Stato e opportunità della manifattura additiva industriale; oggi.

La manifattura additiva offre
opportunità uniche rispetto ai
sistemi di produzione tradizionali.

I sistemi di stampa 3D permettono di ottenere pezzi più facilmente, più rapidamente  e più economicamente rispetto ai metodi tradizionali; la manifattura additiva aggiunge valore soprattutto nei casi di progetti a maggiore complessità geometrica e di pezzi singoli o piccole tirature, in applicazioni di prototipi funzionali, di attrezzature da uso intermedio e di parti da uso finale. Oltre che nei prodotti, dotarsi di stampanti 3D porta efficienza anche nei processi perché il flusso di lavoro digitale massimizza l’agilità/ripetibilità delle attività aziendali, perché l’internalizzazione riduce i rischi connessi alla catena di approvvigionamento esterna e perché l’automazione abbatte le esigenze di manodopera specializzata. Con la stampa 3D costruisci solo ciò di cui hai bisogno quando hai bisogno e dove hai bisogno; niente di più o di meno. L’uso della manifattura additiva continua a diffondersi, sia perché il mercato diventa più competitivo sia perché le tecnologie di stampa 3D in sé stesse hanno fatto progressi chiave negli ultimi anni diventando più performanti, più affidabili ed efficaci che mai. Oggi la scelta di macchine, materiali, prezzi e modalità operative offre soluzioni e permette di soddisfare uno spettro ampissimo di applicazioni e di settori industriali. Ora: quali sono queste recenti evoluzioni? Quali opportunità offrono? Come si traducono in vantaggi concreti per i produttori? Perché è questo il momento per le aziende di investire nella stampa in 3D? Proviamo qui a presentare lo stato dell’arte e a fare il punto della situazione.

Stampa 3D oggi: cos’è cambiato?

Nonostante oltre 30 anni di storia, la manifattura additiva è una famiglia di tecnologie relativamente nuova. Le prime stampanti 3D in commercio risalgono alla fine degli anni ’80; proponendosi come potenziale soluzione per molte criticità e punti deboli della manifattura tradizionale, il suo sviluppo è maturato a ritmo molto veloce. Negli ultimi cinque anni sono apparsi alcuni dei più grandi progressi, a seguito della gara tra produttori per offrire soluzioni sempre più raffinate, accessibili e produttive in grado di soddisfare le diverse esigenze nei vari settori specializzati. Ecco alcune punti:

1. Potenza e affidabilità. Per soddisfare le esigenze delle aziende di produzione, le stampanti 3D industriali si sono evolute sulle direttrici della velocità di stampa, affidabilità, dimensioni massime e della raffinatezza/precisione delle parti. Anche le stampanti 3D di desktop possono sono ora affidabili per produrre risultati coerenti e di alta qualità nelle fasi chiave dei processi.

2. Facilità d’uso. In passato i sistemi di stampa 3D industriali richiedevano operatori specializzati dedicati con competenze non molto diverse da quelle necessarie per i CNC; successivamente lo sviluppo di software di stampa 3D molto intuitivi e semplici da usare ha semplificato e automatizzato notevolmente le esigenze operative. Le piattaforme di stampa 3D più recenti e attuali hanno ormai una curva di apprendimento minima senza bisogno di altre specifiche esperienze. Gli utenti oggi possono persino approfittare all’occorrenza di funzionalità avanzate come l’ispezione e il controllo automatico di qualità con autocorrezione in fase di stampa 3D, per garanzia di parti immediatamente e totalmente utilizzabili. La stampa 3D è del tutto entrata nell’era della Fabbrica 4.0.

3. Materiali innovativi. Le applicazioni di stampa 3D si sono allargate in molte nuove applicazioni: perché la quantità e qualità dei materiali disponibili è cresciuta, avvicinandosi alle diverse esigenze. Ora ci sono materiali specifici per scopi specialistici, per esempio i compositi ingegneristici di grado aerospaziale (resistenti come l’alluminio macchinato ma personalizzabili e molto più leggeri). Le parti stampate in 3D possono reggere a calore elevato, agli agenti chimici e anche rinforzate con ulteriore
rinforzo di fibra a deposizione continua (CFR) .

Metallo Accessibile — L’introduzione della tecnologia alternativa di stampa 3D del metallo con processo “indiretto”, a partire da filamenti (METAL FFF), è stata una innovazione dirompente rispetto al “classico” processo di fusione diretta laser/polveri. Oggi la manifattura additiva in metallo può essere molto più veloce, sicura, facile e conveniente che mai. Il sistema “Metal X” offre un’ampia scelta di materiali di costruzione (acciaio inox e utensili, Inconel, rame…), la rimozione immediata dei supporti l’utilizzo da parte di tutti senza speciali precauzioni o competenze.

Connettività Industria 4.0 – Le integrazioni del software con la stampante 3D consente agli utenti di integrare e avviare la produzione nei principali sistemi informativi di fabbrica come MES, ERP o di gestione delle risorse aziendali EAM, persino mediante scansione il codice a barre di una parte fisica da duplicare. La connettività basata su cloud abilita le stampanti ad operazioni di produzione distribuite, collaborative, delocalizzate. Ciò oggi permette davvero che la parte giusta sia disponibile come, dove e quando realmente necessario.

Affrontare le criticità sulla catena di approvvigionamento.

Le strozzature e carenze della catena di rifornimento rappresentano oggi una delle minacce più sensibili per le attività di produzione. Le recenti crisi su scala globale hanno causato problemi a cascata sulle aziende, che hanno riscontrato difficoltà senza precedenti. Senza la capacità di fabbricare rapidamente le parti necessarie internamente ad integrazione o in sostituzione di quelle normalmente reperite all’esterno, la capacità produttiva può facilmente rallentarsi o bloccarsi; la gestione amministrativa, la realizzazione fisica, la spedizione e ricezione a destinazione finale a volte finisce per richiede mesi.

Disporre di una stampante 3D in casa consente alle aziende riprendere il pieno controllo sulla reperibilità delle parti necessarie alle proprie operazioni. Le macchine possono essere posizionate facilmente in diverse localizzazioni sia di all’interno di un sito sia in differenti luoghi geografici; i files archiviati in una libreria digitale cloud-based possono essere riprese, eventualmente modificate e immediatamente stampate ovunque nella rete. Le produzione delle parti giuste può essere realizzata rapidamente in prossimità del punto di necessità, quando necessario: prototipi, attrezzature, ricambi e componenti senza ritardi o fermi delle operazioni.

L’impatto immediato sulle operazioni

L’implementazione di una soluzione di manifattura additiva porta a diversi vantaggi aziendali. Al di là dei molteplici miglioramenti che fornisce alle operazioni di produzione, l’adozione della stampa 3D rappresenta anche un cambiamento “culturale” di approccio al mercato, che pone l’innovazione e il miglioramento continuo come valore. In passato, queste opportunità erano accessibili solo a grandi compagnie, molto strutturate e capienti; oggi i progressi nella tecnologia le rendono disponibili e immediatamente applicabili a produttori di tutte le dimensioni in quasi tutti i settori. Ecco le chiavi:

1. Più parti prodotte internamente. Quando le aziende esternalizzano una competenza di
produzione a terzi di fatto alimentano una dipendenza per le attrezzature di uso intermedio (utensili,
dispositivi, dime, maschere, posaggi…) necessarie per realizzare il prodotto finale. Di conseguenza,
i produttori perdono il controllo essendo soggetti a tempi/costi più elevati, e a minore trasparenza/
prevedibilità; eventuali problemi su quel fronte comportano ulteriori complicazioni. La produzione
interna di componenti consente inoltre alle aziende di proteggere la proprietà intellettuale, di
risparmiare, di essere più reattive e di programmare le attività; in breve di essere più competitive.

2. Risparmio significativo. Oltre che più efficace, la stampa 3D è in genere più efficiente rispetto ai
sistemi di produzione tradizionali, facendo risparmiare cifre anche importanti. Nella maggior parte
dei casi le stampanti 3D dimostrano un ROI talmente alto da permettere di ammortizzare la
macchina in pochi mesi se non settimane. Libertà di progettazione (valore aggiunto al prodotto) e
flessibilità realizzativa (valore aggiunto al processo) sono limiti oggettivamente insuperabili con i
sistemi produttivi sottrattivi e con gli stampi ad iniezione.

3. Uso immediato. Il tempo necessario alla stampa 3D per passare dall’idea alla parte è davvero una
frazione di quello necessario con i processi di produzione consolidati. Il ciclo da quando viene
riconosciuta la necessità di una parte, fino a quando viene implementata, può essere ridotto a poche
ore o giorni, rispetto ai mesi; ma solo se si ha a disposizione una stampante 3D.

4. Reattività al mercato. L’accesso alla manifattura additiva accelera i cicli di progettazione
consentendo la prototipazione, la produzione e la commercializzazione rapida. Questo significa
dare risposte immediate alle richieste dei clienti anche personalizzate e avere maggiori margini a
parità di prezzo quindi riuscire a vendere meglio e più dei concorrenti.

5. Controllo sulla catena di approvvigionamento. Una piattaforma di stampa 3D consente di avere
maggiore controllo sull’intera catena di approvvigionamento; così si riduce la dipendenza da terzi,
riducendo i tempi, costi dei rifornimenti.

6. Innovazione continua. Flusso di lavoro digitale, libertà geometrica, reattività ed efficienza
realizzativa per le aziende comporta la possibilità di fare facilmente ed economicamente attività di
ricerca e sviluppo: innovazione di prodotto e di processo, ottimizzazione, automazione per cogliere
prima e meglio le opportunità. Tutto questo significa in sostanza generare e difendere i propri
vantaggi competitivi rispetto alla concorrenza

Se non ora, quando?

La stampa 3D è una tecnologia di produzione ormai sdoganata per quasi tutte le applicazioni in moltissimi settori; non più e non solo per la prototipazione, ma anche e soprattutto per la produzione. La diffusione della manifattura continua ad aumentare a tassi importanti. I leader industriali colgono i diversi vantaggi competitivi che la stampa 3D comporta; gli altri perdono posizioni rispetto a concorrenti più agili, efficienti e innovativi. Markforged consente a migliaia di clienti di avviarsi in questo percorso, con soluzioni di nuova generazione: più performanti, più qualitative, più smart, più accessibili e più facili da usare. Grazie alla lunga evoluzione ormai alle spalle e all’esperienza diretta e indiretta verificata sul campo, oggi le aziende hanno tutti gli strumenti strategici e tecnologici per integrare le stampanti 3D nei propri flussi di lavoro nel modo più efficiente ed efficace per le proprie esigenze. Lo sviluppo proseguirà sempre in futuro, ma attrezzarsi subito significa essere già pronti per affrontare le sfide di oggi.