CIEG – Università di Bologna La gestione dei progetti per lo sviluppo di nuovi prodotti: le variabili organizzative Federico Munari.

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1 CIEG – Università di Bologna La gestione dei progetti per lo sviluppo di nuovi prodotti: le variabili organizzative Federico Munari

2 CIEG – Università di Bologna Trarre profitto dalle innovazioni: domande chiave Tecnologie Mercati Come creare valore? Come fornire valore attraverso l’organizzazione? Come catturare il valore creato?

3 CIEG – Università di Bologna L’organizzazione dello sviluppo nuovi prodotti: obiettivi della lezione I progetti per lo sviluppo di innovazione: caratteristiche, prestazioni e fattori critici di successo. La struttura del gruppo di progetto: Composizione funzionale Dimensione Eterogeneità … Il responsabile di progetto: project leader leggeri e pesanti

4 CIEG – Università di Bologna Le caratteristiche del processo di sviluppo di nuovi prodotti Il processo di sviluppo nuovi prodotti è la sequenza di attività attraverso le quali il prodotto viene concepito, progettato, realizzato e introdotto sul mercato. Complessità Incertezza Necessità di apporti interdisciplinari Vincoli di specifiche, tempi e costi

5 CIEG – Università di Bologna Problemi tipici dei progetti di sviluppo nuovi prodotti  Il bersaglio mobile (prodotto non coerente con mercato/tecnologie)  Ritardi sostanziali rispetto alle tempistiche  Conflitti tra le funzioni  Mancanza di unicità del prodotto  Problemi inattesi di natura tecnica  Mancanza di supporto manageriale  Bilanciamento carente delle risorse  Mancanza di informazioni per decisioni “go/hold/kill”  Troppi progetti minori in portafoglio  …

6 CIEG – Università di Bologna Il timing e l’impatto del coinvolgimento manageriale nel ciclo di sviluppo nuovi prodotti Indice di attenzione e influenza ALTO BASSO PROFILO EFFETTIVO DEL COINVOLGIMENTO DEI MANAGER Knowledge Acquisition Concept Investigation Basic Design Prototype Building Pilot Production Manufacturing Ramp-Up Fonte: Hayes, R.H., Wheelwright, S.C., and Clark, K.B. (1988). Dynamic Manufacturing. New York: The Free Press, p. 279. See also Gluck and Foster. (1975, September-October). "Managing Technological Change: A Box of Cigars for Brad." Harvard Business Review, p. 141. CAPACITA’ DI INFLUENZARE I RISULTATI

7 CIEG – Università di Bologna Le fasi del processo di sviluppo di nuovi prodotti Fonte: adattato da Wheelwright e Clark (1992) 36271890 Concetto Prog. preliminare Ing. di prodotto Ing. di processo Produzione pilota Ramp-up Approvazione del programma Primo prototipo Rilascio finale Lancio sul mercato Avvio del progetto Introduzione sul mercato Mesi prima del lancio

8 CIEG – Università di Bologna Misurare la performance di un progetto di sviluppo nuovi prodotti Dimensioni di performance MisureImpatto sulla competitività Time-to- market Tempo che intercorre tra le definizione del concetto di prodotto e l’introduzione sul mercato Frequenza di introduzione di nuovi prodotti Vantaggi di prima mossa Maggior frequenza di introduzione prodotti Migliore qualità del prodotto Risorse impegnate Ore uomo di progettazione (per progetto) Costi dei materiali e delle strumentazioni (pianificato vs. effettivo) Minori costi di sviluppo Ampiezza e aggiornamento della linea Maggiore frequenza di introduzione prodotti Qualità Capacità di soddisfare i clienti Conformità Producibilità Attrattività per i clienti (prezzo, quota di mercato,…) Reputazione (fedeltà del cliente) Redditività

9 CIEG – Università di Bologna Caratteristiche di cinque prodotti e dei rispettivi processi di sviluppo (Ulrich e Eppinger) Cacciavite Stanley Tools Jobmaster Pattini in linea Rollerblade Stampante HP Deskjet Automobile VW New Beetle Volume di produzione annuale (unità/anno) 100.000 4 milioni100.000 Durata delle vendite 40 anni3 anni2 anni6 anni Prezzo di vendita 3$200$300$17.000$ Numero di parti uniche 33520010.000 Tempo di sviluppo 1 anno2 anni1,5 anni3,5 anni Gruppo di sviluppo interno (max) 3 persone4 persone100 pers.800 pers. Gruppo di sviluppo esterno (max) 3 persone10 persone75 pers.800 pers. Costo di sviluppo ($) 150.000750.00050 milioni400 milioni Investimenti di produzione ($) 150.0001 milione25 milioni500 milioni

10 CIEG – Università di Bologna Un confronto tra le performance di sviluppo nel settore automobilistico (1982-1987) Dimensioni di performance Imprese giapponesi Imprese USA Imprese Europee - Numero imprese 8 5 5 - Numero di progetti 12 6 7 - Ore di progettazione (milioni) 1,2 3,5 3,4 - Lead-time medio (mesi) - 42,6 61,9 57,6 - Indice qualità del prodotto, in media 58 41 - Numero di nuovi modelli 72 21 38 - Frequenza media del cambio di modello (anni) 4,6 12,2 8,1 Nota: L’indice di qualità del prodotto è stato calcolato sulla base di dati relativi alla soddisfazione dei consumatori e alla crescita della quota di mercato. Tanto più è elevato, tanto maggiore la qualità del prodotto. Fonte: Adattato da Clark e Fujimoto (1991)

11 CIEG – Università di Bologna Le principali leve di progettazione per strutturare un gruppo di progetto Composizione Dimensione Eterogeneità vs omogeneità Project leader Variabili organizzative Performance di progetto Qualità Tempi Risorse

12 CIEG – Università di Bologna La struttura organizzativa La struttura organizzativa è lo schema di ruoli, relazioni e procedure che consentono l’azione coordinata dei membri dell’organizzazione.

13 CIEG – Università di Bologna Funzioni della struttura organizzativa Permette ai membri di un’organizzazione: – di svolgere un ampio spettro di attività secondo criteri di divisione del lavoro che definiscono la specializzazione, la standardizzazione e la suddivisione di compiti e funzioni. –di coordinare le loro attività attraverso meccanismi di integrazione come la supervisione gerarchica, regole formali e procedure, programmi, mutuo adattamento. Definisce i confini organizzativi e le interfacce con l’esterno

14 CIEG – Università di Bologna Struttura organizzativa funzionale

15 CIEG – Università di Bologna Struttura organizzativa per prodotti

16 CIEG – Università di Bologna La struttura a matrice Funzione A Funzione B Funzione C Progetto A Progetto B Progetto C

17 CIEG – Università di Bologna Svantaggi della struttura a matrice Difficoltà di attribuzione di responsabilità fra direttori funzionali e di progetto Conflitto di autorità Ambiguità di ruoli

18 CIEG – Università di Bologna La struttura del gruppo di sviluppo nuovi prodotti: i gruppi interfunzionali (I) Vantaggi Permettono di aggregare competenze differenti (tecnologiche, produttive, di mercato,…) Generano varietà di prospettive e permettono di accedere a informazioni differenziate dalle diverse funzioni. Facilitano il trasferimento del lavoro da una fase all’altra. Facilitano l’individuazione e risoluzione di problemi in una fase anticipata del progetto.

19 CIEG – Università di Bologna Incertezza e costi del cambiamento nel corso del processo di sviluppo nuovi prodotti Livello di incertezza Costo e tempo per realizzare un intervento correttivo Stadio in cui emerge un problema non previsto Definizione del concetto Progettazione di dettaglio IndustrializzazioneProduzioneConsumo

20 CIEG – Università di Bologna La struttura del gruppo di sviluppo nuovi prodotti: i gruppi interfunzionali (II) Problemi Sono difficili da gestire: conflittualità tra priorità del team e priorità delle funzioni. Vi convivono “mondi di pensiero” diversi. Richiedono sistemi di incentivazione e ricompensa adeguati.

21 CIEG – Università di Bologna La costruzione di una missione comune: il team New Zealand Capoprogetto del Team New Zeland (vincitore dell’America’s Cup nel 1995): “Abbiamo dedicato molto tempo per capire perché certi team avessero vinto o perso nel passato…Uno dei risultati più importanti di queste tre settimane è stata la definizione di una missione che chiarisse come si sarebbe lavorato insieme. Soprattutto abbiamo evidenziato l’importanza della comunicazione aperta e della disseminazione della conoscenza, al punto da organizzare dei corsi sulla progettazione della barca o previsioni del tempo per chi fosse interessato”

22 CIEG – Università di Bologna La composizione del gruppo di sviluppo nuovi prodotti: eterogeneità vs. omogeneità Un eccesso di omogeneità (di età, sesso, background, posizione organizzativa,…) può inibire la creatività e le capacità di problem-solving dei gruppi. L’eterogeneità di esperienze, punti di vista e modelli interpretativi genera varianza e facilita la generazione di nuove idee. Al crescere dell’età del gruppo, crescono i rischi di incorrere nella sindrome del “Not invented here”. La relazione tra età e performance di gruppo ha la forma di U rovesciata: occorre rivitalizzare il gruppo per progetti di lunga durata (inserire nuovi membri, rotazione dei partecipanti).

23 CIEG – Università di Bologna Quattro forme di organizzazione del processo di sviluppo (Clark e Fujimoto, 1991)

24 CIEG – Università di Bologna Progetti leggeri o pesanti? Criteri di valutazione Dinamicità della tecnologia Caratteristiche dei progetti Interdipendenze fra sottosistemi di progetto Efficienza nell’utilizzo delle risorse

25 CIEG – Università di Bologna Collegare il processo di sviluppo nuovi prodotti all’ambiente di riferimento Novità Reattivo Complessità Flessibile Stage and gate (sequenziale) Alta Bassa

26 CIEG – Università di Bologna Fonti di turbolenza ambientale Clienti Numero e bisogni degli utenti internet; evoluzione commercio elettronico; pubblicità… Concorrenti Microsoft vs. Netscape; Oracle vs. NetDynamics; Yahoo! Vs. Excite, … Tecnologie Java, standard, strumenti…

27 CIEG – Università di Bologna Strategie tradizionali e flessibili nello sviluppo di nuovi prodotti

28 CIEG – Università di Bologna Incertezza e costi del cambiamento nel corso del processo di sviluppo nuovi prodotti Livello di incertezza Costo e tempo per realizzare un intervento correttivo Stadio in cui emerge un problema non previsto Definizione del concetto Progettazione di dettaglio IndustrializzazioneProduzioneConsumo

29 CIEG – Università di Bologna Anticipare l’individuazione e risoluzione dei problemi (“front-loading”) Stadio in cui emerge un problema non previsto Anticipazione Incertezza Costo e tempo per realizzare un intervento correttivo Produzione Consumo Recupero Anticipazione Definizione del concetto Progettazione di dettaglio Industrializzazione

30 CIEG – Università di Bologna Strategie tradizionali di sviluppo nuovi prodotti 1.Pianificare e anticipare i problemi (“front-loading”): l’approccio Stage-Gate. 2. Delegare ai fornitori compiti di sviluppo: il co-design. 3. Sovrapporre le fasi del progetto: il “concurrent engineering”. 4. Comprimere i tempi delle singole fasi: il ruolo delle nuove tecnologie.

31 CIEG – Università di Bologna Un esempio di processo di tipo “Stage- Gate” Concetto iniziale Esame preliminare Proposta Approvazione progetto Approvazione prodotto Review Post-lancio Gate Fattibilità Definizione del concetto e sviluppo primo prototipo Sviluppo di prodotto Commercializzazione produzione e distribuzione Sviluppo Lancio Descrizione del progetto proposta di poche pagine, che specifichi obiettivi, caratteristiche e percorsi di sviluppo. Analisi approssimativa dei ritorni commerciali attesi Piano di sviluppo inter- funzionale. Include il piano di progetto come un contratto tra il team e le funzioni coinvolte. Piano di lancio, include la richiesta di approvazione. Tiene traccia degli esiti del lancio e genera apprendimento KEY = GATE = DOCUMENT

32 CIEG – Università di Bologna Un esempio di processo di tipo “Stage- Gate”: Ericsson e il progetto Mini-Link

33 CIEG – Università di Bologna Un esempio di processo di tipo “Stage- Gate”: Ericsson e il progetto Mini-Link Tollgate (TG) 0: riguarda la decisione di avviare o meno un pre studio Per portare a termine il TG 1, il team deve completare uno studio di fattibilità corredato di analisi tecniche ed economiche. Nel TG 2 l’organizzazione definisce l’inizio del progetto; questa è la fase in cui è necessaria la stima del fabbisogno e della disponibilità di risorse. Dopo questa fase il progetto inizia ad entrare nelle fasi operative. TG 3 rappresenta una fase di controllo e verifica della fattibilità di progetto nel tempo. Quando il progetto raggiunge la TG 4 il lavoro di sviluppo è pressoché completato ed è necessario decidere se trasferire o meno i risultati del progetto ai clienti o ai lead user. Nel TG 5 quindi si decide se accettare o meno i risultati del progetto ed iniziare la produzione della documentazione relativa al prodotto.

34 CIEG – Università di Bologna Il coinvolgimento dei fornitori nello sviluppo prodotti. Diversi gradi di coinvolgimento: Acquisto di parti standard o a catalogo progettate e realizzate dai fornitori Acquisto “black-box”: il cliente definisce le specifiche, il fornitore porta a termine progettazione di dettaglio, industrializzazione e realizzazione Acquisto di parti industrializzate e fabbricate dal fornitore sulla base di disegni di dettaglio dell’impresa cliente Dall’approccio basato su logiche di mercato alla costituzione di forme di partnership

35 CIEG – Università di Bologna Il concurrent engineering

36 CIEG – Università di Bologna Dimensione della comunicazione tra attività a monte e a valle

37 CIEG – Università di Bologna Le nuove tecnologie di sperimentazione Prototipo Fisico E’ un oggetto tangibile che quindi permette di “toccare con mano” il risultato delle precedenti fasi di sviluppo. Prototipo Virtuale Rappresenta il prodotto dal punto di vista matematico (attraverso simulazioni al computer, modelli geometrici tridimensionali virtuali,…)

38 CIEG – Università di Bologna Classificazione dei prototipi Prototipi fisici vs. virtuali Fisico = è un oggetto tangibile che quindi permette di “toccare con mano” il risultato delle precedenti fasi di sviluppo. Virtuale = rappresenta il prodotto dal punto di vista matematico (attraverso simulazioni al computer, modelli geometrici tridimensionali virtuali,…) Prototipi generali vs. specifici Generale = è un modello, tipicamente in scala 1:1, del prodotto finale totalmente funzionante che implementa la maggior parte, se non tutti, gli attributi del prodotto. Specifico = considera una o più caratteristiche costruttive o funzionali del prodotto finale. Permette di valutare in maniera isolata le performance dei singoli elementi costitutivi.

39 CIEG – Università di Bologna Finalità e grado di adeguatezza delle tipologie di prototipo. Grado di adeguatezza: X = più adeguato O = meno adeguato Tipologia di prototipo Finalità del prototipo ApprendimentoComunicazioneIntegrazioneTraguardi Virtuale specifico XOOO Fisico specifico XXOO Fisico generale XXXX

40 CIEG – Università di Bologna I benefici delle simulazioni: i crash-test in BMW Fase del ciclo di problem solving Simulazione (per iterazione) Prototipo reale (per iterazione) 1) DesignIncontri tecnici < 0,5 giorni Pianificazione e disegno parti > 2 settimane (richiede molti incontri) 2) BuildPreparazione dei dati Piccole modifiche: < 0,5 giorni Modifiche significative: 1 settimana Intera automobile: 6 settimane Progettazione e costruzione Utilizzando modelli esistenti: 3 mesi (a 150.000$ per prototipo) Nuovo modello: > 6 mesi (a 600.000$ per prototipo) 3) RunCrash simulato 1 giorno (a seconda dell’HW) a 250$/giorno Crash sul prototipo reale 1 settimana (richiede la preparazione dell’area di test) 4) AnalyzeAnalisi < 0,5 giorni Preparazione dei dati e analisi 1 giorno (per i dati relativi ai sensori) 1-3 settimane (crash films e analisi parti fisiche) Tempo totaleDa circa 2,5 giorni a 6,3 settimaneDa circa 3,8 mesi a più di 7 mesi Costo tipico< 5.000 $> 300.000 $

41 CIEG – Università di Bologna I problemi della gestione dei progetti: alcuni casi esemplari Il progetto Longhorn di Micosoft, successore del sistema operativo Windows XP: annunciato per il 2004, posticipato per metà 2006, diverse funzionalità soppresse. Uno studio di Standish Group su progetti software: 30% sono cancellati; metà sono oltre il budget; 60% sono considerati come fallimenti dalle organizzazioni che li hanno avviati; 9 su 10 sono in ritardo (The Economist, Novembre 27, 2004).

42 CIEG – Università di Bologna L’approccio flessibile allo sviluppo nuovi prodotti Incertezza Costo e tempo per realizzare un intervento correttivo Produzione Consumo Recupero Stadio in cui emerge un effetto non previsto Discontinuità nei fattori di contesto Flessibilità Definizione del concetto Progettazione di dettaglio Industrializzazione

43 CIEG – Università di Bologna Strategie flessibili di sviluppo nuovi prodotti 1.Intensa e continua sperimentazione con i clienti e gli utilizzatori; 2.Frequenti iterazioni di progettazione; 3.Sperimentazioni estensive e anticipate; 4.Un’architettura di prodotto modulare e “aperta”; 5.Frequenti momenti di controllo (milestones) del progetto.

44 CIEG – Università di Bologna Frequenti iterazioni di progettazione: il caso Netscape Navigator 3.0

45 CIEG – Università di Bologna Sviluppare nuovi prodotti al tempo di Internet: le variabili critiche (Iansiti, 1999) dedicati Progetti semplici (1-3 persone) Teamdedicati Supporti informativi Intranet per l’integrazione di progetto Intranet per l’integrazione di progetto Intranet per l’integrazione di progetto Intranet per l’integrazione di progetto

46 CIEG – Università di Bologna Il cliente entra nel gruppo di progetto Dipendenza delle informazioni dal contesto d’uso Capacità di comprendere i bisogni del cliente nel contesto d’uso e ruolo attivo del cliente Analisi quantitative (survey) Focus group Etnografia applicata Beta testing Open source

47 CIEG – Università di Bologna Centralità della sperimentazione 1.Le tecnologie avanzate di prototipazione Sistemi cad tridimensionali; simulazioni; virtual prototyping; rapid prototyping; rapid tooling;… 2.La capacità di sperimentazione e l’esperienza Dallo sperimentare per validare allo sperimentare per apprendere 3. Internet come sistema di supporto alla sperimentazione

48 CIEG – Università di Bologna La velocità delle iterazioni Il progetto prende forma in modo evolutivo, per accrescimento funzionale e prestazionale, a partire dal prototipo iniziale fino alla configurazione finale del prodotto Passaggi chiave Il momento in cui per la prima volta è mostrato un prototipo, anche non funzionante, ai clienti Il momento in cui per la prima volta i diversi moduli funzionali del sw sono integrati tra di loro (compilati) Il momento in cui per la prima volta i clienti di riferimento hanno potuto utilizzare un prototipo funzionante del sw (beta release)

49 CIEG – Università di Bologna I benefici dell’apprendimento nello sviluppo software (Iansiti et al., 2002) Prestazioni del prodotto Nuove funzionalità Lancio sul mercato 100% 75% 50% 25% Inizio progetto Primo prototipo Prima integrazione Prima beta realase Seconda beta realase Terza beta realase Primo prototipo Prima integrazione Prima beta release Progetto di insuccesso (Stage -Gate) Progetto di successo (flessibile)

50 CIEG – Università di Bologna L’architettura di prodotto modulare “L’aspetto più importante del progetto è stato che abbiamo sviluppato l’architettura del prodotto in modo che i team che sviluppavano i singoli componenti potessero alimentare il progetto. L’idea è stata di costruire una buona infrastruttura di base e fare sì che il resto del team ci aggiungesse sopra il resto dei componenti” Hadi Partovi, Project Manager Microsoft Explorer 3.0 e 4.0 “Gli sforzi di progettazione dell’architettura sono strutturati per dare priorità non alle prestazioni ma all’indipendenza. Creiamo interfacce per proteggerci dagli effetti dell’incertezza – quando un modulo cambia gli altri sono quindi isolati” Bob Travis, Senior Manager Altavista

51 CIEG – Università di Bologna Alternative di archiettura di prodotto  Archiettura modulare  Accorpamento univoco tra elemento funzionale e componente fisico  Una funzione per componente  Interfacce indipendenti (de-coupled)  Archiettura integrale  Accoppiamento non univoco  Singolo componente, molteplici funzioni  Interfacce dipendenti (coupled)

52 CIEG – Università di Bologna La piattaforma di prodotto La piattaforma di prodotto è “un insieme di sottosistemi e relative interfacce che formano una struttura comune dalla quale sia possibile sviluppare e produrre in modo efficiente diverse serie di prodotti per diverse tipologie di mercati”.

53 CIEG – Università di Bologna I benefici dell’utilizzo di piattaforme di prodotto realizzare in modo efficiente e rapido un’ampia gamma di prodotti distinti che soddisfino i bisogni di specifici segmenti di mercato. ridurre i costi di produzione, grazie alla realizzazione su larga scala di componenti e moduli condivisi; ridurre i tempi e i costi dello sviluppo di nuovi prodotti, facendo leva su componenti e moduli già definiti; ridurre i costi di gestione dei materiali e delle scorte, della logistica, delle vendite e dell’assistenza al cliente grazie alla riduzione del numero di parti e processi. ridurre i rischi, limitando gli investimenti necessari per lo sviluppo e la produzione dei nuovi modelli.

54 CIEG – Università di Bologna Il piano di prodotto Piattaforma di prodotto originale Prodotto derivato 1 Prodotto derivato 2 Prodotto derivato 3 Sviluppo della piattaforma Programma di generazioni multiple Nuova piattaforma di prodotto Prodotto derivato 1 Prodotto derivato 2 Prodotto derivato N … Definizione di una nuova architettura di prodotto. Si utilizzano alcuni sottosistemi delle vecchie piattaforme, e si integrano nuove tecnologie per raggiungere nuovi livelli prezzo/performance e nuovi mercati Riduzione di costi e aggiunta di nuove caratteristiche di prodotto, così come nuove applicazioni di mercato Estensione della piattaforma Prodotto derivato 1 Prodotto derivato 2 Prodotto derivato N … Tempo Generazione 1 della famiglia di prodotto Generazione 2 della famiglia di prodotto Generazione 3 della famiglia di prodotto

55 CIEG – Università di Bologna La mappa di prodotto: Ocean frigoriferi

56 CIEG – Università di Bologna La mappa di prodotto

57 CIEG – Università di Bologna Griglie di posizionamento