ai raggi UV
Sul vetro si accumulano, col
della luce diurna provoca la
passare del tempo, sporcizia
decomposizione delle tracce
ed incrostazioni
di sporco organico e rende la
superficie idrofila
Effetto idrofilo
L’acqua scendendo sul
vetro, elimina i residui
decomposti e le polveri
minerali.
Vetri di questo tipo necessitano, per riuscire ad effettuare una pulizia soddisfacente,
di diversi giorni di esposizione alla luce naturale del sole. I risultati restano comunque
dipendenti dalla quantità di sporcizia depositata sul vetro.
23
2.3 CENNI ALLA PRODUZIONE DI FINESTRE IN
TRENTINO
Con questo breve paragrafo non si vuole compiere un’analisi di mercato esaustiva
delle aziende appartenti al Distretto Tecnologico del Trentino, quanto piuttosto mettere in
risalto le principali tipologie di produttori di serramenti cui saranno destinati i risultati
finali del lavoro sviluppato in seno all’attività più strettamente metodologica di analisi per
l’innovazione di una finestra.
In Trentino si contano circa 175 aziende che si occupano di produzione di
serramenti ed una prima sommaria catalogazione potrebbe essere fatta in base al capitale
sociale minino (ovviamente è un criterio che non fornisce ottime garanzie, ma dovrebbe
delineare il complesso in maniera abbastanza fedele): si contano infatti 60 S.n.c., 38 S.r.l.,
13 S.p.A e 64 tra ditte individuali, S.a.s…
Da un’analisi delle ragioni sociali di queste 175 ditte, impegnate nella produzione
di serramenti, si comprende che non possiamo considerarlo come un insieme generalizzato,
all’interno del quale troviamo aziende strutturate nello stesso modo; è necessario
distinguere ed un primo modello, comunque sufficientemente preciso, ci riconduce a due
tipologie distinte di azienda serramentistica: la prima che si occupa di tutto il processo
produttivo dal design alla produzione, dalla vendita alla distribuzione (si tratta di quelle
aziende che si definiscono produttori di serramenti…); mentre la seconda, di dimensioni
inferiori, che si occupa di reperire o produrre il semilavorato per arrivare, in produzione, al
prodotto finestra (si fa riferimento alle aziende la cui ragione sociale è “falegnameria X”,
“Carpenteria Y”, ecc…)
Unitamente a questo breve e sintetico quadro riassuntivo è opportuno tenere
presente i risultati di un questionario 5 che è stato consegnato il giorno della presentazione
del progetto alle aziende appartenenti al Distretto Tecnologico del Trentino: molte aziende
hanno dipendenti laureati e diplomati con preparazione specifica per il proprio settore
produttivo (fisici e/o ingegneri, periti chimici, elettrotecnici e meccanici, informatici…) o
per la gestione della parte giuridico/economica (economisti e/o avvocati) e, tra quelle che
hanno risposto, nessuna ha un numero di dipendenti inferiore a 10, la media dei dipendenti
si attesta attorno ai 20 con punte di 80.
Il fatturato di queste aziende è, ovviamente in funzione del prodotto,
tendenzialmente valutabile in una cifra superiore al milione di euro (con punte di 11 MLN
5
Il questionario è riportato in appendice per la sua consultazione
24
di Euro) per i serramentisti e attorno al mezzo milione per i produttori di componentistica o
di strumenti di supporto tecnico-gestionale per i serramenti.
Alcune di esse si occupano anche di Ricerca e Sviluppo inserendo sul mercato
prodotti innovativi o si preoccupano di migliorare il proprio processo produttivo (senza
specificare però se in termini economici o di prodotti più competitivi).
Considerando infine l’apertura verso l’esterno di queste aziende si vede che risulta
abbastanza usuale fare affidamento su consulenze e collaborazioni occasionali e costituire
Associazioni Temporanee di Scopo o di Impresa.
25
3. PROPOSTA METODOLOGICA
In questo capitolo verrà descritta e motivata la metodologia utilizzata per l’analisi
legata alle funzionalità della finestra. Specificatamente si fornirà una panoramica utile a
caratterizzare il processo logico e sistematico, con cui il nucleo del problema è stato
descritto, analizzato al fine della generazione di nuove funzioni e “verificato”, attraverso la
mappatura brevettuale. Successivamente si farà cenno alla valutazione delle funzioni
ottenute come risultato del processo sistematico di generazione.
Per rendere maggiormente comprensibile il processo logico seguito, si provvederà
ad accompagnare alla metodologia utilizzata la descrizione degli strumenti di cui si è fatto
uso e per mezzo dei quali questo approccio risulta ripetibile per i sistemi tecnici in
generale.
3.1 INQUADRAMENTO DEL SISTEMA
L’inquadramento del sistema, ovvero la sua definizione, risulta fondamentale per
approcciare in maniera corretta ed esaustiva il suo studio. Inquadrare il sistema nel suo
complesso risulta altresì di basilare importanza perché permette di adottare un criterio
decisionale con il quale sarà possibile fissare gli eventuali campi di maggiore interesse o
sui quali sarà necessario approfondire maggiormente l’indagine.
Lo strumento utilizzato per la realizzazione di questo scopo è il System Operator
proposto dalla metodologia TRIZ (chiamato anche approccio Multiscreen o 9-Windows
approach), uno strumento che aiuta gli utenti a pensare in termini di TEMPO e SPAZIO. Il
principio di base dell’operatore è dividere l’oggetto dell’indagine in nove parti, secondo
criteri spaziali e temporali.
Obiettivo di questo strumento è il superamento dell’inerzia psicologica legata alla
visione classica del sistema in analisi: la suddivisione legata al tempo organizza l’oggetto
dello studio in termini di passato, presente e futuro (Past, Present, Future) ed è quella che
ritroviamo, in termini cartesiani, sull’asse delle ascisse; mentre la suddivisione legata allo
spazio permette di effettuare una sorta di zoom, in positivo ed in negativo, sull’elemento di
indagine.
In termini più chiari l’elemento centrale dell’operatore riportato in Figura 19
rappresenta il sistema in analisi nel momento presente (tipicamente si tratta del processo
26
mentale associativo di maggiore immediatezza) ed i quadranti alla sua sinistra ed alla sua
destra rappresentano rispettivamente gli aspetti legati al passato ed al futuro.
SUPERSYSTEM
SYSTEM
SUBSYSTEM
PAST
PRESENT
FUTURE
Figura 19: System Operator con la divisione classica in 9 finestre
La serie di tre blocchi appartenenti al supersystem corrisponde ad uno zoom
spaziale negativo rispetto al system e, in termini più generali, riguarda gli aspetti e gli
elementi che operano interazioni con il sistema, pur non facendone parte, nei tre diversi
momenti temporali.
La serie di tre blocchi appartenenti al subsystem corrisponde invece ad uno zoom
spaziale positivo rispetto al system e, a differenza del precedente, riguarda tutto ciò che
costituisce il sistema stesso in termini di componenti nel passato, nel presente e nel futuro.
Dopo aver introdotto questo tipo di divisione spazio temporale possiamo pensare di
incrementare ulteriormente il livello di segmentazione lungo i due assi dividendo:
•
il tempo in un numero maggiore di intervalli legati, in funzione delle
esigenze, a “momenti di vita” diversi dell’oggetto in esame.
•
lo spazio in un numero maggiore di intervalli legati al livello di dettaglio
desiderato per lo zoom.
Una scelta della segmentazione secondo criteri spazio-temporali non appropriati
risulta esiziale ai fini dell’analisi del complesso del sistema: segmentazioni non
sufficientemente dettagliate rischiano di tralasciare aspetti importanti che potrebbero
fornire spunti di notevole interesse, al contrario dettagli eccessivi potrebbero comportare
aggravi, in termini di tempo dedicato all’analisi, senza apportare benefici quantificabili.
27
Un esempio di descrizione del problema affidata alla logica del System Operator
con livello di dettaglio maggiore rispetto a quella classica è fornita dalla Figura 20 in cui il
tempo e lo spazio sono divisi rispettivamente in 7 segmenti diversi ciascuno.
SUPER-SUPERSYSTEM
SUPERSYSTEM
SYSTEM
SUBSYSTEM
SUB-SUBSYSTEM
LONG-TERM
PAST
MID-TERM
PAST
NEAR-TERM
PAST
PRESENT
NEAR-TERM
FUTURE
MID-TERM
FUTURE
LONG-TERM
FUTURE
Figura 20: Il System Operator nella sua versione estesa con al centro il System Operator classico
In funzione delle diverse esigenze si può fare anche riferimento a strutture molto
dettagliate dell’operatore multischermo in cui il livello descrittivo si segmenta, nel tempo e
nello spazio per diventare, questa volta, un vero e proprio piano cartesiano con le
grandezze riportate in scala logaritmica, al fine di soddisfare le esigenze dei più disparati
ambiti di studio: dalla scala nanometrica e intervalli temporali molto ridotti per studi di
natura fisica passando per intervalli sempre maggiori per studi relativi a materie più
prettamente tecniche, come l’ingegneria e l’architettura; se si considera invece il lavoro di
un astrofisico il range delle grandezze in questione diventa molto più ampio fino a
comprendere l’intero asse delle ascisse e buona parte dell’asse delle ordinate.
Per rendere l’intera trattazione più completa si riporta, omettendo di farlo adesso
per non appesantire eccessivamente la lettura, il grafico cui si fa riferimento in appendice.
28
Facendo riferimento a quanto scritto si potrebbe pensare che esista una
corrispondenza biunivoca tra l’aumento della segmentazione spazio temporale ed il livello
di dettaglio con cui si analizza il sistema, la realtà delle cose dimostra che non è così.
Un’analisi sufficientemente efficace deve prendere in considerazione (richiamando
il System Operator classico) un numero maggiore delle 9 finestre: non si possono quindi
considerare soltanto System, Subsystem e Supersystem, è necessario introdurre anche i
concetti di Anti-System, Co-System e Non-System.
Per Anti-System si intende un sistema che abbia Funzione Principale 6 o proprietà
opposte a quelle del sistema preso in esame, per Co-System (chiamato in letteratura anche
Alternative o Concurrent System) si intende un sistema che svolga funzioni o abbia
proprietà complementari, rispetto al sistema in analisi, e per Non-System si intende un
sistema diverso, ma che sia in grado di svolgere la stessa Funzione Principale o abbia le
stessa proprietà.
Il System Operator classico aumenta quindi il numero di finestre che lo
costituiscono da 9 a 18 se si esegue un’analisi divisa secondo gli intervalli di tempo di
Passato, Presente e Futuro per i sei sistemi (System, SubSystem, SuperSystem, AntiSystem, Co-System e Non-System).
3.2 ANALISI DI COMPLETEZZA
FUNZIONI TRADIZIONALI
DELLE
Per valutare correttamente quanto verrà trattato in questo paragrafo e nei seguenti è
opportuno fare riferimento al concetto di FUNZIONE. Successivamente sarà ripresa la
trattazione in merito alla proposta metodologica per affrontare la definizione delle funzioni
tradizionali di un sistema tecnico, step basilare sulla base del quale sarà possibile elaborare
una procedura che permetta di ottenere nuove funzionalità.
Per definire correttamente una Funzione è necessario identificare il Soggetto (S)
che la svolge l’Azione (A), identificata genericamente da un verbo, e l’Oggetto (O) sul
quale la funzione viene svolta. La terna S-A-O identifica la funzione, sostanzialmente
definendola: il soggetto in virtù dell’azione espressa dal verbo, modifica almeno uno dei
parametri dell’oggetto.
6
Il concetto di Funzione Principale (P-Function) sarà spiegato nel paragrafo 3.2
29
Su questa base si può quindi definire la “Funzione Principale di un Sistema” (PFunction) come quella che, se non eseguita, causa l’inutilità del sistema stesso (e più in
astratto la sua morte). Al contrario possiamo definire un sistema che esegue ogni funzione
direttamente collegata alla sua funzione principale come un “sistema funzionalmente
completo”. I concetti di funzione desiderata ed indesiderata saranno analizzati per
maggiore pertinenza nel prossimo paragrafo
Per effettuare un’analisi completa delle funzioni di un sistema tecnico è opportuno
introdurre anche il concetto di Supreme Function o Funzione Suprema adottato da Greg
Yezersky (Institute of Professional Innovators); per farlo è opportuno richiamare quanto
scritto appena sopra ovvero che:
•
Ciascuna funzione deve poter essere controllabile
•
Ciascun sistema è progettato per svolgere la propria funzione principale
Figura 21: I legami concettuali che definiscono la Funzione Suprema
Senza negare la validità della definizione di sistema funzionalmente completo
precedentemente esaminato, possiamo aggiungere che tale definizione assume maggiore
chiarezza se si considera un sistema che svolge la propria Supreme Function (S-Function),
ovvero se il sistema prevede anche l’assenza di esecuzione della propria funzione
principale.
Tornando ad analizzare il processo metodologico, possiamo asserire che per dare
compimento alle finalità dell’analisi funzionale di un sistema è opportuno definire
innanzitutto la Supreme Function per il sistema in oggetto e, ove possibile, procedere alla
divisione della S-Function in alcune sub-S-Function.
Per valutare correttamente lo step successivo è opportuno riprendere in
considerazione il System Operator cui si è fatto riferimento nel capitolo precedente, questo
strumento risulterà particolarmente utile per valutare correttamente le funzioni all’interno
del sistema nel suo complesso.
Nel dettaglio e per maggiore completezza possiamo dire che, per procedere alla
definizione della Supreme Function di un sistema, si deve fare riferimento al controllo
30
dell’esecuzione della Funzione Principale in termini di: tempo d’inizio, direzione, modo e
lunghezza di esecuzione, tempo di conclusione, prevenzione ed eventuali correzioni nel
caso della perdita di controllo.
Per quel che riguarda il controllo, legato alla mancata esecuzione della Funzione
Principale, sottolineando che anche questa mancanza è desiderata, si deve fare riferimento
all’insorgere di tutti quei segnali che potrebbero, in ogni caso, fornire l’input per
l’esecuzione.
Gli aspetti legati al controllo della funzione non risulteranno comunque utili ai fini
della nostra analisi funzionale pertanto non saranno più presi in considerazione in maniera
dettagliata da questo momento in avanti.
Rispetto al grafico di Figura 21 non si sono riproposti i “side-effects” , ovvero gli
effetti al contorno, perché coinvolti solo tangenzialmente nell’analisi in questione (pur
tenendoli sempre presenti in linea di principo), inserendo, però, l’Anti-Function intesa
come funzione principale dell’Anti-System: l’integrazione di un sistema con il suo antisistema permette di ottenere un sistema funzionalmente completo nel significato più ampio
del termine.
SUPREME FUNCTION
P-Function
Non P-Function
Anti-P-Function
Figura 22: Il concetto di Supreme Function prendendo in considerazione l'antifunzione principale
I trend evolutivi dei sistemi tecnici dimostrano che questi integrano, col passare del
tempo, oltre alla propria funzione anche l’anti-funzione: questo passaggio metodologico,
oltre a rendere il sistema funzionalmente completo ed equilibrato, risulta quindi adeguato
per la definizione ed il superamento delle contraddizioni in fase di problem solving.
Un classico esempio di Supreme Function relativo ad un sistema tecnico è
rappresentato dalla penna: si identifica in maniera abbastanza immediata la sua funzione
come “scrivere” ovvero depositare l’inchiostro su un foglio modificando uno dei suoi
parametri, parimenti la non-funzione della penna è esattamente il “non-scrivere” ovvero
non depositare inchiostro nel momento esatto in cui questo non è desiderato.
L’antifunzione relativa, tra l’altro già integrata nel sistema tecnico “penna”, è quella di
“cancellare” (si faccia riferimento alla penna “Replay” per meglio comprendere quanto
31
scritto). I side-effects legati alla penna, ma non riconducibili alla sua funzione principale,
riguardano,ad esempio, il peso eccessivo che causa la deformazione del taschino in cui si
può decidere di riporla, ecc…
Ai fini della metodologia è opportuno introdurre i concetti di connessione e di
flusso proposti secondo la classica definizione di Pahl & Beitz [Engineering Desing: A
systematic approach – 1984 – Sprinter Verlag]: si parla di flusso come di un’entità
generica che segue un percorso con finalità di scambio ed in generale può essere:
•
Materia (includendo quindi oggetti materiali)
•
Energia (considerando i vari campi e le interazioni)
•
Informazione
Si ha quindi una connessione quando due sistemi scambiano tra loro un flusso e
come risultato entrano in relazione. Si può anche parlare di connessione come ciò di cui un
sistema necessita per offrire un servizio nella forma di una funzione
Si definiscono quindi le diverse sub-S-Function, considerando le varie tipologie di
connessione, in funzione del diverso tipo di flusso. Per ogni sub-S-Function, individuati i
tre relativi filoni concettuali di ognuna, si dovrà procedere ad analizzare l’effettiva
completezza funzionale al fine di colmare le possibili lacune riscontrabili e poter generare
e/o integrare nuove funzioni all’interno del nostro sistema.
La definizione delle funzioni e la loro generazione e/o integrazione all’interno dei
diversi filoni concettuali sarà oggetto dell’analisi effettuata nel paragrafo seguente.
3.3 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI
In questo paragrafo verrà analizzata la metodologia che permette di valutare,
superando i meccanismi di inerzia psicologica, le possibili funzioni attribuibili ad un
sistema tecnico, partendo da valutazioni legate al concetto di Supreme Function, attraverso
due strumenti principali: l’operatore STC (Size-Time-Cost) della metodologia TRIZ e la
Failure Analysis.
Prima di effettuare la descrizione degli strumenti conviene fare un accenno ai
concetti di funzione desiderata e funzione indesiderata, unica vera discriminante
nell’utilizzo dell’uno o dell’altro strumento.
Per funzione desiderata (altrimenti detta funzione positiva) si intende quella
funzione il cui scopo è l’esecuzione di un’azione volta a soddisfare una richiesta esterna.
32
Per funzione indesiderata (altrimenti detta funzione negativa) si intende, al
contrario, quella che mira a eseguire un’azione potenzialmente dannosa per l’esterno e che
non può diventare positiva in alcuna circostanza o condizione.
Per la generazione della prima tipologia di funzioni verrà utilizzato l’operatore
STC, mentre per la seconda si procederà attraverso criteri di Failure Analysis; al termine
della descrizione dei due strumenti un paragrafo illustrerà in maniera dettagliata la
procedura metodologica con cui si affronta questo tipo di indagine.
3.3.1 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI IN BASE
ALL’ANALISI DI FUNZIONI DESIDERATE
In questo paragrafo verrà analizzata la metodologia che permette di valutare, in
maniera sistematica, un’insieme di funzioni considerate desiderabili per il sistema tecnico
che si vuole analizzare.
L’operatore STC (Size-Time-Cost), da questo punto di vista, risulta essere uno
strumento molto potente con il quale osservare i cambiamenti del sistema al variare di
alcuni suoi parametri. Apprezzando questo insieme di variazioni sarà possibile collegare a
queste ultime un insieme di funzioni. Nel dettaglio l’operatore STC risponde ad alcune
domande molto semplici:
•
Cosa succederà se il nostro sistema accresce o diminuisce le proprie
dimensioni?
•
Cosa succederà se il tempo di esecuzione del sistema in esame aumenta o
diminuisce?
•
Cosa succederà se il costo del sistema in esame è nullo oppure molto alto?
PARAMETER
ZERO
INFINITE
SIZE
TIME
COST
Tabella 3: Tabella di riferimento per l'operatore STC
Per un’analisi più accurata si introduce un quarto parametro di studio, l’interfaccia
tra il nostro sistema e ciò che lo circonda. Questo ci permette di sfruttare in maniera molto
più efficace le proprietà (interne ed esterne) al fine della generazione di funzioni; oltre a
ciò, nella schematizzazione vista sopra, si prendono in considerazione solo i due estremi
33
quantitativi: un’analisi maggiormente accurata passa per forza di cose attraverso molti
intervalli intermedi.
L’utilizzo dello strumento serve a superare il consueto percorso mentale secondo il
quale si pensa al sistema nel contesto delle sue dimensioni correnti, nell’intervallo di
tempo operativo, con il numero di interfacce ed al suo costo attuale. Utilizzando il percorso
mentale abituale si può pensare di esasperare i parametri che abbiamo appena visto,
muovendoci in 4 dimensioni, per riuscire a trovare delle funzioni migliori o addirittura
nuove per il sistema in esame.
Figura 23: Lo spazio quadridimensionale dell'Analisi Size-Time-Interface-Cost
3.3.2 GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI IN BASE
ALL’ANALISI DI FUNZIONI INDESIDERATE
Per l’analisi di funzioni non desiderate non si farà riferimento ad un operatore
preciso quanto piuttosto alla Failure Analysis, con particolare attenzione alla gerarchia con
cui gli eventi si manifestano al fine di elaborare funzioni preventive, compensative e
mitigatrici degli effetti negativi. A tale scopo è opportuno distinguere due tipi diversi di
indesiderabilità:
•
La presenza di un evento negativo come esito di un processo
•
L’assenza di un evento desiderato come esito negativo di un processo.
I due aspetti risultano simili ma, per la logica comune, lavorare distintamente su
questi elementi conduce a risultati sostanzialmente diversi tra loro pertanto è necessario
valutare i diversi percorsi seguiti, nell’uno e nell’altro caso, in modo da gestirli
correttamente nell’ambito dell’analisi.
In parole molto povere questi due approcci diversi identificano la psicologia
dell’attaccante e del difendente che, come noto, producono risultati simili, ma non
necessariamente uguali.
34
La presenza di un evento negativo come risultato di un processo implica diversi
gradi di subordinazione affinché questo si manifesti:
1. La sorgente del flusso (si faccia riferimento alla definizione del paragrafo
3.2) crei una differenza di potenziale per permettere al flusso stesso di
essere considerato tale. È necessario quindi che il flusso di materia, energia
o informazioni abbia a disposizione un percorso che lo conduca al sistema.
2. Se si verifica quanto visto al punto 1 possiamo dire che il nostro flusso
compie un moto all’interno del percorso ma risulta anche necessario, per la
creazione di una connessione, che il sistema si trovi all’interno dello stesso
percorso seguito dal flusso.
3. La contemporanea presenza del flusso e del sistema sullo stesso percorso è
condizione necessaria, ma non sufficiente, affinché si crei una connessione
tra loro. Il flusso deve raggiungere il sistema anche nella corretta misura
spazio-temporale (condizione di compatibilità).
4. Verificata anche la terza condizione si ha un impatto tra il flusso ed il
sistema che risulta condizione necessaria, ma non sufficiente, affinché
questo generi un cambiamento nel sistema stesso. Solo e soltanto se il
sistema sarà privo di protezioni (attive o passive come una semplice
resistenza) o queste risultino inefficaci, si verificherà un cambiamento
apprezzabile per quanto indesiderato.
A tale proposito risulta opportuno inserire una schematizzazione grafica di quanto
espresso:
Figura 24: La presenza di un evento negativo come risultato di un processo
35
L’assenza di un evento desiderato come esito negativo di un processo viene
gerarchizzata nello stesso modo visto precedentemente; diversamente da prima però
ciascuna delle condizioni sotto elencate risulta sufficiente ad impedire la connessione tra
flusso e sistema; si nota quindi che si ha l’assenza dell’evento e quindi un mancato
cambiamento del sistema se:
1. Il nostro sistema risulta protetto oppure il flusso non riesce ad impattare il
sistema
2. Il sistema risulta incompatibile con il flusso o quest’ultimo non è in grado di
raggiungere il sistema
3. Il sistema non si trova all’interno del percorso effettuato dal flusso o
quest’ultimo non è in grado di muoversi.
4. Non esiste un percorso che sia in grado di collegare il flusso al sistema o la
sorgente che dovrebbe generare la differenza di potenziale, utile al flusso
per il moto, non funziona o è addirittura assente.
Sembra si tratti di un semplice processo “a ritroso”, rispetto alla descrizione fatta
precedentemente, ma con un’analisi attenta si può notare che, in questo secondo caso, è
l’operatore logico OR a determinare, passo dopo passo, l’assenza dell’evento desiderato.
Nel caso precedente, affinché si verificasse l’evento negativo le condizioni erano legate
dall’operatore logico AND.
Anche in questo caso pare opportuno inserire una descrizione grafica del
procedimento logico espresso poco sopra:
Figura 25: L’assenza di un evento desiderato come esito negativo di un processo
36
In Figura 26: Una sintesi grafica della procedura operativa dettagliata espressa nel
paragrafo 3.3.2si riporta la struttura sintetica della logica con cui vengono generate le
funzioni atte ad eliminare, con interventi di tipo diverso, l’insorgere di un evento negativo
o l’assenza di un evento positivo desiderato. Si può notare che i tre metodi fondamentali
sono riconducibili a funzioni di tipo:
•
Preventivo
•
Compensativo
•
Mitigativo
Figura 26: Una sintesi grafica della procedura operativa dettagliata espressa nel paragrafo 3.3.2
L’insieme delle funzioni generate risulterà pertanto organizzato secondo le singole
sub-S-Function in Funzione, Non Funzione ed Anti Funzione (rispettivamente P-Function,
non-P-Function e anti-P-Function). Ciascuna di queste tre funzioni risulterà ulteriormente
gerarchizzata secondo un criterio di desiderabilità o indesiderabilità delle stesse.
37
3.3.3 PROCEDURA SISTEMATICA DI GENERAZIONE DI
NUOVE FUNZIONI
In sintesi questo approccio metodologico risulta fortemente gerarchizzato pertanto
si descrive, attraverso una successione di punti, seguendo la logica di un diagramma di
flusso in cui i singoli step sono tra loro sequenziali.
A tale proposito si consideri anche che ogni singola Funzione, Non-Funzione ed
Anti-Funzione è stata considerata come “Funzione desiderata” e come “Funzione non
desiderata”, per la comprensione di queste funzioni è opportuno fare riferimento al grafico
che segue:
SUPREME
FUNCTION
FUNZIONE
PRINCIPALE
FUNZIONE
DESIDERATA
FUNZIONE
INDESIDERATA
NON FUNZIONE
PRINCIPALE
FUNZIONE
DESIDERATA
FUNZIONE
INDESIDERATA
ANTI-FUNZIONE
PRINCIPALE
FUNZIONE
DESIDERATA
FUNZIONE
INDESIDERATA
Figura 27: Segmentazione delle sub-S-Function in funzioni desiderate ed indesiderate
Si tenga presente anche la definizione che si è assegnata al concetto di funzione
desiderata 7 e al concetto di funzione indesiderata 8 al fine di comprendere correttamente i
motivi che hanno generato la scelta di processare le due funzioni con due metodi diversi.
Una funzione desiderata, non generando effetti negativi, non può che essere
processata per mezzo di un operatore che consenta di quantificare tutti gli effetti positivi al
variare dei suoi parametri. Questo è il motivo per cui si è scelto di utilizzare l’operatore
STC.
Una funzione indesiderata, invece, non genera effetti positivi pertanto lo strumento
corretto per processarla consente di identificare la maniera con cui questi effetti negativi
hanno avuto modo di concretizzarsi, la loro determinazione è il primo passo verso
l’eliminazione della funzione indesiderata. La Failure Analysis ci permette di intervenire
in questo senso utilizzando approcci di tipo preventivo, compensativo e mitigativo.
7
Una funzione desiderata svolge un’azione destinata a soddisfare una richiesta esterna
Una funzione indesiderata svolge un’azione potenzialmente dannosa per l’esterno e che, in quell’ottica, non
potrà mai divenire positiva
8
38
FUNZIONE
GENERICA
(F, N-F o A-F)
FUNZIONE
NON
DESIDERATA
FUNZIONE
DESIDERATA
SIZE
TIME
INTERFACE
COST
ROOT
CAUSE
FAILURE
MODE
FAILURE
EFFECT
Figura 28: Procedura di generazione di funzioni secondo la divisione tra funzioni desiderate ed
indesiderate
L’operatore Size-Time-Interface-Cost è quindi uno strumento validissimo per gli
scopi della nostra indagine, occorre però puntualizzare che l’esame della variabilità dei
costi non fornisce spunti interessanti e pertanto da questo momento in poi non verrà più
presa in considerazione nel merito di questo lavoro. L’operatore si ridurrà pertanto a
prendere in considerazione le variazioni di dimensioni, di tempo operativo e di interfaccia,
intesa come interazione tra l’esterno ed il sistema in termini di variazione delle proprietà di
quest’ultimo.
La Failure Analysis ha, come già abbiamo visto nel paragarafo precedente e nel
diagramma appena passato, forti rapporti di subordinazione che non sempre genereranno
funzioni diverse: nella sostanza è possibile che si trovino funzioni preventive e
compensative ma non mitigative (o una qualsiasi altra combinazione delle precedenti) per
una generica funzione non desiderata.
Analizzando nel dettaglio l’operatore Size-Time-Interface si deve fare riferimento
alla tipologia di domande con cui la nostra funzione desiderata verrà esaminata per
generare nuove funzioni; teniamo presente che anche in questo caso, analogamente alla
Failure Analysis, sarà possibile trovare delle domande alle quali non si può dare risposta.
Le domande relative alle dimensioni del nostro sistema devono fare in modo di
attraversare tutta la scala di valori intermedi per mezzo della quale si possano trovare, e
quindi generare, nuove funzioni.
39
In termini dimensionali le domande giuste da porsi per la generazione di nuove
funzioni sono:
•
Se il sistema in esame avesse dimensioni sempre più piccole fino a
diventare microscopiche (o addirittura queste tendessero a 0) che tipo di
funzioni potrebbe svolgere? E quali, considerando il sistema di partenza,
sarebbe ancora in grado di svolgere? Riuscirebbe a migliorare la sua
efficienza?
•
Se il sistema in esame avesse dimensioni sempre più grandi fino a diventare
macroscopiche (o addirittura queste tendessero all’infinito) che tipo di
funzioni potrebbe svolgere? E quali, considerando il sistema di partenza,
sarebbe ancora in grado di svolgere? Riuscirebbe ad effettuarle in maniera
migliore (rendimento)?
Si può pensare di migliorare ulteriormente l’analisi se queste domande si integrano
con considerazioni spaziali che esulano dalle dimensioni del nostro sistema, ma lo
collocano in spazi diversi tra loro (ad esempio ambienti o situazioni). In maniera
semplificata si può fare riferimento alla domanda “quanto grande/piccolo e dove?”
Facendo quindi esplicito riferimento al System Operator.
Oltre a questo si può pensare anche a porsi lo stesso tipo di domande considerando
che solo una parte delle dimensioni della finestra cambino le proprie dimensioni
In termini di tempo operativo le domande saranno dello stesso tenore delle
precedenti:
•
Se il sistema in esame svolgesse la propria funzione principale in un tempo
sempre più piccolo fino a diventare tendente a 0, che tipo di funzioni
potrebbe svolgere? E quali, considerando il sistema di partenza, sarebbe
ancora in grado di svolgere? Riuscirebbe a migliorare la sua efficienza?
•
Se il sistema in esame svolgesse la propria funzione principale in un tempo
sempre più grande fino a tendere all’infinito, che tipo di funzioni potrebbe
svolgere? E quali, considerando il sistema di partenza, sarebbe ancora in
grado di svolgere? Riuscirebbe ad effettuarle in maniera migliore
(rendimento)?
In questo caso, così come nel precedente, si ottengono risultati in maniera più
immediata se si parte dall’esasperazione della domanda per avvicinarsi, passo dopo passo,
alle condizioni di partenza.
40
Le domande relative all’interfaccia 9 dovranno, in linea di tendenza, essere
precedute da un’accurata analisi delle proprietà fisiche del sistema stesso, in modo da
poterne apprezzare le variazioni mano a mano che ci si pongono le domande elaborate con
la logica vista precedentemente.
A titolo di esempio si potrebbe considerare una domanda del tipo:
•
Cosa succede al sistema in analisi se si abbassa la sua temperatura fino allo
zero assoluto? Quali funzioni potrebbe svolgere durante questo passaggio?
•
Cosa succede al sistema in analisi se si innalza la sua temperatura fino a
livelli di fusione nucleare? Quali funzioni potrebbe svolgere durante questo
passaggio?
La risposta a queste domande spesso risulterà essere una funzione in senso stretto
(rispondente quindi alla logica della terna S-A-O), in altri casi, però, la risposta alla
domanda ricondurrà direttamente ad un’applicazione tecnica. Questo tipo di “output” non
deve meravigliare chi utilizza questo strumento perché anche l’applicazione, come si è
visto precedentemente e come si avrà modo di validare in seguito, potrà svolgere una ben
precisa funzione e, a conferma della bontà della logica seguita, essere già protetta da
brevetto
La Failure Analysis, invece, risulta molto più rapida della precedente perché porta a
pensare agli eventi come a una serie di conseguenze, con la logica di causa-effetto, in
maniera sostanzialmente poco dissimile dal consueto sistema per mezzo del quale ci
troviamo ad analizzare l’accadimento di ben determinati fatti.
Trattandosi di un “operatore 10” che lavora su tre livelli diversi (preventivo,
compensativo e mitigativo) le domande opportune saranno di tenore diverso, in funzione
dell’ambito all’interno del quale si lavora.
Il presupposto dal quale si deve necessariamente partire è l’indesiderabilità, in
termini di effetti, di una funzione; le domande che permetteranno di generare nuove
funzioni con approccio preventivo (operando quindi sulla Root Cause – causa alla radice)
saranno quindi del tipo:
•
E’ possibile prevenire l’insorgere della funzione, eliminando o rendendo
non funzionante la sorgente del flusso?
9
Zona di interazione tra il sistema e l’esterno considerata in termini di variazioni di proprietà intrinseche del
sistema stesso.
10
Non si tratta di un vero e proprio operatore
41
•
E’ possibile rendere indisponibile il percorso che conduce al sistema?
•
E’ possibile sottrarre energia al flusso, in modo che questo non possa
raggiungere il sistema?
•
E’ possibile spostare il sistema dal percorso attraversato dal flusso in modo
che questi non entrino in contatto?
Un approccio compensativo, invece, tende a non eliminare le cause legate
all’indesiderabilità della funzione quanto piuttosto a lavorare sui modi in cui questa si
manifesta (operando quindi sul Failure Mode – modo di guasto), pertanto le domande
tipiche utili alla generazione di nuove funzioni saranno:
•
Se il flusso raggiunge il sistema è possibile agire in modo tale da evitare che
si compensi l’effetto dell’impatto attraverso un’azione di disturbo?
•
Se il flusso raggiunge il sistema è possibile agire in modo tale da evitare che
si compensi l’effetto dell’impatto attraverso un’azione resistente?
Un approccio volto, invece, a mitigare gli effetti dell’azione sgradita, quando
questa purtroppo si è già manifestata, lavora per attenuare gli effetti (Failure effect – gli
effetti del guasto) con i quali si concretizza l’indesiderabilità.
Le domande tipiche utili alla generazione di nuove funzioni, partendo dal
presupposto che le condizioni del sistema si sono modificate, saranno:
•
E’ possibile modificare nuovamente lo stato del sistema in modo da non
avvertire l’indesiderabilità dell’effetto?
•
Esiste qualcosa che permetta di cancellare gli effetti negativi di un qualche
avvenimento?
Attraverso l’analisi attenta di ogni funzione, divisa secondo i criteri di desiderabilità
ed in desiderabilità, si potrà quindi determinare l’insieme di funzioni generate relativo alla
funzione “madre”: i dati prodotti dovranno essere organizzati, flusso per flusso, secondo
questo tipo di logica.
42
3.4 MAPPATURA BREVETTUALE
Ultimato il lavoro di mappatura funzionale, secondo i criteri espressi nei paragrafi
3.3.1 e 3.3.2 utilizzando la procedura illustrata nel paragrafo 3.3.3, si procede ad effettuare
una mappatura brevettuale delle funzioni trovate.
Approntare una mappatura brevettuale necessita inesorabilmente di una serie di step
sequenziali (eventualmente da iterare) all’interno dei quali saranno individuabili delle
procedure standardizzate da seguire:
STEP INIZIALE:
Valutazione e
determinazione
dell’obiettivo della
mappatura
brevettuale
QUARTO STEP:
Organizzazione ed
analisi dei risultati.
Conclusione della
procedura o sua
iterazione secondo la
completezza (per
l’iterazione occorre
definire un nuovo
obiettivo)
SECONDO STEP:
Produzione del
database
brevettuale dal
quale attingere
informazioni
TERZO STEP:
Analisi dei brevetti
per verificare la
copertura delle
funzioni generate
con il processo
metodologico
Figura 29: Procedura operativa per la mappatura brevettuale
Questo aspetto risulta particolarmente delicato perché occorre imporre, attraverso i
relativi software dedicati, i giusti parametri per l’acquisizione del database brevettuale dal
quale attingere le informazioni.
Per le finalità di questo lavoro risulta opportuno verificare innanzitutto se il sistema
in esame abbia una classe brevettuale di riferimento affinando la scelta per passi successivi
43
attraverso la valutazione della pertinenza delle stesse, e successivamente determinare
l’intervallo di tempo all’interno del quale si ha intenzione di effettuare la mappatura.
Questi dati saranno utili per la compilazione della maschera di ricerca dei vari software per
la gestione brevettuale che potranno essere, a seconda delle diverse esigenze, utilizzati.
Il procedimento qui riassunto in maniera sintetica è specificato dettagliatamente
attraverso un diagramma di flusso che per favorire la consultazione è riportato per intero di
seguito:
Figura 30: Diagramma di flusso per la generazione del database brevettuale
44
La struttura di un brevetto impone anche una scelta sul suo contenuto: ai fini di
questo tipo di analisi è opportuno avere a disposizione un database comprensivo di Titolo,
Abstract e Claims: questo tipo di scelta risulta necessario ed al contempo sufficiente per
effettuare il reperimento delle funzioni trovate all’interno del database.
Figura 31:Una maschera per impostazione di una ricerca brevettuale
Ottenuto il database brevettuale al quale si vuole fare riferimento è opportuno
scegliere in maniera adeguata la stringa di ricerca con la quale sarà effettuata la scansione e
relativa selezione dei brevetti pertinenti.
La scelta delle keyword, da inserire all’interno della stringa, è quindi il momento
più delicato di tutta la mappatura perché dalla bontà di queste dipende inscindibilmente la
qualità della ricerca.
45
Il metodo adottato per la scelta della keyword risulta inscindibilmente legato al tipo
di funzione generata che, di volta in volta, è oggetto della mappatura; a questo proposito è
opportuno dividere le funzioni secondo un criterio che prende in considerazione le funzioni
divise in tre diverse tipologie:
1. Funzioni per le quali esista stretta corrispondenza biunivoca con
l’applicazione tecnologica corrispondente.
2. Funzioni per le quali non si può individuare univocamente un’applicazione
tecnologica atta al suo svolgimento.
3. Applicazioni tecnologiche atte a svolgere, potenzialmente, una funzione
senza che queste due siano collegabili univocamente.
La prima tipologia di funzioni permette l’individuazione di un’applicazione
tecnologica corrispondente: la keyword, e più in generale la stringa di ricerca, coincide con
l’applicazione tecnologica. Si noti che la presenza di un’applicazione tecnologica
corrispondente alla funzione non implica necessariamente grandi numerosità di brevetti e
che questo tipo di ricerche, quando possibili, fornisce risultati di notevole qualità (ricerche
con risultati pressoché privi di rumore).
La secondo tipologia di funzione necessita, per l’individuazione delle keyword e
della corretta stringa di ricerca, di un passaggio ad un livello di astrazione inferiore rispetto
a quello meramente funzionale: occorre quindi provare a ricondurre il problema al livello 1
con diversi tentativi. Ricerche di questo tipo, per quanto difficoltose, generano buoni
risultati se ripetute per diverse applicazioni tecnologiche eventualmente collegabili.
La terza tipologia viene inesorabilmente generata dalla procedura di analisi
funzionale osservata finora pur non identificando, in maniera chiara, una funzione: la
generazione di keyword, per funzioni di questo tipo, risulta sostanzialmente abbastanza
complessa in virtù del fatto che si rende necessario accrescere il grado di astrazione
caratterizzando il sistema con tutte le possibili funzioni potenzialmente collegabili. I
risultati ottenuti per queste funzioni risultano altresì buoni, ma richiedono, per livelli di
qualità soddisfacenti, molti più tentativi dei due metodi precedenti.
Come ulteriore elemento di chiarezza si sceglie di sintetizzare il processo di
generazione delle keyword e di organizzazione dei dati come una successione di punti la
cui struttura è riportata nella pagina seguente per mezzo di un diagramma di flusso:
•
Selezione di una funzione dall’insieme delle generate
•
Valutazione della tipologia della funzione
•
Determinazione delle keyword
46
•
Analisi brevetti ottenuti e determinazione livello del rumore
•
Affinamento della ricerca o creazione del gruppo funzionale su Matheo
Patent
•
Organizzazione dei dati raccolti in una scheda riassuntiva
FUNZIONE
Inserimento della
traduzione inglese del
verbo che esprime la
funzione
Valutazione tipologia
della funzione
Tipologia 1
Tipologia 3
Tipologia 2
Sì
Determinazione ulteriori
keyword provando a
ricondurre la funzione ad
un’applicazione tecnica, con
procedimento analogo alla
tipologia 1
Determinazione ulteriori
keyword attraverso un’analisi
dell’applicazione tecnica
legata a più funzionalità
mediante l’identificazione
delle stesse
Analisi dei
brevetti
ottenuti
Analisi dei
brevetti
ottenuti
Analisi dei
brevetti
ottenuti
Il livello
del rumore
è alto?
Il livello
del rumore
è alto?
Il livello
del rumore
è alto?
No
No
No
Formazione
gruppo
funzionale su
Matheo Patentt
Formazione
gruppo
funzionale su
Matheo Patentt
Formazione
gruppo
funzionale su
Matheo Patentt
Realizzazione della
scheda di raccolta ed
organizzazione dati
Realizzazione della
scheda di raccolta ed
organizzazione dati
Realizzazione della
scheda di raccolta ed
organizzazione dati
Determinazione ulteriori
keyword secondo la
tecnologia applicativa che
comunemente identifica lo
svolgimento della funzione
Sì
Sì
Figura 32: Diagramma di flusso per l'organizzazione strutturata dei dati
La mappatura brevettuale delle funzioni permette di identificare quali funzioni
sono, al momento della ricerca, coperte da brevetto; questo tipo di indagine consente
quindi di valutare come maggiormente promettenti alcune opportunità di sviluppo rispetto
47
ad altre già percorse. La lettura individuale dei brevetti ottenuti come risultato delle
ricerche permette, inoltre, di comprendere la portata delle innovazioni già proposte,
parametro che consente una corretta valutazione delle direzioni di innovazione,
indipendentemente dalla numerosità di brevetti.
In questo senso si può indicare un criterio di discriminazione dei risultati per le
ricerche brevettuali: una ricerca brevettuale, che fornisca come output uno scarso numero
di brevetti, identificherà una direzione di innovazione in cui non emergono tecnologie e
soluzioni concorrenti; al contrario, ricerche brevettuali che forniscano come risultato un
numero molto elevato di brevetti identificano un ambito in cui la concorrenza privilegerà i
soggetti che hanno maggiori risorse da dediare alla ricerca e sviluppo, strada in questo caso
non ritenuta interessante dovendo interfacciarsi con aziende di dimensioni medio/piccole.
Parallelamente output che forniscano un numero di brevetti non sufficientemente
scarso, ma neppure troppo elevato, necessitano di un’attenta analisi delle soluzioni
tecniche già adottate per verificare quanto queste risultino tra loro omogenee anche in
considerazione delle possibili soluzioni tecniche alternative evidenti o che si è avuto modo
di delineare durante l’analisi.
Quest’ultimo criterio discrimina tutti gli output che possiamo definire “intermedi”
facendoli tendere verso una delle due tipologie contrastanti viste sopra.
3.5 VALUTAZIONE
DELLE FUNZIONI
E
CLUSTERIZZAZIONE
La grande mole di funzioni generate mediante la procedura metodologica, vista
contestualmente al paragrafo 3.3, ed i dati legati alla mappatura brevettuale, prodotti
attraverso il metodo descritto nel paragrafo 3.4, dovranno essere organizzati al fine di poter
gestire la loro complessità in maniera semplice ed idonea agli scopi per i quali questo
lavoro è stato improntato.
La logica e le necessità organizzative imporranno pertanto di fissare dei criteri per
mezzo dei quali si possa stabilire un ranking delle funzioni generate che tenga in
considerazione i diversi aspetti che le caratterizzano ed il contesto nel quale il lavoro
dovrà, in una qualche maniera, inserirsi.
Una classificazione delle funzioni, effettuata in maniera rigorosa, una volta stabilti i
criteri decisionali, richiede strumenti di analisi di decisione multi-criteriale che, anche in
48
considerazione della loro complessità, non sono oggetto di questa tesi. A maggior ragione
non si ha la pretesa di fornire un metodo decisionale che sia altrettanto rigoroso.
Se non si adottano strumenti di analisi decisionale multi-criteriale è comunque
opportuno stabilire delle priorità per mezzo delle quali il risultato della generazione delle
funzioni possa essere valutato e reso disponibile agli scopi prefissati.
A tale proposito è conveniente definire dei criteri di ordinamento, per le funzioni
generate, che tengano in considerazione il contesto nel quale il lavoro si inserisce ed alcune
valutazioni riferite alla mappatura brevettuale, in relazione alla possibilità di sviluppo
tecnologico.
Questi criteri avranno carattere meramente ordinale, secondo il quale sarà possibile
stabilire esclusivamente un ordine di priorità dell’uno rispetto all’altro senza poter
quantificare con sufficiente rigore quanto un criterio risulti prevalente sull’altro.
Le funzioni saranno valutate singolarmente e sulla base di ciascun criterio si
provvederà ad assegnare loro un determinato punteggio su scala normalizzata per rendere
la classificazione omogenea.
L’ordinalità (un criterio, ai fine della valutazione, conta più dell’altro) dovrà
comunque essere tenuta in considerazione nonostante i punteggi relativi a ciascun criterio
vengano assegnati su scala normalizzata.
Al fine di valutare la posizione delle singole funzioni e stabilirne un ranking si
dovrà procedere sommando i singoli punteggi conseguiti da ciascuna funzione secondo
ciascun criterio. La scelta di sommare i punteggi si rende obbligatoria nel momento in cui
si verifica che i criteri di valutazione sono tra loro indipendenti.
L’organizzazione effettuata, classificando le funzioni secondo ciascun punteggio
totale, fornirà un quadro complessivo per mezzo del quale si valuteranno le scelte
maggiormente promettenti.
I risultati ottenuti mediante la generazione di nuove funzioni, oltre alla loro
classificazione per importanza qualitativa appena specificata, avranno la necessità di essere
organizzati secondo criteri che tengano conto dell’affinità di contenuto (quindi in maniera
indipendente dall’operazione di mappatura brevettuale.
Questo processo di clusterizzazione risulta particolarmente utile, in fase gestionale,
perché consente di gestire per “macroconcetti” numeri considerevoli di funzioni altrimenti
difficilmente amministrabili.
49
4. APPLICAZIONE E SINTESI DEI
RISULTATI
In questo capitolo si darà conto dell’applicazione della procedura metodologica
proposta nel capitolo 3 dettagliando tutte le sue fasi e descrivendo, passo dopo passo, come
questa è stata contestualizzata per il sistema “finestra”, nucleo della disamina in questione.
I risultati ottenuti saranno riportati alla fine di questo capitolo in forma sintetica ed
organizzata, l’intera mole dei dati elaborati sarà, invece, resa disponibile in appendice al
fine di renderla comunque disponibile senza appesantire eccessivamente l’esposizione.
4.1 IL SISTEMA FINESTRA
SYSTEM OPERATOR
SECONDO
IL
Come riportato nel paragrafo 3.1, risulta necessario descrivere correttamente il
sistema per poter effettuare un esame accurato del problema senza tralasciare alcuni dei
suoi aspetti. La scelta della segmentazione lungo l’asse del tempo non è stata fatta secondo
i criteri canonici di divisione in Past, Present e Future; si è preferito valutare il sistema
finestra all’interno del suo ciclo di vita sintetizzandolo in 4 fasi:
•
Costruzione
•
Montaggio
•
Utilizzo
•
Dismissione ed insorgenza di eventi accidentali
Questa schematizzazione temporale consente di inquadrare agevolmente le
principali fasi evolutive del sistema finestra.
La scelta della segmentazione sull’asse dello spazio non è stata immediata ed ha
richiesto, rispetto alla prima analisi, degli aggiustamenti al fine di far emergere il livello di
dettaglio corretto per la ricerca in oggetto.
Si è pertanto scelto di utilizzare cinque diversi livelli di visualizzazione (utilizzando
una terminologia che ricorda lo zoom cui si faceva riferimento nella proposta
metodologica) per lo spazio occupato dal nostro sistema:
•
La componentistica
•
La finestra
•
L’alloggiamento della finestra
•
Il contesto in cui è inserita la finestra
50
•
L’ambiente esterno con le sue implicazioni
Per ricondurci alla terminologia utilizzata precedentemente possiamo specificare
che la componentistica identificherà il campo di indagine legato al SubSystem, la
“Finestra” è ovviamente il System, al suo alloggiamento corrisponde il livello di dettaglio
immediatamente superiore quindi il SuperSystem, il contesto in cui la finestra si inserisce
equivale al Super-Super-System, mentre l’ambiente esterno nel suo complesso, che
identifica il massimo zoom negativo, corrisponde al Super-Super-Super-System.
Questa struttura spazio temporale genera conseguentemente 20 diversi “screen” nei
quali si possono valutare le evoluzioni dei singoli sistemi (componenti, la finestra stessa, la
sede in cui verrà alloggiata…) all’interno del loro Life-Cycle ed in relazione con il sistema
finestra, perno centrale di questo studio.
Da questo momento in avanti si esamineranno sinteticamente i contenuti dei singoli
schermi organizzati per righe (quindi secondo un’analisi spaziale) in modo da garantire una
corretta descrizione di tutto il sistema, al termine delle singole osservazioni si riporterà la
parte del System Operator, appena analizzata, con delle enunciazioni riassuntive di quanto
espresso nei sottoparagrafi che seguono. A completamento della trattazione si riporterà
anche il System Operator nel suo complesso.
4.1.1 LA COMPONENTISTICA
Il primo “schermo” relativo alla componentistica identifica la cosiddetta fase
infantile di tutto ciò che concorrerà a costituire il sistema finestra. Un’analisi corretta di
questo schermo implica uno studio delle materie prime dal loro reperimento (estrazione,
raffinazione…) alla loro lavorazione preliminare per la preparazione dei singoli
componenti.
Il secondo schermo (che corrisponde all’intersezione con la fase di montaggio)
individua la fase preparatoria per la costituzione della vera e propria componentistica: in
questo schermo si possono quindi analizzare e raffinare i criteri di valutazione per i
semilavorati.
Il terzo schermo identifica la fase di utilizzo della componentistica: la sua analisi
risulterà di notevole importanza per l’identificazione, la verifica e/o l’assegnazione delle
funzioni generate durante il processo di mappatura che seguirà questo tipo di analisi.
Il quarto schermo corrisponde alla fase di dismissione ed al ripristino in caso di
eventi accidentali (possibili danni alla componentistica). Questo schermo influenza, in
maniera determinante, l’analisi del sistema perché ci permette di fare riferimento
51
direttamente a dei componenti costituiti da materiali di facile riciclaggio, per i quali risulti
improbabile una rottura o che riescano a compensare autonomamente quest’ultima
(riuscendo a svolgere le proprie funzioni anche in condizioni di off-design).
COSTRUZIONE
SUB-SYSTEM
MONTAGGIO
UTILIZZO
Componenti
(maniglia, telaio,
Preparazione
cerniere, ecc..) e
componentistica e
materiali (vetro,
struttura
legno, metallo,
ecc…)
Tabella 4: La suddivisione temporale della componentistica
Lavorazione delle
materie prime per la
realizzazione dei
componenti
DISMISSIONE ED
EVENTI
ACCIDENTALI
Riciclaggio dei
singoli componenti
o di parti di questi
4.1.2 LA FINESTRA
Questa risulterà l’indagine più delicata da effettuare perché i meccanismi di inerzia
psicologica potrebbero indurre ad addensare molta dell’analisi, da ripartire su altre righe,
all’interno di questa.
Il primo schermo identifica la fase costitutiva del nostro sistema finestra, a questo
segmento temporale si lega la preparazione della finestra alla fase di montaggio quindi si
prenderanno in considerazione tutte quelle azioni che consentono di rendere la finestra
idonea alla messa in opera, come l’assemblaggio della componentistica
Il secondo schermo fa, invece, riferimento alla fase in cui la finestra viene montata:
all’interno di questo schermo si inseriranno quindi sia le fasi legate alla vera e propria
messa in opera del nostro sistema: si fa pertanto riferimento al montaggio, alla regolazione
del sistema ed anche (in funzione della complessità del sistema in esame) alla
comunicazione delle istruzioni legate al suo utilizzo.
Il terzo schermo identifica il nucleo della nostra trattazione: l’osservazione della
finestra, nel momento del suo utilizzo, ci permette di identificare tutte le funzioni
caratteristiche che questa si troverà a svolgere. Si valuta, quindi, che a questo schermo si
debba dedicare un esame approfondito.
Il quarto schermo risulta vasto e ricco di sfaccettature caratteristiche quasi come il
precedente: la fase di dismissione implicherà considerazioni legate alla sostenibilità del
sistema, in termini ambientali, mentre la fase di gestione degli eventi accidentali coinvolge
aspetti diversi come la pulizia, l’usura, i malfunzionamenti ed il ripristino delle
funzionalità.
52
SYSTEM
COSTRUZIONE
MONTAGGIO
Fase di
assemblaggio della
componentistica
Montaggio,
regolazione della
finestra, istruzioni
di montaggio e
utilizzo
UTILIZZO
DISMISSIONE ED
EVENTI
ACCIDENTALI
La finestra e le sue
funzioni
caratteristiche
Pulizia,
Disassemblaggio,
Ripristino delle
funzionalità,
malfunzionamenti,
usura, rottura etc.
Tabella 5: La finestra nella sua evoluzione temporale
4.1.3 L’ALLOGGIAMENTO DELLA FINESTRA
La fase di costruzione della sede di alloggiamento della finestra non risulta
particolarmente interessante, ai fini dell’analisi perché legata direttamente al progetto edile
pertanto, tale casella risulterà vuota
Differentemente la fase corrispondente al montaggio per l’alloggiamento della
finestra ci permette di affrontare le tematiche relative alla preparazione della sede per
l’alloggiamento. Questa fase risulta, però, legata più al processo di messa in opera della
finestra che alle sue funzionalità. Si possono valutare eventuali funzioni da inserire in
questa fase, ma questo non risulta prioritario rispetto alla parte restante dell’analisi.
Il terzo schermo di questa riga offre una duplice chiave di lettura, la prima legata
direttamente alla sede dell’alloggiamento e la seconda connessa al “rapporto” con oggetti
ed operatori: nel primo caso si analizzeranno, quindi, le interazioni con la parete e con
l’ambiente su cui la finestra si affaccia (terrazzo, tetto, giardino, ecc..),
mentre nel
secondo, si presterà particolare attenzione al legame tra la finestra e l’uomo.
Il quarto schermo, analogamente ai suoi omologhi precedenti, riguarda il
disassemblamento della finestra che, con riferimento al SuperSystem, passa dall’oggetto
stesso ai locali nei quali questa azione avviene. Anche questo aspetto, per quanto risulti
socialmente rilevante, non assume particolare importanza ai fini del nostro studio.
COSTRUZIONE
SUPER-SYSTEM
MONTAGGIO
UTILIZZO
DISMISSIONE ED
EVENTI
ACCIDENTALI
Preparazione sede
di
alloggiamento
della finestra
Ambiente limitrofo:
strutture ed oggetti
e
operatori
Locali in cui
avviene il
disassemblamento
dei pezzi della
finestra
Tabella 6: L'analisi temporale della sede di alloggiamento della finestra
53
4.1.4 CONTESTO IN CUI SI INSERISCE LA FINESTRA
Questa riga risulta strategicamente più importante della precedente, con l’analisi dei
singoli schermi si valutano i motivi che la rendono tale.
Il primo schermo identifica l’intersezione con la fase di costruzione: l’aspetto
strategico di questo schermo è legato alla necessità di predisporre tutti quei sistemi
accessori all’interno del contesto in cui la finestra si inserisce. Ad esempio in questo
schermo rientreranno tutte le analisi legate alla predisposizione del cablaggio o di altri
sistemi accessori utili allo svolgimento di alcune funzionalità. L’aspetto strategico risiede
nel fatto che su questa fase è opportuno lavorare in fase di progetto edile perché effettuare
un intervento successivo alla costruzione del generico edificio, potrebbe risultare
eccessivamente oneroso.
Il secondo schermo identifica, in stretta correlazione con lo schermo precedente, la
messa in opera dei sistemi accessori con cui la finestra si dovrà interfacciare.
Il terzo schermo, ricco di contenuti, riguarda tutte le correlazioni tra la finestra ed il
contesto in cui questa si inserisce. Al suo interno possiamo quindi inserire tutti i legami che
la finestra ha con la casa, gli ambienti lavorativi e/o industriali, ecc… Dall’analisi di queste
interazioni si può generare un numero notevole di funzioni volte a soddisfare le esigenze
più disparate.
Il quarto schema, le cui analogie non verranno nuovamente messe in evidenza,
identifica semplicemente le centrali dove si effettuerà il riclaggio del materiale o,
cambiando punto di vista, i luoghi nei quali il materiale riciclato potrà essere utilizzato.
SUPER-SUPERSYSTEM
COSTRUZIONE
MONTAGGIO
UTILIZZO
Predisposizione alla
messa in opera dei
sistemi accessori
Messa in opera dei
sistemi accessori
Casa/ ambienti
lavorativi,
industriali etc.
DISMISSIONE ED
EVENTI
ACCIDENTALI
Luoghi per il
reimpiego e centrali
per il riciclaggio
Tabella 7: Il contesto in cui si inserisce la finestra, dalla predisposizione dei sistemi accessori ai luoghi
di riutilizzo dei materiali
54
4.1.5 AMBIENTE ESTERNO E SUE IMPLICAZIONI
La strategicità di questo aspetto, in un’analisi funzionale che abbia a cuore le
tematiche dello sviluppo sostenibile, è di evidenza immediata. Le numericamente infinite
possibili relazioni tra la finestra e l’ambiente esterno possono generare un’elevatissima
quantità di funzioni.
C’è da dire che, per quanto importante, un’analisi dettagliata di questa riga risulta
poco efficace; si riporta comunque all’interno del System Operator complessivo a
testimonianza del fatto che si prenderanno comunque in considerazione gli aspetti legati
all’ambiente, al clima ed alle sue variazioni.
COSTRUZIONE
MONTAGGIO
UTILIZZO
DISMISSIONE ED
EVENTI
ACCIDENTALI
Ambiente, clima,
eventi meteo, ecc..
SUPER-SUPERSUPER-SYSTEM
Predisposizione alla
messa in opera dei
sistemi accessori
Luoghi per il
reimpiego e centrali
per il riciclaggio
Messa in opera dei
sistemi accessori
Casa/ ambienti
lavorativi,
industriali etc.
SUPER-SYSTEM
Preparazione sede
di
alloggiamento
della finestra
Ambiente limitrofo:
strutture ed oggetti
e
operatori
Locali in cui
avviene il
disassemblamento
dei pezzi della
finestra
SYSTEM
Montaggio,
regolazione della
finestra, istruzioni
di montaggio e
utilizzo
La finestra e le sue
funzioni
caratteristiche
Pulizia,
Disassemblaggio,
Ripristino delle
funzionalità,
malfunzionamenti,
usura, rottura etc.
SUPER-SUPERSYSTEM
Fase di
assemblaggio della
componentistica
Componenti
(maniglia, telaio,
Preparazione
Riciclaggio dei
cerniere, ecc..) e
componentistica e
singoli componenti
SUB-SYSTEM
materiali (vetro,
struttura
o di parti di questi
legno, metallo,
ecc…)
Tabella 8: Il System Operator nel suo complesso, il riquadro in rilievo indica la struttura classica a 9
schermi
Lavorazione delle
materie prime per la
realizzazione dei
componenti
55
4.2 LA SUPREME FUNCTION E L’ANALISI
DELLE
FUNZIONI
TRADIZIONALI
DEL
SISTEMA
Attraverso l’introduzione del concetto di Supreme Function, si può pensare di
schematizzare il sistema “finestra” secondo logiche funzionali legate alla Funzione
Principale, alla Non-Funzione Principale ed alla Anti-Funzione Principale.
Nel dettaglio il sistema finestra si occupa di compiere azioni di trasmissione che,
secondo la definizione classica di funzione 11, modificano l’oggetto della trasmissione
stessa; la Supreme Function generica risulterà quindi univocamente determinata nella
Funzione Principale e nella Non-Funzione Principale, lasciando alcuni gradi di libertà per
quanto riguarda l’Anti-Funzione Principale (che di seguito verrà indicata genericamente
con Anti-Trasmissione di “X” per essere caratterizzata di volta in volta al variare di “X”)
SUPREME FUNCTION
Trasmissione di “X”
Non-Trasmissione di “X”
Anti-Trasmissione di “x”
Figura 33: La Supreme Function per il sistema finestra
Riprendendo in considerazione il System Operator, come indicato nella proposta
metodologica relativa al paragrafo 3.2, si possono mettere in evidenza, attraverso
l’osservazione dei vari schermi, i vari tipi di flusso che coinvolgono direttamente il sistema
finestra. Pertanto si può valutare la finestra come un sistema attraverso il quale si
scambiano/trasmettono:
•
Aria
•
Acqua
•
Luce
•
Informazioni
•
Energia Termica
•
Materia
•
Energia Meccanica
•
Onde elettromagnetiche
11
Si dice funzione un azione compiuta da un soggetto volta a modificare un paramentro dell’oggetto stesso
della funzione. Secondo questa logica sono definite le terne funzionali S-A-O (Soggetto, Azione, Oggetto).
56
Attraverso questa suddivisione si possono generare quindi le sub-S-Function
relative, dove ciascun membro dell’elenco menzionato si sostituisce alla “X” nella generica
Supreme Function del sistema finestra analizzata poco sopra.
Utilizzando una terminologia strettamente matematica possiamo asserire che,
determinati i valori assunti dalla variabile “X”, si genera un numero n di sub-S-Function,
pari alla numerosità di “X” per cui resta da determinare l’Anti-Funzione caratteristica.
L’Anti-Funzione, come già specificato, non sarà univocamente determinabile ed in
generale non potremo nemmeno essere sicuri della sua esistenza; alla luce di queste
considerazioni si deve procedere alla verifica dei singoli casi che si presentano; pertanto, di
seguito, verranno analizzate nel dettaglio le generiche sub-S-Function per ogni significato
assunto da “X” con il relativo grafico identificativo.
4.2.1 TRASMISSIONE DI ARIA
Per quanto riguarda l’analisi della trasmissione dell’aria si procede meccanicamente
alla determinazione della Funzione Principale e della Non-Funzione Principale con un
procedimento di sostituzione. La determinazione dell’Anti-Funzione lascia aperte, nel caso
che questa esista, più strade percorribili ed in questo caso scegliamo di distinguere la
Funzione Principale dall’Anti-Funzione Principale secondo il verso di percorrenza della
trasmissione:
ARIA
SUPREME FUNCTION
TRASMISSIONE DI
ARIA DA FUORI A
DENTRO
NON
TRASMISSIONE DI
ARIA
TRASMISSIONE DI
ARIA DA DENTRO
A FUORI
Figura 34: La Supreme Function per la trasmissione di aria
4.2.2 TRASMISSIONE DI ACQUA
L’analisi della trasmissione dell’acqua segue la stessa logica dell’esempio
precedente con una distinzione: si valuta come Funzione Principale la “Non Trasmissione
di acqua” (Non fare entrare l’acqua) e come Non-Funzione la “Trasmissione di acqua”
(Fare entrare acqua). Discorso a parte per l’Anti-Funzione che, come prima lascia aperte
diverse possibilità di soluzione: ai fini della nostra analisi funzionale si ritiene decisamente
più pertinente scegliere come Anti-Funzione l’azione di “Fare uscire l’acqua”.
57
ACQUA
SUPREME FUNCTION
NON FARE
ENTRARE ACQUA
FARE ENTRARE
ACQUA
FARE USCIRE
ACQUA
Figura 35: La Supreme Function per la trasmissione di acqua
4.2.3 TRASMISSIONE DI LUCE
Senza appesantire ulteriormente la trattazione si valutano come Funzione Principale
e Non-Funzione Principale, rispettivamente, la trasmissione di luce e la non trasmissione
di luce, determinate analogamente ai casi precedenti.
La scelta dell’Anti-Funzione principale, in questo caso, ricade sulla “Emissione e
riflessione di Luce” da parte della finestra; tale scelta viene fatta anche in considerazione
del fatto che la finestra potrebbe, leggendo il System Operator, trovarsi a dover gestire
delle situazioni nelle quali il contesto in cui è inserita entri in condizioni di guasto.
Tipicamente a questa funzione saranno associate funzionalità legate alla sicurezza in caso
di emergenza oltre a quelle che la procedura adottata consentirà di generare.
LUCE
SUPREME FUNCTION
FARE PASSARE LA
LUCE
NON FARE
PASSARE LA LUCE
EMETTERE /
RIFLETTERE LA
LUCE
Figura 36: La Supreme Function per la trasmissione della luce
4.2.4 TRASMISSIONE DI MATERIA
La logica con cui è stata valutata la trasmissione di materia è direttamente
riconducibile al caso esposto nel paragrafo 4.2.2 in quanto si tratta di una generalizzazione
dello stesso. In questo caso ci si differenzia, però, scegliendo come Anti-Funzione
Principale l’azione di “non fare uscire materia”. Questa scelta risulterà particolarmente
58
efficace per la generazione di quelle funzioni legate agli ambiti della sicurezza e della
prevenzione dei furti.
MATERIA
SUPREME FUNCTION
NON FARE
PASSARE LA
MATERIA
FARE PASSARE LA
MATERIA
NON FARE USCIRE
LA MATERIA
Figura 37: La Supreme Function per la trasmissione di materia
4.2.5 TRASMISSIONE DI ONDE ELETTROMAGNETICHE
L’analisi della Supreme Function per la trasmissione delle onde elettromagnetiche
implica una scelta secondo la quale si legano Funzione Principale e Non-FunzionePrincipale rispettivamente alla “trasmissione delle onde elettromagnetiche” e alla “nontrasmissione delle onde elettromagnetiche”. La scelta dell’Anti-Funzione principale, in
questo caso, si lega (ed il legame, pur non essendo scontato, segue la stessa logica con cui
si sono trattate Acqua e Materia) a quella fatta per la Luce. L’Anti-Funzione risulta
pertanto essere “Genera onde elettromagnetiche”.
ONDE
ELETTROMAGNETICHE
SUPREME FUNCTION
TRASMETTE ONDE
ELETTROMAGNETICHE
NON TRASMETTE ONDE
ELETTROMAGNETICHE
GENERA ONDE
ELETTROMAGNETICHE
Figura 38: La Supreme Function per le Onde Elettromagnetiche
4.2.6 TRASMISSIONE DI INFORMAZIONI
Categoria “ibrida”, se si considera che la trasmissione delle informazioni si attua
attraverso interazioni elettromagnetiche o meccaniche (si pensi alla luce o al rumore), che
necessita comunque di uno spazio dedicato perché, attraverso l’analisi di questa sub-SFunction, si possono prendere in considerazione e generare molte funzioni legate alla
privacy, al comfort ed in alcuni casi alla sicurezza ed alla gestione delle emergenze.
59
La scelta della Funzione e della Non-Funzione avviene come di consueto, mentre
come Anti-Funzione si è scelto di considerare “Acquisire informazioni” in modo da poter
valutare importanti ricadute legate agli aspetti domotici.
INFORMAZIONI
SUPREME FUNCTION
TRASMETTERE
INFORMAZIONI
NON
TRASMETTERE
INFORMAZIONI
ACQUISIRE
INFORMAZIONI
Figura 39: La Supreme Function relativa alla trasmissione di informazioni
4.2.7 TRASMISSIONE DI ENERGIA TERMICA
Questo tipo di trasmissione risulta uno dei più delicati perché ad esso saranno
collegati moltissimi aspetti connessi al risparmio energetico (in termini di isolamento, di
generazione, ecc..) al variare delle diverse condizioni climatiche (si faccia riferimento
nuovamente al System Operator del paragrafo 4.1). Per Funzione si opera, come già fatto
precedentemente in alcuni casi, scegliendo l’aspetto negativo: “Non trasmettere energia
termica”; conseguentemente la scelta della Non-Funzione ricade su “trasmettere energia
termica”.
L’Anti-Funzione-Principale è (anche in questo caso sono riscontrabili analogie con
casi analizzati precedentemente) “Produrre energia termica”
EN. TERMICA
SUPREME FUNCTION
NON
TRASMETTERE
EN. TERMICA
TRASMETTERE
ENERGIA
TERMICA
PRODURRE
ENERGIA
TERMICA
Figura 40: La Supreme Function esaminata per l'energia termica
4.2.8 TRASMISSIONE DI ENERGIA MECCANICA
Come ultimo elemento dell’analisi resta la trasmissione di energia meccanica che,
così com’è, sembra offrire pochi spunti al fine della generazione di nuove funzioni. Si
definiscono comunque la Funzione Principale: “Trasmettere energia meccanica”, la NonFunzione Principale: “Non trasmettere energia meccanica” e l’Anti-Funzione: “Assorbire
60
energia meccanica” che, con ogni probabilità sarà l’unica ad offrire interessanti spunti di
analisi.
EN.
MECCANICA
SUPREME FUNCTION
TRASMETTERE
EN. MECCANICA
NON
TRASMETTERE
EN. MECCANICA
ASSORBIRE
ENERGIA
MECCANICA
Figura 41: La Supreme Function per la trasmissione dell'energia meccanica
4.3 LA GENERAZIONE DI NUOVE FUNZIONI
PER IL SISTEMA FINESTRA
Per la generazione di nuove funzioni che potenzialmente il sistema “finestra”
potrebbe svolgere si fa riferimento alla proposta metodologica riportata nel paragrafo 3 del
capitolo 3 di questo testo.
Per rendere più scorrevole la lettura, si ritiene più efficace evitare di riportare, di
volta in volta in dettaglio, la procedura seguita per la generazione delle funzioni al variare
del tipo di flusso; pertanto il lavoro, all’interno di questo capitolo, sarà organizzato prima a
livello generale, determinando una volta per tutte la maniera con cui la metodologia è stata
applicata e le funzioni sono state generate, facendo riferimento ad un solo tipo di flusso,
per la sola funzione principale, a titolo di esempio; successivamente sarà riportato
un’elenco di funzioni tabellato, con il procedimento logico sintetizzato. Per consultare il
lavoro relativo ogni tipo di flusso/risorsa si invita a consultare l’appendice di questo testo.
Ad alcune tipologie di flusso sarà eventualmente accompagnato un commento per mezzo
del quale verranno chiariti e descritti gli aspetti più rilevanti della procedura.
4.3.1 APPLICAZIONE PROCEDURA METODOLOGICA IN
RIFERIMENTO AD UNA TIPOLOGIA DI FLUSSO - ARIA
L’applicazione della procedura ampiamente esposta nel paragrafo 3.3.3 viene di
seguito descritta a titolo di esempio prendendo in considerazione l’aria come tipologia di
flusso. Si procederà analizzando in maniera ordinata la Funzione “Trasmissione di aria
da fuori a dentro”, seguiranno le analisi della Non-Funzione “Non Trasmissione di aria”
61
e dell’Anti-Funzione “Trasmissione dell’aria da fuori a dentro”. Per ciascuna analisi si
considererà prima la funzione come desiderata, successivamente come indesiderata.
Per non appesantire oltremodo la lettura di ciò che segue, ci limiteremo ad
introdurre le singole analisi solo per la Funzione Principale, riportando successivamente
l’elenco di domande con la relativa risposta ragionata, attraverso la quale saranno generate
le nuove funzioni.
4.3.1.1 TRASMISSIONE DI ARIA DA FUORI A DENTRO – DESIDERATA
L’operatore STC viene di seguito utilizzato per generare nuove funzioni, ponendo
domande come indicato nella metodologia, prendendo in considerazione prima le
dimensioni, successivamente il tempo operativo ed infine l’interfaccia (intesa come
variazione di proprietà.
•
Size (from 0 to ∞):
D: Se la finestra avesse dimensioni molto piccole quanta aria potrebbe trasmettere?
Sarebbe ancora in grado di lasciare passare l’aria e lo farebbe in maniera altrettanto
efficiente? Alternativamente come si comporterebbe se fosse molto grande?
R: Ovviamente con dimensioni piccolissime non potrebbe lasciar passare lo stesso
quantitativo di aria mentre con dimensioni molto grandi potrebbe passare un quantitativo di
aria molto maggiore: si può quindi pensare che si possono migliorare le prestazioni di una
finestra facendo in modo che questa sia in grado di modificare la portata dell’aria. Con
scarsi quantitativi di aria (il riferimento è alle “dimensioni zero”) potrebbe svolgere la
funzione di aumentare la portata di aria all’interno dell’ambiente in questione, con
quantitativi insufficienti (considerando quindi le dimensioni “canoniche” o in una
situazione intermedia tra le ultime e le dimensioni zero) si potrebbe pensare ad un sistema
coordinato per la creazione delle correnti di aria. Analogamente si può operare
considerando le condizioni intermedie tra le “canoniche” e le “dimensioni ∞” ottenendo il
viceversa della funzione appena generata: l’abbattimento delle correnti d’aria. Con
dimensioni infinite la finestra potrebbe lasciar passare grandissimi quantitativi d’aria che,
considerando la funzione come positiva, incentivano a tenere la finestra aperta al massimo
delle proprie potenzialità. Il processo induttivo porta quindi a pensare ad una finestra che
blocca le proprie cerniere nella posizione aperta per far passare quanta più aria possibile
(come si nota bene questa funzione accessoria consente di contribuire alla completezza
della funzione principale).
62
SIZE
Tabella 9: Funzioni generate con STC: size
From 0 to ∞
0
Finestra a ventaglio per aumento portata aria
med
Finestre coordinate per la creazione o
l'abbattimento di correnti d'aria nei locali
∞
Bloccaggio delle cerniere per far passare più
aria possibile
Come specificato nel paragrafo 3.3.3, le possibili questioni legate alle dimensioni
della finestra non si concludono con questo tipo di analisi, ma possono prendere sbocchi
interessanti se si utilizza l’operatore STC in parallelo con il System Operator:
•
Size + System Operator:
D: Se la finestra, con dimensioni variabili, lasciasse passare l’aria solo attraverso
alcune zone della propria struttura o addirittura variassero le zone verso cui l’aria è
indirizzata quali funzioni potrebbe svolgere?
R: Considerando una finestra molto piccola attraverso cui passa dell’aria posso
pensare che si riescano a raggiungere velocità molto alte, condizioni soniche, e che quindi
la finestra possa emettere suoni se attraversata dall’aria per, eventualmente, allertare su
condizioni particolarmente ventose (il riferimento è all’ancia riportata nel diagramma di
sotto); analogamente, posso pensare che sia solo una lama d’aria ad attraversare la finestra
e che questo avvenga in modo longitudinale per impedire l’ingresso di insetti o evitare la
formazione di condensa sul vetro le cui implicazioni sono chiaramente riferite a
problematiche legate al Super-SuperSystem (umidità degli ambienti e presenza di animali).
Con la stessa logica si può pensare di prendere in considerazione altri problemi
legati al Super-SuperSystem ed in potenza risolvibili con l’aria che passa attraverso la
finestra: se ad esempio la finestra potesse far passare una lama d’aria in senso orizzontale
verso il pavimento si potrebbe ridurre o evitare il deposito di polvere, e se operasse allo
stesso modo sopra un termosifone la lama d’aria costituirebbe una barriera termica atta ad
impedire la formazione dell’alone scuro tanto tipico quanto antiestetico. Considerando
ambienti particolarmente “secchi” si potrebbe pensare di far compiere alla finestra
l’umidificazione di ambienti facendo passare l’aria su dell’acqua (facendo attenzione a
considerare la funzione e non l’applicazione che ha generato l’idea, altrimenti si ricade nel
meccanismo dell’inerzia psicologica).
Parimenti il flusso d’aria attraverso la tipica ventola lascia pensare ad una finestra
che effettua un ricambio d’aria automatico. Se si comincia a pensare a elementi non
63
strettamente “strutturali” della stanza il discorso comincia ad estendersi verso il SuperSuper-Supersystem: un flusso d’aria verso degli indumenti, verso componenti elettronici o
verso una qualsiasi “palettatura” potrebbe essere associato, rispettivamente, all’asciugatura
degli indumenti come alla dissipazione di calore o alla generazione di energia.
Scenendo al SubSystem si può invece apprezzare come lo stesso flusso considerato
attraverso il vetro, la maniglia o alcune canaline contenenti agenti esterni potrebbero
lasciare pensare ad un vetro che è poroso all’aria ma non all’acqua (in questo caso si
indica la proprietà piuttosto che la funzione perché maggiormente chiarificatrice) oppure
ad una maniglia che si pulisce da sola ed alternativamente ad una finestra che profuma
l’ambiente.
SIZE
Tabella 10: Funzioni generate con STC: SIze + System Operator
Ancia
Allertamento condizioni meteo esterne
From 0
Where?
to ∞
Superficie finestra
Evitare la formazione di condensa
Superficie finestra
Evitare l'ingresso di insetti
Periferia Finestra /
attraverso gli infissi
Ingresso aria in assenza di passaggio di
informazioni (mantenimento “scuri” chiusi)
Lamina in basso
Evitare l'accumulo di polvere
Lamina sopra il
calorifero
Eliminazione dell'alone scuro
Lamina sopra uno
specchio d'acqua
Umidificazione adiabatica
Locali domestici
Asciugatura indumenti in zona
coperta/riparata
Tubo di flusso verso
apparecchi per la
dissipazione di calore
Raffreddamento componenti elettronici...
Palettatura
Azionamento di una dinamo
Ventola
Ricambio di aria per scambio termico con
ulteriore utilizzo en.cinetica ventola
Attraverso il vetro
Vetro poroso all'aria ma non all'acqua
Attraverso la maniglia
Evita la formazione di polvere sulla maniglia
(non spolvero), passa aria anche se non
passano informazioni
Attraverso canaline
contenenti agenti esterni
Profumazione di ambienti
64
•
Time:
D: Se la finestra trasmettesse la stessa quantità di aria in un tempo sempre più
piccolo (o grande) fino a tendere a 0 (all’infinito), che tipo di funzioni potrebbe svolgere?
Si comporterebbe nella stessa maniera con cui sono abituato a pensarla? Migliorerebbe la
sua efficienza?
R: Questo tipo di domanda lascia pochi dubbi sulla generazione delle funzioni: il
passaggio della stessa quantità d’aria in un intervallo di tempo infinito non influisce per
niente sull’ambiente “investito” dal flusso. Se la finestra riesce invece a trasmettere la
stessa quantità di aria in un istante si innescano dei fenomeni termici a carattere fortemente
tempo variante: la finestra che riesce a condizionare termicamente dei locali identifica
perfettamente il processo logico appena seguito.
TIME
Tabella 11: Funzioni Generate con STC: Time
From 0 to ∞
•
Apertura / chiusura
condizionata
Per ottenere automaticamente il
raggiungimento di determinate
condizioni termodinamiche
all'interno dei locali
Interface
D: Cosa succede se l’interfaccia si modifica in termini di temperatura, contenuto in
vapor d’acqua, composizione, colore, tipologia di flusso, pressione, velocità…?
R: Prendendo in considerazione i singoli casi nell’ordine con cui sono stati
presentati nella domanda si possono cominciare ad associare, a quei parametri, funzioni
come la finestra che riscalda o raffredda l’ambiente, che lo umidifica o lo deumidifica,
filtra l’aria che ci passa attraverso (sottrae inquinanti, modifica gli odori, arricchisce l’aria
di O2…).
Allo stesso modo potrebbe colorare l’aria per allertare in caso di eventi eccezionali
oppure modificare il proprio campo di moto da laminare a turbolento per evitare il deposito
della polvere… Potrebbe modificare la propria pressione o la propria velocità
pressurizzando gli ambienti o accelerare/decelerare per smuovere o meno l’aria
Di seguito si riporta la tabella con le relative funzioni generate applicativamente
come appena illustrato di sopra: tale procedimento, nel complesso, funziona
dettagliatamente anche per la Non-Funzione e l’Anti-Funzione pertanto non sarà ripetuto e,
successivamente, si provvederà a fornire solo le relative tabelle delle funzioni generate con
il processo logico sintetizzato al loro interno.
65
Tabella 12: Funzioni generate con STC: Interface
Temperatura
Contenuto in vapor d'acqua
INTERFACE
Composizione
Modifica
dell’interfaccia in
termini di
Colore
Tipologia di flusso
Pressione
Velocità
Riscaldamento/ Raffreddamento
Umidifico / Deumidifico
Sottrazione inquinanti, modifica di
odori, arricchimento di O2...
Coloro l'aria per allertamento eventi
eccezionali
Modifica da laminare a turbolento e
viceversa per evitare deposito
polvere
Pressurizzazione dell'aria in
funzione delle esigenze
Accelerazione / Decelerazione del
flusso per creazione correnti d'aria o
abbattimento delle stesse
4.3.1.2 TRASMISSIONE DI ARIA DA FUORI A DENTRO – INDESIDERATA
Nell’analisi della funzione indesiderata (o negativa) si utilizza, come detto la
Failure Anaysis, a tal proposito è opportuno definire le tre generiche linee di intervento di
cui si è parlato nella proposta metodologica: agli interventi di tipo preventivo,
compensativo e mitigativo saranno associati nell’ordine
1. L’aria non arriva alla finestra
2. L’aria arriva alla finestra, ma si riesce ad eliminarla o a neutralizzarla
3. L’aria passa ma i suoi effetti negativi sono contenuti
In questo caso non ci sono domande specifiche, alternative a “come si può far sì
che…?”, che permettono di individuare la funzione da generare per fornire ulteriore
completezza alla Supreme Function.
Un’analisi dettagliata dei tre casi aiuterà a comprendere ed a rendere ripetibile il
processo.
•
L’aria non arriva alla finestra
Come appena specificato un approccio sensato può essere quello di porsi le
questioni nei termini “difensivi”. In generale pertanto, per garantire il completo isolamento
dall’aria, si può pensare di adottare una finestra a tenuta stagna oppure si può pensare ad
una finestra che aumenta la pressione all’interno del locale fino a livelli adatti ad impedire
il passaggio dell’aria nel verso specificato per la funzione.
Se si integra quest’analisi con il System Operator si può vedere che, in tutti quei
casi per cui l’ingresso di aria risulta un’effetto negativo o una potenziale fonte di danno, in
presenza di uragani (o altri eventi atmosferici caratterizzati da grandi masse d’aria in
movimento), di incendi, di semplice vento o con la presenza di inquinanti si possono
66
associare funzioni quali, rispettivamente, la chiusura automatica e il rafforzamento della
struttura o il suo sbarramento, il soffocamento degli incendi, e di nuovo la chiusura
automatica per gli ultimi due casi. Si tenga presente che in caso di ripetizioni per la stessa
tipologia di flusso si mantiene una sola occorrenza per la funzione generata.
Tabella 13: Funzioni generate con Failure Analysis: Root Cause
Chiusura stagna
ROOT CAUSE
In generale
•
Modifica della pressione interna per renderla uguale a quella esterna
ed eliminare il Delta_p responsabile del passaggio dell'aria
URAGANO
chiusura automatica e rafforzamento del vetro o sbarramento della
finestra
INCENDIO
chiusura automatica della finestra per “soffocamento incendio”
VENTO
INQUINANTI
Chiusura automatica della finestra
Chiusura automatica della finestra
L’aria arriva alla finestra, ma è possibile eliminarla o a neutralizzarla
Con processi logici equivalenti, rispetto al caso precedente, si può pensare di voler
neutralizzare o eliminare l’aria che giunge alla finestra: in generale si può associare
all’approccio compensativo nei confronti delle negatività legate al flusso d’aria la funzione
di assorbimento; mentre, analogamente a prima, sempre facendo riferimento ad eventi
eccezionali come incendi, vento e presenza di inquinanti nell’aria si può pensare a funzioni
come l’aspirazione di aria intesa come comburente, il rallentamento o l’annullamento del
flusso al momento dell’”ingresso” o la finestra che filtra gli inquinanti.
FAILURE
MODE
Tabella 14: Funzioni generate con Failure Analysis: Failure Mode
In generale
“Assorbimento” dell'aria
•
INCENDIO
aspirazione comburente
VENTO
Rallentamento/annullamento del flusso
INQUINANTI
Filtro abbattimento inquinanti
L’aria passa ma i suoi effetti negativi sono contenuti
L’oggetto dell’indagine risulta ora la mitigazione degli effetti dell’indesiderabilità:
in generale ad essa è associabile una finestra che devia il flusso d’aria là dove non disturba
o, alternativamente, la finestra che tratta l’aria in ingresso per omogeneizzarla a quella
interna.
Con riferimento ad incendi, vento ed inquinanti, come prima, si può pensare ad una
finestra che “rende inerte l’ossigeno”, che devia il flusso o “mangia” lo smog, il fumo, la
polvere…
67
FAILURE
EFFECT
Tabella 15: Funzioni generate con Failure Analysis: Failure Effect
Deviazione del flusso di aria
In generale
Trattamento dell'aria per renderla omogenea a quella interna
INCENDIO
Rende inerte l'ossigeno in entrata
VENTO
Deviazione del flusso
INQUINANTI
Finestra “mangiasmog, antifumo, antipolvere...)
Come per l’analisi della funzione considerata positiva, per tutto il resto della
trattazione non saranno presi nuovamente in esame i singoli casi con la Failure Analysis.
Saranno riportate le singole funzioni generate, in struttura tabellata, con riferimento alla
procedura utilizzata ed il procedimento logico sintetizzato per mezzo del quale sono state
elaborate.
4.3.1.3 NON-TRASMISSIONE DI ARIA – DESIDERATA
Questo tipo di funzione deve essere analizzata con lo strumento STC, ma la sua
analisi non ha fornito spunti e funzioni interessanti pertanto non verrà riportata. Il motivo
di questa scelta è legato al fatto che le funzioni generate risultavano molto simili al caso in
cui si è trattato la trasmissione di aria come funzione indesiderata (si può asserire che esiste
dunque una parziale sovrapposizione tra Funzione Principale Indesiderata e Non-Funzione
Principale Desiderata che in linea di principio sarà riscontrabile anche per altri tipi di
flusso).
4.3.1.4 NON-TRASMISSIONE DI ARIA – INDESIDERATA
Analogamente a quanto riportato nel sottoparagrafo 4.3.1.2 si approccia anche
questo tipo di problema. Contrariamente a prima si è verificato che la generazione di
questo tipo di funzioni risulta di maggiore immediatezza se effettuata con la logica
dell’”attaccante”. Le considerazioni effettuate in relazione con questo aspetto dovrebbero
riuscire a completare la Non-Funzione in generale; si valuti anche che questo aspetto, per
le intrinseche complicazioni logico-semantiche, comporta una parziale sovrapposizione
con La Funzione Principale Desiderata. Un’analisi di questo tipo, se genera soluzioni
coincidenti, non viene presa in considerazione; si opera al contrario laddove questa
contribuisce alla completezza della Supreme Function. Di seguito si riporta la tabella con
le funzioni generate:
68
Tabella 16: Funzioni generate con la Failure Analysis (Non-Funzione principale)
EMERGENZA
Rottura automatica del vetro, apertura automatica
ROOT CAUSE
VENTO
FAILURE
EFFECT
FAILURE
MODE
ASSENZA DI FLUSSO
Bloccaggio dei cardini a finestra aperta per garantire comunque
il ricambio di aria
Apertura delle finestre simultanea per la creazione di correnti
d'aria
FUGA DI GAS
Vedi emergenza
INCENDIO
Apertura automatica per facilitare uscita persone
POTENZIAMENTO DEL
FLUSSO
Pressione interna minore di quella esterna
Vetro poroso all'aria
In generale
Ventola sulla finestra per garantire comunque il ricambio
EMERGENZA
Finestra che modifica le condizioni dell'aria interna
FUGA DI GAS
Vedi emergenza
INQUINANTI
Finestra chimicamente selettiva (mangia odori, antismog,
antifumo, antipolvere) – vale anche in questo caso
4.3.1.5 TRASMISSIONE DI ARIA DA DENTRO A FUORI – DESIDERATA
L’analisi nel tempo, come si vede, non ha fornito risultati.
SIZE
Tabella 17: Funzioni generate con STC (Anti-Function)
0
Med
∞
From 0 to ∞
TIME
Where?
NO RESULTS
NO RESULTS
NO RESULTS
Ventola
Aspirazione di fumi e/o di aria esausta
Di fronte alla
finestra
Finestra sparafoglie e finestra sciogli
neve / ghiaccio
Dalla parte
alta della
finestra
Eliminazione del fumo in caso di
incendio senza l'ingresso di aria
comburente
From 0 to ∞
NO RESULTS
Temperatura
TRANSFORMATION
Contenuto in vapor d'acqua
Composizione
Modifica
dell’interfaccia in
termini di
Colore
Tipologia di flusso
Pressione
Velocità
NO RESULTS
Sottrazione di acqua dagli infissi della
finestra (deumidificazione legno)
NO RESULTS
Allertamento eventi eccezionali (fuga
di gas in casa, presenza cadaveri...)
NO RESULTS
Modifica della pressione per evitare il
deposito della polvere
Accelerazione per allontanamento
oggetti indesiderati di fronte alla
finestra
69
4.3.1.6 TRASMISSIONE DI ARIA DA DENTRO A FUORI – INDESIDERATA
Si noti che l’analisi relativa al Failure Effect non ha generato risultati accettabili
perché diventa difficile gestire l’aria una volta che questa è uscita da un ambiente chiuso e
si inserisce in una zona a maggior volume occupabile.
FAILURE
MODE
ROOT
CAUSE
Tabella 18: Funzioni generate con la Failure Analysis (Anti-Funzione principale)
In generale
Pressione interna minore di quella esterna
EMERGENZA
Finestra che aspira aria dall'interno se non si aprono le ante
FUGA DI GAS
Vedi emergenza
Le funzioni ottenute secondo questo criterio verranno strutturate all’interno di una
cartella a fogli di calcolo (Divisi per Funzione, Non-Funzione e Anti-Funzione dove
ognuno di quest’ultimi, analogamente a quanto visualizzato nelle pagine precedenti per
l’aria, corrisponderà ad una tipologia di flusso/risorsa diversa.
Figura 42: L'esempio di foglio di calcolo con cui sono state gestite le funzioni generate
70
Per agevolare la comprensione delle dimensioni dell’applicazione della procedura
metodologica si riporta di seguito un grafico nel quale è indicato il numero delle funzioni
generate (anche in virtù del fatto che si è preferito non elencare nel dettaglio, all’interno di
questo capitolo, l’intero insieme delle funzioni) per ogni tipo di flusso:
Trasmissione onde elettromagnetiche
23
Trasmissione di energia meccanica 2
Trasmissione materia
9
Trasmissione di energia termica
13
Trasmissione informazioni
49
Trasmissione luce
36
Transmissione acqua
30
Trasmissione aria
53
0
10
20
30
40
50
60
Figura 43: Il numero di funzioni generato per ogni tipologia di flusso
Attraverso una semplice operazione di somma si può quantificare il numero di
funzioni generate: nel complesso si contano nel database 215 funzioni per il
completamento delle singole sub-S-function.
Nel corso del prossimo capitolo si darà conto della procedura applicativa con cui si
è effettuata la mappatura brevettuale, strumento per mezzo del quale si può controllare
l’esistenza di soluzioni applicative per le funzioni generate con il metodo visto sopra.
71
4.4 IL PROCESSO DI MAPPATURA BREVETTI:
APPLICAZIONE E RISULTATI
Il processo di mappatura brevettuale, come spiegato dettagliatamente nella relativa
proposta metodologica riferita nel paragrafo 3.4 di questo lavoro, risulta di fondamentale
importanza ai fini dell’individuazione delle opportunità di sviluppo per il sistema
“finestra”.
4.4.1 MAPPATURA
FINESTRA:
BREVETTUALE
PER
IL
SISTEMA
Si procede, come sintetizzato graficamente nel paragrafo 3.4, per passi successivi di
cui si valuta l’applicazione, di seguito, nell’illustrazione:
STEP INIZIALE:
Definizione della
finestra come
obiettivo
dell’indagine per la
mappatura
brevettuale
SECONDO STEP:
Produrre il
database
brevettuale
secondo gli step di
Figura 30, nel
paragrafo 3.4
MAPPATURA
BREVETTUALE PER IL
SISTEMA FINESTRA
QUARTO STEP:
Organizzazione ed
analisi dei risultati.
Conclusione della
procedura o sua
iterazione secondo la
completezza (per
l’iterazione occorre
definire un nuovo
obiettivo)
TERZO STEP:
Analisi dei brevetti
per verificare la
copertura delle
funzioni generate con
il processo
metodologico
riportato nella figura
32 del paragrafo 3.4
Figura 44: La procedura seguita per la mappatura brevettuale relativa al sistema "finestra"
72
Procedendo secondo le indicazioni metodologiche si provvede ad individuare la
classe brevettuale relativa alle finestra, attraverso il database on line dello European Patent
Office reperibile all’URL: http://ep.espacenet.com.
Effettuando una “Classification Search”, per la parola “window”, si ottengono
numerosi risultati, occorre quindi effettuare una valutazione volta a scartare tutte le
occorrenze non pertinenti con l’obiettivo fissato.
Figura 45: Il risultato della Classification Search di Espacenet per "window"
Dalla Figura 45 si comprende che occorre affinare la ricerca con criteri più
stringenti per la determinazione della classe desiderata. Inserendo come stringa di ricerca
“window and building” si ottengono risultati migliori, adatti all’individuazione della classe
desiderata: si osserva che la classe E06 è un buon punto di riferimento per la costituzione
del database brevettuale sul quale sarà poi possibile effettuare la mappatura vera e propria.
Definita la prima classe di riferimento (in questo caso E06), si realizza una nuova
ricerca navigando all’interno delle stesse classi brevettuali, cercando innanzitutto tra le
classi, numericamente e gerarchicamente, vicine a quella di massimo interesse:
73
Figura 46: La International Patent Class E
Effettuata la navigazione all’interno delle classi brevettuali e, verificato che gli
elementi di maggiore interesse risiedono in E05 ed E06, si procede ad effettuare il
download delle informazioni che costituiranno il database su cui si fonderà la mappatura.
Il software di riferimento per l’ottenimento di informazioni statistico-bibliometriche
è Matheo Patent, il quale fornisce una maschera di ricerca già osservata nel capitolo
relativo alla proposta metodologica.
La maschera per la ricerca brevettuale sarà compilata, quindi, con la stringa
“window” da ricercare sia per Title che per Abstract, il download dovrà essere effettuato
per i brevetti appartenenti alle IPC E05 ed all’IPC E06 (la stringa con cui compilare il
relativo campo sarà “E05 or E06”) e, contestualmente a titolo ed abstract, si provvederà a
scaricare, così come da proposta metodologica, anche le Claims dei brevetti per le quali
sono disponibili.
La base brevettuale sulla quale effettuare il download per la successiva ricerca
comprende un periodo di pubblicazione compreso tra l’anno 1996 e l’anno 2006.
Con il database brevettuale (pari a 22608 brevetti) è ,quindi, possibile effettuare
l’analisi della copertura mediante l’utilizzo di opportune stringhe testuali.
Per la scelta di dette stringhe testuali si fa riferimento alla divisione tra diverse
tipologie di funzioni generate, sulla cui metodologia si è ampiamente dissertato,
fornendone una precisa descrizione ed una sintesi grafica, nel capitolo 3.4.
Si sceglie, inoltre, di non proporre qui tutte le keyword/stringhe testuali generate
per le funzioni di cui si è effettuato la mappatura ai fini di snellire il testo ed agevolare la
lettura: queste saranno consultabili, dato il loro numero considerevole, in formato
informatico nel CD-ROM allegato.
74
A titolo di esempio operativo si riportano, una per tipo, le tre diverse tipologie di
funzioni secondo le quali è stato organizzato il sistema di generazione delle stringhe
testuali oltre alla semplice traduzione del verbo che esprime la funzione:
1. Tipologia 1 → Finestra Tx/Rx Onde Radio
2. Tipologia 2 → Finestra che accumula acqua
3. Tipologia 3 → Finestra Rotante
Per la determinazione della stringa testuale relativa alla Finestra che trasmette e
riceve onde radio si fa riferimento all’applicazione tecnologica relativa, ovvero
all’antenna. La stringa testuale con la quale sarà possibile effettuare la ricerca è:
“antenna”
Per la determinazione della stringa testuale relativa alla Finestra che accumula
l’acqua si deve procedere individuando le applicazioni tecnologiche che, in maniera affine,
si occupano di accumulo dell’acqua. Queste potranno essere ricondotte a:
“reservoir OR collect OR tank”
Per la determinazione della stringa testuale relativa alla Finestra girevole si prova a
pensare quali funzioni potrebbe prevedere un’applicazione tecnica di quel tipo. Molto
brevemente si può pensare che una finestra rotante sia stata pensata per agevolare la pulizia
(non sarebbe necessario sporgersi dai balconi, ecc…) pertanto la chiave di ricerca relativa
potrebbe essere:
“easy clean” or “fast clean”
Ovviamente, in seguito alla qualità dell’output fornito da Matheo, si reitera o meno
la ricerca, al fine di ottenere risultati di buona qualità.
Il processo di formazione del gruppo funzionale su Matheo Patent permette di avere
disponibili in maniera diretta i diversi brevetti inerenti la funzionalità desiderata, di poter
effettuare statistiche per funzione generata, attraverso il processo metodologico e, ultimo
ma non meno importante, consente di avere il database brevettuale correttamente
organizzato.
La sintesi dell’intero processo di mappatura brevettuale è stata realizzata per mezzo
di schede elettroniche riassuntive (formato .doc), collegabili al gruppo funzionale
attraverso un codice identificativo del tipo FLUXNAME_number (ad esempio EM_04
per la quarta funzione di cui si è fatto la mappatura in merito allo scambio di onde
elettromagnetiche).
75
Di seguito si riporta il modello generico con il quale sono state generate le singole
schede relative ai gruppi funzionali; il dettaglio delle schede inerenti le funzioni per cui si è
effettuata la mappatura è inserito in appendice.
NOME FUNZIONE
COMPONENTI DELLA RICERCA: Definire i componenti su cui è stata fatta la
ricerca con Matheo Patent
FUNZIONE: breve descrizione della funzione ove il titolo non fosse sufficiente
FILTRO DOWNLOAD BREVETTI MATHEO PATENT: Brevetti scaricati dal database
mondiale
TITLE or ABSTRACT: window
IPC: E05 or E06
PUBLICATION DATE: from 1996 to 2006
FILTRO TESTUALE: Inserire il filtro brevettuale (l’insieme delle keyword utilizzate)
BREVETTI TROVATI: Numerosità e generica descrizione con analisi del rumore
GRUPPO REALIZZATO: NAMEFLUX_number (codice assegnato su Matheo Patent)
Figura 47: Il form relativo alla generica funzione compilato per ogni gruppo brevettuale generato
La mappatura brevettuale della finestra è stata effettuata per un gran numero di
funzioni; si riporta di seguito, per completezza, un abbozzo di schema riassuntivo con il
quale sono state distinte le funzioni già analizzate da quelle ancora da scansionare.
Tabella 19: Lo schema riassuntivo per i contenuti della mappatura brevettuale
ID GRUPPO
T_01
T_02
FUNZIONE
finestra
adiabatica
getto d'aria
lambisce
finestra e
funge da
barriera
termica
DETTAGLIO
GRUPPO
BREVETTUALE
IPC
MAGGIORMENTE
PRESENTI
CHIAVE DI RICERCA
Termicamente
isolante
E06B3/263 –
E06B3/273 –
E06B3/67 –
E06B3/70F (F24F)
TXT/”insulat*” or
TXT/”adiabatic” or
TXT/”therm* resist*” or
TXT/”therm* proof” and not
TXT/”sound and not
TXT/”noise”
NO GROUP
E06B9/24
TXT"therm* barrier" or
TXT/"therm* shield" or
TXT/"therm* screen" or
TXT/”therm* protect*” or
TXT/”therm* proof*” or
TXT/"heat barrier" or
TXT/"heat screen" or
TXT/"heat shield" or
TXT/”heat proof” or TXT/”heat
protect*” – TXT/”air barrier”
76
4.4.2 MAPPATURA BREVETTUALE PER IL VETRO
Sulla base di quanto scritto nel capitolo 3.4, al termine della mappatura brevettuale
per la finestra nel suo complesso, si è dovuto considerare se e quanto il lavoro di copertura
brevettuale fosse esaustivo. In base a quanto è stato scritto nel capitolo relativo allo stato
dell’arte di una finestra, la mappatura brevettuale non poteva limitarsi soltanto alla finestra
nel suo complesso perché alcune delle funzionalità caratteristiche della finestra sono state
abbassate al suo sottosistema (Sub-System). A questo proposito si è provveduto a creare,
analogamente a quanto fatto prima, un database che avesse come oggetto dell’analisi
brevettuale il vetro. Dal momento che non offrirebbe alcun nuovo spunto alla trattazione, si
omette di riportare nuovamente la procedura utilizzata per il componente vetro: ci si
limiterà a fornire gli estremi con i quali è stata compilata la maschera per il download in
modo da caratterizzare sufficientemente il contenuto del database su cui sono state
effettuate le ricerche.
Il componente vetro è stato cercato all’interno della International Patent Class
C03C4 senza inserire vincoli all’interno del titolo o dell’abstract; analogamente alla
finestra nel suo complesso sono stati scaricati i brevetti completi delle Claims per un
periodo di pubblicazione compreso tra il 1996 ed il 2006.
Figura 48: La IPC C03C4 - La sottoclassificazione prosegue pur non essendo riportata nell'immagine
I risultati della procedura, per quel che riguarda il vetro, sono stati organizzati con
modalità analoghe a quelle viste poco sopra per la finestra.
77
4.4.3 ORGANIZZAZIONE MAPPATURA BREVETTUALE
Di seguito si riportano alcune tabelle estratte dal database gestito da Matheo Patent,
formattate per renderle omogenee alla grafica utilizzata contestualmente a questo lavoro, e
rielaborate per la mappatura relativa alla finestra (classe E06).
Tabella 20: Esempio di valori restituiti da Matheo Patent per ogni gruppo funzionale creato
Finestra
termicamente
isolante
Finestra
con
barriera
termica
Finestra con
specchio termico
(riflessione
radiazione
termica)
T_01
+
1278
T_02
+
1
T_03
+
Circa 20
ID gruppo
Pos/neg
Numerosità brevetti
TOTALE (full digits)
E05 - E06 Totale (full
digits)
TOTALE (4 digits)
E05 - E06 Totale
(4digits)
Finestra per
la riflessione
degli
ultravioletti
Finestra che
isola la
trasmissione
del contributo
termico
dell'energia
solare
T_04
+
4
T_05
+
10
5363
5
255
12
50
4060
2105
3
2
85
116
6
7
29
26
1354
1
41
4
9
Sintetizzando il contenuto.possiamo dire, numerandole dall’alto, che nella riga:
1. è inserita la descrizione della funzione,
2. è inserito il codice identificativo nella forma NAMEFLUX_number 12
3. è inserita la tipologia di funzione (+ corrisponde a desiderata e viceversa)
4. è inserito il numero effettivo di brevetti inerenti quel particolare tipo di
funzione
5. è inserito il numero corrispondente ai brevetti contenuti nella riga 4 ma
contati singolarmente per ogni classe in cui sono inseriti (classificazione full
digits – tutte le cifre del brevetto)
6. è inserito un valore come per la riga 5, prendendo in considerazione
esclusivamente i brevetti inseriti nelle classi E05 ed E06 (classificazione full
digits – tutte le cifre del brevetto)
7. è inserito il numero corrispondente ai brevetti contenuti nella riga 4, contati
singolarmente per ogni classe in cui sono inseriti (classificazione 4 digits)
8. è il corrispettivo della colonna 7 per le sole classi E05 ed E06, così come 6
lo è di 5
12
Si riportano i codici effettivi – nella forma “flusso (NAMEFLUX)” – con cui sono state catalogate le
funzioni: aria (A), acqua (H), informazioni (I), materia (MA), luce (L), onde elettromagnetiche (EM),
energia meccanica (ME) ed energia termica (T).
78
Nella parte terminale del paragrafo 3.4 si faceva riferimento ad un modo per
discriminare i risultati della mappatura brevettuale: per l’esempio riportato nella tabella
della pagina precedente possiamo affermare che la funzione con codice T_01 non potrà
fornire grandi chance di riuscita nel perseguimento di scelte tecniche di portata innovativa
rilevante. Al contrario le funzioni T_04 e T_05 potrebbero risultare particolarmente
indicate per la realizzazione di prodotti innovativi con buona probabilità di vedere
riconosciuto il proprio valore e la propria utilità una volta immessi sul mercato.
La funzione T_03 si trova nella situazione intermedia che richiede, invece, l’analisi
di omogeneità delle soluzioni tecniche riportate nei singoli brevetti per essere considerata
correttamente e discriminata in un senso o nell’altro.
Sebbene non fosse obiettivo primario di questo lavoro, non essendo direttamente
legate al lavoro di mappatura brevettuale per le funzioni generate, si è provveduto ad
effettuare un’analisi statistica preliminare delle realtà maggiormente attive nella
brevettazione delle finestre.
I dati relativi a questa disamina statistica comprendono anche:
•
La numerosità di brevetti per nazione nella classe E06
•
Il trend italiano per la classe E06
•
Gli applicant per le classi E06 e C03C4
•
La numerosità di brevetti per IPC di appartenenza nella IPC C03C4
•
L’attività brevettuale anno per anno di alcuni applicant particolarmente
attivi o particolarmente famosi
•
Una sorta di analisi competitiva tra Saint Gobain e Pilkington effettuata per
la IPC C03C e per la IPC C03C4
Per non appesantire ulteriormente la lettura il risultato di questa succinta analisi
statistica è stato inserito nell’appendice di questo testo.
79
4.5 LA CLASSIFICAZIONE DELLE FUNZIONI
GENERATE
L’obiettivo di un lavoro di classificazione delle funzioni basato sul loro effettivo
valore assoluto piuttosto che in base al metodo con cui sono state generate (ovvero secondo
la suddivisone legata all’albero della S-Function, con la quale sono state organizzate alla
fine del paragrafo 4.3) è la loro valutazione secondo criteri arbitrari, ma univocamente
determinati, che tengano in considerazione aspetti tecnici, economici, di innovazione e
finalità sociali.
All’interno di questo breve paragrafo si darà conto del sistema adottato per fare una
prima e parziale classificazione delle funzioni avendo cura di motivare la scelta dei criteri;
sarà inoltre fornita, per ognuno di questi, una spiegazione dettagliata che possa fugare ogni
dubbio sul loro effettivo significato.
Successivamente si procederà alla vera e propria valutazione effettuata secondo la
proposta metodologica del capitolo 3.5 per cui si forniranno i primi risultati, rimandando
alla consultazione dell’appendice, per il loro esame complessivo.
Al termine del paragrafo verranno indicate le varie tipologie di cluster secondo cui
le funzioni sono state riorganizzate (indipendentemente dal ranking) per garantirne la
gestione semplice ed efficace in relazione al loro contenuto.
4.5.1 VALUTAZIONE DELLE FUNZIONI
Una valutazione preliminare dei risultati dell’analisi funzionale e della mappatura
brevettuale, sviluppate in merito a questo lavoro, si ottiene stimando le funzioni secondo
tre differenti aspetti:
•
La convergenza delle funzioni esaminate con gli obiettivi del Distretto
•
Le opportunità di sviluppo di soluzioni innovative competitive
•
Le competenze disponibili
Si fa riferimento ad una valutazione preliminare perché la valutazione definitiva e
rigorosa, non oggetto di questo lavoro, necessiterà di un ulteriore parametro di valutazione
legato alla risposta delle aziende appartenenti al Distretto.
Tale parametro sarà valutabile solo dopo che il Distretto Tecnologico del Trentino
avrà contattato le aziende che singolarmente si sono rese disponibili a sviluppare alcune
80
idee prodotte contestualmente a questo lavoro. Al momento della scrittura di questo testo
gli incontri non hanno ancora avuto luogo pur essendo già stati programmati.
Si procede ora a definire i singoli criteri ordinali di valutazione, specificando
quanto questi risultino prioritari rispetto agli altri e come, al loro interno, le funzioni siano
state ulteriormente suddivise con ulteriori criteri ordinali.
Nell’immediato si avrà modo di vedere come la procedura di mappatura brevettuale
e la definizione del principio con il quale sono state discriminate le funzioni, incrociando i
dati relativi alla numerosità brevettuale, forniscano un aiuto vincente per l’ordinamento
parziale del criterio che tiene conto delle opportunità di sviluppo di soluzioni innovative
competitive.
Difatti queste si possono apprezzare sia attraverso il numero di brevetti già esistenti
per una specifica funzione (ciò consente una prima, sommaria, distinzione tra
“promettenti” e “non promettenti”) sia attraverso l’analisi dell’omogeneità delle soluzioni
tecniche proposte dai brevetti.
Abbiamo visto nel paragrafo precedente, e si ripete in questa sede perché è qui che
questa valutazione acquista maggiore importanza, che gruppi funzionali, aventi lo stesso
numero di brevetti, potranno presentare opportunità di sviluppo molto diverse tra loro;
provando a semplificare: un gruppo funzionale: nel quale la stessa funzione sia svolta da
più soluzioni tecniche diverse, avrà, se confrontato con un gruppo le cui soluzioni abbiano
tutte lo stesso fondamento tecnologico, minori chance di fornire soluzioni tecniche
concorrenti ben comprese ed accettate dal mercato.
Si potranno quindi distinguere 5 diverse tipologie di funzione ordinabili secondo le
opportunità di sviluppo: ottima, buona, discreta, scarsa, pessima.
Le competenze disponibili (il criterio meno rilevante tra i tre) sono state valutate in
considerazione del know-how presente sul territorio del Trentino (considerando le aziende,
gli Istituti di Ricerca e l’Università) e nell’Università di Firenze: le funzioni che, per la loro
realizzazione richiedono competenze ampiamente disponibili, avranno interesse prioritario
rispetto a funzioni che richiedono il reperimento di competenze in outsourcing. Il criterio
con cui le varie possibilità sono state ordinate ricalca, in linea di principio, quanto visto
sopra.
La valutazione della convergenza con gli obiettivi del Distretto è indubbiamente il
parametro maggiormente significativo, tra quelli su cui si è effettuata questa analisi: le idee
generate contestualmente a questo lavoro saranno considerate maggiormente sviluppabili
quanto più risponderanno alle esigenze del Distretto specificate nell’introduzione di questo
81
testo.Per considerare questa convergenza si è ritenuto opportuno dividere le funzioni in
cinque classi distinte 13:
•
Risparmio energetico
•
Automazione
•
Sicurezza
•
Comfort
•
Multifunzione
A tale proposito è opportuno fare presente che le funzioni inerenti il risparmio
energetico sono considerate strettamente convergenti con gli obiettivi del distretto, le
proposte di comfort e multifunzionali sono state considerate di minore convergenza mentre
le idee inerenti sicurezza ed automazione sono valutate di convergenza intermedia.
La determinazione del ranking quindi ha reso necessario effettuare la
determinazione dei punteggi, normalizzata sulla stessa scala, secondo gli ordinamenti
parziali di ciascun criterio visto poco sopra.
A tal proposito si faccia riferimento a quanto evidenziato nelle tabelle seguenti:
Tabella 21: Le opportunità di sviluppo per soluzioni innovative competitive
POSIZIONE
Punteggio
Discriminante
Nessun brevetto disponibile o sono già state individuate
1 = ottima
10
soluzioni tecniche alternative innovative o basso
trasferimento tecnologico (brevetti in E05 or E06 <<
brevetti totali per la funzione)
Pochi brevetti disponibili o ipotesi su direzioni di
2 = buona
8
sviluppo o debole trasferimento tecnologico (brevetti in
E05 or E06 < brevetti totali per la funzione)
3 = discreta
6
4 = scarsa
3
5 = pessima
1
13
Numero di brevetti inferiore a 50 o medio trasferimento
tecnologico che consente comunque sviluppo
Numero di brevetti alto o scarsa possibilità di
trasferimento tecnologico
Numero di brevetti altissimo o nessuna opportunità di
trasferimento tecnologico
Nel caso in cui una funzione era riconducibile a più tipologie distinte si è deciso di assegnare il
punteggio più alto tra i due o più.
82
Tabella 22: Le competenze disponibili
POSIZIONE
Punteggio
1 = ottima
10
2 = buona
8
3 = discreta
5
4 = scarsa
2
5 = pessima
1
Discriminante
Competenze disponibili presso i soggetti proponenti la
ricerca in questione
Competenze direttamente acquisibili presso partner
coinvolti in altri progetti di ricerca
Competenze acquisibili presso soggetti individuati,
ma con i quali ancora non si è collaborato
Competenze richieste di facile individuazione, ma
soggetti competenti non ancora individuati
Difficile individuazione di soggetti aventi le
competenze disponibili per lo sviluppo
Tabella 23: Convergenza con gli obiettivi del Distretto Tecnologico del Trentino
POSIZIONE
Punteggio
Discriminante
1 = ottima
10
Allineato sui criteri del Distretto
2 = buona
7
Sostanzialmente allineato sui criteri del Distretto
3 = discreta
4
4 = scarsa
2
5 = pessima
1
Rilevante ma non fondamentale per gli obiettivi del
Distretto
Scarsamente rilevante per gli obiettivi del Distretto
Non rilevante per il perseguimento degli obiettivi del
Distretto
Tutti i risultati della classificazione sono riportati per esteso nell’appendice di
questo testo, tuttavia a fini esclusivamente chiarificatori si riportano in tabella 24, in tabella
25, in tabella 26 i primi 10 risultati per importanza secondo ciascun criterio ed in tabella 27
si riporteranno i primi 10 più meritevoli in senso assoluto.
83
Tabella 24: Le prime 10 funzioni più meritevoli per opportunità di sviluppo
FUNZIONE
Raffresca ambienti
Finestra che converte l'energia solare
Finestra conversione solare in energia elettrica
Finestra conversione solare in energia termica
Conversione energetica
H_10 FINESTRA CHE DEUMIDIFICAL’AMBIENTE
H_13 FINESTRA “SELF-CLOSING” IN CASO DI
PIOGGIA
H_22 calorifero
Domotica
Tv
ID
GRUPPO
A_14
EM_05
EM_12
EM_13
EM_17
H_10
OPPORTUNITA'
DI SVILUPPO
H_13
10
H_22
I_01
I_16
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Tabella 25: Le prime 10 funzioni più meritevoli per competenze disponibili
FUNZIONE
ID
GRUPPO
COMPETENZE
DISPONIBILI
Finestra a ventaglio per aumento portata aria (anche per
fuga gas)
A_01
10
Finestre coordinate per la creazione o l'abbattimento di
correnti d'aria nei locali (anche per fuga gas)
A_02
10
A_03
10
A_04
10
lamina d'aria a livello pavimento per evitare l'accumulo di polvere
A_05
10
lamina d'aria sul calorifero per evitare la formazione
dell'alone scuro
A_06
10
A_07
A_08
A_09
A_11
10
inserimento di ancia per allertamento condizioni meteo
esterne
getto d'aria per evitare l'ingresso di insetti
flusso su uno specchio d'acqua per umidificazione adiabatica
Asciugatura indumenti
flusso verso componenti elettronici per raffreddarli
ventola per ricambio d'aria
10
10
10
84
Tabella 26: Le prime 10 funzioni più meritevoli per Convergenza con gli obiettivi del Distretto
FUNZIONE
ID
GRUPPO
CONVERGENZA
CON OBIETTIVI
DISTRETTO
Asciugatura indumenti
A_08
10
Raffresca ambienti
A_14
10
Finestra per assorbimento e trasmissione raggi
infrarossi
EM_03
10
Finestra che converte l'energia solare
EM_05
10
Finestra conversione solare in energia elettrica
EM_12
10
Finestra conversione solare in energia termica
EM_13
10
Conversione energetica
EM_17
10
Isolante
EM_18
10
Riflettente (microstrutture)
EM_19
10
Aumento della conducibilità (regolazione umidità
interna del vetro)
EM_20
10
RANKING
FUNZIONE
ID GRUPPO
CONVERGENZA
CON OBIETTIVI
DISTRETTO
OPPORTUNITA'
DI SVILUPPO
COMPETENZE
DISPONBILI
TOTALE
Tabella 27: Le prime 10 funzioni maggiormente interessanti in senso assoluto
1
Raffresca ambienti
H_10 FINESTRA CHE
DEUMIDIFICAL’AMBIENTE
H_22 calorifero
Finestra per riscaldamento
ambienti
Finestra che converte l'energia
solare
Finestra conversione solare in
energia elettrica
Finestra conversione solare in
energia termica
Conversione energetica
Finestra che trasforma la luce
in energia
Finestra con pannello
fotovoltaico
A_14
10
10
10
30
2
3
4
5
6
7
8
9
10
H_10
10
10
10
30
H_22
10
10
10
30
L_16
10
10
10
30
EM_05
10
10
8
28
EM_12
10
10
8
28
EM_13
10
10
8
28
EM_17
10
10
8
28
L_05
10
10
8
28
L_09
10
10
8
28
85
4.5.2 LA CLUSTERIZZAZIONE DELLE FUNZIONI
La clusterizzazione delle funzioni, come detto brevemente all’inizio del paragrafo,
consente la loro gestione secondo delle macrocategorie che tengano conto dell’affinità del
contenuto.
Ad esempio funzionalità simili come la deumidificazione / impedire la formazione
di condensa possono essere generate a partire da sub-S- function aventi flusso tra loro
diverso. L’operazione compiuta di seguito riorganizza le funzioni, senza prendere in
considerazione il flusso per mezzo del quale sono state generate, esclusivamente per la loro
affinità.
Si identificano quindi 9 grandi categorie, il cui contenuto è riportato graficamente
qui sotto
VETRO
FUNZIONALE
AMBIENTE
FRESCO
APERTURA /
CHIUSURA
GESTIONE
ILLUMINAZIONE
UMIDITA’
FINESTRA
PULIZIA
GENERAZIONE
ENERGIA
ELETTRICA
MULTI-F
AMBIENTE
RISCALDATO
Figura 49: La clusterizzazione delle funzioni generate per la finestra
per le quali si fornirà di seguito un elenco utile alla loro consultazione. Si riportano
dapprima i 9 cluster e successivamente, categoria per categoria, si analizzerà il contenuto.
1. Mantenimento di un ambiente fresco
2. Gestione dell’umidità
3. Generazione di energia elettrica
86
4. Ambiente riscaldato
5. Pulizia
6. Gestione dell’illuminazione
7. Apertura e chiusura
8. Vetro funzionale
9. Multifunzione (tutte le funzioni mutuate o meno da altri sistemi che non è
stato possibile inserire negli otto gruppi precedenti)
Per ciascuno dei precedenti Cluster si riporta un’indicazione delle funzioni che
contiene:
•
MANTENIMENTO DI UN AMBIENTE FRESCO:.
Refrigeratore, schermatura IR, schermatura visibile, riflessione radiazione solare,
isolanti classici, isolanti a transizione di fase, celle di Peltier, ventole, circolazione dell'aria
•
GESTIONE DELL’UMIDITÀ
De/umidificazione, nebulizzazione, accumulo H2O, creazione/eliminazione di
condensa: con isolanti termici, con aria, con effetti elettrotermici, sistemi antifogging,
sistemi drenanti, sistemi di distribuzione dell'acqua
•
GENERAZIONE DI ENERGIA ELETTRICA
Effetto fotovoltaico, conversione dell'energia meccanica in energia elettrica, cella di
Seebeck
•
AMBIENTE RISCALDATO
Calorifero, Trasformazione da solare a termico
•
PULIZIA
Lame d'aria antipolvere, effetto antistatico, idrorepellente, gradiente di pressione,
effetto fotocatalitico, "lotus" effect.
•
GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE
Effetto fotocromatico, effetto elettrocromatico, selezione del colore, effetto termoclino
(trasparenza/opacizzazione a liquido)
•
APERTURA E CHIUSURA
Bloccaggio di cardini e cerniere, automatismi per il comfort, sistemi d'emergenza
•
VETRO FUNZIONALE
Diffusione, deviazione, messa a fuoco, deformazione, visione IR, specchi,
fluorescenza, scattering, isolamento termico, protezione UV, strutture rinforzati,
87
permeabilità all'aria, effetti fotoattivi, sistemi abbronzanti, oscuramento, antifogging,
trasparenza
•
MULTIFUNZIONE
Sistemi di dissuasione per animali, sistemi di sicurezza per intrusioni, sistemi di
emergenza, sistemi multimediali, sistemi per il comfort, sistemi per la tutela della salute e
della prevenzione degli incidenti domestici
88
5. CONCLUSIONI
In quest’ultimo capitolo si ripercorrerà in maniera sintetica tutto il lavoro svolto,
facendo particolare riferimento ai risultati ottenuti, applicando la metodologia proposta nel
capitolo 3; si darà conto, per completezza, della prime risposte, da parte delle aziende,
dopo la presentazione dei risultati, presso la sede del Distretto Tecnologico del Trentino.
Successivamente si farà riferimento ai vantaggi ed agli svantaggi del lavoro
metodologico e della sua applicazione portati avanti in seno a questo progetto per
concludere definitivamente delineando le opportunità future e fornendo, ove possibile e
qualora ce ne fosse bisogno, alcuni suggerimenti per coloro che si troveranno a proseguire
il lavoro fin qui sviluppato.
5.1 RISULTATI DEL LAVORO
E’ stato compiuto uno studio dello stato dell’arte, per il sistema finestra e per il
vetro come suo componente al fine di riuscire ad inquadrare correttamente il lavoro da
affrontare, parallelamente si è preso coscienza delle realtà aziendali, operanti nella
produzione di serramenti in Trentino, per organizzare meglio i risultati del lavoro.
L’applicazione della procedura metodologica ampiamente descritta nel capitolo 3 di
questa pubblicazione ha prodotto 215 funzioni, utili a rendere la finestra un sistema
funzionalmente completo secondo i tipi di flusso che la riguardano, considerando il sistema
finestra separatamente per aria, acqua, luce, informazioni, materia, onde elettromagnetiche,
energia meccanica ed energia termica, operando quindi una schematizzazione concettuale
volta a scomporre il problema in una serie di sottoproblemi meno complessi.
Per la mappatura brevettuale sono stati considerati circa 27000 brevetti, analizzati
con Matheo Patent, un software per analisi statistico-bibliometriche, 3500 dei quali hanno
contribuito a determinare l’esistenza di soluzioni e applicazioni tecnologiche già protette
legalmente e per cui non risulta conveniente investire risorse. La mappatura brevettuale,
parimenti, ha permesso di valutare le opportunità di sviluppo, per cui una soluzione tecnica
applicativa non sia stata ancora legalmente protetta con brevetto.
Le 215 funzioni generate, a cui si è fatto ampiamente riferimento nella parte finale
del percorso di questa pubblicazione, sono state valutate, secondo criteri rispondenti alle
necessità per cui questo lavoro è stato portato avanti (convergenza con gli obiettivi del
Distretto Tecnologico del Trentino, opportunità di sviluppo innovative e competenze
89
disponibili), e organizzate in cluster concettuali, al fine di renderne maggiormente fruibile
il contenuto e la gestione.
Si è potuto apprezzare un notevole interessamento da parte delle aziende durante la
presentazione del progetto avvenuta il 13 novembre presso la sede del Distretto
Tecnologico del Trentino a Rovereto (TN); sette di loro hanno fornito la disponibilità
anche a creare un team di sviluppo e produzione per realizzare o sviluppare un serramento
innovativo, il cui ingresso sul mercato sia compreso e gradito, generando reciproca
soddisfazione tra produttore e utente finale.
5.2 PUNTI DI FORZA E LIMITI
L’utilizzo di operatori e procedure logiche standardizzate per il corretto
inquadramento di un problema, per il superamento dell’inerzia psicologica e per mettere in
evidenza gli aspetti negativi legati ad eventi indesiderati sono risultati uno strumento
veramente potente per verificare la completezza funzionale di un sistema tecnico. Questi
hanno consentito di elaborare delle procedure per mezzo delle quali, attraverso operazioni
di astrazione, si possono considerare, con gli stessi meccanismi logici, problemi tecnici
anche decisamente poco correlati tra loro.
In sintesi, quindi, più che la mera produzione di funzioni, il vero vantaggio
competitivo che si è avuto modo di apprezzare, durante lo svolgimento di questo lavoro di
tesi, è l’approccio metodologico verso problemi in cui l’alto numero di variabili da tenere
in considerazione genera complessità di analisi: la scomposizione del problema in elementi
meno complessi e di più facile gestione si rivela un approccio importante con il quale
sarebbe sempre opportuno considerare un sistema tecnico.
Per quanto sia, per formazione personale, difficile mettere in luce gli aspetti
negativi di un lavoro, un’analisi dei limiti legati alla procedura ed al lavoro nel suo
complesso risulta doverosa.
A tal proposito è opportuno far presente che lo svantaggio maggiore si è registrato
durante la fase applicativa della metodologia e, più nel dettaglio, durante la fase di
mappatura brevettuale.
L’inadeguatezza e la scarsa affidabilità del software Matheo Patent ha comportato
un notevole dispendio di tempo: la mappatura brevettuale richiede l’utilizzo di software in
grado di svolgere indagini o valutazioni di tipo statistico, la mappatura volta a valutare la
copertura brevettuale di funzioni richiede software in grado di comprendere ricerche
effettuate secondo terne S-A-O.
90
Matheo Patent si è rivelato un ottimo software per il reperimento di dati brevettuali
(la creazione del database), ma non è risultato altrettanto efficace con la gestione delle
stringhe di ricerca: la mancata capacità di compiere un parsing sintattico dei documenti
esaminati comporta, come accennato, un notevole dispendio di tempo nell’affinamento
delle keyword e richiede un’analisi del rumore, per ogni ricerca, veramente lungo. In più è
opportuno valutare con attenzione i dati statistici offerti perché questi non sempre si
rivelano corretti. Una volta preso coscienza del problema si è dovuto provvedere ad
utilizzare solo quelli affidabili per effettuare una rielaborazione personale e non
automatizzata, come sarebbe stato auspicabile.
5.3 OPPORTUNITA’ FUTURE E SUGGERIMENTI
PER L’ULTERIORE SVILUPPO DEL LAVORO
Dovendo identificare le opportunità future di un lavoro come quello appena
proposto, se si considera la parte applicativa dello stesso, non si può non fare riferimento
alle possibilità di sviluppo di soluzioni ecosostenibili nell’ambito dei serramenti. Come già
specificato precedentemente, alcune aziende si sono dichiarate disposte a valutare ed
investire su alcuni filoni di Ricerca e Sviluppo per la produzione di una finestra innovativa.
Ragionando sugli aspetti metodologici del lavoro, il campo delle opportunità future
si allarga notevolmente perché è stata gettata una base per l’approccio a problemi legati
alla completezza funzionale dei sistemi tecnici. A tale proposito si può pensare di
proseguire il lavoro metodologico verificando la sua efficacia su un sistema tecnico diverso
dalla finestra oppure di verificare se un approccio di questo tipo, con le dovute modifiche e
integrazioni da valutare, non risulti altrettanto efficace nella gestione dei processi.
Dovendo fornire dei suggerimenti utili all’ulteriore sviluppo del lavoro, viene
spontaneo ragionare in termini “preventivi e compensativi”, per ovviare a tutti quei
problemi che si sono riscontrati.
Come già detto l’utilizzo dei software e la relativa valutazione di keyword per
stringhe testuali, utili alla mappatura brevettuale, è stato l’aspetto più critico di tutto il
lavoro, pertanto si consiglia di prendere in considerazione l’uso di software alternativi a
Matheo Patent o l’integrazione di quest’ultimo con software più adatti a considerare i
risultati di una ricerca secondo terne funzionali.
91
Oltre a questo si tenga sempre presente che, per la gestione di un numero molto
elevato di dati, come potevano essere i brevetti da analizzare o le stesse funzioni generate
nell’ambito di questo lavoro, è necessario improntare il lavoro con il massimo ordine al
fine di non dover destinare tempo, utile a produrre benefici, nella ricerca di dati e
quant’altro si renda necessario e non sia stato preventivamente organizzato correttamente.
92
BIBLIOGRAFIA
Testi di riferimento:
Yezersky,G.: Creating successful innovations, General Theory of Innovation (GTI) and Its
Applications. Hands out -Vinci (FI) 2006
Cascini, G.: Problem Solving e Innovazione Sistematica – Dispense del corso – Firenze
2006
Cascini,G.: Intellectual property & Knowledge Managament – Dispense del corso –
Firenze 2006
Mann, D.; Hey,J.; Dekoninck,E; Jantschgi, J.; Grawatsch,M.: course SUPPORT:
Creativity & Innovation, Problem Analysis (TRIZ), Contradictions and Inventive
principles, Trends of Evolution – course SUPPORT mod. 1A.
Pressman,D.: Patent It Yourself – 7th edition. Nolo Press Berkeley – Stephen Elias.
Berkeley (CA) USA 1999
Pressman D., Stim,R.: Patent Pending in 24 hours. Nolo Press Berkeley – Lisa Guerin.
Berkeley (CA) USA 2003
AA.VV.: Studio di fattibilità per un nuovo distretto tecnologico in Trentino, Tecnologie
per edilizia sostenibile, fonti rinnovabili e gestione del territorio. Ottobre 2005
Internet:
http://ep.espacenet.com
http://www.uspto.gov
http://it.wikipedia.org
http://www.triz.org (Krasnoslobodtsev,V.: Kraev’s corner)
http://fr.wikipedia.org
http://www.velux.it
http://www.saint-gobain-glass.com/it
http://www.google.it
http://www.creax.com
93
APPENDICE
94
QUESTIONARIO PER PROMOZIONE PROGETTI
“SMART-WINDOW”
Rovereto, 13 novembre 2006
Denominazione Società:
Indirizzo:
E.mail
Tel.
Fax
Sito Web
Ditta individuale
(od impresa familiare)
Società di persone
Società di capitale
n. soci
n. collaboratori familiari
Titolare
Anno di costituzione
CLASSI
1
0
2
1-2
2
3–9
3
10 – 19
4
20 ed oltre
Anno di ultima
trasformazione
DIPENDENTI
95
Tra i dipendenti vi sono laureati/diplomati?
NUMERO LAUREATI
NUMERO DIPLOMATI
Tipologia di laurea
TIPOLOGIA LAUREA
n.
1
Ingegneria
2
Matematica-Informatica
3
Altra Facoltà Scientifica
4
Economia – Giurisprudenza
5
Architettura
6
Altro
Tipologia di diploma (a carattere tecnico-scientifico)
TIPOLOGIA
INDIRIZZO
1
Perito elettronico
2
Perito elettro-tecnico
3
n.
Perito informatico
4
Perito meccanico
5
Perito chimico
6
Altro indirizzo
Facendo riferimento al fatturato totale del 2005, in quale di queste classi si colloca
l’azienda?
CLASSI
1
Fino a 250.000 €
2
Da 250.001 a 500.000 €
3
Da 500.001 a 1.000.000 €
4
Oltre 1.000.000 €
96
Quali delle seguenti attività sono svolte dall’azienda?
ATTIVITÀ
Fabbricazione di porte, finestre e loro telai, imposte
1
1a
Serramenti in legno
1b
Serramenti in plastica
1c
Serramenti in metallo
3
Fabbricazione e installazione di tende da sole con
strutture metalliche, tende alla veneziana e simili
Trattamento, rivestimento e verniciatura delle
superfici
4
Tinteggiatura e posa in opera di vetri
5
Commercio all’ingrosso di vetro piano
7
Fabbricazione ed assemblaggio automatismi per
serramenti
8
Altro (specificare) ________________________
2
L’azienda ha sviluppato in passato collaborazioni con altre aziende?
TIPOLOGIA DEL RAPPORTO
1
Costituzione di ATS/ATI
2
Collaborazione informale con altre aziende
3
Sub-fornitura per altre aziende
4
Sub-appalto ad altre aziende
L’azienda ha sviluppato in passato progetti di innovazione?
RISULTATI OTTENUTI
1
2
3
QUANTI?
ESEMPI
Innovazione sul processo di
fabbricazione
Innovazioni sul prodotto
Esperimenti in fase
prototipale
97
4
Idee preliminari
Quali tematiche l’azienda ritiene più rilevanti per l’innovazione in ambito serramentistico
(ordinare per importanza, 1 = max interesse, 8 = min interesse)?
TEMA
IMPORTANZA
1
Risparmio energetico
2
Impatto ambientale e riciclaggio materiali
3
Multi-funzione
4
Riduzione tempi/costi processo di fabbricazione e montaggio
5
Automazione e domotica
6
Comfort e vantaggi accessori
7
Sicurezza
8
Design
A fronte dell’incontro odierno, ritieni interessante avere un colloquio diretto per definire
possibili progetti di collaborazione?
SI
NO
98
IL SYSTEM OPERATOR
Si riporta il diagramma del System Operator nella sua accezione più ampia descritta
brevemente nel paragarafo 3.1
99
LE FUNZIONI GENERATE:
SIZE
Tabella 28: Non fare entrare acqua - desiderata
0
med
∞
From 0 to ∞
TRANSFORMATION
TIME
Where?
La colonna non è stata riempita perché è
molto frequente (praticamente sempre) la
sovrapposizione con la colonna relativa
alla “funzione indesiderata” della NON
FUNZIONE
From 0 to ∞
Modifica di
interfaccia in
termini di…
Temperatura
Contenuto in vapor
d'acqua
Composizione
Colore
Tipologia di flusso
Pressione
Velocità
Tabella 29: Non fare entrare acqua - indesiderata
ROOT CAUSE
L'acqua arriva alla
finestra ma non
riesce a passare
FAILURE
EFFECT
L'acqua non arriva
alla finestra
FAILURE
MODE
Aspirazione di acqua dall'esterno
Eliminazione del vetro per facilitare il passaggio d'acqua
Finestra che fa condensare l'umidità
Apertura automatica del vetro
Nessuno spunto
offerto ai fini della
generazione di
funzioni
100
Tabella 30: Fare entrare acqua - Desiderata
0
med
SIZE
∞
From 0 to ∞
Where?
Riempimento guarnizioni per impedire
passaggio aria
Ricezione acqua e accumulo
Passaggio in basso
Lamina d'acqua
per il lavaggio dei
pavimenti
Attraverso un
nebulizzatore
Attraverso più
nebulizzatori
TRANSFORMATION
TIME
Dal tetto
Annaffiatura piante
Annaffiatura piante
e creazione
ambiente umido
(serre)
Reintegro acqua
locali piscina
From 0 to ∞
Temperatura
Modifica di
interfacci in termini
di…
Cambiamento di
fase
Composizione
Composizione
Composizione
Pressione
Aggregazione
Utilizzo acqua come fluido termovettore
per riscaldamento / raffreddamento
Evaporazione / congelamento (?)
Profumazione
Potabilizzazione
Salinizzazione / Desalinizzazione
Finestra pompante
Nebulizzazione, idrolizzazione
L'acqua arriva alla
finestra
Polarizzazione vetro per la repulsione dell'acqua
Film protettivo idrorepellente sul vetro
Chiusura automatica della finestra al contatto con l'acqua
FAILURE
MODE
Finestra a tenuta stagna
L'acqua arriva alla
finestra ma la
elimino
FAILURE
EFFECT
ROOT CAUSE
Tabella 31: Fare entrare acqua - indesiderata
L'acqua passa ma
non riesce ad
arrecare danni
La finestra asciuga l'acqua passata
L'acqua viene canalizzata all'interno di una cavità della finestra
Finestra con agenti assorbenti (silica gel)
Finestra funzionante come pompa: l'acqua che giunge alla
finestra viene pompata all'esterno
Finestra che vaporizza l'acqua passata (attraverso la variazione
di pressione statica locale, attraverso il riscaldamento)
Accumulazione acqua passata per eventuale utilizzo scopi
diversi (annaffiatura piante, convogliamento a scarico)
101
Tabella 32: Fare uscire acqua - desiderata
0
med
NO RESULTS
apertura in caso di allagamento per la
fuoriuscita del liquido
SIZE
∞
From 0 to ∞
TRANSFORMATION
TIME
Where?
sul balcone
lavaggio della
soglia
verso le piante
finestra irrigatrice
verso le piante
evitare il
congelamento
verso animali
indesiderati sul
balcone
getto dissuasore
verso il pavimento
esterno
con l'aggiunta di
sale per lo
scongelamento in
caso di ghiaccio
From 0 to ∞
Modifica di
Temperatura
Contenuto in vapor
d'acqua
Composizione
Colore
L’analisi di questi aspetti non fornisce
risultati rilevanti ai fini della ricerca
Tipologia di flusso
Pressione
Velocità
FARE USCIRE ACQUA – INDESIDERATA
Non si riporta di seguito il grafico relativo all’analisi in oggetto perché questa non
ha fornito risultati rilevanti.
102
.
SIZE
Tabella 33: Fare entrare la luce - desiderata
From 0
0
Sistema che raccoglie e amplifica luce
to ∞
Aumento numero di finestre
Sistema di lenti e specchi per riflessione e diffusione
∞
Finestra composta per regolazione illuminazione: oscuramento diverse parti
Riscaldamento ambienti molto freddi se finestra buon isolante
Funzionamento come serra (finestra enorme)
Where?
Orientamento finestra variabile
Finestra
Esposizione finestra variabile
Finestra composta di poche parti che ostacolino la luce
Maniglia
Maniglia trasparente per apertura facilitata
Maniglia
Maniglia trasparente per incremento zona di passaggio luce
Telaio
Telaio trasparente per incremento zona di passaggio luce
Telaio di fibre ottiche che reindirizza la luce verso zone in
Telaio
cui è necessaria
Telaio con fibre ottiche per regolare automaticamente
Telaio
apertura e chiusura della finestra
Indirizzamento luce dietro al televisore per aumento
Vetro o telaio
contrasto e miglioramento visione
Vetro parzialmente oscurato o fessura nel telaio: emissione
Vetro o telaio
di lamina di luce per illuminazione percorso poco illuminato
Emissione di lamina di luce su zona sensibile per attivazione
Vetro o telaio
di funzioni particolari per mezzo del segnale luminoso
Indicazione zone “pericolose” con indirizzamento luce in
Vetro / telaio
zona specifica (lamina o fascio luminoso)
Vetro / telaio
Visione radiografie
Passaggio attraverso fori in direzione di un sensore per
Vetro
azionamento funzionalità particolari
Vetro
Porosità: fa passare aria ma non acqua
Telaio
Trasparenza per passaggio luce
Vetro
Antiriflettente, diffondente
Opacita in funzione delle condizioni di luminosita
Vetro
desiderata
Orientamento dei vetri per catturare + luce in base
Vetri
all'esposizione
Davanzale
Riflettente verso la finestra, evitando abbagliamento
Sistema di specchi per raccogliere la luce e diffonderla nella
Cassettone
stanza
Raccoglie e amplifica la luce lunare o notturna in città per
Vetro
concentrarla in certi punti (es:.lampadina per vedere TV)
Vetro come specchio parabolico per la concentrazione e la
Vetro
diffusione della luce in alcune zone specifiche
Vetro completamente trasmissivo per indirizzamento fascio
Vetro
luminoso su bacini d'acqua e ambienti per il riscaldamento.
Indirizza la luce su lamina metallica su supporto rotante per
Vetro
azionamento rotazione e trasformazione in energia cinetica
Vetro
Creazione giochi di luce / forme
Ambiente
Insetimento fibre ottiche per portare la luce dove necessario
limitrofo, ecc.
(es. Vetrine, mobili, lampade, ecc….)
Ambiente
Sfruttare i vetri come celle fotovoltaiche per generare
limitrofo, ecc.
energia
Ambiente
Riflettere luce per evitare fascio diretto su monitor o TV
limitrofo, ecc.
103
TIME
Ambiente
limitrofo
Casa,
ambienti
lavorativi
Raccogliere luce con fotodiodi per caricare batterie
Far passare luce, ma non fascio diretto per non riscaldare
ambiente
La durata del passaggio di luce e vincolata all'applicazione e allenecessità
richieste dall'utente
From 0 to ∞
Realizzazione di vetro sensibile alla luce che ne lascia passare sempre la stessa
quantità
TRANSFORMATION
Vetro
Vetro, Colore
Modifica di
interfaccia in
termini di…
Vetro
Vetro
Vetro
Vetro
Modifica composizione per realizzare opacizzazione
Modifico la composizione el vetro per far passare solo certe
lunghezze d'onda, quindi certi colori (CROMOTERAPIA)
Modifico colorazione vetro per oscurare ambiente
Direzione del flusso luminoso
Concentrazione, diffusione e deviazione del raggio luminoso
Filtraggio frquenze per minore passaggio en. termica, protezione
UV, ispezione processi produttivi
ROOT CAUSE
Tabella 34: Fare passare la luce - Indesiderata
In generale
Condizioni di luminosità elevate o particolari (es. certe λ passano)
Imposte
Chiusura automatica
Riflessione completa
Vetro
Non oscura – forse più “failure mode”
Tapparelle
Chiusura automatica
Vetro blocca tutte λ
FAILURE MODE
In generale
Imposte
Vetro
Aumento capacitá oscuramento/ blocco luce della struttura
Realizzare riflessione / deviazione della luce incidente
Effettuare controllo e chiusra
Aumento capacitá riflettiva/ oscuramento
Vetro oscurante
Vetro pannello fotovoltaico
FAILURE
EFFECT
Vetro pannello solare
Imposte
Sistema deviazione della luce
Vetro
Pensare ad una seconda fonte di schermatura
104
Tabella 35: Non fare passare la luce - desiderata
0
med
SIZE
∞
From 0 to ∞
TRANSFORMATION TIME
Where?
MULTISCREEN
In funzione della durata dell'applicazione e delle necessità
dell'utente
From 0 to ∞
Vetro
Modifica di
interfaccia in
termini di…
Sistema oscuramento davanti alla finestra
Imposte
Sistema oscuramento davanti alla finestra
Sistema di tende
Oscuramento vetro
Imposte - Tende
Finestra
Oscuramento vetri
Riflessione totale con pannello di chiusura
Vetro
Oscurante - riflettente
Telaio
Lamina o tendina che blocca ingresso luce
Ambiente
Pannello per chiusura vano finestra
limitrofo
Casa,
Copertura parte vetrata (internamente od
ambienti
esternamente)
lavorativi
Imposte
Vetro
Telaio, Vetro
Finestra
Variazione opacità/ oscuramento in base alle condizioni di
illuminazione esterne
Dimensione spessore in base all'esposizione
Variazione della riflettivita in base alle condizioni di
illuminazione
Realizzare copertura per oscuramento solo sui vetri e non sul
telaio
Assorbimento e deviazione luce verso altri ambienti
Tabella 36: Non fare passare la luce - indesiderata
FAILURE FAILURE
EFFECT
MODE
ROOT CAUSE
vetro fluorescente (accumulo quando in eccesso e rilascio quando
insufficiente)
La luce non arriva
ala finestra (e vorrei
che ci arrivasse)
Finestra che si muove lungo la parete per orientarsi correttamente e
recepire “luce”
Finestra che emette luce con un sistema di fibre ottiche che la
prendono dove c'è
Finestra che prende la luce correttamente perché orientata da uno
specchio
La luce non riesce
ad attraversare la
finestra
La luce entra ma
non illumina dove
vorrei
reintegro della luminosità (LED)
Finestra che emette luce con un sistema di fibre ottiche che la
prendono dove c'è – vale anche in questo caso Finestra con vetro a trasmissione variabile regolabile
Finestra a lamelle orientabili
Finestra che sposta/dirige la luce là dove mi interessa
Finestra che prende la luce in un punto preciso e la reindirizza
ovunque (sistema parabola-fuoco)
105
Tabella 37: Emettere/riflettere la luce: desiderata
0
Aggiunta lampadine/led
Sistema di riflessione luce raccolta da altri punti
med
Combinazione sorgente luminosa con sistema di riflessione
Combinazione sorgente luminosa con sistema di riflessione
∞
SIZE
Aggiunta led per creare sistema illuminazione
From 0 to ∞
Vetro
Aggiunta di un gas luminoso
Telaio
Aggiunta di led
Struttura fosforescente per la realizzazione di
una luce di emergenza
Sistema riflettente
Emissione di dissuasore luminoso verso
l'esterno per evitare l'avvicinamento di animali
indesiderati
Sistema di riflessione per deviare la luce
proveniente da altre sorgenti
Telaio
Where?
MULTISCREEN
Vetro
Telaio / Vetro
TRANSFORMATION TIME
Cassettone /
Davanzale
In funzione della durata dell'applicazione e delle necessità
dell'utente
From 0 to ∞
Vetri
Trasformazione del vetro nel caso servisse una funzione di
riflessione
Finestra
Impiego della luce accumulata durante il giorno per accendere
sorgenti luminose quando necessario
Modifica di
FAILURE
EFFECT
FAILURE
ROOT CAUSE
MODE
Tabella 38: Emettere/riflettere la luce - indesiderata
In generale
Rottura sorgente luminosa
Rottura sistema riflettente
Imposte
Non vedo emissione durante il giorno perchè le imposte sono chiuse
Vetro
Sistema automatico di riconoscimento emissione luce indesiderata
In generale
Verifica funzionamento delle diverse parti
Imposte
Effettuo chiusura imposte
Vetro
Indirizzamento del riflesso
106
TRASMETTERE
(NON
TRASMETTERE)
ENERGIA
MECCANICA
–
DESIDERATA / INDESIDERATA:
L’analisi per la Funzione Principale e per la Non-Funzione Principale non fornisce
spunti interessanti per l’approfondimento.
ASSORBIRE ENERGIA MECCANICA – DESIDERATA:
Si riporta soltanto l’analisi relativa alle dimensioni perché le altre due non hanno
fornito spunti di sviluppo interessanti.
SIZE
Tabella 39: Assorbire energia meccanica - desiderata
0
med
∞
Sono riconducibili alle interazioni tra
aria/acqua e la finestra
Vetro
Vetro anti
vibrazioni –
insonorizza
Ante della finestra
Mosse dal vento
immagazzinano
energia meccanica
da utilizzare per
chiusure
automatiche
From 0 to ∞
Where?
ASSORBIRE ENERGIA MECCANICA – INDESIDERATA:
Non si riportano le funzioni gabellate perché la procedura non ha fornito spunti
interessanti per l’analisi.
107
TRANSFORMATION
TIME
SIZE
Tabella 40: Trasmettere informazioni - desiderata
0
Punto: spioncino
med
Trasmissione informazioni provenienti da una certa direzione
med
vedere solo ad una certa distanza: sistema di messa a fuoco
Vetro
Touch screen
Vetro
TV
Telaio
Radio
Vetro e telaio
Info guasti
Vetro e telaio
Sistema di lettura e scrittura braille
From 0
Vetro
Emissione di segnali di avvertimento
to ∞
Vetro / telaio / maniglia
Segnalazione vie di fuga
Where?
Informazioni su modi, tempi ed operatore
Struttura
ultima apertura
Vetro / telaio / maniglia
Emissione segnali di allarme
Vetro
Colorazione o ritorno alla trasparenza in
determinate condizioni termodinamiche
Vetro
Emissione segnali pubblicitari
From 0
to ∞
Applicazione in domotica
“immagine”
Inserzioni estetiche nel vetro
Ottica
Microscopio / Canocchiale
Composizione
Modificazione odori
Ottica
Lente multifocale per correzione difetti visivi
“immagine”
Proiezione immagine: paesaggi, quadri ..
Ottica / Immagine
Funzionamento a specchio
Modifica di interfaccia
in termini di
ROOT CAUSE
Le informazioni non
devono arrivare alla
finestra
FAILURE
MODE
Le informazioni
sono ostacolate
dalla finestra
FAILURE
EFFECT
Tabella 41: Non trasmettere informazioni
Le informazioni,
pur passando, non
vengono trasmesse
correttamente
chiusura della persiana automatica
chiusura tapparella
vetro opacizzante
finestra insonorizzata
effetto termoclino sul vetro
vetro deformante
scattering
accecamento
108
NON TRASMETTERE INFORMAZIONI – DESIDERATA:
Non si riporta la descrizione delle funzioni generate per la Non-Funzione desiderata
perché i risultati ottenuti tendono a sovrapporsi a quelli generati per la Funzione Principale
Desiderata.
FAILURE FAILURE
ROOT CAUSE
EFFECT
MODE
Tabella 42: Non trasmettere informazioni - indesiderata
Le informazioni
non
devono/riescono ad
attraversare la
finestra
Visione infrarossa (aumenta la visibilità)
Visione periferica (sopra, sotto, cielo, spioncino)
Le informazioni
sono ostacolate
dalla finestra
Finestra permeabile alle onde radio
Finestra permeabile ai suoni
Finestra flessibile (“permeabilità al tatto”)
Sistema antiappannamento, antighiaccio
La finestra distorce
le informazioni
Possibilità di vedere anche con la pioggia (es. le gocce non
battono sul vetro)
ACQUISIRE INFORMAZIONI – DESIDERATA:
Per l’analisi effettuata in merito all’Anti-Funzione Desiderata si riporta
esclusivamente il dettaglio delle funzioni generate esaminando le dimensioni dal momento
che le altre non hanno fornito risultati rilevanti
Tabella 43: Acquisire informazioni - desiderata
0
med
∞
SIZE
Vetro
Vetro
From 0
to ∞
Where?
Vetro /
telaio /
maniglia
Telaio
Telaio
Vetro
Di scarsa rilevanza
Riconoscimento impronte
Finestra a cristalli lquidi (tensione in funzione della
temperatura)
Effetto cartina tornasole (acidità dell'ambiente)
Finestra – antenna
Memoria fissa (segreteria telefonica, had disk)
Deformabile in funzione della pressione
ACQUISIRE INFORMAZIONI – INDESIDERATA:
Per l’analisi effettuata in merito all’Anti-Funzione Indesiderata non si riportano
risultati. Per non far acquisire informazioni alla finestra non sono necessarie
implementazioni funzionali.
109
NON FARE ENTRARE MATERIA – DESIDERATA:
Per l’analisi effettuata in merito alla Funzione Principale Desiderata non si
riportano risultati perché generati successivamente a quelli relativi alla Non-Funzione
Indesiderata. I due casi in esame generano soluzioni sostanzialmente equivalenti.
NON FARE ENTRARE MATERIA – INDESIDERATA:
Per questa analisi si riportano solo le funzioni generate, saranno quindi riportate
esclusivamente le analisi effettuate con approccio Root Cause e Failure Mode
ROOT
CAUSE
Faccio in modo che
la materia arrivi lo
stesso alla finestra
FAILURE
MODE
Tabella 44 : Non fare entrare materia - indesiderata
La finestra non fa
passare materia ma
faccio in modo che
questa trovi un
modo per entrare
Finestra mobile
Finestra montacarichi
Emanazione ormoni / sostanze per richiamo animali
Finestra magnetica
Finestra dilatabile
Finestra girevole
FARE ENTRARE MATERIA – DESIDERATA:
Risultati generati per la sola analisi dimensionale
SIZE
Tabella 45: Fare entrare materia - desiderata
0
∞
From 0 to ∞
Fessura nel vetro
Where?
Vetro / Anta /
Telaio
Apertura per
ingresso posta
Passaggio selettivo
di persone / animali
ROOT CAUSE
La materia non
arriva alla finestra
FAILURE
MODE
La materia viene
assorbita /
neutralizzata dalla
finestra
Vetro antiproiettile
Allarme al contatto dall'esterno
Aspirazione pollini dalla stanza
Finestra realizzata in legno / materiale insetticida
Finestra che emette spray anti insetti
FAILURE
EFFECT
Tabella 46: Fare entrare materia - indesiderata
La materia non
arreca alcun danno
Per casi di questo tipo è necessario analizzare nel dettaglio ogni
oggetto di passaggio per determinare il suo effetto negativo
sull'ambiente e la relativa azione compensativa
Dissuasori per animali
Vetro antistatico
Finestra con lama d'aria calda contro polvere, fumi, odori
Chiusura stagna
110
NON FARE USCIRE MATERIA – DESIDERATA:
Si riportano di seguito gli unici risultati sensati generati attraverso l’analisi
effettuata mediante l’operatore STC
Tabella 47: Non fare uscire materia - desiderata
SIZE
0
med
∞
From 0 to ∞
Telaio
Produzione di una
scarica ad alta
tensione per evitare
l'uscita accidentale
di materiali
metallici
Serramento
Chiusura
automatica post
intrusione per
evitare la fuga
Where?
NON FARE USCIRE MATERIA – INDESIDERATA:
Ai fini della generazione di nuove funzioni l’unica analisi sensata risultava quella
relativa alla Root Cause, pertanto saranno riportati soltanto quei risultati.
ROOT CAUSE
Tabella 48: Non fare uscire materia - indesiderata
La materia viene
espulsa dalla stanza
Finestra aspirapolvere
111
TRANSFORMATION TIME
SIZE
Tabella 49: Trasmettere onde elettromagnetiche - desiderata
Vedi schema luce per visibile
0
Non influente per radiofrequenze, ecc…
Aumento numero delle finestre
med
Sistema di amplificazizone con antenne
Materiale antiassorbente (aumento la capacita di
riscaldamento con IR, aumento ricezione onde radio,
Vetro
ecc…)
Alta trasparenza per la luce, IR e UV
Impiegato come antenna RX
Telaio
Struttura metallo o simili per assorbire IR e riscaldare
Maniglia
Impiegato come antenna RX
From
Impiegata come antenna per ricezione I VHF, UHF,
0 to ∞
Finestra
ecc..(onde radio e TV)
Where?
Finestra
Struttura a parabola per raccogliere onde satellitari
Assorbimento e trasmissione onde UV per creare sistemi di
Finestra
abbronzatura
Assorbimento onde IR per realizzare sistemi di
Finestra
riscaldamento
Realizzazione di pannelli solari o accumulatori onde per
Imposte
generare energia
CASA ATTIVA: Amplifica segnali (es. Inverno: attivo
Casa, ambienti
assorbimento IR; brutto tempo: amplifico il visibile
lavorativi, ecc.
raccolto; Emergenza: aumento ricezione onde radio e TV)
From 0 to ∞
NO RESULTS
Vetro
Modifica di
interfaccia in
termini di…
Finestra
Film per assorbimento selettivo (IR, UV, VHF, ecc)
Film per la conversione energetica delle onde (es. UV in IR per
riscaldare)
Filtri per trasmissione selettiva
Sistema di antenna e amplificazione per realizzare finestra
stereo/TV
Monitoraggio IR ambiente interno ed esterno
Radioscopio
FAILURE
MODE
ROOT CAUSE
Tabella 50: Trasmettere onde elettromagnetiche - indesiderata
Si comporta da oggetto riflettente per certe onde in base alle
Finestra
dimensioni
Vetro
Isolante / riflettente
Telaio
Isolante / riflettente
Imposte
Chiuse funzionano da schermo
Aprire la finestra
Finestra
Realizzo sistema di rivelazione e TX per onde ricevute non passanti
Vetro
IR -> posso aumentare l'umidita dell'aria tra I vetri per aumentare la
conducibilitá (notte/giorno)
Imposte
Controllare apertura o aprire imposte
112
FAILURE
EFFECT
In generale
Apro la finestra
Tabella 51: Non trasmettere le onde elettromagnetiche - desiderata
Materiali riflettenti
0
Generare schermo elettromagnetico (gabbia Faraday)
med
∞
SIZE
From 0 to
∞
TRANSFORM
TIME
ATION
Where?
Generare onda controfase (Poco realizzabile)
VEDI CASO 0
VEDI CASO 0
Composizione riflettente di vetro e/o tende
Assorbi-onde
Finestra
Microstruttra del telaio e dei vetri per realizzare
riflessione delle onde
Vetro
Film bloccanti
Impiego come antenna per generare onda in
Telaio
controfase
Maniglia, Parti
Assorbenti / riflettenti
metalliche, ecc…
Casa, ambienti
Collego telai in metalo per realizzzare una
lavorativi, ecc.
specie di gabbia di Faraday
From 0 to
∞
Modifica di
interfaccia
in termini
di…
Assorbe radiazione per convertirla in energia
Finestra
Assorbimento selettivo in base al desiderio dell'utente (es. Riscladare
assorbo IR, ecc)
Trasformazione onde elettromagnetiche in energia vibrazionale (onde
meccaniche) per generare compensazione suoni o forze masaggianti
FAILURE
EFFECT
FAILURE
MODE
ROOT CAUSE
Tabella 52: Non trasmettere le onde eletromagnetiche - indesiderata
In generale
Finestra aperta
Danno
Vetro
Telaio, parti
metalliche
In generale
Danno
Rottura di alcune parti della finestra
Non riflette / assorbe onde
Vetro
Lavorano come antenna per captare e TX onde
Chiudere la finestra o le imposte
Realizzo tende / pannelli riflettenti
Materiali / film selettivi per bloccare la radiazione
Microstrutture (es. rugositá) per realizzare riflessione delle onde
Telaio, parti
metalliche
Impiegare materiali assorbenti/riflettenti
In generale
Creare campo elettromagnetico di schermo
Finestra
Chiudere/sigillare vano finestra con schermi riflettenti a tendina
113
Tabella 53: Generare onde elettromagnetiche - desiderata
0
Trasmettitore direzionale
ANTIFURTO: visione IR, ecc….
med
Generatore/ rivelatore di onde per applicazioni specifiche (es. TX
radio)
Antenna per trasmissione onde radio e TV
ANTIFURTO: visione IR, ecc….
SIZE
∞
From 0 to
∞
Where?
MULTISCREEN
Finestra
Apparato per TX comunicazione a banda larga
Telaio
Maniglia
Antenna in TX
Antenna in TX
Trasmettitore e rivelatore delle onde riflesse per
fare monitoraggio ambiente
Vetro
TIME
From 0 to
∞
TRANSFORMATION
Casa, ambienti
lavorativi, ecc.
Modifica di
interfaccia
in termini
di…
TX satellitare o altro per sicurezza od
informazioni
In funzione della durata dell'applicazione e delle necessità
dell'utente
POTENZA TX
Ampiezza delle onde trasmesse limitato al fine di non avere TX
con potere distruttivo o di disturbo (rumori, ionterferenze, ecc..)
GENERARE ONDE ELETTROMAGNETICHE – INDESIDERATA:
La funzione, se indesiderata, risulta priva di logica pertanto non offre spunti utili
allo sviluppo di nuove funzionalità atte a completare le funzioni
114
SIZE
Tabella 54: Trasmettere energia termica - desiderata
0
med
∞
From 0 to ∞
TRANSFORMATION
TIME
Where?
Contributo trascurabile all'analisi
funzionale (per garantire il flusso termico
è sufficiente tenere aperta la finestra) – Si
possono riscontrare applicazioni in
domotica con apertura automatica
comandata da centralina di controllo dati
termodinamici
From 0 to ∞
Temperatura
Contenuto in vapor
d'acqua
Composizione
Modifica di
Colore
Tipologia di flusso
Pressione
Velocità
ROOT CAUSE
L'energia termica
non arriva alla
finestra
FAILURE
MODE
L'energia termica
viene assorbita
dalla finestra
FAILUR
E
EFFEC
T
Tabella 55: Trasmettere energia termica - indesiderata
L'energia termica
passata non scalda /
raffredda l'ambiente
finestra adiabatica
getto d'aria lambisce finestra e funge da barriera termica
finestra a specchio (riflessione totale, assorbimento zero)
finestra che riflette i raggi UV
finestra che non lascia passare la radiazione solare con
contributo termico
finestra con cella di peltier
finestra a capacità termica infinita (con interposto fluido in
cambiamento di fase)
finestra raffreddata
finestra con ricircolo d'aria
finestra che assorbe i raggi UV
Se riesce a passare diventa difficile riuscire a gestirla pertanto
non si riscontrano funzionalità sensate legate a questo tipo di
approccio
115
NON TRASMETTERE ENERGIA TERMICA - DESIDERATA:
La verifica ha prodotto risultati esclusivamente per la parte dell’operatore STC inerente le
dimensioni
SIZE
Tabella 56: Non trasmettere energia termica - desiderata
0
med
∞
From 0 to ∞
Attraverso il vetro
Produzione di
corrente attraverso
cella di Seebeck
Attraverso il vetro
Finestra lente
fusoria
Where?
FAILURE ROOT
MODE
CAUSE
Tabella 57: Non trasmettere energia termica - indesiderata
FAILURE
EFFECT
Contributo trascurabile all'analisi funzionale (per garantire il flusso termico è
sufficiente tenere aperta la finestra)
PRODURRE ENERGIA TERMICA - DESIDERATA:
La verifica ha prodotto risultati esclusivamente per la parte dell’operatore STC
inerente le dimensioni
SIZE
Tabella 58: produrre energia termica - desiderata
From 0 to ∞
0
med
∞
Where?
Verso l'ambiente
interno
Finestra Calorifero
116
PRODURRE ENERGIA TERMICA - INDESIDERATA:
La funzione, se indesiderata, risulta priva di logica pertanto non offre spunti
utili allo sviluppo di nuove funzionalità atte a completare le funzioni
ANALISI
STATISTICA
DELLE
CLASSI
BREVETTUALI
La suddivisione per sottoclassi dell’International Patent Class E06 per mezzo della
Figura 50: Suddivisione classe brevettuale IPC E06
quale si può valutare che il campo di interesse della nostra ricerca è focalizzato
essenzialmente sull’IPC 4 digits E06B
Di seguito si riporta quindi il dettaglio di una prima distribuzione degli IPC per
diversi aspetti inerenti la E06B:
Figura 51: Suddivisione classe brevettuale IPC E06B
117
118
Cina e Taiwan
Giappone
Germania
USA
Francia
Corea del Sud
Regno Unito
Italia
Danimarca
Polonia
Paesi - Aree geografiche
Numero brevetti 1996-2006
Canada
Olanda
Svizzera
Austria
Spagna
Svezia
Belgio
Australia
Nuova Zelanda
Israele
Norvegia
Repubblica Ceca
Finlandia
Irlanda
Russia ed ex URSS
America Latina
SudAfrica
Altri Europa Est
Altri Europa Occidentale
Altri Asia
Altri Africa
STATISTICHE SULLA BREVETTAZIONE ANNUA PER NAZIONE (IPC E06):
STATISTICHE SULLA BREVETTAZIONE ANNUA (IPC E06) IN ITALIA NEL
PERIODO 1996-2006:
Italia
60
50
40
30
20
10
0
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Risulta evidente che il trend italiano per la brevettazione nell’ambito delle finestre è
in calo.
STATISTICHE SUGLI APPLICANT (IPC E06) – realizzato con Goldfire Innovator:
Assignee
YKK ARCHITECT PROD
Kabushiki Kaisha
No. of Patents
188
Shin Nikkei Co. Ltd.
168
Hunter Douglas Inc.
161
TOSTEM Corp.
131
Misawa Homes Co. Ltd.
131
SEKISUI CHEM Co. Ltd.
127
Hunter Douglas Industries BV
123
YKK Architectural Products Inc.
113
Nien Made Enterprise Co. Ltd.
111
TATEYAMA ALUM Ind. Co. Ltd.
99
Fujisash Co.
90
Activity Trend
Accelerating activity between
1992 and 1999
Accelerating activity between
1989 and 2004
Accelerating activity between
1984 and 2006
Accelerating activity between
1989 and 2004
Declining activity between 1990
and 2004
Declining activity between 1989
and 2004
Accelerating activity between
1984 and 2006
Accelerating activity between
1992 and 2002
Accelerating activity between
1994 and 2006
Accelerating activity between
1989 and 2004
Accelerating activity between
1976 and 2004
119
V Kann Rasmussen Industri AS
80
Sanwa Shutter Corp.
74
Hunter Douglas International NV
70
Accelerating activity between
1986 and 2000
Declining activity between 1987
and 2004
Accelerating activity between
1980 and 2004
STATISTICHE SUGLI APPLICANT (IPC C03C4) NEL PERIODO 1996-2006:
Si osserva quindi che Nippon Glass, con i suoi diversi settori di sviluppo, risulta
leader nella brevettazione relativa ai vetri
Assignee
Nippon Sheet Glass Co. Ltd.
No. of Patents
111
Patents with no Assignee
78
Corning Inc.
39
Guardian Industries Corp.
34
Asahi Glass Co. Ltd.
31
PPG Industries Ohio, Inc.
26
Central Glass Co. Ltd.
20
Nippon Electric Glass Co. Ltd.
18
PPG Industries, Inc.
17
Corning Glass Works
16
Pilkington plc
15
Glaverbel
14
Nikon Corp.
11
Shin - Etsu Quartz Products Co.
Ltd.
10
Hoya Corp.
10
Activity Trend
Accelerating activity between
1982 and 2006
Accelerating activity between
1975 and 2006
Accelerating activity between
1990 and 2006
Accelerating activity between
1993 and 2006
Accelerating activity between
1981 and 2006
Accelerating activity between
1992 and 2006
Declining activity between 1988
and 2003
Accelerating activity between
1985 and 2004
Accelerating activity between
1976 and 2000
Accelerating activity between
1971 and 1988
Accelerating activity between
1993 and 2006
Accelerating activity between
1998 and 2006
Accelerating activity between
1998 and 2004
Declining activity between 1992
and 2003
Declining activity between 1987
and 2004
120
ATTIVITA’ BREVETTUALE DI NIPPON SHEET GLASS:
Number
of patents
Patent Activity of Nippon Sheet Glass Co. Ltd.
14
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 Year
RELAZIONI TRA LE CLASSI PER I BREVETTI APPARTENENTI A C03C4:
121
BREVETTAZIONE PER LA IPC C03C4 (1996-2006):
Si tenga presente che il dato relativo all’anno 2006 difetta in completezza per
motivi connessi al ritardo di pubblicazione ed alla data di download del database con il
quale sono state effettuate le statistiche.
ANALISI COMPETITIVA TRA SAINT GOBAIN GLASS E PILKINGTON NELLA
IPC C03C E NELLA IPC C03C4:
Analisi competitiva tra Saint Gobain e Pilkington nella classe C03C
Number
of patents
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
00
02
04
06 Year
pilkington (226 patent(s) - 21.79%)
saint gobain (811 patent(s) - 78.21%)
Analisi competitiva tra Saint Gobain e
Pilkington nella classe C03C4
122
RANKING
FUNZIONE
ID GRUPPO
CONVERGE
NZA CON
OBIETTIVI
DISTRETTO
OPPORTUNI
TA' DI
SVILUPPO
COMPETEN
ZE
DISPONBILI
TOTALE
IL RANKING DELLE FUNZIONI GENERATE:
1
Raffresca ambienti
H_10 FINESTRA CHE
DEUMIDIFICAL’AMBIENTE
H_22 calorifero
Finestra per riscaldamento
ambienti
Finestra che converte l'energia
solare
Finestra conversione solare in
energia elettrica
Finestra conversione solare in
energia termica
Conversione energetica
Finestra che trasforma la luce
in energia
Finestra con pannello
fotovoltaico
Asciugatura indumenti
Domotica
H_8 FINESTRA PER
RISCALDAMENTO ACQUA
Finestra che isola la
trasmissione del contributo
termico dell'energia solare
Finestra con isolante termico a
cambiamento di fase
Finestra raffreddante
Apertura / chiusura
condizionata per ottenere
automaticamente il
raggiungimento di determinate
condizioni termodinamiche
all'interno dei locali
Finestra antincendio
Finestra che intgra l'antenna e
un sensore di prossimità
immagazzinamento energia
meccanica attraverso il
movimento delle ante per
A_14
10
10
10
30
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
H_10
10
10
10
30
H_22
10
10
10
30
L_16
10
10
10
30
EM_05
10
10
8
28
EM_12
10
10
8
28
EM_13
10
10
8
28
EM_17
10
10
8
28
L_05
10
10
8
28
L_09
10
10
8
28
A_08
I_01
10
7
8
10
10
10
28
27
H_8
10
8
8
26
T_05
10
8
8
26
T_07
10
10
5
25
T_08
10
10
5
25
A_13
7
8
10
25
A_24
7
8
10
25
I_09
7
8
10
25
ME_2
7
8
10
25
123
apertura e chiusura automatica
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Finestra per assorbimento e
trasmissione raggi infrarossi
Aumento della conducibilità
(regolazione umidità interna
del vetro)
Finestra che si oscura
automaticamente
Finestra con specchio termico
(riflessione radiazione termica)
H_13 FINESTRA “SELFCLOSING” IN CASO DI
PIOGGIA
Finestra calorifero
Orientamento regolabile
Capacità riflettente regolabile
Apertura automatica per
facilitare uscita d'emergenza
persone
Chiusura automatica
Informazioni modi e tempi
ultima apertura
Finestra che permette
l'identificazione di chi apre o
chiude la finestra
Finestra che rimuove la
sporcizia
Bloccaggio delle cerniere per
impedire apertura
Bloccaggio dei cardini a
finestra aperta per garantire
comunque il ricambio di aria
Finestra girevole
Finestra antivibrazioni
Finestra con cella di Peltier
Trasformazione onde EM in
energia vibrazionale
rafforzamento del vetro o
sbarramento della finestra
Finestra per sorveglianza
sistema di messa a fuoco
(visione a distanza)
Finestra antiladro
Isolante
chiusura automatica e
rafforzamento del vetro o
EM_03
10
6
8
24
EM_20
10
6
8
24
L_14
10
6
8
24
T_03
10
6
8
24
H_13
4
10
10
24
T_12
L_21
L_23
4
7
7
10
8
8
10
8
8
24
23
23
A_34
7
6
10
23
I_02
7
6
10
23
I_46
7
6
10
23
I_49
7
6
10
23
MA_01
4
10
8
22
A_51
4
8
10
22
A_52
4
8
10
22
I_13
ME_1
T_06
4
4
10
8
8
6
10
10
5
22
22
21
EM_22
10
1
10
21
A_23
7
6
8
21
EM_10
7
6
8
21
I_15
7
6
8
21
MA_09
EM_18
7
10
6
0
8
10
21
20
A_47
7
3
10
20
124
sbarramento della finestra
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
aspirazione comburente /
incendio
Vetro poroso, permeabile
all'aria ma non all'acqua
Touch Screen
Finestra magnetica
Finestra con luce di emergenza
Opacità regolabile
Fotocromatico
Elettrocromatico
Fumè per opacizzazione
regolata
Regolazione trasparenza a
liquido
Finestra con cella di Seebeck
getto d'aria per evitare
l'ingresso di insetti
ventola per ricambio d'aria
Accelerazione / Decelerazione
del flusso per creazione
correnti d'aria o abbattimento
delle stesse
Chiusura stagna
Finestra che emette onde
elettromagnetiche
H_15 ANTIFORMAZIONE
DI CONDENSA
ELETTROTERMICO
H_16 ANTIFORMAZIONE
DI CONDENSA FLUSSO
D'ARIA
H_17 ANTIFORMAZIONE
DI CONDENSA
ISOLAMENTO TERMICO
H_20 FINESTRA SCIOGLIE
GHIACCIO
H_23 FINESTRA CHE
CONTROLLA L'UMIDITA'
Visione periferica (sopra, sotto,
cielo, spioncino)
Finestra termicamente isolante
Tv
Finsetra speaker radio
Riflettente (microstrutture)
Finestra selettiva per i raggi
infrarossi
A_27
4
8
8
20
A_46
4
8
8
20
I_17
I_44
L_08
L_20
L_26
L_27
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
20
20
20
20
20
20
L_28
4
8
8
20
L_29
4
8
8
20
T_11
4
8
8
20
A_04
4
6
10
20
A_11
4
6
10
20
A_20
4
6
10
20
A_21
4
6
10
20
EM_09
4
6
10
20
H_15
4
6
10
20
H_16
4
6
10
20
H_17
4
6
10
20
H_20
4
6
10
20
H_23
4
6
10
20
I_30
4
6
10
20
T_01
I_16
EM_19
10
4
4
10
1
10
10
0
8
5
5
8
19
19
19
18
L_10
10
0
8
18
125
Filtrante per certe bande di
frequenza
74
Finestra con barriera termica
Finestra per monitoraggio con
75
raggi Infrarossi
Finestra half-mirror ( spacchio
76
magico)
in caso di emergenza finestra
77
che aspira aria dall'interno se
non si aprono le ante
78
Profumazione di ambienti
Sottrazione inquinanti,
79
modificazione odori,
arricchimento di O2…
80
“Assorbimento” dell'aria
lamina d'aria per evitare la
81
formazione di condensa
Finestra per ricevere segnali
82
satellitari (forma parabolica)
Rivelatore onde per
83
monitoraggio ambiente
Vetro polarizzato
84
idrorepellente
85
Vetro film idrorepellente
Emisisone segnali
86
avvertimento
87 Emissione segnali pubblicitari
Finestra a cristalli liquidi
88
(tensione in funzione della
temperatura)
Sistema cartina tornasole
89
(acidità ambiente)
90
Finestra che diffonde la luce
91
Finestra che dirige la luce
Finestra con esposizione
92
regolabile
93
Finestra con lenti ottiche
Finestra che trasmette intensità
94
di luce costante
Variazione colorazione
95
(design)
96
Diffondente
97
Finestra che non si sporca
98
Finestra antipolvere
99
Finestra antistatica
100
Finestra anti-insetti
H_27 FINESTRA CHE SI
101
PULISCE DA SOLA CON LA
73
L_30
10
0
8
18
T_02
10
0
8
18
EM_07
7
3
8
18
L_18
7
3
8
18
A_44
7
1
10
18
A_12
4
6
8
18
A_16
4
6
8
18
A_26
4
6
8
18
A_45
4
6
8
18
EM_01
4
6
8
18
EM_23
4
6
8
18
H_29
4
6
8
18
H_30
4
6
8
18
I_20
4
6
8
18
I_23
4
6
8
18
I_35
4
6
8
18
I_36
4
6
8
18
L_01
L_02
4
4
6
6
8
8
18
18
L_06
4
6
8
18
L_07
4
6
8
18
L_17
4
6
8
18
L_22
4
6
8
18
L_33
MA_03
MA_04
MA_05
MA_07
4
4
4
4
4
6
6
6
6
6
8
8
8
8
8
18
18
18
18
18
H_27
4
8
5
17
126
PIOGGIA O LA CONDENSA
Finestra a ventaglio per
102 aumento portata aria (anche per
fuga gas)
Finestre coordinate per la
creazione o l'abbattimento di
103
correnti d'aria nei locali (anche
per fuga gas)
lamina d'aria a livello
104
pavimento per evitare
l'accumulo di polvere
flusso verso componenti
105
elettronici per raffreddarli
Coloro l'aria per allertamento
106
eventi eccezionali
Pressurizzazione /
107 Depressurizzazione dell'aria in
funzione delle esigenze
Rallentamento / annullamento
108
del flusso
109
Deviazione del flusso di aria
Accelerazione per
allontanamento oggetti
110
indesiderati di fronte alla
finestra
H_1 FINESTRA CHE EVITA
111
LA FORMAZIONE DI
CONDENSA
H_2 FINESTRA A TENUTA
112
STAGNA
113
H_21 NEBULIZZATORE
H_5 FINESTRA CHE SI
114
CHIUDE SE PIOVE
H_9 FINESTRA CHE
115
UMIDIFICA
116 Finestra amplificatrice di suoni
117
Finestra mobile nella parete
118
Finestra montacarichi
Fluorescente per emissione
119
notturna
120
Hard Disk
Finestra per l'assorbimento e/o
121
la trasmissione di raggi
ultravioletti
122 H_25 POTABILIZZAZIONE
123
Finestra dilatabile
124
Finestra che emette la luce
125
Finestra che aumenta la luce
A_01
4
3
10
17
A_02
4
3
10
17
A_05
4
3
10
17
A_09
4
3
10
17
A_17
4
3
10
17
A_19
4
3
10
17
A_28
4
3
10
17
A_30
4
3
10
17
A_43
4
3
10
17
H_1
4
3
10
17
H_2
4
3
10
17
H_21
4
3
10
17
H_5
4
3
10
17
H_9
4
3
10
17
I_06
I_10
I_11
4
4
4
3
3
3
10
10
10
17
17
17
L_31
7
0
8
15
I_41
4
6
5
15
EM_02
4
3
8
15
H_25
I_12
L_03
L_12
4
4
4
4
3
3
3
3
8
8
8
8
15
15
15
15
127
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
proveniente dall'esterno
Finestra che seleziona le varie
tonalità di luce colorata
Finestra autopulente per la
polvere
Finestra per la riflessione degli
ultravioletti
Finestra per la protezione dai
raggi ultravioletti
Finestra per l'assorbimento e/o
la trasmissione di raggi
ultravioletti
inserimento di ancia per
allertamento condizioni meteo
esterne
lamina d'aria sul calorifero per
evitare la formazione dell'alone
scuro
flusso su uno specchio d'acqua
per umidificazione adiabatica
Modifica da laminare a
turbolento e viceversa per
evitare deposito polvere
Modifica della pressione
interna per renderla uguale a
quella esterna ed eliminare il
Delta_p responsabile del
passaggio dell'aria
Evita la formazione di polvere
sulla maniglia (non spolvero),
passa aria anche se non
passano informazioni
H_11 FINESTRA CON
CANALI PER IL
DRENAGGIO DELLA
PIOGGIA CHE VI SI
DEPOSITA
H_12 FINESTRA CON
CANALI CHE
PERMETTONO IL
DRENAGGIO DELLA
CONDENSA CHE VI SI
FORMA
H_18 CREA LA CONDENSA
SUL VETRO
H_19 ASPIRAZIONE
ACQUA DALL'ESTERNO
H_24 FINESTRA CHE
ASCIUGA
H_3 FINESTRA CHE
L_13
4
3
8
15
MA_06
4
3
8
15
T_04
4
3
8
15
T_10
4
3
8
15
T_13
4
3
8
15
A_03
4
1
10
15
A_06
4
1
10
15
A_07
4
1
10
15
A_18
4
1
10
15
A_22
4
1
10
15
A_53
4
1
10
15
H_11
4
1
10
15
H_12
4
1
10
15
H_18
4
1
10
15
H_19
4
1
10
15
H_24
4
1
10
15
H_3
4
1
10
15
128
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
INCANALA L’ACQUA
H_4 Finestra che accumula
H_4
l’acqua
H_6 FINESTRA CHE SI
H_6
APRE PER L’ACQUA
Finestra insonorizzata
I_04
H_14 FINESTRA
RESISTENTE ALLE
H_14
ALLUVIONI
Spioncino
I_14
Finestra a ricircolo d'aria
T_09
Rottura automatica del vetro
A_49
per apertura automatica
Finestra per riflessione ed
assorbimento onde
EM_04_08
elettromagnetiche
Finestra con antenna radio
EM_11
H_26 DISSUASORE PER
H_26
ANIMALI
Eliminazione del vetro per
facilitare il passaggio
H_28
dell'acqua
Sistema scrittura braille
I_19
Accecamento
I_26
Scattering
I_27
Finestra che non disperde la
L_04
luce proveniente dall'interno
Finestra trasparente
L_11
Antiriflettente
L_19
Finestra che previene i danni
MA_08
da urto di materiale per uragani
colorazione del flusso per
A_41
allertamento eventi
Alta trasparenza alla luce
EM_14
Vetro deformante
I_28
Emanazione ormoni
I_42
Emanazione sostanze richiamo
I_43
animali
Antenna per TX/RX (radio e
TV – con le caratteristiche che
EM_15
identificano la banda)
Assorbimento selettivo
EM_16
Supporto per microantenne
EM_21
TX/RX
Finestra che ottimizza la
diffusione della luce con
L_15
specchio parabolico
Riflettente
L_24
4
1
10
15
4
1
10
15
4
1
10
15
4
0
10
14
4
7
0
1
10
5
14
13
4
1
8
13
4
1
8
13
4
1
8
13
4
1
8
13
4
1
8
13
4
4
4
1
1
1
8
8
8
13
13
13
4
1
8
13
4
4
1
1
8
8
13
13
4
1
8
13
4
3
5
12
4
4
4
3
3
3
5
5
5
12
12
12
4
3
5
12
4
0
8
12
4
0
8
12
4
0
8
12
4
0
8
12
4
0
8
12
129
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
Sensibile alle condizioni di
illuminazione
Trasmissione variabile
Finestra che si pulisce da sola
Finestra chimicamente selettiva
Finestra Radioscopio
chiusura automatica della
finestra
Riconoscimento impronte
Chiusura automatica persiana
Tenuta stagna
Info Guasti
Segnalazione vie di fuga
Vetro opacizzante
flusso verso pale di una turbina
per azionamento di una dinamo
Umidifico / Deumidifico
Filtro abbattimento inquinanti
Trattamento dell'aria per
renderla omogenea a quella
interna
Evita l'entrata di ossigeno
Finestra “mangiasmog,
antifumo, antipolvere...)
Pressione interna minore di
quella esterna per aumentare il
flusso
Ventola sulla finestra per
garantire comunque il ricambio
Finestra che modifica le
condizioni dell'aria interna in
caso di emergenza
getto davanti alla finestra:
finestra sparafoglie e finestra
sciogli neve / ghiaccio
passaggio solo dalla parte alta
per eliminazione del fumo in
caso di incendio senza
l'ingresso di aria comburente
Modifica della pressione per
evitare il deposito della polvere
Deviazione del flusso di aria
Ingresso aria dal telaio in
assenza di passaggio di
informazioni (permette di
tenere gli “scuri” chiusi)
L_25
4
0
8
12
L_32
MA_02
A_38
EM_06
4
4
4
4
0
0
1
1
8
8
5
5
12
12
10
10
A_25
7
0
7
I_34
I_45
I_03
I_18
I_21
I_24
7
7
4
4
4
4
0
0
0
0
0
0
7
7
4
4
4
4
A_10
0
0
0
A_15
A_29
0
0
0
0
0
0
A_31
0
0
0
A_32
0
0
0
A_33
0
0
0
A_35
0
0
0
A_36
0
0
0
A_37
0
0
0
A_39
0
0
0
A_40
0
0
0
A_42
0
0
0
A_48
0
0
0
A_50
0
0
0
130
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
Finestra permeabile alle onde
radio (o altro tipo di onda) –
amplificazione
Finestra flessibile (permeabile
al tatto)
Sistema antighiaccio
Trasparenza o colorazione in
determinate condizioni
termodinamiche
Effetto termoclino
Visione infrarossa
Sistema antiappannamento
Sistema antighiaccio
Posisbilità di vedere anche con
la pioggia, nebbia...
Deformazione in funzione della
pressione
Radio
Info guasti
Sistema scrittura braille
Finestra con media panel
Finestra con visibilità
modulabile
Oscurante
Emittente gas luminoso
Fotovoltaico
I_05
0
0
0
I_07
0
0
0
I_08
0
0
0
I_22
0
0
0
I_25
I_29
I_31
I_32
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
I_33
0
0
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IL SOLARE FOTOVOLTAICO INSTALLATO IN EUROPA (AL 2003)
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