Per crescere e rimanere competitive sul mercato, le imprese di qualsiasi dimensione e settore stanno cercando alternative sostenibili ai tradizionali processi di produzione e Supply Chain.
È in questo ambito che le tecnologie di Additive Manufacturing e la stampa 3D rivestono un ruolo di primo piano, in quanto significative nella trasformazione digitale, nella produzione on-demand e nella manifattura sostenibile. Grazie all’Additive Manufacturing (AM), infatti, le aziende possono intraprendere un percorso di trasformazione del modo in cui producono, distribuiscono e utilizzano i prodotti, sia nella fabbricazione di oggetti e parti finali in piccole serie o su larga scala, così come di attrezzaggi per le linee di produzione realizzati su misura, in tempi rapidi e con costi ridotti.
Partendo da modelli 3D digitali che definiscono il design e tutte le specifiche di progetto e di prodotto, con la fabbricazione additiva si ottengono prototipi o parti pronte all'uso semplicemente avviandone la stampa. Questo perché l’Additive Manufacturing è una tecnologia nativa digitale che consente di ideare e creare oggetti fisici tridimensionali e di avviarne la produzione da qualsiasi posto e in qualsiasi momento, abilitando nuovi modelli di business mediante una produzione just in time e on-demand.
Per le sue peculiarità e per i molti vantaggi per le aziende, le tecnologie additive sono in forte crescita in tutti i settori industriali in generale, e più specificatamente nel manifatturiero, nell’aerospaziale, nell’automotive e nel medicale, con un mercato che, a livello globale, si stima supererà i 34 miliardi di dollari entro il 2027, rispetto ai quasi 17 miliardi di quest’anno, con un tasso di crescita annuo (CARG) del 21% tra il 2021 e il 2027.
Il risparmio concreto per le aziende
I vantaggi delle tecnologie additive, nelle quali, come noto, il componente viene realizzato mediante deposito stratificato di materiale, sono legati una versatilità e flessibilità senza precedenti che, grazie alla continua evoluzione di software, materiali e hardware di progettazione, stanno portando ad una rivoluzione nella produzione manifatturiera che, oltre all’innovazione dei modelli di produzione guarda anche agli aspetti relativi alla sostenibilità.
In generale, per le aziende, l’Additive Manufacturing comporta notevoli risparmi in termini di costi, time to market, tempi di produzione e libertà di personalizzazione dei prodotti.
- I minori costi sono connessi alla possibilità di creare prodotti personalizzati e con caratteristiche geometriche complesse, non realizzabili con le tecniche tradizionali, che comportano l’utilizzo di una minor quantità di materia prima e una riduzione dei tempi di prototipazione e dei costi relativi alle varianti.
- La riduzione del time to market è dovuta alla possibilità di produrre rapidamente parti funzionali e di apportare velocemente le modifiche necessarie, con un significativo risparmio sui tempi e sui costi, dal quale consegue un vantaggio competitivo senza precedenti.
- I tempi di produzione sono notevolmente ridotti perché la tecnologia additiva consente l'avanzamento non presidiato della produzione che determina una velocizzazione dell'intero processo.
- La maggiore libertà di personalizzazione dei prodotti, possibile attraverso la sola modifica del file di stampa, consente alle aziende di qualsiasi dimensione e settore di adattarsi rapidamente ai cambiamenti di mercato e di rispondere alle esigenze dei clienti, sempre più orientati verso la scelta di prodotti personalizzati e sostenibili. Un recente rapporto di McKinsey ha riscontrato nella personalizzazione dei prodotti un reale vantaggio per le aziende: il 71% dei consumatori si aspetta la possibilità di avere un prodotto personalizzato e il 76% si sente deluso quando questo non accade.
La produzione nella fabbrica del presente e del futuro
Negli attuali scenari di incertezza dei mercati globali, la possibilità di produrre prodotti customizzati e, all’occorrenza, di ricorrere ad una produzione di massa scalabile e distribuita, sia a breve sia a lungo termine, è un fattore cruciale ed economicamente vantaggioso per le aziende che desiderano attrarre e fidelizzare i clienti, rispondendo in modo quasi immediato ai rapidi cambiamenti del mercato. Questi vantaggi si riverberano lungo tutta la Supply Chain, sempre più globale ed efficiente, grazie ai progressi delle tecnologie additive che snelliscono il flusso di lavoro e riducono costi e tempi dell'intero ciclo, aumentando al contempo la qualità del prodotto e la ripetibilità e permettendo di ridurre se non eliminare le scorte di magazzino, che diventa un archivio digitale sempre disponibile.
Le maggiori potenzialità della manifattura additiva si esprimono anche nell’ottimizzazione della struttura costruttiva in termini di riduzione del peso e del numero di componenti, a parità e più spesso con migliori prestazioni del modello realizzabile con metodi tradizionali, utilizzando materiali diversi da quelli abituali. La notevole riduzione delle operazioni di assemblaggio rende l’Additive Manufacturing competitivo dal punto di vista dei costi per le aziende perché, oltre a migliorare la qualità e la vita utile del prodotto, riduce e semplifica la logistica dei componenti, facilitandone anche il processo di riciclaggio.
Nell’ambito digitale, i benefici dell’Additive Manufacturing sono connessi alla possibilità di progettare il prodotto al computer, simularne tutte le prestazioni in termini meccanici e controllare istante per istante la firma del processo. La possibilità di risolvere eventuali problematiche e anomalie direttamente nella fase di stampa, abilita, in teoria, una produzione “Zero Defect” e “Zero Waste”, che consente importanti risparmi per l’azienda. Uno dei maggiori vantaggi dello “Zero Defect Manufacturing” è ridurre il numero degli scarti e il loro impatto nell’economia aziendale.
In ottica di Circular Economy, le tecnologie additive consentono di adottare un approccio a tutto tondo verso la sostenibilità, a vantaggio dell’ambiente e della redditività delle aziende. La materia prima e gli scarti vengono ridotti al minimo, riducendo il costo dell’energia e dei rifiuti speciali tipici delle fonderie e delle linee di produzione tradizionali, i componenti possono essere riparati e riutilizzati, allungando il loro ciclo di vita, e al termine della vita utile, possono essere riciclati, creando nuovo valore.
La mole di informazioni che si ottengono durante il processo di stampa, grazie alla presenza di sensori arricchiti dall’intelligenza artificiale e video camere, può infatti viaggiare verso un digital twin del prodotto (gemello digitale) che, aggiornato in real time dai dati, consente di prenderne decisioni per risolvere problematiche o ottimizzare il processo, cambiando determinati parametri e elaborando comandi da impartire alla stampante. L’Additive Manufacturing (AM) rappresenta quindi un’importante opportunità di sostituire le tradizionali tecnologie di produzione con processi più efficienti e flessibili che comportano notevoli risparmi per le imprese.
Formazione e competenze multidisciplinari
L’impatto delle tecnologie di Additive Manufacturing su progettazione, produzione, supply chain, logistica e magazzino richiede una formazione specializzata e dedicata e competenze multidisciplinari.
La limitata conoscenza dei processi e della progettazione per l’Additive Manufacturing è uno dei limiti che ancora ostacola l’ulteriore diffusione di queste tecnologie, soprattutto nell’ambito delle PMI. In tal senso, il Competence Center di MADE è un dimostratore del ruolo molto stretto tra progettazione prodotto, prototipazione e produzione. Attraverso le sue “isole”, operatori, ma anche manager e imprenditori, possono toccare con mano le potenzialità della stampa 3D o additive manufacturing come tecnologia abilitante per la transizione gemella (digitale e sostenibile) ed avere una panoramica delle opportunità di business che le tecnologie additive aprono in vari settori industriali. L’offerta formativa comprende dei moduli di avvicinamento alle tecnologie additive finalizzati ad un’esperienza formativa che partendo dalla progettazione di prodotto arriva alla fabbricazione additiva e qualifica finale di prodotti stampati 3D.
