This work serves the purpose of solving an actual industrial problem: in the product development process, engineers and industrial designers operate material selection at different steps, using diverse tools, languages and perspectives. Aiming at facilitating the decision-making process and increasing the agreement about material choices, a systematic method of selection is proposed. Thought to be applied both in the academic context and in the industry field, the holistic method for material selection consists of multiple tools structured in a two-step framework. The first step involves the application of established techniques to identify bulk solutions based on their technical specifications. The second step employs sensory analysis to provide industrial designers with measurable data with the aim of supporting and explaining aesthetic decisions on finishes. To overcome the limits of traditional selection methods, some practical tools have been designed and implemented to integrate also durability and regulatory issues evaluation. The “Context Analysis Datasheet” tool aims at accelerating the first steps of the selection: it systematizes and prioritizes the material properties to be examined along the process, focusing on the specific context of application of the material selection. Three sensory analysis techniques have been selected as rapid tools for the quantification and integration of sensorial and intangible properties of materials. Such tests are proposed also for the evaluation of “aesthetic obsolescence” resulted from accelerated life-tests, which are used to assess the durability of materials and finishes in specific working environments. The method has been validated through three metal replacement case studies from the professional appliances field. The new approach demonstrated to be robust and reliable, bringing advantages in time and resources reduction along the material selection process. In particular, sensory analysis tests represent low cost and rapid techniques that permit to limit the disagreement between industrial designers and engineers on material choices, and to anticipate quality issues based on consumer insights since the material selection phase.The research investigates also the potentialities and limitations of the method as an educational tool by introducing Design & Engineering students to the topic of sensorial and intangible properties of materials, the concept of materials durability and surface properties changes in time. Integrating measurable supporting data, the developed tools can help industrial designers to strengthen Colour Materials and Finish (CMF) choices with quantifiable information. This study provides original insights into the field of material selection, bridging the disciplinary gap between materials engineers and industrial designers by a sensible use and interpretation of up-to-date methods, still under development in the field of sensory engineering design. This thesis opens up new scenarios for industrial design through the correlation of materials ageing and quality perception, reflecting on how to design the best product experience starting from material selection.

La ricerca in oggetto è applicata allo specifico contesto delle apparecchiature professionali per la ristorazione, e ha come obiettivo lo sviluppo di un metodo di selezione dei materiali flessibile all’utilizzo da parte di diverse figure professionali. Tale lavoro ha lo scopo di risolvere un problema industriale reale: nel processo di sviluppo del prodotto, tecnici del progetto e designer industriali operano il processo di selezione di materiali e finiture in diverse fasi del progetto, utilizzando strumenti, linguaggi e approcci differenti. Per facilitare il processo decisionale e aumentare l'accordo sulle scelte dei materiali, è stato sviluppato un nuovo metodo sistematico di selezione. Pensato per essere applicato sia nel contesto accademico che nel settore industriale, il nuovo metodo di selezione ha un approccio olisico e si struttura in due fasi principali. La prima fase vede l’applicazione di tecniche consolidate di selezione per identificare, in base alla specifiche tecniche, i materiali strutturali più adatti per ciascun componente. Il secondo step introduce l’utilizzo di tecniche di analisi sensoriale per supportare i designer nella validazione di scelte estetiche legate alla finitura superficiale del prodotto. In particolare, tre tecniche di analisi sensoriale sono state selezionate come strumenti rapidi per la quantificazione e integrazione delle proprietà espressivo-sensoriali. Tali test sono proposti anche per una valutazione preliminare riguardo ad un possibile degrado estetico delle superfici nel tempo. Per superare i limiti dei metodi di selezione tradizionali e offrire una valutazione completa di aspetti correlati al contesto di applicazione, sono stati progettati e implementati anche alcuni strumenti pratici, come il "Context Analysis Datasheet". Il metodo è stato validato attraverso tre casi studio di metal-replacement in elettrodomestici professionali. Il nuovo approccio di selezione si è dimostrato essere robusto e affidabile, con vantaggi in termini di ottimizzazione di tempo e risorse. I test di analisi sensoriale sono stati valutati dall’azienda di riferimento come strumenti rapidi ed efficaci, utilizzabili sia da designer che progettisti tecnici al fine di anticipare valutazioni legate alla qualità di prodotto. La ricerca indaga anche le potenzialità e le limitazioni del metodo sviluppato come strumento educativo al fine di introdurre gli studenti di design ai concetti di durabilità dei materiali nel tempo, valutazione di qualità estetica e quantificazione di variabili qualitative. In particolare, l’integrazione di dati misurabili nella progettazione delle caratteristiche espressivo-sensoriali dei prodotti permette di rafforzare le scelte operate nella fase di Color Materials and Finish (CMF). La ricerca, inoltre, rappresenta un contributo originale nel campo della selezione dei materiali, proponendo di appianare il divario disciplinare tra tecnici del prodotto e designer industriali attraverso metodi di progettazione ingegneristica sensoriale. Infine, questa tesi apre nuovi scenari per il design industriale. Attraverso la correlazione di degrado estetico nel tempo e la percezione di qualità delle superfici, la ricerca si inserisce nel filone della progettazione dell’esperienza di prodotto attraverso una scelta consapevole di materiali e finiture.

Material selection in the professional appliances industry. Methods and tools for evaluating sensory criteria and aesthetic obsolescence of materials

PISELLI, AGNESE

Abstract

This work serves the purpose of solving an actual industrial problem: in the product development process, engineers and industrial designers operate material selection at different steps, using diverse tools, languages and perspectives. Aiming at facilitating the decision-making process and increasing the agreement about material choices, a systematic method of selection is proposed. Thought to be applied both in the academic context and in the industry field, the holistic method for material selection consists of multiple tools structured in a two-step framework. The first step involves the application of established techniques to identify bulk solutions based on their technical specifications. The second step employs sensory analysis to provide industrial designers with measurable data with the aim of supporting and explaining aesthetic decisions on finishes. To overcome the limits of traditional selection methods, some practical tools have been designed and implemented to integrate also durability and regulatory issues evaluation. The “Context Analysis Datasheet” tool aims at accelerating the first steps of the selection: it systematizes and prioritizes the material properties to be examined along the process, focusing on the specific context of application of the material selection. Three sensory analysis techniques have been selected as rapid tools for the quantification and integration of sensorial and intangible properties of materials. Such tests are proposed also for the evaluation of “aesthetic obsolescence” resulted from accelerated life-tests, which are used to assess the durability of materials and finishes in specific working environments. The method has been validated through three metal replacement case studies from the professional appliances field. The new approach demonstrated to be robust and reliable, bringing advantages in time and resources reduction along the material selection process. In particular, sensory analysis tests represent low cost and rapid techniques that permit to limit the disagreement between industrial designers and engineers on material choices, and to anticipate quality issues based on consumer insights since the material selection phase.The research investigates also the potentialities and limitations of the method as an educational tool by introducing Design & Engineering students to the topic of sensorial and intangible properties of materials, the concept of materials durability and surface properties changes in time. Integrating measurable supporting data, the developed tools can help industrial designers to strengthen Colour Materials and Finish (CMF) choices with quantifiable information. This study provides original insights into the field of material selection, bridging the disciplinary gap between materials engineers and industrial designers by a sensible use and interpretation of up-to-date methods, still under development in the field of sensory engineering design. This thesis opens up new scenarios for industrial design through the correlation of materials ageing and quality perception, reflecting on how to design the best product experience starting from material selection.
BERTOLA, PAOLA
DEL CURTO, BARBARA
22-feb-2018
La ricerca in oggetto è applicata allo specifico contesto delle apparecchiature professionali per la ristorazione, e ha come obiettivo lo sviluppo di un metodo di selezione dei materiali flessibile all’utilizzo da parte di diverse figure professionali. Tale lavoro ha lo scopo di risolvere un problema industriale reale: nel processo di sviluppo del prodotto, tecnici del progetto e designer industriali operano il processo di selezione di materiali e finiture in diverse fasi del progetto, utilizzando strumenti, linguaggi e approcci differenti. Per facilitare il processo decisionale e aumentare l'accordo sulle scelte dei materiali, è stato sviluppato un nuovo metodo sistematico di selezione. Pensato per essere applicato sia nel contesto accademico che nel settore industriale, il nuovo metodo di selezione ha un approccio olisico e si struttura in due fasi principali. La prima fase vede l’applicazione di tecniche consolidate di selezione per identificare, in base alla specifiche tecniche, i materiali strutturali più adatti per ciascun componente. Il secondo step introduce l’utilizzo di tecniche di analisi sensoriale per supportare i designer nella validazione di scelte estetiche legate alla finitura superficiale del prodotto. In particolare, tre tecniche di analisi sensoriale sono state selezionate come strumenti rapidi per la quantificazione e integrazione delle proprietà espressivo-sensoriali. Tali test sono proposti anche per una valutazione preliminare riguardo ad un possibile degrado estetico delle superfici nel tempo. Per superare i limiti dei metodi di selezione tradizionali e offrire una valutazione completa di aspetti correlati al contesto di applicazione, sono stati progettati e implementati anche alcuni strumenti pratici, come il "Context Analysis Datasheet". Il metodo è stato validato attraverso tre casi studio di metal-replacement in elettrodomestici professionali. Il nuovo approccio di selezione si è dimostrato essere robusto e affidabile, con vantaggi in termini di ottimizzazione di tempo e risorse. I test di analisi sensoriale sono stati valutati dall’azienda di riferimento come strumenti rapidi ed efficaci, utilizzabili sia da designer che progettisti tecnici al fine di anticipare valutazioni legate alla qualità di prodotto. La ricerca indaga anche le potenzialità e le limitazioni del metodo sviluppato come strumento educativo al fine di introdurre gli studenti di design ai concetti di durabilità dei materiali nel tempo, valutazione di qualità estetica e quantificazione di variabili qualitative. In particolare, l’integrazione di dati misurabili nella progettazione delle caratteristiche espressivo-sensoriali dei prodotti permette di rafforzare le scelte operate nella fase di Color Materials and Finish (CMF). La ricerca, inoltre, rappresenta un contributo originale nel campo della selezione dei materiali, proponendo di appianare il divario disciplinare tra tecnici del prodotto e designer industriali attraverso metodi di progettazione ingegneristica sensoriale. Infine, questa tesi apre nuovi scenari per il design industriale. Attraverso la correlazione di degrado estetico nel tempo e la percezione di qualità delle superfici, la ricerca si inserisce nel filone della progettazione dell’esperienza di prodotto attraverso una scelta consapevole di materiali e finiture.
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