Obiettivo del cliente: Sviluppare il design della carteratura di un dispositivo medicale destinato alla movimentazione automatica dei letti ospedalieri. La carteratura plastica doveva essere ergonomica e funzionale, compatibile con il telaio e con l'elettronica già sviluppata dal cliente. Allo stesso tempo la soluzione doveva essere industrializzabile, adatta quindi ad una futura produzione in serie.
Soluzione proposta da Coesum: Il team di Coesum guidato dall'Arch. Giovanni Annese ha avviato il progetto partendo proprio dall'analisi del telaio meccanico e delle specifiche funzionali del sistema. La soluzione proposta era caratterizzata da linee pulite e superfici continue, ottimizzate per ridurre gli ingombri e facilitare le operazioni di manovra negli ambienti ospedalieri.
Risultato: Il progetto ha portato alla realizzazione di un prototipo funzionante completo, che ha consentito di verificare ergonomia, assemblaggio e integrazione con la struttura meccanica del dispositivo. Questo prototipo ha permesso inoltre di testare i sistemi di comando, i sensori anticollisione e i dispositivi di sicurezza previsti dal progetto.
Descrizione del portfolio
Design carteratura dispositivo medicale: processi, tecnologie e sviluppo del progetto
La progettazione della carteratura di un dispositivo medicale rappresenta una fase fondamentale nello sviluppo di macchine destinate all’ambiente sanitario. La carteratura non ha infatti soltanto una funzione estetica, ma svolge un ruolo essenziale nella protezione della componentistica, nella sicurezza dell’operatore e nell’ergonomia generale del prodotto.
Nel caso di sistemi di movimentazione automatizzata, come quello oggetto di questo progetto, il design deve rispondere a requisiti molto specifici. Prima di tutto è necessario garantire la protezione dei componenti elettronici, dei sensori e delle parti meccaniche interne. Allo stesso tempo il dispositivo deve rimanere compatto e maneggevole, perché gli ambienti ospedalieri presentano spesso corridoi stretti, aree di manovra limitate e presenza costante di operatori e pazienti.
Per affrontare queste criticità abbiamo avviato il progetto con una fase di analisi tecnica delle specifiche funzionali. In questa fase abbiamo condiviso con il cliente tutti gli elementi necessari allo sviluppo del design: dimensioni del telaio, posizione dei motori, alloggiamento dell’elettronica, sistemi di sicurezza e modalità di utilizzo del dispositivo da parte dell’operatore.
Una volta raccolte queste informazioni è stato possibile sviluppare la prima proposta di design industriale. Il lavoro del designer si è concentrato sulla definizione delle superfici di rivestimento e sulla creazione di volumi che potessero racchiudere efficacemente la struttura meccanica senza aumentare inutilmente gli ingombri.
Un aspetto particolarmente importante del progetto è stato lo studio dell’ergonomia della plancia di comando. Gli operatori sanitari devono poter controllare il dispositivo in modo intuitivo e sicuro anche durante manovre complesse. Per questo motivo abbiamo posizionato i comandi in modo visibile e facilmente accessibile, mentre abbiamo progettato alcune parti della carteratura per facilitare la presa manuale.
Parallelamente allo sviluppo del design sono state valutate le tecnologie produttive più adatte alla realizzazione delle carterature. Per produzioni di piccola e media serie, la termoformatura rappresenta spesso una soluzione molto efficace. Questo processo consente di ottenere componenti plastici di grandi dimensioni con buone finiture superficiali e con costi di attrezzaggio significativamente inferiori rispetto allo stampaggio a iniezione.
Nel caso specifico abbiamo progettato la carteratura fin dall’inizio pensando a questo processo produttivo. Abbiamo quindi ottimizzato le superfici per facilitare l’estrazione dagli stampi e mantenere una geometria coerente con le caratteristiche della termoformatura.
Per la realizzazione del primo prototipo si è invece scelto di utilizzare lavorazioni meccaniche CNC su ABS. Questa tecnologia consente di ottenere componenti molto precisi e robusti, ideali per la fase di test e validazione del progetto. I pannelli sono stati fresati dal pieno e successivamente assemblati sul telaio del dispositivo.
Abbiamo realizzato gli inserti trasparenti con tecnologia stereolitografica. La stereolitografia è particolarmente indicata per la produzione di prototipi estetici e di componenti con geometrie complesse. In questo caso è stata utilizzata per creare elementi che permettono di mantenere visibili alcuni componenti interni del dispositivo, come sensori e sistemi di sicurezza.
Tra questi sistemi è presente anche il dispositivo di sicurezza denominato “uomo morto”. Questo sistema interrompe automaticamente il funzionamento della macchina quando l’operatore smette di esercitare pressione sui comandi, garantendo così un elevato livello di sicurezza durante l’utilizzo.
Il prototipo realizzato ha permesso di verificare diversi aspetti del progetto. Prima di tutto è stato possibile testare il montaggio delle carterature sul telaio e verificare la corretta integrazione con i componenti elettronici e meccanici. Inoltre il prototipo ha consentito di effettuare prove ergonomiche e di valutare la facilità di utilizzo del dispositivo da parte degli operatori.
Le prove svolte hanno confermato la validità delle scelte progettuali e hanno permesso di identificare alcune opportunità di miglioramento. In particolare abbiamo sviluppato una seconda versione del design per ridurre ulteriormente gli ingombri e semplificare le linee estetiche del prodotto.
Nella versione aggiornata abbiamo ridisegnato la parte frontale del dispositivo con forme più compatte e con una migliore integrazione delle maniglie di presa. Abbiamo inoltre ridotto le dimensioni della banda laterale, rendendo il sistema più snello e più facile da manovrare.
Questo progetto rappresenta un esempio concreto di come il design della carteratura di un dispositivo medicale possa contribuire in modo determinante alla qualità complessiva del prodotto. Attraverso un approccio integrato che combina design industriale, engineering e prototipazione rapida, è possibile sviluppare soluzioni che uniscono estetica, funzionalità e producibilità industriale.
