4.1 Analisi delle varianti
4.1.3 Funzione 3: strutturale
La funzione 3 è la più importante di questo progetto. L’obiettivo del progetto é lo studio reologico-strutturale di una sagoma in materiale termoplastico di una colonnina di ricarica. Sono state identificate diverse varianti, le quali sono state approfondite nei sotto capitoli dedicati. In particolare, sono presenti 6 varianti principali costituite da svariate sotto varianti:
• Variante 1: sagoma singola diritta
• Variante 2: due sagome allineate (quadro elettrico in sagoma sotto)
• Variante 3: due sagome disallineate (quadro elettrico in sagoma sotto)
• Variante 4: due sagome allineate (quadro elettrico in sagoma sopra)
• Variante 5: due sagome disallineate (quadro elettrico in sagoma sopra)
• Variante 6: sagoma singola con schermo in estremità superiore
Figura 71: varianti funzione 3 (strutturale)
Successivamente alla valutazione delle varianti, nel capitolo “valutazione varianti funzione 3”, si è proceduto con un’altra analisi per scegliere la sotto variante migliore da utilizzare durante la progettazione.
Variante 1: sagoma singola diritta
La variante 1 prevede l’utilizzo di una sola sagoma. È la variante più semplice.
Figura 72: ingombri variante 1 della funzione 3 (sagoma singola diritta) Tabella 48: vantaggi e svantaggi variante 1 (funzione 3)
Le sagome ottenibili con i materiali termoplastici rinforzati sono molteplici. Di seguito sono state riportate alcune idee per l’eventuale definizione delle sotto varianti.
Figura 73: sagome colonnina (variante 1 della funzione 3)
La base della colonnina non deve essere della medesima geometria della regione superiore. Di seguito è riportata un’immagine con le possibili geometrie di partenza della sagoma per la variante 1.
Nota: Il manufatto realizzabile può anche essere di spessore sottile per minimizzare gli ingombri (vedi profilo base C e D)
Figura 74: profili colonnina (funzione 3) VARIANTE 1
Vantaggi Svantaggi
• Progettazione semplice
• Struttura ergonomica
• Struttura sicura
• Geometria banale
Variante 2: due sagome allineate (quadro elettrico in sagoma sotto)
Questa variante prevede la realizzazione di due sagome tridimensionali distinte allineate. La prima, quella sotto, contiene il quadro elettrico accessibile mediante portellino dedicato. Mentre la seconda, quella sopra, ha inglobato il display per l’interfaccia con l’utilizzatore.
Figura 75: ingombri variante 2 della funzione 3 (due sagome allineate) Tabella 49: vantaggi e svantaggi variante 2 (funzione 3)
La variante 2 è stata concepita in diverse forme. Per la variante vincente è stato successivamente eseguito uno studio per identificare la sotto variante più idonea per questo progetto.
Sotto varianti per la sagoma superiore:(funzione soprattutto estetica)
Figura 76: sotto varianti sagoma superiore (funzione 3) Sotto varianti per la sagoma inferiore:(funzione estetica e strutturale)
Figura 77: sotto varianti sagoma inferiore (funzione 3)
La base della colonnina non deve essere della medesima geometria della regione superiore. Di seguito è riportata un’immagine con le possibili geometrie di partenza della sagoma per la variante 2.
Nota: Il manufatto realizzabile può anche essere di spessore sottile per minimizzare gli ingombri (vedi profilo base C e D)
Figura 78: profili colonnina (funzione 3) VARIANTE 2
Variante 3: due sagome disallineate (quadro elettrico in sagoma sotto)
Il quadro elettrico si trova, come per la variante 2, nel manufatto inferiore. In questo caso la sagoma superiore si trova disallineata rispetto al baricentro di quella sotto. Questo garantisce un’ergonomia maggiore in quanto il display sporge per facilitare l’accesso all’utilizzatore.
Figura 79: ingombri variante 3 della funzione 3 (due sagome disallineate) Tabella 50: vantaggi e svantaggi variante 3 (funzione 3)
Anche per questa variante ci sono molteplici combinazioni possibili di manufatti tridimensionali di svariato genere.
Sotto varianti per la sagoma superiore
Figura 80: sotto varianti sagoma superiore (funzione 3) Sotto varianti per la sagoma inferiore
Figura 81: sotto varianti sagoma inferiore (funzione 3) Di seguito alcuni esempi di combinazioni vincenti
Nota: Il manufatto realizzabile può anche essere di spessore sottile per minimizzare gli ingombri
Figura 82: esempi di variante 3 SX; profili colonnina DX (funzione 3) VARIANTE 3
Vantaggi Svantaggi
• Struttura ergonomica
• Struttura sicura
• Geometria particolare
• Ingombri superiori contenuti
• Progettazione relativamente complicata
Variante 4: due sagome allineate (quadro elettrico in sagoma sopra)
La variante 4 è come la variante 2 ma al contrario: vi sono anche in questo caso due sagome dove, però, il quadro elettrico e il display touch si trovano entrambi nella sagoma superiore.
Figura 83: ingombri variante 4 della funzione 3 (due sagome allineate) Tabella 51: vantaggi e svantaggi variante 4 (funzione 3)
Come per le altre possibilità sono state identificate delle sotto varianti:
Sotto varianti per la sagoma superiore:(funzione estetica e strutturale)
Figura 84: sotto varianti sagoma superiore (funzione 3) Sotto varianti per la sagoma inferiore:(funzione estetica e strutturale)
Figura 85: sotto varianti sagoma inferiore (funzione 3)
La base della colonnina non deve essere della medesima geometria della regione superiore. Di seguito è riportata un’immagine con le possibili geometrie di partenza della sagoma per la variante 4.
Nota: Il manufatto realizzabile può anche essere di spessore sottile per minimizzare gli ingombri (vedi profilo base C e D)
Figura 86: profili colonnina (funzione 3) VARIANTE 4
Vantaggi Svantaggi
• Geometria particolare
• Struttura ergonomica • Sicurezza componenti elettrici limitata
• Progettazione relativamente complicata
• Ingombri superiori elevati
Variante 5: due sagome disallineate (quadro elettrico in sagoma sopra)
Variante classica caratterizzata da una sagoma sottile. Conformazione analoga alla variante 1. Forma semplice ed ergonomica che fornisce tutte le funzionalità necessarie.
Figura 87: ingombri variante 5 della funzione 3 (due sagome disallineate) Tabella 52: vantaggi e svantaggi variante 5 (funzione 3)
Anche in questo caso sono state elaborate alcune sotto varianti da valutare nel caso in cui venga scelta la variante 5:
Sotto varianti per la sagoma superiore:(funzione estetica e strutturale)
Figura 88: sotto varianti sagoma superiore (funzione 3) Sotto varianti per la sagoma inferiore:(funzione estetica e strutturale)
Figura 89: sotto varianti sagoma inferiore (funzione 3)
La base della colonnina non deve essere della medesima geometria della regione superiore. Di seguito è riportata un’immagine con le possibili geometrie di partenza della sagoma per la variante 2.
Nota: Il manufatto realizzabile può anche essere di spessore sottile per minimizzare gli ingombri (vedi profilo base C e D)
Figura 90: profili colonnina (funzione 3) VARIANTE 5
Vantaggi Svantaggi
• Struttura ergonomica
• Geometria particolare • Sicurezza componenti elettrici limitata
• Ingombri superiori elevati
• Progettazione relativamente complicata
Variante 6: sagoma singola con schermo in estremità superiore
Questa variante prende spunto dal design delle vecchie macchine del caffè. Si tratta di un singolo manufatto con lo schermo nell’estremità superiore. Per garantire l’accesso al display la sagoma presenta un’estremità superiore inclinata come mostrato in figura.
Figura 91: ingombri variante 6 della funzione 3 (sagoma singola con schermo in estremità superiore) Tabella 53: vantaggi e svantaggi variante 6 (funzione 3)
Le due estremità (ancoraggio e interfaccia utilizzatore) possono essere di svariate forme, anche differenti tra loro. Da questo si sono realizzate divere sotto varianti possibili.
Estremità superiore (superfice con display)
Figura 92: estremità superiore variante 6 (funzione 3) Estremità inferiore (ancoraggio a base in calcestruzzo)
Figura 93: profili colonnina (funzione 3) VARIANTE 6
Vantaggi Svantaggi
• Struttura ergonomica
• Struttura sicura
• Geometria particolare
• Progettazione relativamente complicata
Valutazioni varianti funzione 3
Anche in questo caso, la valutazione della variante più idonea è stata individuata mediante comparazione numerica. Sono stati selezionati dei parametri di valutazione adatti ai quali è stato assegnato un peso (1 peso minimo; 5 peso elevato). Ad ogni variante è stato assegnato un punteggio (p=0 insufficiente; p=1 sufficiente; p= 2 soddisfacente; p=3 buono; p= 4 eccellente) per ogni parametro scelto al fine di identificare quantitativamente la variabile vincente.
Tabella 54: valutazione varianti funzione 3 (a)
Colonnina (funzione strutturale) Variante 1 Variante 2 Variante 3
Peso Nota Punti Nota Punti Nota Punti
Tabella 55: valutazione varianti funzione 3 (b)
Colonnina (funzione strutturale) Variante 4 Variante 5 Variante 6
Peso Nota Punti Nota Punti Nota Punti
È stata individuata la soluzione più idonea per questo progetto: variante 6 (sagoma singola con schermo in estremità superiore)
Successivamente, dopo approvazione del cliente, si è proseguito con un’alta analisi per trovare la sotto variante migliore da realizzare.
Figura 94: ingombri variante 6 della funzione 3 (sagoma singola con schermo in estremità superiore)
Definizione sotto varianti funzione 3 (variante 6)
Per la scelta della sotto variante migliore si è proceduto con un colloquio con il cliente al fine di soddisfare al pieno le sue richieste e il suo impatto soggettivo verso le geometrie proposte:
Figura 95: ingombri variante 6 della funzione 3 (sagoma singola a 90°)
Estremità superiore (superfice con display): è stato scelto di adoperare la forma C. Questa è quella che permette maggiormente di minimizzare gli ingombri in quanto segue la geometria del display touch.
Figura 96: estremità superiore variante 6 (funzione 3)
Estremità inferiore (ancoraggio a base in calcestruzzo): l’estremità inferiore definita durante la riunione è quella ovalizzata definita con la lettera C. Si tratta di una geometria differente da quella di arrivo, questo fornisce una caratteristica visiva particolare alla colonnina di ricarica.
Figura 97: profili colonnina (funzione 3)
La variante per la funzione 3 (strutturale) è quindi interamente definita. Queste decisioni saranno inglobate nel disegno di concetto che verrà successivamente utilizzato per la progettazione reologica-strutturale della colonnina di ricarica modo 3 per le auto elettriche.