L’avvento della pandemia ha sottolineato quanto la sostenibilità economica sia vulnerabile. L’impatto negativo della pandemia sulle catene di fornitura e sull’economia globale è stato talmente forte da spingere i governi ad adottare iniziative volte a invertire la tendenza (per esempio, il programma AM Forward del presidente Biden e la strategia nazionale per la produzione additiva dell’India).
A livello globale anche i trasporti di merci e persone, come camion, autobus e treni, sono stati vittime di questa tendenza. Questi settori stanno attraversando una crisi profonda dovuta al calo della domanda, alla carenza di manodopera e ai ritardi delle catene di fornitura. Numerosi produttori hanno iniziato ad adottare configurazioni di prodotto personalizzate nel tentativo di mantenere un vantaggio competitivo; tuttavia, la capacità di fornire questi prodotti è stata notevolmente compromessa.
La drastica riduzione del movimento di merci e persone ha costretto le aziende di trasporto commerciale e gli operatori del trasporto pubblico a parcheggiare gran parte dei loro mezzi. Ora esistono le condizioni per rimetterli in funzione, ma servono manodopera qualificata per la manutenzione e ricambi difficili da reperire. Di conseguenza, i produttori di mezzi di trasporto e i fornitori diretti stanno rivalutando le strategie finanziarie per ottenere catene di fornitura resilienti, attribuendo più valore alla velocità e alla disponibilità di componenti per le parti critiche, integrando i processi verticali e collaborando con fornitori locali situati più vicino ai siti di assemblaggio.
La produzione additiva (PA) ha dimostrato di avere un ruolo importante nel favorire la sostenibilità economica, con l’aumento della produttività. La PA facilita l’innovazione rapida e, di conseguenza, accelera fino a tre volte i tempi di immissione sul mercato, grazie alla riduzione del numero di parti, alla semplificazione della logistica e alla riduzione del 90% dei livelli delle scorte. Questo si traduce in numerosi vantaggi, tra cui un minor rischio di ritardi e operazioni di assemblaggio più semplici che richiedono meno manodopera. Inoltre, le parti monolitiche ottenibili con la PA migliorano la qualità del prodotto, con il conseguente miglioramento dell’affidabilità. Diminuisce quindi la necessità di assistenza e di pezzi di ricambio: per alcuni clienti è stata registrata una riduzione del 60%. Il più basso livello di magazzino riduce inoltre la necessità di smaltire le parti non più utilizzabili quando il prodotto diventa obsoleto.
La produzione additiva presenta anche vantaggi in termini di sostenibilità ambientale, poiché consente di creare parti, supporti di produzione e attrezzature che richiedono meno materiale e comportano una riduzione degli scarti rispetto alla produzione sottrattiva. La possibilità di produrre parti e attrezzature di produzione su richiesta, anziché tenerle in magazzino, permette inoltre di risparmiare spazio, eliminando la necessità di stoccare scorte onerose per articoli ormai fuori produzione. Infine, poiché garantisce la massima libertà di progettazione per creare parti non ottenibili con le tecnologie di produzione tradizionali, la PA offre agli ingegneri la possibilità di progettare per l’applicazione anziché per la capacità di produzione, consentendo così di sviluppare prodotti più efficienti dal punto di vista energetico.
Dalla sua introduzione negli anni ’80, la produzione additiva ha compiuto progressi notevoli, con l’integrazione di numerose tecnologie di stampa (fotopolimeri, fusione a letto di polvere, stampa diretta in metallo e così via). Abbiamo anche assistito all’aumento del numero di materiali concepiti per soddisfare le esigenze di produzione per l’uso finale e all’integrazione di applicazioni software avanzate che offrono la massima libertà di progettazione. La PA è diventata uno strumento di ingegneria trasformazionale per l’innovazione nel settore dei trasporti ed è un fattore chiave nelle strategie per la rapida integrazione verticale, con un’interfaccia alquanto semplificata che ne facilita l’adozione. La PA offre molto di più di un semplice metodo di produzione (additiva anziché sottrattiva), infatti fornisce un modello completamente diverso con vantaggi unici per l’azienda.
Parti di produzione senza attrezzature
La produzione additiva elimina un elemento molto ingombrante dal processo produttivo, ovvero l’attrezzatura. La possibilità di produrre un componente direttamente dalla rispettiva rappresentazione digitale non solo rende il processo più efficiente, ma consente di decentrare il modello di business, con l’adattamento e la consegna rapidi per esaltare l’esperienza del cliente, senza dimenticare la riduzione dei costi di produzione e degli scarti.
Gestione dell’inventario digitale
Grazie alla rapida diffusione della crittografia digitale e delle tecnologie di protezione della proprietà intellettuale, come Digital Right Management (DRM) e i sistemi Blockchain, la protezione dei modelli 3D e dei parametri di stampa 3D si sposa perfettamente con la tecnologia di produzione additiva. Ora i proprietari dei progetti possono distribuire le informazioni digitali a livello globale e controllare il numero di parti fisiche da produrre, garantendone la qualità, mentre gli utenti e i produttori remoti possono stamparle su richiesta senza la necessità di spedire, assicurare, immagazzinare e mantenere le scorte.
Produzione rapida di attrezzature
Rispetto al settore automobilistico, il settore del trasporto commerciale e pubblico richiede parti molto più grandi e, sebbene la tecnologia di produzione additiva stia evolvendo in termini di produttività e dimensioni di costruzione, a oggi non è possibile ottenere determinate parti critiche utilizzando le stampanti di PA attualmente disponibili. Inoltre, numerose parti (per esempio, parti di grandi dimensioni ottenute per fusione di metallo, parti esterne della carrozzeria, pannelli interni di grandi dimensioni) non possono essere prodotte in modo efficiente per l’uso finale e pertanto devono essere prodotte secondo i metodi tradizionali. In questi casi, la PA rappresenta la soluzione ideale per creare rapidamente volumi medio-bassi di stampi e modelli di fusione, a perdere o riutilizzabili, con il vantaggio di mantenerli come inventario digitale, eliminando la necessità di gestire magazzini in condizioni ambientali controllate per anni.
Accelerazione dell’innovazione nel settore dei trasporti grazie alla PA
Le aziende con un approccio orientato alla sostenibilità a lungo termine si sforzano di operare in modo da favorire la crescita economica, superare le sfide sociali e aiutare il pianeta utilizzando risorse rinnovabili ed eliminando i rifiuti. I principali produttori di mezzi di trasporto e i fornitori diretti stanno rivalutando le strategie finanziarie per ottenere catene di fornitura resilienti, attribuendo più valore alla velocità e alla disponibilità di componenti per le parti critiche; molti di essi stanno ottenendo ottimi risultati grazie all’integrazione della produzione additiva nei rispettivi flussi di produzione. Per coloro che pensano di intraprendere questo percorso, può sembrare difficile capire quali siano il livello di investimento iniziale, la tecnologia adatta alle esigenze aziendali e i requisiti in termini di formazione tecnica. Attraverso la collaborazione con un partner strategico è possibile ottenere assistenza tecnica e soluzioni end-to-end che non solo facilitano l’adozione della PA ma consentono anche di realizzare il massimo vantaggio per l’azienda. Con il partner giusto e la soluzione giusta, i produttori e i fornitori di qualsiasi dimensione hanno un’opportunità enorme di accelerare l’innovazione e migliorare la loro posizione competitiva, grazie all’efficienza della produzione additiva.
Jaime Garcia è Solutions Manager – Camion, autobus e ferrovia, 3D Systems
