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Automazione e Strumentazione
Aprile 2017
SCENARI
approfondimenti
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delle PMI italiane. A ciò si aggiunge il contesto
favorevole di
Industria 4.0
che spinge verso
una rivoluzione del modello produttivo in cui
la stampa additiva 3D richiede un ripensamento
dei tradizionali processi di manufacturing.
Dalla prototipazione alla produzione
Attualmente l’uso delle stampanti 3D per uso
industriale è concentrato nella fase di
prototi-
pazione
. Ma è nelle applicazioni produttive che
la manifattura additiva esprime il suo potenziale
di rottura dei paradigmi tradizionali.
Le tecnologie di manifattura additiva hanno
infatti aperto nuovi scenari per la realizzazione
di prodotti e di impianti con un fortissimo
impatto nei modelli di business, sollevando nel
contempo questioni complesse in termini pro-
prietà intellettuale, certificazioni, tecnologie,
investimenti in ricerca e sviluppo.
Rispetto ai tradizionali sistemi di gestione di
prodotto, le tecnologie di additive manufac-
turing realizzano oggetti tramite l’
aggiunta
progressiva di strati di materiale e polveri
a partire dal modello virtuale 3D ottenuto con
sistemi CAD/CAE/CAM/TA. Ciò comporta
un’
innovazione
sostanziale
in termini di geo-
metrie e funzionalità dei prodotti, di tipologia
dei materiali utilizzati (plastiche, leghe metal-
liche, polimeri, vetri, ceramiche), di consumi
energetici e costi di produzione, di organizza-
zione logistica e di time-to-market.
I processi di fabbricazione additiva consentono
un reale beneficio se vengono correttamente
selezionate e analizzate materie prime e lavora-
zioni, combinandole con adeguate competenze
meccaniche, microstrutturali
e metallurgiche di processo.
La realizzazione di prototipi
è fondamentale per elimi-
nare errori di progettazione
che possono emergere solo
in fase applicativa. È inol-
tre cruciale per fornire stru-
menti concreti per le azioni
di marketing e nel rapporto
con i fornitori. L’
impiego di
stampanti 3D
accorcia note-
volmente i tempi di realiz-
zazione del prototipo, ridu-
cendo al minimo incertezze
ed errori nell’interpretazione
del disegno costruttivo.
Si noti, tuttavia, che non
tutta l’innovazione tecnolo-
gica nel campo della
proto-
tipazione rapida
passa necessariamente attra-
verso l’adozione della manifattura additiva.
Importanti realtà industriali seguitano ad adot-
tare macchine a controllo numerico per passare
dal disegno Cad a uno stampo e poi all’oggetto
realizzato in fusione.
Anche questo approccio ‘tradizionale’ può
beneficiare di importanti aumenti di produtti-
vità associati all’uso delle tecnologie digitali.
Del resto le differenze tra produzione di massa
e produzione additiva paradigmi hanno ancora
una ragion d’essere. Dal momento in cui si
passa dalla produzione di massa alla produzione
di piccoli lotti personalizzati, si rende necessa-
rio un adeguamento delle strutture aziendali. Le
imprese devono inoltre adeguare i loro modelli
di business, aggiornare e assumere personale
con nuove competenze, creare network in grado
di gestire sistemi complessi. Dall’altra parte,
le istituzioni devono agevolare questo passag-
gio che alcuni identificano con la nascita della
‘
design economy
’. In ogni caso finché i pro-
dotti standardizzati potranno essere costruiti a
costi molto bassi, continueranno ad essere una
scelta strategica per le multinazionali. Consi-
derando poi che le stampanti 3D non possono
essere paragonate ai grandi macchinari in
quanto a velocità di produzione, è chiaro che la
manifattura convenzionale
è destinata a svol-
gere un ruolo molto importante ancora a lungo.
In termini generali per volumi di produzione
ridotti conviene affidarsi all’additive manu-
facturing, mentre per volumi di produzione
superiori è conveniente utilizzare produzioni
di massa. Per mercati di nicchia, dove si produ-
Figura 1 - Andamento mercato globale additive manufacturing (Wohlers Report)