Obiettivo cliente: Ridisegnare la cover di copertura del manipolo per un dispositivo medicale dedicato alla saldatura a radiofrequenza di tubi in plastica per migliorarne ergonomia, estetica e sicurezza d'uso senza modificare le componenti interne. L'obiettivo era evolvere da un design in lamiera, nato per logiche di carpenteria, a un prodotto in materiale plastico, più flessibile e adatto alla produzione industriale.
Soluzione proposta da Coesum: Abbiamo avviato il progetto con la raccolta delle specifiche e incontri tecnici per integrare al meglio design e funzionalità. Il nostro team, guidato dall'Arch. Giovanni Annese, ha sviluppato tre proposte di design con varianti ergonomiche e di impugnatura, tutte compatibili con la componentistica esistente e pensate per lo stampaggio ad iniezione. Uno degli elementi chiave introdotti è stato lo Splash Guard in materiale trasparente, progettato per proteggere l'operatore da schizzi durante la saldatura, garantendo al contempo la visibilità del punto di lavoro. Durante lo sviluppo sono stati realizzati prototipi in stereolitografia, seguiti da una pre-serie in repliche da stampo in silicone per test funzionali ed ergonomici. La tracciabilità e la coerenza con i vincoli dimensionali sono state garantite lungo tutta la fase di sviluppo, inclusi gli studi sui materiali e sulle modalità di assemblaggio.
Risultati: Dopo test e revisioni, è stata scelta una soluzione definitiva che unisce le geometrie curve della proposta 3 con la solidità della proposta 1. La nuova cover presenta una forma compatta e affusolata verso il basso, con una zona goffrata per migliorare la presa, un coprileva integrato per una chiusura ergonomica, e un logo ben visibile sulla scocca laterale. La produzione in preserie ha consentito test reali, facilitando la validazione tecnica e funzionale. Il progetto ha raggiunto l'obiettivo di coniugare design industriale, ergonomia e protezione dell'operatore, ponendo le basi per una produzione scalabile e adatta al mercato medicale.
Descrizione del portfolio
Un design innovativo per un dispositivo clinico, rivoluzionato in estetica e funzionalità in continuità con un Brand unico in ambito medicale.
Il punto di partenza per questo progetto è stato l’innovazione estetica della cover di copertura del manipolo della linea di saldatori da banco a radiofrequenza per tubi in plastica HemoWeld, utilizzati per la medicina trasfusionale.
Lo stato dell’arte era un dispositivo clinico in lamiera progettato secondo le logiche delle lavorazioni di carpenteria e taglio laser.
Il processo di sviluppo di un nuovo prodotto inizia sempre con la raccolta delle specifiche. Questa fase è fondamentale per il nostro reparto e ha lo scopo di avviare uno studio completamente integrato con il funzionamento del prodotto seguendo le logiche del Design Thinking.
La necessità iniziale era di dare maggiore ergonomia al manipolo saldante per agevolare l’usabilità del dispositivo mantenendo inalterato il funzionamento e tutta la componentistica interna. Consentito l’uso di materiale plastico, indispensabile per sviluppare un design flessibile e allo stesso tempo innovativo.
Una fase critica nell’uso del dispositivo era la saldatura: in quel momento l’operatore è esposto al rischio di contatto con il sangue, per cui era necessario ideare un accessorio per risolvere questa criticità.
Le proposte di design
Uno dei nostri punti cardine nello studio prodotto nuovo o nel restyling di un dispositivo già esistente è garantire una varietà di soluzioni.
Lo scopo è quello di avere più prospettive e stimolare una soluzione integrata. Il nostro designer, l’Arch. Giovanni Annese ha sviluppato 3 proposte differenti nell’ergonomia, rispettando rigorosamente le specifiche condivise sugli ingombri e la funzionalità del dispositivo.
Tutte le proposte contengono già in fase di design uno studio di pre-fattibilità sui possibili processi produttivi che verranno utilizzati nella industrializzazione.
Questo è un valore aggiunto notevole di tutti i progetti che vengono sviluppati al nostro interno: il nostro reparto di sviluppo prodotto vive quotidianamente le criticità produttive dei processi di prototipazione rapida e dei processi di produzione in serie.
Tutto ciò ci consente di dare vita a progetti innovativi ma allo stesso tempo producibili, con costi adeguati al progetto.
Soluzione 1
Le peculiarità di questa proposta sono le geometrie semplici, l’elemento di fissaggio su staffa ancorato sul laterale, e l’inserto in gomma sulla zona posteriore della maniglia per migliorare la presa e agevolare l’operatore durante le operazioni di saldatura.
Soluzione 2
In questa versione è previsto sempre un inserto in gomma nella zona inferiore per una migliore presa del dispositivo, la geometria della parte superiore consente di posizionare il saldatore su un supporto.
Soluzione 3
In questa soluzione le geometrie sono curve, la leva di presa per la saldatura è sagomata in modo da consentire una maggiore ergonomia di presa e sulla parte superiore del dispositivo è previsto un inserto in gomma.
Tutte le proposte contengono una parte accessoria molto importante che dona un valore aggiunto notevole nell’usabilità del dispositivo: lo Splash Guard posizionato sulla punta, appositamente studiato per essere prodotto in trasparente. La trasparenza consente all’operatore di monitorare visivamente l’operazione di saldatura restando comunque protetto da eventuali schizzi.
Questo nuovo componente è stato oggetto anche di test funzionali; grazie alla prototipazione rapida abbiamo potuto eseguire test di funzionamento e assemblaggio prima di dare l’avvio agli step definitivi di ingegnerizzazione e industrializzazione.
Analisi delle proposte, revisioni di progetto, test ergonomici e funzionali sui prototipi fino alla versione definitiva
Dopo un’attenta analisi del progetto la scelta è stata un mix tra la soluzione 1 e la soluzione 3. Un unico cover di copertura seguendo le linee curve della soluzione 3.
Sulla zona superiore abbiamo inserito una zona delimitata e riconoscibile: l’idea era di poter produrre questa zona con una finitura diversa goffrata per rendere la zona più ruvida e facilitare la presa.
Dopo i primi prototipi di stereolitografia abbiamo prodotto una prima serie tramite repliche da stampo in silicone.
Questo step ha consentito di avere 25 kit “Cover e coprileva” per assemblare un primo lotto ed effettuare delle prove di saldatura. Grazie ai test effettuati siamo arrivati all’ultima revisione del progetto.
Cover di copertura unica, la forma ridotta negli ingombri e in leggera riduzione verso il basso. Inserimento del copri-leva per una chiusura soft dell’operatore. Il logo posizionato e ben visibile nella zona laterale della scocca.
Ingegnerizzazione e industrializzazione per la produzione in serie
La scelta della versione definitiva ha consentito di avviare la fase di ingegnerizzazione.
Questa consente di arrivare ai file 3d definiti dei singoli componenti del prodotto. Ogni dettaglio viene progettato in funzione del processo produttivo scelto, in questo caso lo stampaggio a iniezione. Vengono definiti gli spessori e gli accoppiamenti per consentire un perfetto assemblaggio con la componentistica interna e l’elettronica.
i file 3D consentono di avviare la progettazione degli stampi secondo le specifiche, canale freddo sul pezzo, vita stampo garantita per 50.000 cicli, sistema di raffreddamento. Prima di avviare la produzione è utile fare dei test e simulazioni di riempimento utili per validare il punto di iniezione e il corretto riempimento delle cavità.
Terminata la realizzazione dello stampo abbiamo consegnato un primo lotto di campionatura per controllo dimensionale ed accettazione stampo.
Validato il primo shot abbiamo avviato la produzione definitiva tramite stampaggio ad iniezione.
