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Innovazione di prodotto

Monaco di Baviera (Germania), Allianz Arena, arch. Herzog e de Meuron, 2005. Membrana in doppio strato di ETFE (Etilene - Tetrafluoroetilene).
Monaco di Baviera (Germania), Allianz Arena, arch. Herzog e de Meuron, 2005. Membrana in doppio strato di ETFE (Etilene - Tetrafluoroetilene).

Definizione

L’innovazione di prodotto è riferita al più generale ambito dell’innovazione tecnologica che, basandosi sull’utilizzo di conoscenze scientifiche e tecniche, riguarda le azioni di miglioramento dei processi di produzione e dei prodotti per l’edilizia. In particolare, l’innovazione di prodotto si riferisce allo sviluppo di nuovi prodotti o al miglioramento di quelli già presenti sul mercato, attraverso l’utilizzo di nuovi materiali e tecnologie o l’applicazione innovativa di materiali e prodotti esistenti con la finalità di introdurre nuove prestazioni e soddisfare specifiche esigenze degli utilizzatori. All’innovazione di prodotto è associata un’efficace diffusione di mercato con l’obiettivo di indurre o mantenere un vantaggio competitivo rispetto ad altri prodotti concorrenti. Da questo punto di vista, l’innovazione di prodotto è distinta dalla prototipazione e dalla sperimentazione che non prevedono diretti sviluppi di mercato.

Se la nozione di prodotto fa riferimento all’esito di attività tecnicamente ed economicamente definite senza distinzioni fra attività industriale o artigianale, l’innovazione di prodotto per l’edilizia rimanda ad attività legate a logiche e processi industriali, con azioni finalizzate a determinare revisioni o nuove soluzioni rispetto a prodotti esistenti e con l’utilizzo di materiali, dispositivi e sistemi indirizzati a mutarne in maniera più o meno consistente le caratteristiche e le prestazioni. Si ha un’innovazione di prodotto anche nel caso di attrezzature innovative finalizzate ad ottenere procedimenti cantieristici più efficaci ed evoluti, interessando in tal caso direttamente una tecnologia gestita in fase di esecuzione.

L’innovazione di prodotto in architettura si colloca sia su un piano pratico per quanto attiene le qualità innovative che determinano implicazioni sul progetto, sulla costruzione e sulla gestione delle opere, sia su un piano culturale in quanto risorsa intellettuale per il progetto, per la sua attuazione e per la gestione del ciclo di vita dei manufatti.

Classificazione

Lo sviluppo di nuovi prodotti industriali o il miglioramento di prodotti esistenti fanno riferimento a due principali tipologie di innovazione di prodotto:

  • innovazioni radicali, che rappresentano un salto di qualità rispetto a prodotti già disponibili e che si sviluppano secondo fasi di invenzione, sperimentazione e diffusione; le innovazioni radicali consentono di offrire prestazioni non raggiungibili prima, forniscono nuovi principi di funzionamento o configurazioni dei prodotti edilizi anche utilizzando materiali evoluti o avanzati nei cicli produttivi in azienda o in cantiere; le innovazioni radicali sono di tipo discontinuo e dirompente, determinando rispetto ai prodotti esistenti una “rottura” dal punto di vista della concezione, dei materiali, dell’uso, delle prestazioni, delle caratteristiche e delle tecnologie di base per la loro produzione;
  • innovazioni incrementali, che riguardano il miglioramento di prodotti esistenti, prevalentemente attuato apportando progressive modifiche nella loro “architettura” senza trasformazione delle tecnologie di base; l’innovazione incrementale riguarda prodotti che evolvono gradualmente con costanti miglioramenti o adattamenti indirizzati a nuovi segmenti di utilizzatori finali e di applicazioni di mercato.

Evoluzione dell’innovazione di prodotto

Il contesto culturale dell’innovazione di prodotto nasce in maniera strutturata e consapevole con la modernità industriale, attraverso la ricerca di una organizzazione razionale dei prodotti e dei processi di costruzione attuata con i principi di normalizzazione e serialità.

Gli architetti moderni si sono misurati con lo sviluppo della produzione di massa e della nuova dimensione industriale degli edifici, come nel caso dei prodotti innovativi per la razionalizzazione dei getti di conglomerato cementizio per le opere in c.a., oppure dell’assemblaggio a secco e della tipizzazione e unificazione degli elementi costruttivi. Gli anni della ricostruzione post-bellica prima e del boom economico poi rappresentano in Italia l’occasione per promuovere innovazioni di prodotto misurandosi con la vivacità del dibattito tecnico-culturale sul valore e sul ruolo dell’innovazione per un rilancio della produzione edilizia.

Le potenzialità della produzione a catalogo – individuabili per esempio nell’offerta di semilavorati leggeri, sistemi costruttivi in acciaio, strutture semiprefabbricate in c.a., sistemi di curtain-wall, blocchi bagno in vetroresina, ecc. – non ricevono tuttavia un adeguato sostegno dalle scelte di politica tecnica, orientate verso soluzioni di tipo tradizionale. All’inizio degli anni ‘60, in controtendenza, si sviluppa l’offerta di sistemi chiusi – ovvero completi di tutti gli elementi e senza possibilità di integrazioni di elementi esterni al sistema e alle sue regole di coordinazione – generalmente legati allo sviluppo delle tecnologie di prefabbricazione pesante in c.a. Analogamente, si sviluppano le innovazioni di prodotto relative alle casseforme per l’industrializzazione dei getti in conglomerato cementizio.

Tra gli anni ‘70 e gli anni ‘80 le aziende promuovono l’innovazione in assenza di una politica tecnica che regolasse e direzionasse la produzione e il processo edilizio, adeguandosi alle nuove caratteristiche di polverizzazione dell’attività edilizia e riorganizzandosi in base a una prefabbricazione aperta a catalogo in cui gli elementi e i sistemi sono concepiti per essere integrabili con la molteplicità delle tecniche. In tale fase, i prodotti innovativi presentano un basso grado di complessità, con interfaccia maggiormente compatibili.

Nello stesso periodo si sviluppano in via sperimentale le innovazione di prodotto relative ai componenti del sistema aperto, con la proposta di elementi prefabbricati prodotti da più aziende, basandosi su condivise “regole del gioco” non solo di coordinazione modulare ma di interfaccia e di prestazioni. Accanto alla produzione di sistemi più complessi e integrati per soluzioni di involucro, strutturali o impiantistiche altamente performanti, l’innovazione ha visto negli anni successivi lo sviluppo di prodotti a bassa complessità – come materie lavorate, semilavorati e semicomponenti – realizzati in serie più grandi e con un minore grado di complessità morfologica, funzionale e di assemblaggio rispetto ai componenti, definendo la tendenza della “micro-industrializzazione”. Tali innovazioni hanno progressivamente interessato il comparto del recupero, in cui correlare compatibilità morfologica e tecnologica con adeguati livelli prestazionali rispetto ai prodotti tradizionali non sempre in grado di garantire i livelli di qualità richiesti dagli interventi.

L’attuale livello di innovazione è orientato, da un lato, all’offerta di sistemi integrati individuati in pacchetti-prodotto in cui gli elementi non sono sempre tutti prodotti dall’azienda che commercializza il sistema ma da altri fornitori, dall’altro, all’offerta di materie lavorate evolute (come nel caso dei cementi con proprietà innovative), di singoli elementi tecnici o di componenti complessi ad alte prestazioni fino ai cosiddetti smart materials che testimoniano il passaggio a processi in cui prevale il “fattore conoscenza” incorporato nel prodotto.

Innovazione di prodotto e R&S industriale

Nell’ambito della R&S industriale l’innovazione di prodotto si è progressivamente trasformata negli ultimi 30 anni. Negli anni ‘70 si era in presenza di un modello di R&S definito “in serie”, con una concezione sequenziale dell’innovazione di prodotto basata sul trasferimento a cascata fra le varie funzioni aziendali (ricerca e sviluppo, produzione, vendite). Proponendo un approccio sostanzialmente empirico, si sono favorite le innovazioni sostenute da una domanda certa e concentrata, rendendo alcuni prodotti come i sistemi prefabbricati in c.a. particolarmente vulnerabili ai cambiamenti del mercato.

Se negli anni ‘80-’90 si è sviluppato un modello più evoluto e interattivo fra le varie funzioni aziendali, nell’ultimo decennio si sono affermati modelli che hanno determinato implicazioni sul tipo di innovazione di prodotto, in cui acquistano rilevanza il presidio del posizionamento competitivo e lo sviluppo dei nuovi prodotti edilizi basandosi sul confronto con i prodotti delle aziende competitrici, sull’analisi delle esigenze degli utilizzatori e sull’impiego efficace delle risorse disponibili.

La progettazione di prodotti innovativi è vista come insieme di caratteristiche fisiche, prestazioni e servizi annessi al prodotto, design, marca, reperibilità sul mercato e vantaggiose modalità di consegna. Per essere competitiva rispetto ai prodotti di base – individuati come beni commodity, privi cioè di un portato innovativo – l’innovazione di prodotto deve contemplare caratteristiche e prestazioni percepite come valore aggiunto in contesti in cui le caratteristiche di base del prodotto sono relativamente simili (esemplare è il caso dei blocchi innovativi di laterizio o di quelli di cemento cellulare espanso rispetto alle soluzioni convenzionali per le chiusure opache o le partizioni interne).

Nella competizione fra vari prodotti viene chiamato in causa il ciclo di vita del prodotto e la necessità di una sua continua innovazione. Il ciclo di vita rappresenta l’evoluzione nel tempo delle modalità secondo cui un prodotto edilizio si colloca sul mercato, evidenziandone il grado di maturità e quindi la tenuta dei relativi livelli di innovazione. Le fasi sono schematizzabili in quella embrionale (in cui si attua l’introduzione dell’innovazione), in quella di crescita (in cui il prodotto consolida la sua presenza sul mercato), in quella di shake out (fase in cui vengono meno numerosi prodotti concorrenti in un tempo relativamente breve), in quelle della maturità e poi del declino, in cui si definiscono forme di competizione sulla differenziazione dei prodotti mentre, nel corso del tempo, il prodotto diventa una commodity.

Tendenze recenti

Convenzionalmente il settore edilizio è delineato come un settore poco propenso a innovare, in cui prevalgono di norma logiche di trasferimento tecnologico da altri settori produttivi. Recentemente si stanno affermando condizioni di mercato per cui l’innovazione di prodotto è con maggiore frequenza generata in maniera dedicata al settore edilizio, con materiali e prodotti destinati a risolvere differenziati problemi progettuali, costruttivi e prestazionali. Unitamente ai componenti complessi e ai prodotti a bassa complessità, si affermano i “prodotti-sistema”, flessibili nelle possibilità combinatorie dei semilavorati che li costituiscono, anche con intercambiabilità di elementi costitutivi.

Prodotti innovativi a catalogo presentano possibili variazioni sul prodotto standard entro intervalli di variabilità di alcune caratteristiche (spessori, densità, dimensioni, ecc.), come nel caso dei laminati metallici pressopiegati o dei pannelli isolanti. Alcune tipologie di innovazione manifestano prerogative che tendenzialmente segnalano uno spostamento da una produzione di massa e focalizzata verso produzioni basate su cicli brevi, flessibilità, indeterminazione e progettazione attuata “su misura” oppure “confezionando” il prodotto sulla soluzione esecutiva prescelta, come nel caso dei pacchetti stratificati di chiusura e di copertura oppure dei materiali compositi. Un recente fenomeno innovativo è la tendenza alla dematerializzazione dei prodotti, con maggiori gradi di efficienza nell’uso delle risorse, e la progressiva ibridazione e integrazione fra materiali tradizionali e innovativi.

Un discorso a parte riguarda l’innovazione green tech che interessa numerose categorie di prodotti come gli isolanti naturali, la componentistica del legno e dei derivati, i sistemi di involucro interattivo, la componentistica del solare termico e fotovoltaico, i sistemi di climatizzazione a basso consumo, i serramenti ad alte prestazioni energetiche. L’innovazione nel campo dei prodotti riciclati o di quelli facilmente dismissibili e selettivamente riciclabili rappresenta una interessante realtà in evoluzione. Dagli studi e dalle applicazioni dei materiali avanzati si stanno sviluppando prodotti le cui prestazioni sono determinate da particolari conformazioni chimico-fisiche e da processi di lavorazione innovativi (compositi fibrorinforzati, calcestruzzi ad alte prestazioni, vetri strutturali, materiali ceramici avanzati, materiali nanostrutturati fotocatalitici, vetri autopulenti, selettivi e basso-emissivi).

Sono in fase di introduzione sul mercato i materiali smart, che presentano la possibilità di modificazione delle caratteristiche fisico-chimiche e di fornire prestazioni controllabili in conseguenza dell’interazione con il contesto e con le sollecitazioni esterne (materiali foto-termo-elettrocromici, materiali a cambiamento di fase, materiali a memoria di forma, materiali organici per la conversione fotovoltaica).

Bibliografia

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