LA QUARTA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE – LO SPECIALE
In Italia al lavoro 2.300 stampanti 3D
Secondo il Wohlers Report l’industria della manifattura additiva è in pieno boom. Nuove possibilità in ogni settore, e in molti campi il nostro Paese è all’avanguardia
La stampa 3D sta diventando un modo per fare qualsiasi cosa. Non esiste settore industriale o professionale che non possa beneficiarne, riducendo i costi e incrementando la produttività, riducendo i tempi del ciclo produttivo. Paradossalmente è proprio in questo momento di crisi globale, e in particolare italiana, che i benefici della stampa 3D stanno diventando più evidenti, giustificando un investimento limitato per far ripartire la produzione e la produttività.
Un’industria da 3 miliardi
Nei prossimi anni potrebbe quindi profilarsi un nuovo miracolo industriale. Il Wohlers Report 2014 calcola che l’industria della stampa 3D, includendo macchinari, servizi, materiali, laser e aggiornamenti software valga oggi 3,05 miliardi di dollari, dopo una crescita del 35%, il tasso più elevato degli ultimi 17 anni. Di questi circa un miliardo è stato generato dai due leader di mercato, Stratasys e 3D Systems.
Si punta al 2% della manifattura globale
“Siamo convinti che la crescita continuerà per il prossimo futuro e che sarà sempre più legata alla produzione di prodotti finali”, spiega al Corriere Terry Wohlers, Presidente di Wohlers Associates, tra le prime società a offrire servizi di analisi specifici per l’industria della manifattura additiva. “Stiamo seguendo questo trend da più di 10 anni ed è un’opportunità molto più importante in termini di volume d’affari rispetto al già consolidato trend della prototipazione rapida. Inoltre le aziende che stanno implementando le tecnologie di stampa 3D stanno mostrando un fortissimo ‘appetito’ per i componenti che poi vengono usati nei prodotti finali in attori come quello aerospaziale, medico, dentale e persino in alcune aziende che producono beni di consumo. Se la stampa 3D arrivasse a valere solo il 2% della manifattura globale staremmo parlando di un giro d’affari di 200 miliardi di dollari e molti sono convinti che succederà”.
Stampanti come fabbriche
La rivoluzione della manifattura digitale, e in particolare quella “additiva”, più comunemente conosciuta oggi come stampa 3D, porta con sé la promessa di introdurre un nuovo concetto di produttività, più efficiente, più sostenibile
, meno costosa e su misura. Le ragioni sono facili da comprendere: le tecnologie di stampa 3D, che includono le tre principali (stereolitografia, fusione di filamento e sinterizzazione laser) e una decina di derivate, tutte accomunate dalla produzione di oggetti “strato per strato”, permette di realizzare parti in plastica o metallo usando solo il materiale necessario e di produrlo usando macchine che sono, di fatto, delle “fabbriche”.
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Anche un solo oggetto prodotto
Attraverso la manifattura additiva si abbattono concetti che hanno accompagnato la produzione di massa – e la sovrapproduzione – degli ultimi decenni, come la necessità di realizzare costosi prototipi e stampi a iniezione, giustificabili solo da numeri elevatissimi di prodotti tutti uguali. Una stampante 3D può creare anche un solo oggetto, partendo dall’idea e dal design in CAD (il software di modellazione tridimensionale), così le economie di scala diventano qualcosa che, soprattutto per geometrie complesse, appartiene al passato.
Prezzi accessibili
La manifattura additiva e digitale non sostituisce la produzione tradizionale ma la completa, la migliora e la rende più efficiente. Si tratta di un nuovo modo non solo di fare ma anche di concepire la produzione, che apre scenari fino a poco tempo fa impensabili. Adesso che le stampanti 3D hanno raggiunto prezzi accessibili a qualunque impresa, professionista e persino a molti consumatori, questi scenari si moltiplicano, combinandosi con altre tecnologie già esistenti come Internet, la cloud, i social network, i software CAD, e altri strumenti digitali di creatività condivisa.
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Stampanti industriali a metallo
A trainare la crescita in questo ultimo anno sono stati i produttori di stampanti industriali a metallo, che, cioè, sviluppano macchine in grado di realizzare componenti usando polveri di qualsiasi tipo di metallo o lega metallica sinterizzandole o fondendole per creare un oggetto. Oltre ad avere forme più complesse, ideali per industrie ad alto livello tecnologico, gli oggetti stampati in metallo presentano le stesse caratteristiche – e a volte sono addirittura più performanti – di quelli realizzati con metodi tradizionali.
Il caso italiano
In Italia l’utilizzo delle tecnologie di stampa 3D è già molto radicato. “Alla fine del 2013 c’erano 66.702 stampanti 3D industriali, cioè macchine da più di 5.000 dollari, nel mondo e il 3,5% di queste, cioè 2.334 erano in Italia”, rivela Wohlers. Il nostro Paese si trova in una situazione ibrida, perché da una parte le nazioni che possono beneficare maggiormente dall’implementazione di queste tecnologie sono quelle tecnologicamente più avanzate, come gran parte dell’Europa, il Nord America ma anche alcune parti dell’Asia, dell’Africa e del Sud America. Dall’altra i Paesi che vivono la maggior crescita legata alla stampa 3D sono quelli meno sviluppati e più isolati, che possono immediatamente produrre localmente anche oggetti complessi senza incorrere in costi e tempi di trasporto.
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I designer al lavoro
La produzione industriale italiana altamente specializzata ha fatto suoi questi strumenti dai primi Anni ’90 soprattutto nel settore automobilistico, aeronautico e orafo. La riduzione dei costi dei macchinari sta ora aprendo le porte al mondo del design, in una relazione mutualmente benefica, visto che sono proprio i designer a spingere i limiti e le possibilità di questo nuovo sistema produttivo. L’adozione degli strumenti digitali nella produzione artigianale è un’ulteriore frontiera da esplorare in cui l’Italia può ricoprire un ruolo di primissimo piano e, come vedremo in seguito, anche questa fase è già avviata.
DWS, eccellenza nostrana
Nel tessuto produttivo italiano sono già presenti decine di società attive nella prototipazione rapida e nella vendita di stampanti 3D industriali. 3D Systems ha tre diversi distributori e Stratasys ne ha sei, tra cui Energy Group che si è appena aggiudicata anche la distribuzione di MakerBot, la più celebre e diffusa linea di stampanti 3D “desktop” o personali (quelle sotto i 5.000 dollari). Anche se ci sono diverse aziende attive nella produzione di laser e frese digitali che stanno mostrando un interesse più o meno radicato per la manifattura additiva c’è invece una sola azienda DWS, Digital Wax Systems, che rappresenta un’eccellenza globale per la produzione di stampanti 3D industriali, principalmente per i settori delle protesi dentali e del gioiello. A parte una recente joint venutre tra la società Sisma e il gruppo tedesco Trumpf, non vi sono aziende italiane che producono stampanti 3D a metallo, settore in cui la Germnaia, con aziende quali EOS ed ExOne, detiene la leadership.
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Le lacune software
Un’altra lacuna italiana è la scarsa dimestichezza di gran parte della popolazione con gli strumenti software e in particolare quelli per la modellazione 3D. Troppo spesso nelle scuole di architettura e design vengono insegnati programmi professionali datati, mentre strumenti gratuiti come la suite 123D App di Autodesk, Sketchfab, e persino quelli creati in Italia come Meshlab, sono praticamente sconosciuti. Per sfruttare appieno i benefici della stampa 3D, la dimestichezza italiana con i sistemi meccanici e la creatività artigianale rappresentano dei vantaggi competitivi importanti ma occorrerà anche imparare a conoscere meglio questi strumenti digitali.
Negli USA stanno invece prendendo la stampa 3D molto seriamente sopratutto dal punto di vista educativo. L’associazione America Makes finanziata con 30 milioni di dollari dalla NASA, dai ministeri della Difesa, dell’Energia e del Commercio si dedica proprio a promuovere le sviluppo, la diffusione e l’insegnamento di tutti gli strumenti di manifattura additiva nell’industria. In Italia questa attenzione di istituzioni e università verso le possibilità aperte dalla manifattura digitale non è ancora radicata ma sta iniziando. Il Politecnico di Milano ha recentemente dedicato all’artigianato digitale durate un evento organizzato dall’associazione MakeFactory e a fine maggio ospiterà il Makeforum, una conferenza per illustrare e spiegare melte delle facce della stampa 3D e le sue applicazioni soprattutto nell’industria orafa e dentale, ma anche in molti altri settori.
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I 5 punti vincenti
La testata americana Forbes ha recentemente dedicato un articolo proprio ai vantaggi diretti della manifattura additiva, descritti così da Michael Hripko di America Makes: “La stampa 3D è competitiva perché si eliminano i costi di logistica, di magazzino e di trasporto. Inoltre offre la massima flessibilità”. In generale Hripko ha elencato cinque punti che rendono la stampa 3D una tecnologia rivoluzionaria: l’utilizzo efficiente delle risorse, la possibilità di produrre singoli oggetti e piccole serie, la possibilità di passare rapidamente da idea o oggetto finito, la possibilità di creare oggetti “on demand” semplificando la catena di approvvigionamento e la logistica, la possibilità di effettuare, combinandola con i sistemi di scansione 3D, operazioni di reverse engineering per replicare componenti non più in produzione. Tutti questi fattori garantiscono alla stampa 3D un futuro brillante sul fronte industriale, trainata anche da un altro settore che sta nascendo e vivendo una fase di boom incredibile: quello della stampa 3D per i consumatori.
di Davide Sher da corriere.it