Il primo trend evolutivo è quello più generale e descrive l’evoluzione ad un livello macro. Si tratta della conosciuta “curva ad S” che raffigura le prestazioni del sistema in funzione del tempo come rappresentato dal primo grafico in figura seguente
La curva ad S rappresenta il classico ciclo di vita costituito dalle fasi di gestazione, nascita, infanzia, adolescenza, maturità e declino.
La gestazione è l’intervallo temporale che intercorre tra il concepimento dell’idea e il momento in cui l’idea è maturata abbastanza (oppure l’ambiente è pronto) per l’annuncio pubblico della sua nascita. La nascita è il momento in cui un sistema viene chiaramente definito e può svolgere alcune funzioni. Senza uno sforzo di sviluppo però un sistema non potrà crescere ed evolversi sino a divenire un prodotto maturo. Molte organizzazioni utilizzano “l’ingegnerizzazione simultanea” (conosciuta anche con il termine inglese di Simultaneous engineering o Concurrent Engineering ) per la riduzione del tempo di sviluppo del prodotto. Il maggior ritardo è spesso infatti dovuto al tempo che intercorre fra la nascita dell’idea ed il momento in cui l’idea diventa un progetto. Le organizzazioni votate alla ricerca possono avere idee che aspettano per 15 o 20 anni (fase di gestazione) prima di trasformarsi in un progetto, ovvero prima che lo sviluppo dell’idea cominci davvero. Le logiche legate al concetto di “curva ad S” possono essere applicate dal momento in cui iniziano i primi sforzi concreti di sviluppo del sistema. Le altre tre curve della figura precedente, descrivono le fasi evolutive rispetto al tempo secondo differenti punti di vista e sono state tracciate in modo tale da poter rapportare le varie fasi dell’evoluzione temporale. Sull’asse Y presentano rispettivamente:
a. la prestazione
b. il livello di innovazione
c. il numero di invenzioni (associate al sistema in analisi)
d. la redditività
L’idea iniziale è spesso molto inventiva (di livello 3, 4 o anche 5) e anche brevettabile (figura precedente, grafico b). Il difficile lavoro successivo di solito produce solamente dei miglioramenti rispetto all’idea iniziale. Prima che il prodotto sia pronto per il pubblico è di solito necessario un ulteriore picco di inventività, seguito poi da dei miglioramenti. (Il prodotto funziona ragionevolmente ma ha ancora dei problemi rilevanti che lo rendono poco più di un prototipo, come ad esempio una bassa controllabilità del sistema, un eccessivo consumo, una fragilità inaccettabile del sistema o dei suoi componenti, una complessità inaccettabile, etc. la soluzione a questi problemi richiede spesso alcune innovazioni molto importanti che rendono il prodotto ragionevolmente pronto ad affrontare l’ambiente fuori dal laboratorio o fuori da una nicchia ristretta di utenti particolarmente specializzati) Mentre si lavora verso questo picco di innovazione, aumenta il numero di invenzioni per unità di tempo, fino a quando il sistema compie il salto decisivo (Figura c). A questo punto l’organizzazione “prende un po’ di fiato” prima di iniziare la ricerca di miglioramenti significativi. Durante la maturità del sistema si rendono poi necessari molti miglioramenti di progetto, anche se generano spesso solo incrementi marginali di performance. Per quanto riguarda la redditività (Figura d), essa è ovviamente negativa durante la fase iniziale e raggiunge il valore massimo durante la maturità. Il profitto si genera quando sono state prodotte un certo numero di unità.
Dall’analisi di queste curve appare evidente che, per mantenere stabili i profitti, un nuovo sistema deve essere concepito durante la fase di rapida crescita del sistema attuale. Le organizzazioni spesso si accorgono di non avere un nuovo prodotto o sistema che si sta avvicinando alla fase di rapida crescita solo quando il sistema attuale è nella sua fase matura. Per questo motivo i profitti potrebbero avere una flessione, dovuta alla mancata o incorretta programmazione temporale della ricerca innovativa all’interno della curva ad S. Analizzate la curva ad S di seguito proposta; in essa è riportata sull’asse orizzontale la variabile "tempo", mentre la variabile "velocità" rappresenta la performance misurata dall’asse verticale. In tale figura sono poi state riportati i dati relativi allo sviluppo temporale del sistema “aeroplano”, in modo da poter essere utilizzati come guida nella descrizione delle sei fasi dello sviluppo di un sistema.
Gestazione
Una nuova idea rimane nello stato di “gestazione” finché non raggiunge un ragionevole livello di realizzabilità. Provate ad esempio ad immaginare alle diverse idee sorte nel corso dei secoli che avevano come obiettivo il volo di oggetti più pesanti dell’aria.
Nascita
Un nuovo sistema tecnologico emerge quando si verificano due condizioni:
1. Esiste la necessità di una funzione
2. Esistono i mezzi (tecnologici) per soddisfare questo fabbisogno
La necessità di controllare l’ambiente attraverso sistemi meccanici che imitano i sistemi naturali ha rappresentato a lungo un fattore guida influenzante per l’uomo, come evidenziato dal desiderio dell’uomo di volare. D’altro canto, le conoscenze e tecnologie riguardanti l’aerodinamica e la meccanica non sono state sufficienti per permettere all’uomo di volare, almeno fino alla fine del 1800. Le tecnologie necessarie per la realizzazione di un aeroplano sono state disponibili a partire dallo sviluppo del volo a vela agli albori del 1800, con le invenzioni di Sir George Cayley e successivamente di Otto Lilienthal, e dallo sviluppo del motore a combustione interna, le cui prime realizzazioni risalgono a Etienne Lenoir, nel 1859. A causa delle problematiche legate alla tecnologia del volo a vela (non in grado di garantire la sicurezza in caso di assenza di vento) i fratelli Wright pensarono nel 1903 ad una soluzione che prevedeva di mettere a bordo una fonte di energia indipendente… una nuova tecnologia stava prendendo il volo. Un fabbisogno può essere sia reale/attuale che anticipatore del futuro. Lo sforzo inventivo iniziale richiede risorse senza nessuna garanzia riguardo ad un ritorno sugli investimenti ed è guidato dalla fiducia nel fatto di poter trovare una soluzione che sarà richiesta dai clienti. Il risultato di questo sforzo è una tecnologia emergente o un’applicazione di un’innovazione.
Infanzia
Il nuovo sistema è il risultato di un’invenzione di livello elevato; tipicamente risulta essere primitivo, inefficiente, inaffidabile e presenta parecchi problemi irrisolti. Di contro fornisce qualche nuova funzione o quantomeno i mezzi per realizzare una funzione. In questa fase lo sviluppo del sistema è molto lento, a causa della mancanza di risorse umane e finanziarie. È necessario trovare risposte a molte domande e problematiche; molte persone, ad esempio, potrebbero non ancora essere convinte dell’utilità del sistema. Tuttavia un piccolo numero di appassionati che credono nel futuro del sistema continuano a lavorare per il suo successo. Il primo volo dei fratelli Wright raggiunse una velocità di 30 miglia orarie (48 km/h circa). Il sistema “aeroplano” si sviluppò lentamente nelle successive fasi di sviluppo. Le risorse umane e finanziarie erano limitate in quanto gli aerei erano considerati una curiosità non realistica. Fino al 1913 la velocità degli aerei era aumentata solo fino a raggiungere i 50 miglia orarie (80 km/h circa).
Adolescenza (rapido sviluppo che porta all’indipendenza del sistema)
Questa fase inizia quando la società riconosce il valore del nuovo sistema. Prima di arrivare a questo, è stato necessario superare molti problemi, l’efficienza e le prestazioni sono migliorate e si crea un nuovo mercato. A causa del crescente interesse verso il sistema, le persone e le organizzazioni investono denaro nello sviluppo del nuovo prodotto o processo. Questo determina uno sviluppo accelerato del sistema, un miglioramento dei risultati e quindi una ancora maggiore attrazione di investimenti. Si crea quindi un circolo virtuoso che promuove un’accelerazione dell’evoluzione del sistema. Nel 1914 si manifestarono due stimoli per una rapida crescita dell’aeroplano: il primo fu l’inizio della Prima Guerra Mondiale e il riconoscimento da parte delle forze militari della potenziale utilità degli aerei; il secondo fu l’aumento delle risorse umane e finanziarie a mano a mano che gli aerei divenivano più affidabili. Gli aerei non rappresentavano più dei “costosi giocattoli”. Grazie alle maggiori risorse finanziarie ed umane, la velocità degli aerei raddoppiò durante il quadriennio che va dal 1914 al 1918 (da 50 a 100 miglia orarie, ovvero da 80 a 160 km/h circa).
Maturità
Lo sviluppo del sistema rallenta poiché la prestazione del sistema, così come inizialmente concepito, raggiunge i suoi limiti naturali. Ogni investimento in tempo o denaro ha comunque un effetto sempre minore sulle prestazioni del sistema. Le idee, le forme e i materiali diventano degli standard stabili. Si verificano alcuni piccoli miglioramenti attraverso azioni di ottimizzazione del sistema e compromessi. È possibile osservare questa tendenza nella curva di sviluppo della velocità degli aeroplani, che sostanzialmente si livella nella fase matura del sistema.
Declino
Sono stati raggiunti i limiti della tecnologia e non sono possibili miglioramenti significativi. Potrebbe anche non esserci più bisogno del sistema, in quanto la funzione fornita non è più necessaria (pensate al frustino dei calessi). Il solo modo per interrompere il declino è la generazione di un nuovo concept e, possibilmente, di una nuova tecnologia. Nel 1918 le potenzialità dell’aereo dei fratelli Wright (un biplano fatto con cavi, tela, basse caratteristiche aerodinamiche, etc.) erano praticamente esaurite. Come risultato, nei successivi 12 o 14 anni, la velocità degli aerei aumentò solo fino a 140 miglia orarie (225 km/h). La generazione successiva (che rappresenta una rinascita e una nuova curva ad S) iniziò con monoplani aerodinamici e con struttura metallica. Anche questo sistema aveva dei limiti di prestazione intrinseci. L’aereo a reazione iniziò una terza curva ad S. Nuove idee e quindi nuove curve ad S sono essenziali per la sopravvivenza nell’economia mondiale.
Testo estratto da: Innovazione sistematica - un'introduzione a TRIZ, la teoria per la soluzione dei problemi inventivi - John Terninko, Alla Zusman, Boris Zlotin Traduzione di Sergio Lorenzi
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