Human-Centred Design e mobilità sostenibile: immaginare il futuro concept di un veicolo ibrido sportivo

This thesis is part of a multidisciplinary project named “Automotive Academy: a learning-by-doing project for innovation engineering automotive”, a strategic industrial programme financed by Emilia-Romagna region, Italy. The project is made by a collaborative research network composed by several universities, research centres and local industries scattered on the territory. The overall research aims to gather many engineering and design solutions, developed by the network, which can be transferred from academia to the automotive industry. In particular, the main goal of the project is to develop a “fun” and “eco” concept car as an R&D platform, which aspires to become a starting point and a demonstrator for future technical or technological innovations – in terms of sustainable and high-performance solutions – that will be developed within the network in the coming years. In particular, the objective is to design the future concept of a hybrid sports vehicle, which must be characterized by low environmental impact and high-performance features. Five independent work packages constitute the research program. Each area refers to a specific field of expertise that deals with a particular system of the vehicle: (1) automotive product design and human-centred methodologies; (2) propulsion and powertrain; (3) vehicle body and dynamics; (4) smart materials and innovative components; (5) drive-by-wire instruments. This specific research refers to the first work packaging and it focuses its attention on the automotive design or styling design, namely the specialized discipline that is specifically implicated in giving a shape to the car during the early stages of the automotive product development. Unlike the other engineering work packages, this research is design-driven and human-centred oriented. The contribution, indeed, constitutes the framework of the overall project because it has the task to envision and conceptualize both architecture and styling of the expected sports car by using specifically a human-centred design approach. In fact, starting from identifying the context of use, the research analyses the main users and their behaviours to transform their wishes or needs into an innovative solution, which will be capable of satisfying their demands. The peculiarity of the research lays on the use of two specific human-centred approaches – that are Quality Function Deployment (QFD) and Vision in Product Design (ViP) – but also on its exploratory combination for experimenting a new design methodology. QFD is a human-centred tool based on a mathematical correlating matrix that is able to orient product design toward the real exigencies of the end-users. While ViP is a conceptual and strategic methodology that enables innovation by envisioning new ideas for the future. Both models are selected for this research because they are perfectly suitable in automotive for structuring idea-generating throughout the styling process. They are also able to support the design process in making significant decisions for product development. The main purpose of the exploratory combination is to develop the concept vehicle in a unique design process, in order to come up with a novel and integrated concept solution. At the end of the research, the proposed vehicle and its properties expect to become a technical layout for developing the automotive R&D platform in the coming years within the multidisciplinary network. The final solution will provide several technical and styling guidelines to the overall project that will be necessary not only to design the final vehicle prototype but also to promote the use of a human-centred design approach to the other engineering researches.

Questa tesi è parte integrante del progetto multidisciplinare “Automotive Academy: a learning-by-doing project for innovation engineering automotive”, un programma strategico industriale finanziato dalla Regione Emilia-Romagna. Il progetto è costituito da un network di ricerca collaborativo composto da diverse università, centri di ricerca e industrie locali diffuse sul territorio. L’intera ricerca prevede di ottenere dal network diverse soluzioni ingegneristiche e di design che possano essere trasferite dal mondo accademico all’industria automobilistica. In particolare, l’obiettivo principale è sviluppare il concept di un’autovettura “fun” ed “eco”, che possa fungere da piattaforma di ricerca e sviluppo e da dimostratore per presentare le future innovazioni tecniche e tecnologiche (in termini di soluzioni sostenibili e ad alte prestazioni) che saranno sviluppate all’interno del network nei prossimi anni. L’obiettivo è quello di ideare il concept futuro di un veicolo ibrido e sportivo, il quale sarà contraddistinto da caratteristiche tecniche a basso impatto ambientatale e ad alto livello prestazionale. Il programma di ricerca è costituito da cinque gruppi di lavoro indipendenti, dove, in ognuno di loro, è trattato un particolare aspetto del veicolo: (1) architettura del veicolo e metodologie centrate sull’utente; (2) propulsione e modulo di trasmissione; (3) dinamica del corpo veicolo; (4) composti innovativi e materiali intelligenti; (5) sistemi di guida elettronica e assistita. Questa specifica ricerca si riferisce al primo gruppo di lavoro, la quale è principalmente focalizzata sull’automotive styling. Diversamente dagli altri gruppi di lavoro che riguardano gli aspetti più ingegneristici del progetto, questa ricerca è prettamente legata al design e mantiene un approccio centrato sull’utente. Il contributo costituisce la spina dorsale dell’intero progetto perché ha il compito d'immaginare, sia l’architettura, che lo stile finale del concept automobilistico atteso, tramite l’uso di una metodologia human-centred. Pertanto, la ricerca cerca di analizzare gli utenti principali del progetto e i loro comportamenti in modo da trasformare i loro bisogni in soluzioni inedite che siano in grado di soddisfare le proprie esigenze. La peculiarità di tale ricerca risiede nell’utilizzo di due specifici approcci centrati sugli utenti, come il Quality Function Deployment (QFD) e il Vision in Product Design (ViP), ma anche sulla loro inconsueta combinazione, la quale è servita a sperimentare una nuova e integrata metodologia. Il QFD è uno strumento human-centred basato su una matrice matematica di correlazione che è capace di orientare lo sviluppo di un prodotto verso le reali esigenze degli utenti finali. Mentre il ViP è un metodo strategico concettuale che promuove l’innovazione attraverso l’ideazione di nuove idee per il futuro. Entrambi i modelli sono stati selezionati per la ricerca perché perfettamente orientati all’ambito automotive e capaci di affiancare la fase decisionale di design per la stilizzazione finale del prodotto. In questo caso, lo scopo principale della combinazione tra i due metodi è quello di sviluppare il veicolo attraverso l’uso di un inedito processo di design che possa elaborare il concept in una nuova e integrata soluzione. Alla fine della ricerca, il veicolo proposto prevede di essere utilizzato come layout tecnico per lo sviluppo della piattaforma R&D nei prossimi anni, all’interno del network multidisciplinare. La soluzione finale provvederà a fornire all’intero progetto diverse linee guida, tecniche e stilistiche del veicolo, non solo per ideare il prototipo finale, ma anche per promuovere l’uso della metodologia human-centred nelle altre ricerche ingegneristiche.