Un parallelo evolutivo: il Un parallelo evolutivo: il Un parallelo evolutivo: il Un parallelo evolutivo: il settore difesa e spaziosettore difesa e spaziosettore difesa e spaziosettore difesa e spazio

Marco TrogliaMarco TrogliaMarco TrogliaMarco TrogliaQuaeryon, Labs Director

Humanistic Innovation

E-mail marco.troglia@quaeryon.com

Mobile +39.335.6837485Office +39 039 5965656

Fax +39 039 3305826

Address Piazza S. Michele, 5 – 20871 Vimercate (MB)P.Iva IT 04912340967

Innovare l’Innovazione

Nuovi approcci alla R&D nel settore della salute

Milano, Auditorium Assolombarda

23 Ottobre 2012

Dimensioni del mercatoDimensioni del mercatoDimensioni del mercatoDimensioni del mercato

2

• Le spese del settore difesa e

spazio sono state 1.230 miliardi

di euro nel 2010 (*)

• EU e USA hanno speso circa 710

miliardi, di cui

• personale: 260

• spese operative: 245

• acquisti e R&D: 205

• L’evoluzione è stabile per EU,

mentre è in crescita per USA,

dovuta all’impegno in alcuni

scenari operativi

(*) Fonte: SIPRI Military Expenditures Database 2012; escluso spese del settore nucleare

450

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2006 2007 2008 2009 2010

EU

USA

Fonte: European Defence Agency

Forte regolamentazione (esempi)Forte regolamentazione (esempi)Forte regolamentazione (esempi)Forte regolamentazione (esempi)

3

ad esempio obbligo nell’ingegneria del software di operare secondo i vari livelli

di CMMI (Capability Maturity Model Iintegration);

si tratta di definire i territori dove possono essere venduti i prodotti e quali enti

sono autorizzati all’acquisto/utilizzo (es. certificato di “end user”);

trattandosi di prodotti militari o per la sicurezza, molti siti devono ad esempio

essere certificati TEMPEST (certificazione di schermatura elettromagnetica)

ed anche avere adeguati controlli accessi, etc…;

per il munizionamento esistono ad esempio le normative NATO di sicurezza ed

idoneità all’impiego; sempre le norme NATO per la codifica dei componenti e

quelle di standardizzazione STANAG;

dei prodotti/componenti: Nato, DoD (USA), MoD (UK)

ha sempre più valore il cosiddetto “offset” cioè quella quota di produzione che

un produttore deve riconoscere ai fornitori locali su pressioni del Governo

acquirente; sono vere e proprie riduzioni di prezzi;

si tratta della gestione dei prodotti cosiddetti “dual use”, cioè quei prodotti che

possono essere usati sia a scopo militare che civile; sono ormai tantissimi,

soprattutto nell’elettronica, perché l’industria civile ha raggiunto livelli di

sviluppo tale che alcuni apparati possono essere usati anche da gruppi

terroristici (es. sistemi di visione notturna).

Modalità di NPD

Autorizzazione

all’immissione in

commercio

Autorizzazione delle

officine produttive

Normative di codifica

Negoziazione prezzi

Autorizzazione e

limitazioni nelle

pratiche commerciali

Normative Good

Manufacturing Practices

• Elettronica per la Difesa:

• Radar: 10 anni

• Guerra Elettronica: 5 anni

• Telecomunicazioni: 5-8 anni

• Avionica: 10 anni

• Armamenti:

• Missili: 10-15 anni

• Siluri: 8 anni

• Cannoni: 6 anni

• Carri Armati: 6 anni

• Piattaforme satellitari: 8-12 anni

• Piattaforme aeronautiche:

• Ala fissa: 10-15 anni

• Ala mobile: 10 anni

Lungo ciclo di sviluppo prodottoLungo ciclo di sviluppo prodottoLungo ciclo di sviluppo prodottoLungo ciclo di sviluppo prodotto

4

Aster

COSMO Skymed

EMPAR

Eurofighter

La Ricerca e Sviluppo La Ricerca e Sviluppo La Ricerca e Sviluppo La Ricerca e Sviluppo èèèè la funzione che può la funzione che può la funzione che può la funzione che può determinare il successo o il fallimentodeterminare il successo o il fallimentodeterminare il successo o il fallimentodeterminare il successo o il fallimento

5

L’incidenza dell’R&D sul fatturato delle imprese è circa il 10% ed è

fondamentale perché il costo finale dei prodotti è deciso in questa fase.

Detail Design

and

Development

100

25

50

75

Conceptual-

Preliminary

Design

Construction

and/or

Production

System Use, Phaseout,

and Disposal

N

E

E

D

%Commitment to Technology,

Configuration, Performance, Cost, etc.

Cost Incurred

System-Specific Knowledge

Ease of Change

Blanchard, B., Blanchard, B., Blanchard, B., Blanchard, B., FabryckyFabryckyFabryckyFabrycky, W., , W., , W., , W., Systems Engineering & AnalysisSystems Engineering & AnalysisSystems Engineering & AnalysisSystems Engineering & Analysis, Prentice Hall, 1998., Prentice Hall, 1998., Prentice Hall, 1998., Prentice Hall, 1998.

Direttamente o indirettamente (anche per via delle regolamentazioni) il committente/cliente unico è “pubblico”.

Con ciò si intende un Governo e un apparato/agenzia ad esso collegato.

Questo elemento impatta i criteri di innovazione sia in termini di budget che in termini di domanda di innovazione, con i limiti, quasi sempre finanziari, tipici della committenza pubblica.

In parte fanno eccezione le applicazioni/prodotti per la security, dove i clienti possono essere anche imprese private (es. Gestori di Infrastrutture Critiche quali Enel, Eni, Telecom Italia, etc.); in realtà, siccome le loro applicazioni vengono poi integrate nel sistema della Sicurezza Nazionale (Homeland Security) di fatto anche questi clienti sono “guidati” dal committente pubblico nella scrittura delle specifiche e nella scelta dei fornitori.

Il cliente finale Il cliente finale Il cliente finale Il cliente finale èèèè PUBBLICOPUBBLICOPUBBLICOPUBBLICO

6

Dopo la caduta del muro di Berlino il settore ha Dopo la caduta del muro di Berlino il settore ha Dopo la caduta del muro di Berlino il settore ha Dopo la caduta del muro di Berlino il settore ha subito un tracollosubito un tracollosubito un tracollosubito un tracollo

7

700

800

900

1000

1100

1200

1300

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 anni

Mili

ard

i di euro

i

1989 caduta

del muro di

Berlino

1990-91:

prima guerra

del Golfo

2003: inizio

seconda

guerra del

Golfo

2001:

attentato Torri

e inizio guerra

in Afganisthan

Ci sono voluti 20 anni per recuperare le dimensioni del

mercato anche grazie alla crescita della Cina passata da

3 a 100 miliardi di euro nello stesso periodo

(*) Fonte: SIPRI Military Expenditures Database 2012;

Le conseguenze per il settoreLe conseguenze per il settoreLe conseguenze per il settoreLe conseguenze per il settore

8

La spesa pubblica è diminuita dando grande attenzione alla Total Cost of

Ownership (TCOW) dei sistemi e si è spostata dall’acquisizione di

“prodotti” a quella di “capabilities” (*) dove il pagamento è vincolato al

raggiungimento di performance definite in contratto (es. ore di

prontezza al volo, numero di piloti addestrati, tempo di intervento efficace

contro la minaccia, etc.)

Esempio: Il PAAMS (Principal Anti Air Missile

System ) è destinato a proteggere le unità

che ne sono equipaggiate e quelle da esse

scortate dalle minacce missilistiche ed

aeree ed è idoneo, operando a breve

distanza dalla costa, a proteggere dalla

minaccia aerea anche forze di terra come ad

esempio truppe da sbarco.

(*) Con questo termine si intende la “capacità di raggiungere un determinato risultato in uno specifico ambiente

operativo”

Le risposte del settoreLe risposte del settoreLe risposte del settoreLe risposte del settore

9

• Collaborazione tra competitori: sono

numerosi i programmi di sviluppo e

costruzione portati avanti da consorzi di

imprese che spesso sono concorrenti

tra di loro in altri programmi e/o mercati;

• Contaminazione con altri settori, ad

esempio quello dell’elettronica di

consumo che, con i suoi avanzamanti

tecnologici, ha spesso superato le

prestazioni dei prodotti militari (es. la

grafica della X-Box) (COTS =

Commercial Off The Shelf)

In the Open Innovation paradigm the firm has permeable

boundaries to fully exploit and leverage the external environment

for its strategy

Boundary

of our Firm

Current Market

and Business

Model for ourFirm

Other Firms’

Market and

Business Model

Research Development

Research

Projects(originated

internally)

External

ResearchProject

Spinoffs

Venture

investing

Technology

acquisitionTechnology

in-licensing

New Market and

Business Model

fou our Firm

Source: adapted by Quaeryon from “Open innovation” Chesborough

Inbound

Open Innovation

Outbound

Open Innovation

External

Technology

Base

Internal

Technology

Base

Vendere “capabilities” invece di “prodotti” ha significato:

• Concentrazione ed Acquisizioni: le principali imprese internazionali si sono ridotte a

12; il fenomeno è stato favorito dai governi nazionali; in Italia si è manifestato con

l’accorpamento in Finmeccanica di quasi tutte le industrie della difesa

I processi di Sviluppo del Nuovo Prodotto (NPD) sono I processi di Sviluppo del Nuovo Prodotto (NPD) sono I processi di Sviluppo del Nuovo Prodotto (NPD) sono I processi di Sviluppo del Nuovo Prodotto (NPD) sono cambiati radicalmentecambiati radicalmentecambiati radicalmentecambiati radicalmente

10

In termini di NPD, vendere “capabilities” invece di “prodotti” ha significato adottare un

approccio multidisciplinare verso il sistema finale piuttosto che verso le singole

parti o sottosistemi da assemblare

• Ad esempio una piattaforma aeronautica contiene

migliaia di parti e richiede la partecipazione integrata

e coordinata di motli progettisti e fornitori

• Per ottenere efficienza ed efficacia, l’approccio

integrato deve includere tutti gli aspetti collegati

all’uso del prodotto: la cultura del cliente, le regole, i

sistemi di supporto, le infrastrutture IT a terra ed a

bordo, etc.

• E’ indispensabile farsi aiutare da tools di supporto

non solo per soddisfare i requisiti dei clienti sempre

più esigenti e per contrastare i concorrenti, ma anche

ottenere tempi di sviluppo ridotti, riutilizzo di

componenti standard e in generale minori costi ed

un time to market più veloce

Agusta Westland AW 101

CONCURRENT ENGINEERING

Le competenze di progettazione, prima quasi separate, Le competenze di progettazione, prima quasi separate, Le competenze di progettazione, prima quasi separate, Le competenze di progettazione, prima quasi separate, vengono accorpate nella CONCURRENT ENGINEERINGvengono accorpate nella CONCURRENT ENGINEERINGvengono accorpate nella CONCURRENT ENGINEERINGvengono accorpate nella CONCURRENT ENGINEERING…………....

Dimostratori Tecnologici

Archivi e Servizi Ausiliari

AerodinamicaMiglioramento

Processi

Gestione Modifiche ed

Equipaggiamenti

Normalizzazione e Standardizzione

Tecnologia Compositi

Tecnologia Processi Chimici

Laboratorio Strutture

Analisi Strutture Integrata

Carichi -Velivoli

Trasporto

Tecnologia Materiali Metallici

Tecnologia CND

Supporto Airframe

Progettazione Strutture Integrata

Meccanicadel Volo

Dinamica

Pesi

Carichi – Velivoli Combattimento

Acustica

Propulsione

Integrazione Sistemi

SistemiBasici

IntegrazioneCarichi

Simulazione

Operabilità

AutodifesaAcq. e Sensori

Sist. Supporto a Terra

Gestione Test Sistemi Avionici

Sistemi diArmamento

Sviluppo Software

GroundTraining Aids

Processi di Gestione

Processi di Integrazione

Hardening

Progetto RIGAvionici

Responsabili di Programma

Qualificazione UAV

Omologazione Civile

Maintaina-bility

Safety

Analisi Datiin Servizio

Metodologie di Qualificazione

Qualificazione di Tipo Militare

Qualifica Software

Reliability

Testability

Sviluppo Metodologie

RMTS

Analisi Sup. Logistico

Omologazione Trasporto Militare

Training

Validazione Tecnica

Pubblicazioni Tecniche

Ing.Prove Volo(avionica)

Strumentazione di Prova

Analisi Dati

AnalisiOperativa

Lab. Inform.Avanzata

Lab. Sistemi Numerici

RMT Logistic & Sup. Analys.

Conduzione Prove

Condiziona-mento

Carrello

Progettazione Elettrica

Armamento

Idraulico e Combustibile

InstallazioneElettroAvionica

APU - Exhaust

FCS e Autopilota

Sistemi di Controllo

Abitacolo e Flight Station

AllestimentiOperativi

Gen Elettricae Luci

Analisi Inst. Sistemi

Lab. Equipag. di Terra

Equipag. di Terra

Procedure di Prova

Centro Taratura

Liaison Engineering

Supportoalla Flotta

Programmazionee Controllo

Responsabili Programma

Fatica e Metodi

Data Management

Prestazioni

Struttura di Prodotto e

DMU

Laboratorio Sistemi

AGE

In Service Support

Laboratorio Equipaggiam.

Design Assurance

Gestione Configurazione

Ing.Prove Volo(non avionica)

Off-Load CTO

Rapp.con ist.Accademiche

Pianificazione Sviluppo

Tecnologico

Tecnologie Avanzate Materiali

Tecnologie Sinthetic

Environment

Il “Concurrent Engineering” è la metodologia che permette di gestire in modo

integrato il prodotto, evitando di considerare le attività come flussi specifici

delle singole discipline.

In termini pratici significa che, fin dalle prime fasi di progettazione, vengono presi in

considerazione tutti gli aspetti del Ciclo di Vita del prodotto, dal Concept alla Progettazione,

la Produzione, gli Approvvigionamenti, il Supporto post vendita, la Qualità e la

Pianificazione e Controllo

Team Integrato di Progetto

Gruppo Integrato,

multifunzionale ed anche

multi-partner che attraversa

a matrice le organizzazioni e

che dura fino al termine del

programma.

11

Pro

dott

o VIRTUALE

…………per realizzare un PRODOTTO VIRTUALEper realizzare un PRODOTTO VIRTUALEper realizzare un PRODOTTO VIRTUALEper realizzare un PRODOTTO VIRTUALE

12

Definizione dei Requisiti

Definizione

dell’Architettura

di Sistema e

delle Specifiche

Funzionali

Definizione

delle

caratteristiche

di sotto-

sistema,

componente ed interfaccia

RdO, proposte

dai fornitori e

scelta fornitori

Test e

qualificazione

dei

componenti,

sotto-sistemi e

sistemi

Modellizzazione funzionale

Ausilio ai progettisti

Ausilio alla

scelta dei

fornitori

Alternativa

alle prove con

componenti

reali

COSTRUZIONE CERTIFICAZIONE SUPPORTO

NPD integrato per una piattaforma aeronautica

13

RM

Requirement Management

CAE

Computer Aided

Engineering

CAD

Computer Aided

Design

DMU

Digital Mock-Up

PDM

Product Data

Management

Digital Manufacturing

Per la gestione e tracciabilità dei requisiti e delle specifiche

Permettono di descrivere gli aspetti tecnologici del prodotto, ad esempio la

simulazione aerodinamica, l’analisi strutturale, la simulazione

elettromagnetica, ecc.

Permettono di descrivere la geometria di punti ed assemblaggi, installazioni,

cablaggi, tubi, etc.

Permettono la “costruzione” di modelli virtuali di prodotti fisici, interagendo sia

con i tool CAD che quelli PDM

Permettono la gestione integrata dei dati del prodotto

Permettono di simulare le linee produttive e le fasi di lavorazione, valutando

l’impatto sul fattore uono

Tools a supporto del PRODOTTO VIRTUALETools a supporto del PRODOTTO VIRTUALETools a supporto del PRODOTTO VIRTUALETools a supporto del PRODOTTO VIRTUALE

Synthetic Environment

E’ un ambiente “virtuale” che include operatori, sistemi reali, sistemi virtuali e

modelli software e permette di simulare il comportamento del prodotto

virtuale in scenari operativi

Computer Aided EngineeringComputer Aided EngineeringComputer Aided EngineeringComputer Aided Engineering

14

Permettono di descrivere gli aspetti tecnologici del prodotto, ad esempio la simulazione aerodinamica,

l’analisi strutturale, la simulazione elettromagnetica, ecc.

Computer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided Design

15

Permettono di descrivere la geometria di punti ed assemblaggi, installazioni, cablaggi, tubi, etc.

Digital MockDigital MockDigital MockDigital Mock----UpUpUpUp

16

Permettono la “costruzione” di modelli virtuali di prodotti fisici, interagendo sia con i tool CAD che quelli

PDM

Product Data ManagementProduct Data ManagementProduct Data ManagementProduct Data Management

17

Permettono la gestione integrata dei dati del prodotto

Digital ManufacturingDigital ManufacturingDigital ManufacturingDigital Manufacturing

18

Permettono di simulare le linee produttive e le fasi di lavorazione, valutando l’impatto sul fattore uomo

19

Synthetic EnvironmentSynthetic EnvironmentSynthetic EnvironmentSynthetic Environment

20

Dimensioni del mercato

Tipologia del cliente

Lunghi tempi di

sviluppo

Non più vendita di

prodotti

Relazioni tra imprese

NPD

USA + EU circa 450 miliardi di euro all’anno

Pubblico o “assimilabile”

10 – 15 anni

Bensì vendita di “capabilities” con relativi indicatori di performance

Competizione ma anche collaborazione

Ampio uso di tools di simulazione e virtualizzazione del prodotto

In sintesiIn sintesiIn sintesiIn sintesi

Ruolo R&D Molto costosa e determinante per il successo

CONTATTIMarco Troglia, Quaeryon srl, Labs Director

Tel: +39.335.6837485 email: marco.troglia@quaeryon.com