Concurrent engineering: cos’è, come funziona e quali vantaggi offre

Il concurrent engineering, o ingegneria simultanea, è un approccio multidisciplinare in cui più attività di progettazione e sviluppo vengono svolte in parallelo e in modo coordinato. Integra fin dalle prime fasi competenze diverse, come ingegneria, design e produzione, con l’obiettivo di migliorare la collaborazione tra i team, ridurre i tempi di sviluppo e individuare prima eventuali criticità.

A differenza di un processo strettamente sequenziale, il concurrent engineering permette alle diverse discipline di lavorare contemporaneamente su informazioni condivise. Questo approccio può contribuire a ridurre gli errori di progettazione, limitare le rilavorazioni e migliorare la coerenza tra le diverse fasi di sviluppo del prodotto.

Per supportare questo modello di lavoro possono essere utilizzati strumenti digitali come software CAD, sistemi PLM (Product Lifecycle Management), e PDM e piattaforme collaborative, che facilitano la condivisione delle informazioni e la gestione coordinata delle modifiche.

Concurrent engineering vs sequential engineering: qual è la differenza?

La differenza fondamentale tra concurrent e sequential engineering risiede nel modo in cui vengono organizzate le attività di progettazione e sviluppo. Nell’approccio sequenziale, o a cascata, ogni fase segue in modo lineare la precedente: progettazione, produzione e test vengono completati uno dopo l’altro. Questo metodo offre una struttura chiara, ma può generare ritardi quando modifiche o problemi emergono nelle fasi successive e richiedono un ritorno alle attività già concluse.

Il concurrent engineering, invece, adotta un approccio integrato e parallelo: più attività possono procedere contemporaneamente e i diversi team collaborano fin dalle prime fasi del progetto. Questo favorisce una comunicazione più continua tra ingegneria, design e produzione, permette di individuare prima eventuali criticità e riduce il numero di passaggi tra una disciplina e l’altra. La possibilità di valutare le modifiche in modo coordinato durante lo sviluppo rende questo approccio particolarmente utile negli ambienti industriali che richiedono flessibilità e rapidità di adattamento.

Vediamo ora quali sono i principali vantaggi del concurrent engineering e perché questo approccio può rendere più efficiente la collaborazione tra discipline.

Principali vantaggi del concurrent engineering

Il concurrent engineering si basa sul lavoro di squadra e sulla collaborazione tra competenze diverse coinvolte nello sviluppo di prodotti, servizi e processi. Quando le informazioni vengono condivise in modo tempestivo e le decisioni sono coordinate tra discipline, è possibile intervenire prima sulle criticità e ridurre il rischio di rilavorazioni nelle fasi successive. Tra i principali vantaggi del concurrent engineering rientrano:

• La riduzione dei tempi di tempi e costi. Poiché molteplici fasi del progetto vengono eseguite in parallelo, il tempo complessivo necessario per portare un prodotto dalla fase concettuale alla produzione si riduce significativamente. Inoltre, la capacità di rilevare e correggere gli errori nelle fasi iniziali riduce i costi di revisione e rifacimento nelle fasi successive, portando a un risparmio significativo sui costi totali.
• Il miglioramento della qualità del prodotto. Grazie alla collaborazione continua tra i diversi team, è possibile identificare e risolvere rapidamente i problemi: questo garantisce che le istanze di ogni disciplina coinvolta vengano prese in considerazione, determinando la progettazione e lo sviluppo di un prodotto finale di qualità superiore.
• L’ottimizzazione dei processi di produzione. L’integrazione tra progettazione e produzione consente di ottimizzare i processi produttivi, migliorando l’efficienza operativa. Inoltre, la comunicazione e il lavoro di squadra migliorano la previsione e la gestione dei rischi, consentendo una risposta più rapida ed efficace a eventuali problemi.
• La maggiore coerenza tra discipline. Quando i team lavorano su dati condivisi e aggiornati, diminuisce il rischio che una disciplina utilizzi informazioni non allineate con quelle delle altre.

Come funziona il concurrent engineering?

Il concurrent engineering non elimina le normali fasi di sviluppo di un progetto, ma cambia il modo in cui vengono coordinate. Attività che in un processo tradizionale sarebbero svolte una dopo l’altra possono sovrapporsi e scambiarsi informazioni durante lo sviluppo. Nella fase di definizione dei requisiti vengono chiarite le esigenze del cliente e le specifiche iniziali; parallelamente, i team possono iniziare a valutare soluzioni progettuali, materiali, costi e processi produttivi.

Le attività di progettazione, prototipazione, verifica e pianificazione della produzione possono quindi procedere in parte contemporaneamente. I risultati dei test e delle verifiche alimentano direttamente le modifiche progettuali, mentre produzione e supply chain possono contribuire con vincoli e indicazioni prima che il progetto sia completamente definito.

Anche le fasi successive, come industrializzazione, lancio e supporto, possono generare feedback utili per aggiornare il progetto. Il concurrent engineering crea quindi un flusso più continuo tra le attività, basato sulla condivisione delle informazioni e sul coordinamento tra discipline.

Esempi di concurrent engineering

Il concurrent engineering può essere applicato in contesti diversi, dalla progettazione di prodotti alla produzione industriale fino alla progettazione di impianti.

• Sviluppo prodotto: progettazione, produzione e supply chain lavorano contemporaneamente sullo stesso prodotto, verificando fin dalle prime fasi requisiti tecnici, costi e fattibilità.
• Automotive e macchinari: progettisti e produzione collaborano durante lo sviluppo per valutare componenti, processi e vincoli di assemblaggio prima della fase finale.
• Progettazione di impianti: processo, piping, progettazione 3D ed elettrica possono lavorare su informazioni coordinate senza attendere necessariamente il completamento di una disciplina prima di avviare la successiva.

Concurrent engineering nella progettazione di impianti industriali

Nella progettazione di un impianto industriale, il concurrent engineering può aiutare a coordinare discipline come processo, piping, progettazione 3D ed elettrica. In questo contesto, ESAPRO supporta una progettazione multidisciplinare integrata, mettendo in relazione attività e dati che appartengono a fasi e discipline diverse del plant design.

In un workflow strettamente sequenziale, ad esempio, il modello 3D può essere sviluppato solo dopo il completamento del P&ID e il trasferimento delle informazioni alla disciplina piping. In un approccio più integrato, invece, dati di processo, specifiche di linea e informazioni di progetto possono essere condivisi e verificati durante l’avanzamento del lavoro. Con ESAPRO, le informazioni definite nel P&ID possono essere trasferite al modello 3D e verificate attraverso funzioni di matching, favorendo la continuità e la coerenza dei dati.

Questo permette di individuare prima eventuali incongruenze e ridurre la necessità di reinserire manualmente le stesse informazioni in strumenti diversi.

Quali software e strumenti supportano il concurrent engineering?

Non esiste un unico “software di concurrent engineering”. L’approccio richiede piuttosto strumenti in grado di facilitare la collaborazione tra discipline, la condivisione dei dati e la gestione coordinata delle modifiche.

Tra gli strumenti più utilizzati rientrano software CAD, sistemi PLM e PDM, piattaforme collaborative e software specialistici che collegano diverse fasi della progettazione. Nel plant design, ESAPRO supporta i principi del concurrent engineering attraverso un ambiente integrato per process design, piping 3D ed electrical design.

Nella progettazione impiantistica, un aspetto particolarmente importante è la continuità tra P&ID, dati di processo e modello 3D. Ridurre il reinserimento manuale dei dati e mantenere coerenti le informazioni tra le diverse discipline rende il workflow più vicino ai principi del concurrent engineering.

Un workflow integrato per il plant design

ESAPRO supporta un workflow integrato tra progettazione di processo e modellazione 3D, attraverso la gestione dei dati di P&ID, piping class e trasferimento delle informazioni al modello. Il matching bidirezionale permette inoltre di confrontare le informazioni presenti nel P&ID e nel 3D e verificare eventuali incongruenze. La suite comprende anche strumenti per l’electrical design, favorendo un approccio multidisciplinare alla progettazione impiantistica.

In questo modo, le diverse discipline possono lavorare su informazioni più coerenti e condivise, riducendo i passaggi manuali tra una fase e l’altra del progetto. ESAPRO non viene quindi presentato come un “software di concurrent engineering”, ma come una soluzione di plant design il cui workflow integrato supporta concretamente i principi del concurrent engineering.