1. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Metodi e tecniche
di problem solving
Master A.A. II livello in
Matematica industriale
a.a. 2012-2013
Uno sguardo di insieme sui metodi di sviluppo di
creatività e di ideazione nuovi prodotti
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

2. dicembre ’12
slide 2
Politecnico di Torino
Giochiamo un po’ ?!!!
Che significa
problem solving ?
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

3. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Proviamo a dare una
definizione di problema:
Il problema è una struttura euristica
che istruisce un processo di ricerca
con lo scopo di arrivare ad una
soluzione
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

4. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Processo di problem solving
Il processo parte dal riconoscimento di una situazione
irrisolta, dalla definizione dei termini del problema, dalla
corretta formulazione della domanda.
La domanda viene posta alla persona o al gruppo di
persone che deve risolvere il problema.
I solutori si mettono al lavoro e formulano le loro soluzioni.
Da queste, spesso nasce l’esigenza di porsi nuovi
problemi, in un processo più ampio di ricerca e di
miglioramento.
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

5. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Il processo
1. Problem finding – rendersi conto del disagio
2. Problem setting – definire il problema
3. Problem analysis – scomporre il problema
principale in problemi secondari (WBS)
4. Problem solving – individuare le cause e le
possibili modalità di superamento
5. Decision making – decidere come agire
6. Decision taking – passare all’azione
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

6. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Quali / quanti tipi di metodi esistono ?
Esempio: ho 20 banane e 7 bimbi
Come posso assegnare
correttamente le banane
ai bimbi ?
Modalità di soluzione dei problemi – 1
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

7. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Modalità di soluzione dei problemi – 2
Quali modalità posso seguire nella risoluzione del
problema ?
a) Sperimento qualsiasi possibile soluzione:
«trial & error» modalità 1
b) Utilizzo una modalità razionale, seguo un
Approccio «strutturato» modalità 2
Step a : Riconosco il «tipo» di problema,
Step b: Conosco la «teoria» di soluzione,
Step c: Applico la teoria al caso specifico.
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

8. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
modalità 1 «trial & error» - 1
• Sempre utilizzata nello sviluppo della civiltà
• Si tenta a caso ??
• È suscettibile di razionalizzazione e/o di
sistematizzazione ?
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

9. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
modalità 1 «trial & error» - 2
• «provando e riprovando» (G.Galilei) (17mo
secolo)
razionalizzazione
La scienza (e la tecnologia) come risultato di duro lavoro e non come
puro atto creativo, deduttivo (guardando la natura, comprenderne le
leggi) e/o fulminazione divina.
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

10. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
modalità 1 «trial & error» - 3
• T.A. Edison (19mo
secolo)
sistematizzazione
• Step 1 individuo i fattori che influenzano il fenomeno problematico
• Step 2 pianifico una campagna sperimentale per la verifica
sistematica delle possibili combinazioni dei fattori
• Step 3 scelgo la/le combinazione di fattori che da i risultati desiderati
( soluzione/i accettabili del problema) e le approfondisco / miglioro
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

11. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
modalità 1 «trial & error» - 4
• D.o.E. Design of Experiments (21mo
secolo)
Ottimizzazione
• Le combinazioni dei fattori hanno diversi livelli di probabilità di
produrre i risultati desiderati
• Se posso associare corretti livelli di probabilità ad ogni
combinazione…
• Posso limitare tempi e costi della sperimentazione sistematica
scegliendo di effettuare sperimentazione fisiche solo su una parte
ridotta delle combinazioni possibili
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

12. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Step a: Riconosco il «tipo» di problema
- Identifico all’interno della «situazione irrisolta» il
problema specifico da affrontare
- Riconosco che il problema specifico NON è unico, ma è
«similare» ad altri, ovvero
- Astraendomi dal contesto, «modellizzo» il problema
cioè dico che il problema specifico è un caso di un
«problema generale»
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale
modalità 2 Approccio «strutturato» - 1

13. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Step b: Conosco la «teoria» di soluzione
- Molti problemi hanno una soluzione
- Esiste un «archivio» delle soluzioni
- Confronto il problema generale con l’ «archivio» delle
«soluzioni generali»
- Verifico quali teorie di soluzioni rispondono al problema
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale
modalità 2 Approccio «strutturato» - 2

14. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Step c: Applico la teoria al caso specifico
• Ricontestualizzo le possibili soluzioni generali nella
situazione di partenza
• Tra le soluzioni possibili, valuto quali meglio rispondono
alle esigenze
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale
modalità 2 Approccio «strutturato» - 3

15. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Modalità di soluzione dei problemi – 3
Che cosa si usa nella pratica ?
«trial & error» modalità 1
approccio «strutturato» modalità 2
Generalmente, è ovvio, si utilizzano entrambe le
modalità, spesso in modo «combinato».
L’utilizzo della prima è più frequente di quanto si
creda, anche nella pratica tecnico-scientifica.
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

16. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Modalità di soluzione dei problemi – 4
Vantaggi -
Trial & Error
Vantaggi –
Strutturato
Tempi
Costi
Difficoltà Tecniche
Difficoltà di concetto
……………...
……………...
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

17. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
- Giochiamo di nuovo ! - 1
Finora, tutto chiaro ?!!
Ma, allora, che problemi si devono
risolvere per risolvere problemi?
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

18. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
- Giochiamo di nuovo ! - 2
Che significa?
• Creatività
arte o capacità cognitiva della mente di creare e inventare
• Ideazione
processo di generazione, sviluppo, e comunicazione di
nuove idee
Allora:
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale
- Tutti possono essere creativi ?
- Tutti possono ideare ?

19. dicembre ’12
slide 19
Politecnico di Torino
Metodi di ideazione - 1
• Esistono ?
• Nonostante l’ opinione di Edison… nel secolo
successivo si sono affermati metodi di «sviluppo
della creatività» o, almeno, di «nuove idee».
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

20. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 1
Il brainstorming è una tecnica di creatività di gruppo
per far emergere idee volte alla risoluzione di un
problema.
Fonte Wikipedia
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

21. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 2
Fonte Wikipedia
• Essa consiste, dato un problema, nel proporre ciascuno liberamente
soluzioni di ogni tipo (anche strampalate o con poco senso apparente)
senza che nessuna di esse venga minimamente censurata.
• La critica ed eventuale selezione interverrà solo in un secondo tempo,
terminata la seduta di brainstorming.
• Il risultato principale di una sessione di brainstorming consiste in una
lista di idee per un approccio ad una soluzione successiva, o in una
lista di idee che si trasformeranno nella stesura di un programma di
lavoro per trovare in seguito una soluzione.
• Il metodo del brainstorming iniziò a diffondersi nel 1957, grazie al libro
Applied Imagination del dirigente pubblicitario Alex Faickney Osborn.
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

22. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 3
• Esistono differenti tecniche di brainstorming
• Principi ispiratori
1. liberare i partecipanti dai vincoli del
pensiero comune/logico
2. sfruttare la sinergia di gruppo, grazie alla
capacità di generare associazioni di idee
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

23. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 4
ALCUNE REGOLE / ACCORGIMENTI
• Luogo ampio, buona illuminazione, lontano dal
«solito» ambiente di lavoro
• Nessun disturbo accettato (cellulari, bagno, ...)
• Materiali: lavagna, blocco note e penna
(Flip-chart-post-it-pennarelli)
• Massima eterogeneità nella composizione del
gruppo
• La censura è severamente proibita
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

24. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 5
ALCUNE REGOLE / ACCORGIMENTI
• Il conduttore non è leader ma facilitatore e non
partecipa al «gioco»
• Il facilitatore esplicita il tema, lascia alcuni minuti
per riflessione individuale, poi …
• Raccoglie i contributi e «aiuta» nella formazione
ed esplicitazione delle idee….
• Gestisce il tempo (predefinito), supporta i
partecipanti
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

25. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 6
ALCUNE REGOLE / ACCORGIMENTI
• Si inizia con un «esercizio di riscaldamento»
• Esempi
• Come aumentare la sicurezza dei guidatori di bus
• Come si può preservare l’orma di Armstrong
Al lavoro !!!
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

26. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 7
ALCUNE REGOLE / ACCORGIMENTI
• Al termine della sessione:
1. Si raggruppano / classificano le idee
2. Si selezionano le idee
3. Si raffinano – approfondiscono quelle più
promettenti
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale

27. dicembre ’12
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Politecnico di Torino
Brainstorming - 8
APPLICAZIONI
• Sviluppo di nuovi prodotti
• Sviluppo idee per campagne pubblicitarie
• Risoluzione di un problema - analizzando dati, cause, soluzioni
alternative, analisi di impatto, valutazioni
• Creazione artistica
• Gestione di processi – identificando sistemi e procedure per migliorare
• Gestione di progetti - identificando gli obiettivi del cliente, i rischi, le
determinanti, le risorse, i ruoli e le responsabilità
• Team building → utilizzo della tecnica di brainstorming è
utilizzata per generare discussione e condivisione di idee,
visione e obiettivi
Ing. Ezio ROPPOLO
Master A.A. in Matematica Industriale